陳長春，曹　麗,孫中武

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，安徽 合肥　230022;2.安徽省第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，安徽 合肥　230001)

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1個肯尼迪病家系臨床與分子遺傳學(xué)特征

陳長春1，2，曹麗2,孫中武1

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，安徽 合肥230022;2.安徽省第二人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，安徽 合肥230001)

摘要:目的探討肯尼迪病的臨床特點及分子遺傳學(xué)特征。方法收集1個肯尼迪病家系的臨床資料，分析患者的臨床表現(xiàn)、血清雄激素、肌酶水平、神經(jīng)電生理檢查結(jié)果及雄激素受體基因第1外顯子的分子生物學(xué)特點。結(jié)果該家系患者均青年起病，緩慢進(jìn)展，表現(xiàn)為肢體無力、不自主抖動及肌肉萎縮等下運動神經(jīng)元損害特點，其中除先證者未婚外家族中其他患者均正常生育，先證者的弟弟肌酸肌酶水平增高，先證者及其弟弟經(jīng)肌電圖檢查均呈神經(jīng)源性損害。經(jīng)基因檢測先證者及其弟弟的雄激素受體的CAG基因重復(fù)次數(shù)均為50次。 結(jié)論肯尼迪病主要表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元損害并伴有感覺障礙，基因?qū)W檢測是肯尼迪病的確診依據(jù)。

關(guān)鍵詞:肯尼迪??；雄激素受體基因；基因檢測

肯尼迪病(Kennedydisease,KD)是多聚谷氨酰胺病(polyglutaminedisease,PolyQdisease)中最早發(fā)現(xiàn)的疾病之一，該病是X連鎖隱性遺傳疾病，由編碼雄激素受體(androgen receptor,AR)的第一外顯子CAG異常擴(kuò)增(擴(kuò)增次數(shù)超過40次)導(dǎo)致臨床發(fā)病。本文報道1個KD家系，并對其臨床特點及分子遺傳學(xué)特征進(jìn)行討論。

1對象與方法

1.1臨床資料先證者，男性，46歲，系“漸進(jìn)性四肢活動無力10年，加重3個月”入院?；颊咦?0年前在無明顯誘因下出現(xiàn)行走緩慢，上樓費力，易跌跤，癥狀漸加重，約5年前出現(xiàn)飲水嗆咳、言語不清，3個月前癥狀進(jìn)一步加重，并有頭暈、頭痛，曾就診于多家醫(yī)院，一直未明確診斷，進(jìn)一步就診于我院門診，擬“四肢無力原因待查”收住我科。病程中患者有雙上肢不自主抖動，伴有手腳麻木感，無胸悶、呼吸困難，無復(fù)視及視物模糊，精神、食欲尚可，大小便正常。入院時查體：血壓：132/88 mmHg，神清，精神可，查體合作，對答切題，言語含糊，雙瞳孔等大等圓，直徑3 mm，對光反射靈敏，眼球各項運動正常，雙鼻唇溝對稱，口角無偏斜，咽反射減弱，舌肌萎縮明顯，伸舌居中，頸軟，四肢肌力IV級，肌張力正常，雙手可見輕度肌肉萎縮，雙側(cè)針刺痛覺對稱正常，四肢腱反射減弱，雙側(cè)病理征陰性。入院后頭顱MRI示多發(fā)性腔隙性腦梗死，兩側(cè)腦白質(zhì)脫髓鞘改變。

家族史：家族中一兄一弟均有行動不利，另有一個弟弟和一個妹妹目前無癥狀，父親已故，母親健在?；颊咄夤馄艧o類似表現(xiàn)，現(xiàn)均已故；患者舅舅有類似表現(xiàn)，育有3子，體健，見圖1。

患者弟弟臨床表現(xiàn)與患者相似，上肢肌肉萎縮及無力較下肢明顯，肢體不自主抖動相對較輕，伴有雙手感覺麻木。

注：■男性患者，□ 健康男性，○健康女性，先證者，/已死亡。1.2研究方法

1.2.1神經(jīng)電生理檢查應(yīng)用日本光電肌電圖儀進(jìn)行神經(jīng)傳導(dǎo)速度及肌電圖檢查，神經(jīng)傳導(dǎo)速度包括雙側(cè)正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、腓總神經(jīng)及脛神經(jīng)運動，雙側(cè)正中神經(jīng)、尺神經(jīng)及腓腸神經(jīng)感覺。肌電圖觀察的內(nèi)容包括靜息狀態(tài)下有無纖顫電位、束顫電位、正銳波，肌肉輕收縮時動作電位時程、波幅、相位，重收縮時募集電位。

