李彬 羅永杰○☆ 羅蕓 汪溯
亨廷頓?。℉untington disease,HD)是一種常染色體顯性遺傳的變性疾病,通常發(fā)病年齡在30~50歲。典型癥狀包括進行性加重的舞蹈樣癥狀、認知和精神障礙。致病基因IT15位于染色體4p16.3中,其外顯子1上的CAG重復(fù)次數(shù)與發(fā)病密切相關(guān)[1]。國外研究發(fā)現(xiàn)(CAG)n≥40時患者必然會患?。唬–AG)n為 36~39時仍可發(fā)病,但外顯率降低,患者癥狀可能較輕;(CAG)n為 27~35時不發(fā)病,但其后代出現(xiàn)擴增突變的風(fēng)險增加;(CAG)n<27次為正常范圍[2]。最近一個薈萃分析顯示中國/日本HD患病率為0.40/10萬,而歐洲/北美以及大洋洲患病率為5.7/10萬[3]。本研究中,我們收集了來自四川的4個亨廷頓病家系,采用DNA直接測序方法檢測IT15基因,并分析家系及臨床特點,為HD家系成員提供遺傳咨詢。
1.1研究對象連續(xù)收集2016年3月至2018年3月至四川省人民醫(yī)院就診的亨廷頓病患者及部分家系成員的詳細臨床資料。根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會亨廷頓病的診斷與治療指南[4],結(jié)合陽性家族史、特征性的運動、認知和精神癥狀作出臨床診斷,如無陽性家族史,或癥狀不典型可通過基因測試而確診。本研究納入的4個HD家系均來自四川地區(qū),共有24例參加IT15基因測序,其中男14例,女10例,年齡分布在 7~76 歲,平均年齡為(32.75±17.62)歲。本研究獲得所有受試者的同意并通過了四川省人民醫(yī)院倫理委員會的審核。
1.2資料收集亨廷頓病患者及家系成員進行詳細病史資料采集,包括基本信息采集,病史采集,體格檢查,認知功能評估(MMSE、MoCA),焦慮抑郁評估(HAMA、HAMD),日常生活能力評估(ADL)等,并繪制系譜圖。
1.3基因檢測
1.3.1基因組 DNA提取 采集外周靜脈血5 mL,采用天根?血液/組織/細胞基因組提取試劑盒(DP304)提取基因組DNA。提取試劑盒購于天根生化科技(北京)有限公司。
1.3.2引物設(shè)計與合成 根據(jù)IT5基因序列設(shè)計熒光修飾引物,上游引物序列(HTT-F):GCCTCCG GGGACTGCCGT;下游引物序列(HTT-R):GTGG CGGCTGTTGCTGCT,熒光修飾引物標記類型為FAM。熒光修飾引物由成都擎科梓熙生物技術(shù)有限公司合成。
1.3.3PCR 擴增 ①采用 TSINGKE?2×T5 Super PCR Mix對樣本DNA進行PCR擴增。②反應(yīng)體系為 T5 Mix 15 μL, HTT-F(10P) 0.5 μL,HTT-R(10P)0.5 μL,gDNA 1 μL,ddH2O 13 μL。 ③應(yīng)用 9700 型自動擴增儀進行擴增反應(yīng),反應(yīng)條件為預(yù)變性98℃,3 min,(98℃,10 s;57℃,15 s;72℃,10 s)為1個循環(huán),共 35個循環(huán),最后 72℃,延伸 5 min,4℃保存。
1.3.4定量稀釋 將 PCR擴增產(chǎn)物取 2 μL進行1%瓊脂糖電泳,150 V、100 mA 20 min電泳觀察,根據(jù)條帶亮度定量稀釋PCR產(chǎn)物。
1.3.5上機檢測 稀釋后的PCR產(chǎn)物與內(nèi)標500 LIZ混合后上ABI 3730XL DNA測序儀進行毛細管電泳檢測。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS 22.0對符合正態(tài)分布的雙變量進行Pearson直線相關(guān)分析,不符合正態(tài)分布的雙變量進行Spearman秩相關(guān)分析,檢驗水準 α=0.05。
2.1人口學(xué)資料與基因檢測通過基因檢測,確診8例HD患者,其中男6例,女2例,發(fā)病年齡在23~57歲,病程1~31年,CAG長鏈重復(fù)次數(shù)41~54次。發(fā)現(xiàn)癥狀前患者7例,其中男5例,女2例,年齡7~47歲,CAG長鏈重復(fù)次數(shù)43~58次。詳見表1。
2.2部分成員PCR擴增家系A(chǔ)先證者Ⅲa10的IT15基因出現(xiàn)異常擴增,正常等位基因?qū)?yīng)擴增片段長度為149 bp,異常等位基因?qū)?yīng)擴增片段長度為239 bp(圖1A);先證者的兒子Ⅳa9同樣出現(xiàn)了異常擴增,其對應(yīng)擴增片段長度為269 bp(圖1B)。家系C中先證者Ⅲc5異常等位基因?qū)?yīng)擴增片段長度為257 bp(圖1C)。Ⅲa18未出現(xiàn)擴增,兩條等位基因?qū)?yīng)擴增片段長度分別為146 bp、155 bp(圖 1D)。
