450.3 🩺 內科專科考前版
深入:prion 構型菌株(strain)、種屬障礙、PRNP codon 129/178/219 多型性與 sCJD 分子亞型、vCJD 輸血傳染、診斷生物標記的精算數據。
450.3.0.1 一、分子機轉:構型即資訊
普利昂的核心是 PrPC → PrPSc 的構型轉變:PrPC 富含 α-helix、幾乎無 β 結構;PrPSc 則 α 減少、β 大幅增加。經有限度蛋白酶分解後,PrPSc 會產生一個約 142 個胺基酸、抗蛋白酶的片段 PrP 27-30,它會聚合成 prion rods,與 CNS 中的 PrP amyloid 斑塊在形態與組織化學上難以區分;而 PrPC 在相同條件下會被完全水解——這個「抗蛋白酶 vs 可水解」的差別是實驗室偵測的基礎。
菌株(strain)= 不同構型:不同的 prion 菌株有不同的潛伏期、空泡化分布、以及 PrPSc 對變性的穩定度。決定性的證據來自 FFI 與 fCJD 的轉殖鼠實驗:去糖基化後,多數 fCJD/sCJD 的抗酶片段分子量為 21 kDa(type 1),而 FFI 與少數 sCJD 為 19 kDa(type 2)——這個分子量差異反映 NH 端不同的切割位、也就是不同的三級結構。把 FFI 病人腦組織傳給轉殖鼠會產生 19 kDa PrPSc,fCJD 則產生 21 kDa,且多次傳代仍維持——證明即使胺基酸序列完全相同,PrPSc 仍能以不同構型存在,而疾病表型由構型而非序列決定。sporadic fatal insomnia(sFI)的發現更鞏固此點:sFI 病人不帶 PRNP 突變,卻有與 FFI 相同的 19 kDa PrPSc 與臨床病理表型。
種屬障礙(species barrier):prion 跨物種傳播效率低,與宿主 PrPC 和接種物 PrPSc 的胺基酸序列相似度相關——序列越像,越容易轉換。這支持 PrPC 直接與 PrPSc 交互作用來完成轉換。
450.3.0.2 二、PRNP 基因與多型性(專科核心)
PRNP 位於第 20 號染色體短臂。已知超過 40 種非保守取代突變與遺傳型普利昂病相關,包括 missense、缺失、octapeptide repeat insertions(OPRI,N 端八肽重複插入)、以及 stop codon 突變。
- GSS:超過 20 種 missense(codon 102、105、117、198、217 等)+ 中至長段 OPRI;以parkinsonism 和/或小腦特徵為主、失智較晚。
- FFI:codon 178 的 D178N,且同 allele codon 129 為 M(若為 V 則表現為 CJD 表型)。
Codon 129(M/V)多型性是專科考重點:它調控偶發、遺傳、感染型的易感性、發病年齡與表型。sCJD 依 codon 129(MM/MV/VV)× prion type(1/2) 分為六個分子亞型: - MM1/MV1:最常見(40-70%),典型快速進展失智 + 失調 + 肌陣攣,存活 ~4-7 個月。 - VV2:~15%,常以失調開場,存活類似 MM1。 - MV2:10%,存活較長(17 個月);多為小腦有 kuru 斑塊的 MV2K。 - MM2:~4%,分 MM2-thalamic(=sFI,近似 FFI)與 MM2-cortical(慢性失智)。 - VV1:最少(~1%),發病年齡最早(40 歲中後段)。
抗性多型性:codon 219 的 K(離胺酸)取代在 12% 日本人中可見,這群人對 prion 病有抗性(顯性負抑制 prion 複製);codon 127 的多型性在 kuru 倖存的 Fore 族中被發現,轉殖鼠表現此型可免於發病。
450.3.0.3 三、變異型 CJD(vCJD)的專科重點
- 與 BSE 同源:在表現牛 PrP 轉殖基因的小鼠中,BSE 與 vCJD prion 都能高效傳播且潛伏期相似。
- 截至 2024 約 238 例,>90% 在英國;幾乎全部為 codon 129 MM 同型合子,但已有 2 例為 MV → 引發「MV 者潛伏期更長、可能還有第二波」的疑慮。