1.2.2血清雄激素及肌酶譜化驗血清睪酮應(yīng)用美國貝克曼原裝試劑采用化學(xué)發(fā)光免疫法進(jìn)行檢測；肌酶譜應(yīng)用日本日立公司原裝進(jìn)口試劑采用速率法檢測。

1.2.3基因?qū)W檢測用QIAamp DNA Blood Mini Kit試劑盒抽提先證者及先證者弟弟外周血白細(xì)胞中的脫氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)，在擴(kuò)增型耐熱DNA聚合酶等存在的條件下應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction， PCR)技術(shù)擴(kuò)增雄激素受體基因第l外顯子中的CAG重復(fù)片段，引物序列為:上游引物(5’-GCTGTGAAGGTTGCTGTTCCTCAT-3’);下游引物(5’-TCCAGAATCTGTTCCAGAGCGTGC-3’)，變性、退火及延伸溫度分別為94℃、55℃和72℃，經(jīng)過28個循環(huán)后獲取PCR產(chǎn)物，產(chǎn)物經(jīng)SAP純化后進(jìn)行測序PCR，然后用測序儀對所得的產(chǎn)物進(jìn)行測序，計算樣本的CAG數(shù)。

2結(jié)果

2.1神經(jīng)電生理檢查結(jié)果先證者的四肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度提示左正中神經(jīng)、右尺神經(jīng)及右腓總神經(jīng)運動傳導(dǎo)速度稍慢，左右脛神經(jīng)運動傳導(dǎo)速度減慢，左右正中神經(jīng)、左側(cè)尺神經(jīng)感覺傳導(dǎo)速度減慢；肌電圖示雙側(cè)拇短展肌、小指展肌、肱二頭肌、股四頭肌、脛骨前肌、胸鎖乳突肌、胸脊旁肌、右三角肌及右舌肌均呈神經(jīng)源性損害。

先證者弟弟的四肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度提示左側(cè)正中神經(jīng)運動傳導(dǎo)速度減慢，雙側(cè)脛神經(jīng)運動機(jī)左側(cè)尺神經(jīng)感覺傳導(dǎo)速度稍慢。肌電圖示雙側(cè)小指展肌、三角肌、肱二頭肌、胸鎖乳圖肌、舌肌、股四頭肌、右拇短展肌及左脛骨前肌均呈神經(jīng)源性損害。

2.2血清雄激素及肌酶譜化驗結(jié)果先證者的血清睪酮水平為7.76 μg·L-1，高于正常范圍，肌酶譜在正常范圍；先證者弟弟血清睪酮水平為6.39 μg·L-1，屬正常范圍，肌酶譜示肌酸肌酶1191 U·L-1，肌酸激酶同工酶69 U·L-1。

2.3基因?qū)W檢測結(jié)果先證者及先證者弟弟的AR基因第一外顯子CAG重復(fù)次數(shù)均為50次。

3討論

肯尼迪病(KD)又稱為脊髓延髓肌肉萎縮癥(Spinal and Bulbar Muscular Atrophy,SBMA)，最早在1897年由日本的神經(jīng)病學(xué)學(xué)家Kawahara描述[1]，是一種X連鎖隱性遺傳疾病，研究發(fā)現(xiàn)編碼AR的第一外顯子CAG異常擴(kuò)增導(dǎo)致臨床發(fā)病。

攜帶KD等位基因的女性常常有感覺異常或肌肉不自主跳動等表現(xiàn)，對肌肉力量的影響不明顯，多為亞臨床患者。男性KD患者的運動系統(tǒng)累及肢體表現(xiàn)為肢體的不自主活動、肌肉跳動、肌無力，影響患者的日常生活包括行走無力、上樓困難、持重能力下降，很多患者在達(dá)到KD診斷之前的數(shù)年或數(shù)十年即可有肌肉跳動的亞臨床癥狀；累及面部及咽喉肌表現(xiàn)為吞咽困難、咀嚼無力、言語不清。本研究中KD家系中患者均為男性，先證者起病隱襲，表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元損害的表現(xiàn)，出現(xiàn)肢體不自主抖動、無力、構(gòu)音障礙、舌肌萎縮、咽反射消失、四肢腱反射減弱及雙手肌肉萎縮，均表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元損害。先證者弟弟也存在肢體無力、不自主抖動及肌肉萎縮，但臨床癥狀均較先證者輕。目前KD具體發(fā)病機(jī)制不明，影響KD發(fā)病的因素較多。有研究認(rèn)為KD患者發(fā)病的早晚可能與CAG異常擴(kuò)增次數(shù)相關(guān)，CAG異常擴(kuò)增次數(shù)越多，發(fā)病可能越早[2]。但即使相同CAG重復(fù)次數(shù)的KD患者，其發(fā)病年齡也會相差數(shù)年甚至十年以上，提示KD發(fā)病早晚除CAG異常擴(kuò)增次數(shù)之外，還存在其他的影響因素。目前臨床研究表明，KD患者多為男性，女性KD基因攜帶者或純合子臨床上僅僅表現(xiàn)肌肉顫搐、感覺異常的亞臨床癥狀[3]，達(dá)不到KD的臨床診斷，提示KD病具有性別差異，僅有CAG的異常擴(kuò)增并不足以導(dǎo)致患者發(fā)病。雄激素可能是KD發(fā)病的另一個重要影響因素，通過動物實驗研究發(fā)現(xiàn)對KD雄鼠模型青春期或成年后摘除睪丸可以有效改善癥狀，而對KD轉(zhuǎn)基因雌鼠模型注射雄激素后也可導(dǎo)致其臨床發(fā)病[4]，證實了雄激素在KD的發(fā)病中的重要作用。先證者及其弟弟的CAG擴(kuò)增次數(shù)相同，但先證者的血清睪酮水平相對較高，提示雄激素可能在先證者的疾病發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，可能是先證者臨床癥狀較重的原因之一。

