丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症胎儿脑部MRI中的异常

背景与研究目的

丙酮酸脱氢酶复合物缺乏症（Pyruvate Dehydrogenase Complex Deficiency，PDCD）是一种由多个基因（包括PDHA1）的致病变异引起的线粒体代谢紊乱。经典的新生儿脑部影像学特征已经被描述，主要集中在发育异常和脑实质损伤方面。然而，目前尚无全面描述的PDCD在胎儿脑部MRI中的表现。该研究的目标是通过综合胎儿影像学和基因检测进一步表征PDCD胎儿脑部MRI表现，并确定在产前影像中是否能够识别PDCD的诊断标志。

来源与作者

该研究文章由Olivier Fortin, Kelsey Christoffel, Abdullah B. Shoaib, Charu Venkatesan, Kate Cilli, Jason W. Schroeder, Cesar Alves, Rebecca D. Ganetzky和Jamie L. Fraser等MD、PhD专家撰写，来自Children’s National Hospital, George Washington University School of Medicine and Health Sciences, University of Texas Southwestern Medical Center, Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, Boston Children’s Hospital及University of Pennsylvania Perelman School of Medicine等机构。文章发表于《Neurology》2024年第103卷。

研究方法

1. 纳入标准与数据来源

在诊断中心筛选出自2010年1月1日至2023年10月17日期间进行胎儿MRI检查并有PDCD基因诊断结果的胎儿。回顾性查看孕妇和胎儿的临床资料和影像数据，涵盖妊娠史、家族史、影像特征、基因检测结果和临床结局。数据以描述性方式进行分析和报告。

2. 胎儿与新生儿影像

所有胎儿MRI扫描结果由单一儿科神经放射学专家J.W.S.进行一致性复查。胎儿影像在不同中心的1.5T扫描仪上进行，无增强快速T1加权、T2加权和弥散加权图像在不同平面上生成。新生儿影像采用1.5T或3T扫描仪进行。影像结果包括胼胝体畸形、脑内部积水、脑体积减少等多项异常。

3. 基因检测

基因检测策略根据临床评估时的实际情况，包括单基因检测、多基因面板和外显子组测序（Exome Sequencing, ES）。文章评估了四个中心不同来源（包括MNG Laboratories、GeneDx和Claritas Genomics等）的基因变异致病性。

主要研究结果

1. 胎儿与新生儿影像分析

该研究纳入10名胎儿，其中包括8例胼胝体发育不全、6例异常沟回、10例脑体积减少和9例囊性病变。第二孕期中有6名胎儿表现为神经节突出（Ganglionic Eminences, GEs）囊性病变。胎儿在第二三孕期的MRI表现显示，神经节处的囊性病变消退，并且第三孕期和出生后MRI中表现出近脑室的囊性病变。

2. 基因检验结果

最终有9名胎儿被发现存在PDHA1基因的杂合致病或高可能致病变异，另1名胎儿被发现存在TPK1基因的双等位基因变异。部分胎儿经过羊水穿刺进行的基因检测在分娩后或流产后得到结果。

3. 妊娠与新生儿结局

其中4名胎儿因预后不良而终止妊娠。其余胎儿（6名）在足月分娩，除1名胎儿在妊娠34-36周出生外。新生儿结局不一，两名新生儿在新生期内死亡，部分接受生酮饮食和硫胺（维生素B1）补充治疗。

讨论

研究展示了PDCD胎儿脑部结构从胎儿期到出生后的变化情况，指出部分早期诊断标志，如GEs的囊性病变可在第二孕期检测到。尽管部分脑部异常在胎儿影像中较为隐蔽，这些发现有助于早期诊断PDCD，并有助于产前咨询、妊娠决策及新生儿护理规划。研究发现孕期的代谢紊乱可能会在胎儿期表现为不同程度的脑内能量需求供不应求，导致脑组织发育延迟、体积减少和结构破坏。

结论

通过对PDCD胎儿影像学表现的研究，专家们得出结论：GEs的囊性病变可能是第二孕期胎儿MRI上PDCD的早期诊断标志，但这仍需进一步验证。建议在胎儿脑部核磁影像中发现胼胝体发育不全、皮层发育异常或近脑室囊性病变时，进行PDCD相关基因的检测。快速基因检测策略的实施将有助于尽早诊断，并为新生儿护理提供更好的规划依据。

亮点总结

1. 重要发现

• 胎儿MRI表现与新生儿脑部影像学特征具有一定一致性，可在第二孕期诊断PDCD。
• GEs的囊性病变可能是PDCD的早期标志，需进一步研究确认。

2. 存在的问题与挑战

• 检测结果及治疗方案的异质性表明需要更标准化的临床指南。
• 遗传检测的获取及其产前诊断的易得性仍需进一步优化。

3. 方法与流程的创新

• 强调了新的胎儿脑部MRI方法和参数的临床应用价值，包括GEs囊性病变与生酮饮食及B1补充疗法等。

通过该研究，临床专家能够更好地理解PDCD的胎儿影像学特征及其临床表现，从而为患有这种罕见疾病的家庭提供更加精确的诊断和护理规划。