- 可經輸血傳染:已知 4(+1 可能)例次發性 vCJD 來自輸血(非去白血球紅血球 / 凝血因子),捐血者捐血後 1.5-3.3 年才發病,受血者潛伏期 5-8.5 年。vCJD 是唯一被證實可經血液傳染的人類 prion 病。
- 病理特徵:florid plaques(花瓣狀斑塊)——中央 PrP amyloid 核心被空泡圍繞如花瓣。
450.3.0.4 四、神經病理
- 三大特徵:海綿狀變性(spongiform,神經氈中 1-5 μm 空泡)+ 神經元喪失 + 星狀膠細胞增生;缺乏發炎反應是 prion 病重要特點。
- 空泡好發於大腦皮質、被殼、尾核、視丘、小腦分子層。
- ~10% CJD 有 amyloid 斑塊;GSS 斑塊為中央緻密核心 + 周邊小球(多在小腦、常鄰血管,可合併 congophilic angiopathy);vCJD 為 florid plaques。
450.3.0.5 五、診斷生物標記精算
- DWI/ADC MRI:皮質緞帶徵 + 紋狀體(±視丘/小腦)reduced diffusion;敏感/特異達 90% 中後段。亞型對應:MM1/MV1 皮質+深部核;MV2K/VV2 深部核為主;MM2/MV2C 以皮質為主。注意鼻竇旁偽影,要多平面 + 對照 ADC。GSS/FFI/sFI 與 stop-codon 型 MRI 常正常。
- CSF RT-QuIC(第二代):sCJD 敏感 ~90-95%、特異 ~98-99%;對少見亞型、GSS、vCJD 較不敏感。PMCA 對 vCJD 的 CSF/血/尿較敏感但臨床多未開放。
- CSF 14-3-3:敏感 60-90%(MM1/MV1 最高)、特異 40-96%(依對照組),實用性受質疑。
- total tau ELISA:敏感/特異 ~90% 中段,臨床優於 14-3-3。
- EEG PSWC:約 60%(MM1/MV1),<200 ms、每 1-2 秒,常較晚出現,可能需連續 EEG。
450.3.0.6 六、鑑別診斷(專科細節)
- 路易體失智(DLB)最常被誤認(可亞急性 + 譫妄 + 肌陣攣 + 錐體外)。
- 快速進展型 AD(<3 年、失調 + 肌陣攣 + 14-3-3 升高):靠 DWI 正常區分。
- 自體免疫腦炎(anti-LGI1、anti-CRMP5、anti-AMPAR):驗血清/CSF 自體抗體 + 無 prion 標記;但合併癲癇時 MRI 偶可有類似 DWI 變化(治療後消失,CJD 則持續)。
- 顱內血管炎、神經梅毒、PML、肝性腦病、鋰/鉍中毒。
- 發燒/血沉↑/白血球↑/CSF 細胞增生 → 警覺另有病因。
450.3.0.7 七、治療與感染管控
- 無改變病程療法;quinacrine 臨床失敗(腦中濃度不足);anti-PrP 抗體對腦內接種無效;pentosan polysulfate、porphyrin 衍生物僅在動物腦內早期給藥能延緩。新試驗進行中。
- 滅菌:prion 對常規滅菌高度抗性;建議 134°C 高壓滅菌 5 小時或 2 N NaOH 數小時。轉殖鼠研究顯示結合在不鏽鋼表面的 sCJD prion 即使 134°C 2 小時仍抗性,先用酸性清潔劑處理可增加滅菌效果。人類 prion 比多數動物 prion 更抗變性(尤其結合金屬時)。
- 照護用標準防護;針具不可重用;神經外科確診 CJD 器械盡量銷毀。
450.3.0.8 🎯 專科考前重點回顧
- PrPSc 的構型即菌株資訊(21 kDa type1 / 19 kDa type2);疾病表型由構型而非序列決定。
- Codon 129 × prion type → sCJD 六亞型;MM1/MV1 最常見、最典型;D178N + M129 = FFI、+ V129 = CJD。
- vCJD 來自 BSE、可經輸血、florid plaques、codon 129 MM 為主。
- 診斷:DWI/ADC(皮質緞帶)+ RT-QuIC(90-95%/98-99%)+ t-tau > 14-3-3 + EEG PSWC。
- 病理:海綿狀變性 + 神經元喪失 + 膠質增生、無發炎。
- 無療法;滅菌 134°C 5h / 2N NaOH。
來源:Harrison 22e Ch.449(Prusiner & Geschwind)。分子量、亞型佔比、生物標記敏感特異度、vCJD 輸血數據均對照原文。