AR在被激活前在細(xì)胞質(zhì)中與熱休克蛋白結(jié)合存在，內(nèi)部包裹核定位信號，當(dāng)其配基即雄激素與其結(jié)合時，AR與熱休克蛋白分離，構(gòu)象發(fā)生變化，暴露核定位信號，繼而向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，與相應(yīng)雄激素依賴的基因相結(jié)合并激活該基因。整個過程的完成需要多種激酶及抑制蛋白的參與，其中部分激酶及蛋白負(fù)責(zé)AR翻譯后修飾以控制其功能。變異的AR在細(xì)胞核內(nèi)異常堆積、轉(zhuǎn)錄后修飾功能異常及分子伴侶包括Hsp70和Hsp90都可能在KD的病理中起到重要作用[5]。

本研究中先證者及其弟弟的神經(jīng)電生理檢查提示肌肉呈神經(jīng)源性損害，同時還觀察到先證者弟弟肌酸肌酶有顯著增高。KD的AR受體異常如何導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)改變機(jī)制不詳，研究顯示敲除了AR的小鼠運動功能不受累[6]，提示雄激素依賴基因轉(zhuǎn)錄水平降低會導(dǎo)致患者出現(xiàn)男性乳房發(fā)育、睪丸萎縮、精子減少及不育；但可能不會導(dǎo)致患者出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)病變。既往的神經(jīng)傳導(dǎo)速度及肌電圖研究顯示肯尼迪病是一個下運動神經(jīng)元性疾病，肌電圖中出現(xiàn)巨大電位也提示肌肉呈失神經(jīng)改變[7]；然而KD患者肌肉病理結(jié)果顯示除有失神經(jīng)支配改變外，還可見原發(fā)性肌病的表現(xiàn)[8]；部分KD患者肌酸激酶的顯著增高也提示KD可能不僅僅是下運動神經(jīng)元病變。先證者弟弟的血清肌酸激酶水平顯著增高，提示除下運動神經(jīng)元受累外，還可能合并存在肌源性改變，也支持Soraru等[8]研究結(jié)果。

KD患者常常出現(xiàn)感覺異常，電生理檢查提示相對于運動神經(jīng)元病及正常人，KD的感覺神經(jīng)傳導(dǎo)波幅有顯著下降[9]，提示感覺系統(tǒng)也有受累。本研究中先證者有肢體麻木的主訴，神經(jīng)傳導(dǎo)速度提示左右正中神經(jīng)、左側(cè)尺神經(jīng)感覺傳導(dǎo)速度減慢；KD存在感覺異常也是與運動神經(jīng)元病的重要鑒別點之一。

KD患者另一個表現(xiàn)為內(nèi)分泌系統(tǒng)的改變，表現(xiàn)為男性乳房發(fā)育、睪丸萎縮、毛發(fā)脫落等，本家系中未觀察到先證者的乳房異常發(fā)育、毛發(fā)異常脫落表現(xiàn)及睪丸萎縮，因先證者未婚，生育能力有無影響不詳，但本家系中其他發(fā)病者婚后均已生育。

目前，KD的治療仍處于研究階段，通過對抗血清雄激素的治療可能緩解患者的臨床癥狀。亮丙瑞林是一種促黃體激素釋放激素，能夠抑制雄激素的分泌而減少血清雄激素的水平，有研究表明亮丙瑞林能夠顯著改善KD患者的運動功能及吞咽功能[10-12]。 KD患者退化的運動神經(jīng)元表達(dá)高水平的5-α還原酶，具有將雄激素轉(zhuǎn)化為具有活性更強(qiáng)的二羥睪酮的作用，提示通過抑制5-α還原酶可能也是有效的治療方法之一。另外通過促進(jìn)變異AR的降解、RNA干擾進(jìn)行基因沉默技術(shù)減少變異AR的生成及通過干細(xì)胞取代異常或死亡的神經(jīng)細(xì)胞也是今后KD治療研究方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]Kawahara H.A family of progressive bulbar palsy[J].Aichi Medical Journal,1897,16: 3-4.

