張麟偉,矯毓娟,李小璇,汪 偉,張偉赫,彭丹濤
(中日友好醫(yī)院 神經(jīng)科,北京 100029)
遺傳性痙攣性截癱 (hereditary spastic paraplegia,HSP)是一組以進(jìn)行性下肢痙攣力弱為主要表現(xiàn)的神經(jīng)遺傳性疾病,單純型HSP僅表現(xiàn)為下肢肌張力增高,出現(xiàn)進(jìn)行性加重的痙攣步態(tài),而復(fù)雜型HSP臨床上還會(huì)伴隨其他癥狀,如共濟(jì)失調(diào)、認(rèn)知功能減退、癲癇、周圍神經(jīng)病、視神經(jīng)病、錐體外系癥狀等[1]。核磁共振檢查??梢?jiàn)HSP患者胸脊髓萎縮變細(xì),部分類型的HSP患者還會(huì)出現(xiàn)腦萎縮、胼胝體變薄等特殊征象。
遺傳性痙攣性截癱7型常表現(xiàn)為復(fù)雜型HSP,是常染色體隱性遺傳性痙攣性截癱的第二常見(jiàn)原因,已有的報(bào)道發(fā)現(xiàn)HSP7臨床癥狀變異較大,不僅可以表現(xiàn)為單純痙攣性截癱、痙攣性共濟(jì)失調(diào)、構(gòu)音障礙、吞咽困難,也可出現(xiàn)帕金森病樣癥狀、認(rèn)知損害、情感異常、視神經(jīng)萎縮、眼外肌麻痹、斜視、核上性麻痹、聽(tīng)力減退、脊柱側(cè)彎及感覺(jué)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病等[2~4]。該病的致病基因SPG7編碼paraplegin蛋白,paraplegin參與組成金屬蛋白酶三磷酸腺苷復(fù)合體(m-AAA)執(zhí)行功能[5],突變后會(huì)影響線粒體呼吸鏈復(fù)合體1的功能導(dǎo)致容易受到氧化應(yīng)激損傷,因此HSP7患者骨骼肌活檢可有線粒體損害的病理改變[6,7]。由于該病在中國(guó)的報(bào)道相對(duì)少見(jiàn),本文將報(bào)道2例以小腦性共濟(jì)失調(diào)為主要特點(diǎn)兼有認(rèn)知功能損害的HSP7患者,通過(guò)臨床表現(xiàn)、頭顱核磁影像改變及基因突變特點(diǎn),討論遺傳性痙攣性截癱7型的特征,可為今后臨床工作提供一定的借鑒。
收集2013年以來(lái)診治過(guò)的2例以小腦性共濟(jì)失調(diào)為主要臨床表現(xiàn)同時(shí)合并下肢肌張力增高的男性患者,病例1就診于2014年11月28日,病例2就診于2013年5月23日,均經(jīng)2位神經(jīng)科醫(yī)師詳細(xì)檢查,并行肝功、甲功、血清銅、銅藍(lán)蛋白、梅毒、HIV、腫瘤標(biāo)志物、血尿有機(jī)酸代謝物分析、腦脊液化驗(yàn),以及頭MRI平掃等各項(xiàng)檢查,行共濟(jì)失調(diào)量表及簡(jiǎn)易認(rèn)知量表評(píng)分。
在獲得知情同意后,抽取患者及其直系親屬外周血各3ml,用3.8%枸櫞酸鈉抗凝,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)酚氯仿DNA提取法提取基因組DNA。采用Agilent SureSelect XT Human All Exon V6 library目標(biāo)序列富集試劑盒(美國(guó)Agilent公司)對(duì)患者的DNA樣本制備目標(biāo)基因捕獲文庫(kù),操作步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括超聲破碎DNA片段、文庫(kù)構(gòu)建、雜交捕獲、捕獲文庫(kù)擴(kuò)增和純化等。然后,再按照捕獲文庫(kù)DNA樣本濃度及測(cè)序深度要求,應(yīng)用NEXTSEQ500測(cè)序儀 (美國(guó)Illumina公司)上機(jī)測(cè)序,測(cè)序平臺(tái)產(chǎn)生的測(cè)序bcl文件經(jīng)bcl2fastq軟件轉(zhuǎn)換成Fastq文件,然后經(jīng)BWA、samtools、picard、Genome Analysis Toolkit (GATK)生物信息學(xué)軟件分析,運(yùn)用SIFT、PolyPhen-2軟件、ANNOVAR軟件、HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)、dbSNP數(shù)據(jù)庫(kù)、1000 Genome數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行變異注釋,采用Sanger法對(duì)候選變異進(jìn)行驗(yàn)證。
病例1:男性,32歲,高中文化程度。主訴:進(jìn)行性走路不穩(wěn)、雙下肢活動(dòng)欠靈活15年。15年前患者逐漸出現(xiàn)走路不穩(wěn),腿腳欠靈活,并自覺(jué)下肢僵硬感,不能快速行走及跑步,下樓梯時(shí)有向前傾倒感,近1年需扶助才能步行下樓,并出現(xiàn)尿急癥狀。既往無(wú)特殊病史,本人為足月順產(chǎn)兒,否認(rèn)遺傳病家族史,父母非近親結(jié)婚。神經(jīng)系統(tǒng)查體:神清,輕度構(gòu)音障礙,雙側(cè)眼球掃視跟蹤異常,無(wú)眼震,四肢肌力V級(jí),下肢肌張力增高,膝腱反射亢進(jìn),雙側(cè)Babinski征陽(yáng)性,雙側(cè)深淺感覺(jué)對(duì)稱存在,雙手輪替動(dòng)作略顯笨拙,指鼻及跟膝脛試驗(yàn)欠穩(wěn)準(zhǔn),寬基底步態(tài)。共濟(jì)失調(diào)等級(jí)評(píng)定量表(SARA)評(píng)分 8 分(步態(tài):1.0,姿勢(shì):2.0,坐:0,言語(yǔ):1.0,手指追蹤:1.0,指鼻試驗(yàn):1.0,快速輪替運(yùn)動(dòng):1.0,跟膝脛試驗(yàn):1.0)。簡(jiǎn)易智力狀態(tài)檢查量表(MMSE)評(píng)分:25/30分(記憶及額葉執(zhí)行功能受損)。頭MRI示:雙側(cè)小腦半球輕度萎縮(圖1A)。
圖1 A.病例1頭MRI矢狀位;B.病例2頭MRI矢狀位。均可見(jiàn)小腦半球輕度萎縮。
病例2:男性,42歲,大學(xué)文化程度。主訴:進(jìn)行性走路不穩(wěn)8年。既往史無(wú)特殊,否認(rèn)家族遺傳病史。神經(jīng)系統(tǒng)檢查:神清,輕度構(gòu)音障礙,雙側(cè)眼球跟蹤異常,掃視異常,意向性震顫,辨距不良,雙手輪替動(dòng)作笨拙,寬基底步態(tài)雙側(cè)肢體肌力正常,雙側(cè)肢體肌張力輕度增高,下肢腱反射增強(qiáng),踝陣攣陽(yáng)性,Babinski征陽(yáng)性,Romberg征陽(yáng)性。SARA量表評(píng)分 8.5 分(步態(tài):1.0,姿勢(shì):2.5,坐:0,言語(yǔ):1.0,手指追蹤:1.0,指鼻試驗(yàn):1.0,快速輪替運(yùn)動(dòng):1.0,跟膝脛試驗(yàn):1.0)。MMSE 量表評(píng)分:26/30 分。頭核磁平掃顯示小腦半球輕度萎縮(圖1B),作者曾對(duì)該病例做過(guò)報(bào)道[2]。
全外顯子測(cè)序發(fā)現(xiàn)病例1患者的SPG7基因存在復(fù)合雜合突變c.1047dupC,p.Gly349fs和c.1904C>T,p.Ser635Leu,家系驗(yàn)證顯示其父攜帶c.1047dupC,其母攜 c.1904C>T(圖 2,見(jiàn)封二)。
圖2 家系1,患者存在SPG7基因復(fù)合雜合突變c.1047dupC及c.1904C>T,其父攜帶雜合突變c.1047dupC,其母攜帶雜合突變c.1904C>T。
病例2患者SPG7基因也存在復(fù)合雜合突變c.2771delG,p.Met757fs和c.1529 C>T,p.Ala510Val,家系驗(yàn)證顯示其父攜帶雜合突變c.2771delG,其母攜帶雜合突變 c.1529C>T(圖3,見(jiàn)封二)。查詢文獻(xiàn)c.1047dupC (p.Gly349fs),c.1904C>T(p.Ser635Leu)及c.2771delG (p.Met757fs),c.1529C>T(p.Ala510Val),這 4 個(gè)突變均為已報(bào)道致病突變[2,8~10]。
圖3 家系2,患者存在SPG7基因復(fù)合雜合突變c.2771delG及c.1529 C>T ,其父攜帶雜合突變c.2771delG,其母攜帶雜合突變c.1529 C>T。
世界范圍內(nèi),HSP7已有大量的報(bào)道,發(fā)病率占到常染色體隱性遺傳性痙攣性截癱的第二位,僅次于遺傳性痙攣性截癱11型,但目前為止中國(guó)大陸地區(qū)對(duì)該病的報(bào)道并不多[11]。遺傳性共濟(jì)失調(diào)及遺傳性痙攣性截癱致病基因眾多,臨床上常會(huì)遇到兼具痙攣性截癱和共濟(jì)失調(diào)表現(xiàn)的患者,這類疾病可以統(tǒng)稱為痙攣性共濟(jì)失調(diào),HSP7是痙攣性共濟(jì)失調(diào)一個(gè)很好的代表[12]。