[2]魯明,王小竹,趙海燕,等.肯尼迪病三核苷酸序列數(shù)目與發(fā)病年齡關(guān)系[J].中華內(nèi)科雜志,2009,48(4): 284-286.

[3]Schmidt B,Greenberg C,Allingham-Hawkins D,et al.Expression of X-linked bulbospinal muscular atrophy (Kennedy disease) in two homozygous women[J].Neurology,2002,59: 770-772.

[4]Katsuno M,Adachi H,Kume A,et al.Testosterone reduction prevents phenotypic expression in a transgenic mouse model of spinal and bulbar muscular atrophy[J].Neuron,2002,35: 843-854.

[5]Mariotti C,Castellotti B,Pareyson D,et al.Phenotypic manifestations associated with CAG-repeat expansion in the androgen receptor gene in male patients and heterozygous females: a clinical and molecular study of 30 families[J].Neuromuscul Disord,2000,10: 391-397.

[6]Sato T,Matsumoto T,Yamada T,et al.Late onset of obesity in male androgen receptor deficient (AR KO) mice[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2003,300(1): 167-171.

[7]Mariotti C,Castellotti B,Pareyson D,et al.Phenotypic manifestations associated with CAG-repeat expansion in the androgen receptor gene in male patients and heterozygous females: a clinical and molecular study of 30 families[J].Neuromuscul Disord,2000,10: 391-397.

[8]Soraru G,D'Ascenzo C,Polo A,et al.Spinal and bulbar muscular atrophy: skeletal muscle pathology in male patients and heterozygous females[J].J Neurol Sci,2008,264: 100-105.

[9]Hama T,Hirayama M,Hara T,et al.Discrimination of spinal and bulbar muscular atrophy from amyotrophic lateral sclerosis using sensory nerve action potentials[J].Muscle Nerve,2012,45(2): 169-174.

[10] Banno H,Katsurio M,Suzuki K,et al.Phase 2 trial of leuprorelin in patients with spinal and bulbar muscular atrophy[J].Annals of Neurology,2009,65(2): 140-150.

[11] Shimohata T,Kimura T,Nishizawa M,et al.Five year follow up of a patient with spinal and bulbar muscular atrophy treated with leuprorelin[J].Journal of Neurology,Neurosurgery and Psychiatry,2004,75(8): 1206-1207.

[12] Katsuno M,Banno H,Suzuki K,et al.Efficacy and safety of leuprorelin in patients with spinal and bulbar muscular atrophy (JASMITT study): a multicentre,randomised,doubleblind,placebo-controlled trial[J].The Lancet Neurology,2010,9(9): 875-884.

The clinical and molecular genetics studies of a family with Kennedy disease

CHEN Chang-chun1，2,CAO Li2,SUN Zhong-wu1

(1.TheFirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230022,China;

2.TheSecondHospitalofAnhui，Hefei230001,China)

Abstract:ObjectiveTostudythepathogenesis,moleculargenetics,andclinicalfeaturesofKennedydisease.MethodsTheclinicalfeatures,electrophysiologicalcharacters，serumtestosterone,creatinekinaselevelsandthefirstexonofandrogenreceptorareanalyzedinafamilywithKennedydisease.ResultsTheonsetagewasyounginthisfamilyandthediseasedevelopedslowly.Clinicalsymptomsaremainlypresentedasthelowermotorneurondamageincludingmuscleweakness,limbstwitchingandmuscleatrophy.Whiletheproposituswasunmarried,otherpatientsinthefamilywereallnormalfertile.Thecreatinekinaselevelissignificantlyabovenormalinoneyoungerbrotherofthepropositus.Theelectromyographysuggeststhatthemusclefibersaredenervated.TheCAGrepeatnumberinARgenewere50timesinthepropositusandhisyoungerbrother.ConclusionsKennedydiseaseismainlypresentedasspinalandbulbarmuscleatrophyandweakness.TheKennedydiseaseshouldbediagnosedbygenetictest.

Keywords:Kennedydisease;androgenreceptor;genetictest

(收稿日期：2014-06-09，修回日期：2014-08-12)

通信作者：孫中武，男，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，研究方向：老年醫(yī)學(xué)，E-mail:sunzhwu@mail.hf.ah.cn

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2015.02.031