HSP7通常表現(xiàn)為成年起病、緩慢進(jìn)展的進(jìn)行性下肢痙攣 (平均發(fā)病年齡39歲,范圍18~52歲),頭核磁掃描常會(huì)發(fā)現(xiàn)輕度小腦萎縮[13],小腦萎縮在HSP7患者中可以占到57%[14],因此屬于該病較常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)。有報(bào)道,18.6%的既往未明確診斷的共濟(jì)失調(diào)患者中發(fā)現(xiàn)了SPG7基因突變,HSP7患者起始癥狀可以僅表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào)或表現(xiàn)為小腦萎縮合并輕微錐體束損害[15]。SPG7基因突變?cè)跉W洲特發(fā)性小腦性共濟(jì)失調(diào)患者中占18.6%~19.3%[15,16],是成年期起病的原因不明共濟(jì)失調(diào)患者的病因之一,為常染色體隱性遺傳,因此疾病早期易誤診為共濟(jì)失調(diào)類疾病,即使在晚發(fā)性小腦性共濟(jì)失調(diào)或疑診多系統(tǒng)萎縮時(shí)也需考慮該病的可能[17]。
另外,作為SPG7高度同源的AFG3L2基因表達(dá)三磷酸腺苷酶家族afg3l2蛋白,該基因突變會(huì)導(dǎo)致常染色體顯性遺傳脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)28(SCA28)型[18],Paraplegin 與 afg3l2 均定位于線粒體內(nèi)膜,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中大量表達(dá),paraplegin在皮層錐體細(xì)胞及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中高表達(dá),而afg3l2在周圍神經(jīng)及小腦浦肯野細(xì)胞中也有高表達(dá)[19,20],致病基因密切關(guān)聯(lián)可能是HSP7及SCA28具有相似表型的基礎(chǔ)。
認(rèn)知功能損害在遺傳性痙攣性截癱患者中較為常見(jiàn),該癥狀不僅在常染色體顯性遺傳的HSP4患者,在常染色體隱性遺傳的HSP7、尤其是HSP11患者中都較為普遍[4,21],SPG7患者的認(rèn)知損害主要表現(xiàn)在記憶及執(zhí)行功能受損,AFG3L2基因突變導(dǎo)致的SCA28型患者也可以表現(xiàn)出認(rèn)知功能損害[22]。推測(cè)HSP7患者認(rèn)知缺陷可能是小腦受累的結(jié)果,小腦與對(duì)側(cè)大腦額葉皮層有一定的纖維聯(lián)系,小腦病變對(duì)額葉受損引起的執(zhí)行功能障礙有強(qiáng)化作用,而前額葉神經(jīng)元回路受損會(huì)導(dǎo)致患者的執(zhí)行功能等受到影響[2,23]。
本文我們報(bào)道的2例患者首診時(shí)進(jìn)行了大量檢查以排除其他繼發(fā)性病因,最終通過(guò)全外顯子測(cè)序結(jié)合家系驗(yàn)證得到確診,均為SPG7基因復(fù)合雜合突變,分別來(lái)自于患者的父母,存在基因型-表型共分離,而且檢測(cè)到的c.1047dupC(p.Gly349fs)、c.1904C >T (p.Ser635Leu)、c.2771delG(p.Met757fs)、c.1529 C>T(p.Ala510Val)這 4 個(gè)突變均為已報(bào)道致病突變,致病意義明確。
已報(bào)道的SPG7基因突變存在多種形式,如錯(cuò)義、重復(fù)、插入、缺失、移碼突變等,目前已知點(diǎn)突變 c.1529C>T,p.Ala510Val是白種人 HSP7患者最常見(jiàn)的熱點(diǎn)突變,攜帶率可達(dá)到部分已報(bào)道HSP7 患者總數(shù)的 53.6%[7,10,13,15,24~26],來(lái)自 意大 利的研究發(fā)現(xiàn),在不明原因小腦性共濟(jì)失調(diào)患者中該點(diǎn)突變所占的比例為2.3%[12],而且該熱點(diǎn)突變對(duì)HSP7的臨床表型具有相對(duì)保護(hù)作用,尤其是攜帶A510V純合突變的HSP7患者相對(duì)于A510V雜合突變患者發(fā)病年齡更晚、且癥狀相對(duì)較輕[12]。中國(guó)大陸地區(qū)HSP7患者樣本量較小,目前尚未發(fā)現(xiàn)中國(guó)HSP7患者的熱點(diǎn)突變。
本文報(bào)道的2例基因檢測(cè)確診的常染色體隱性遺傳SPG7-HSP患者,均為男性,青少年期起病,臨床癥狀除輕度下肢痙攣外均表現(xiàn)有明確的小腦性共濟(jì)失調(diào)及輕度認(rèn)知功能減退。該病臨床變異較大,且我國(guó)報(bào)道較少,對(duì)于臨床上診治不明原因的散發(fā)性共濟(jì)失調(diào)需要考慮到該病的可能。