2.3家系系譜分析家系A(chǔ)有5代,共有患者7例,其中男5例,女2例。4例現(xiàn)癥患者,均為男性;發(fā)現(xiàn)6例癥狀前患者,男5例,女1例。在家系傳代過程中,第一代發(fā)病年齡為50歲,第二代平均起病年齡40歲左右,第三代平均起病年齡36歲左右。家系B有5代,共有患者7例,其中男4例,女3例。2例現(xiàn)癥患者,1例育齡期癥狀前患者。家系C有4代,共4例患者,男1例,女3例。家系C中第一代起病年齡為40歲,第二代平均起病年齡33歲左右,第三代起病年齡23歲。家系D無家族病史,先證者父母于60歲左右死于惡性腫瘤,其余家系成員目前尚未出現(xiàn)舞蹈樣癥狀。上述家系A(chǔ)和C在傳代過程中均出現(xiàn)遺傳早現(xiàn)現(xiàn)象。
表1家系成員基本資料
圖1部分人員PCR擴增產(chǎn)物毛細管電泳結(jié)果
2.4現(xiàn)癥HD患者臨床特點家系A(chǔ)中先證者(Ⅲa10)44歲,男,36歲時出現(xiàn)雙上肢及面部不自主運動,伴有聳肩動作,吐詞欠清,并有焦慮、失眠等;其弟弟(Ⅲa14)癥狀較輕微,但小舅(Ⅱa14)、大舅(Ⅱa1)病程較長,舞蹈樣癥狀更嚴重、認知功能下降更明顯。家系B中先證者(Ⅲb2)52歲,女,44歲出現(xiàn)雙下肢不自主運動,后逐漸發(fā)展至全身,有明顯認知障礙,家屬訴及患者早期有性格改變,易激惹。家系C中先證者(Ⅲc5)23歲,男,22歲時出現(xiàn)肢體不自主運動,以手指撥動及肩部不自主運動為主,目前癥狀較輕,其三姨(Ⅱc5)有明顯舞蹈樣癥狀及認知功能下降。家系D中先證者(Ⅱd1)59歲,男,57歲時以行走不穩(wěn)起病,逐漸出現(xiàn)舞蹈樣不自主運動及言語含糊,進行性加重。直線相關(guān)分析顯示:CAG重復(fù)次數(shù)與發(fā)病年齡成負相關(guān) (r=-0.967,P<0.01)。 秩相關(guān)分析顯示:ADL評分與病程(r=0.842,P<0.01)呈正相關(guān),與MMSE評分 (r=-0.930,P<0.01)、MoCA 評分 (r=-0.932,P<0.01)呈負相關(guān)。
2.5影像學(xué)家系A(chǔ)中先證者(Ⅲa10)44歲,頭顱CT可見彌漫大腦皮層萎縮,外側(cè)裂池增寬,特征性雙側(cè)尾狀核萎縮(圖3a)。家系C中先證者(Ⅲc5)24歲,病程僅1年,頭顱MRI尚未出現(xiàn)明顯的異常(圖 3b,T2WI)。 家系 D 中先證者(Ⅱd1),59歲,頭顱MRI表現(xiàn)為明顯的側(cè)腦室增寬、大腦皮層萎縮(圖 3c、d,T2WI),亦可見雙側(cè)尾狀核及殼核的萎縮(圖 3c,T2WI)。
圖2 4個HD家系系譜圖(右上角標*為本次參加基因檢測的成員)
表2 HD患者及部分癥狀前HD患者的臨床特點
圖3 部分先證者的頭顱影像學(xué)表現(xiàn)
本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)病年齡與CAG重復(fù)次數(shù)呈負相關(guān)(r=-0.967,P<0.01),與 KEUM、LEE 等[5-6]的發(fā)現(xiàn)一致,由此我們可以推測家系A(chǔ)中Ⅳa9、Ⅳa12、Ⅳa13的發(fā)病年齡可能較早。雖然CAG重復(fù)數(shù)對發(fā)病年齡起主導(dǎo)作用,但仍受修飾基因或環(huán)境因素影響[6]。家系A(chǔ)中先證者及其弟弟、表弟(Ⅲa10、Ⅲa14、Ⅲa16)的 CAG 重復(fù)次數(shù)分別為 48、48、50 次,他們各自子女(Ⅳa9、Ⅳa12、Ⅳa13)的CAG重復(fù)數(shù)分別為58、58、52次,都出現(xiàn)了擴增的情況,與WHEELER等[7]發(fā)現(xiàn)后代從父系遺傳的CAG拷貝數(shù)更傾向于擴增這一研究一致。但家系B中先證者(Ⅲb2)到女兒(Ⅳb3)的母系遺傳過程中也出現(xiàn)了2個拷貝數(shù)的擴增。目前所研究的家系的傳代過程中尚未發(fā)現(xiàn)CAG縮減情況。
經(jīng)過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),ADL評分與病程 (r=0.842,P<0.01)呈正相關(guān),與 MMSE 評分(r=-0.930,P<0.01)、MoCA 評分 (r=-0.932,P<0.01) 呈負相關(guān)。這與亨廷頓病疾病進展是一致的,晚期病人臨床癥狀較重,認知功能也明顯下降,日常生活能力進一步下降。如家系A(chǔ)中Ⅱa1、Ⅱa14及家系B中的Ⅲb2病程較長,目前生活均無法自理。HD患者認知功能障礙可早于運動障礙數(shù)年出現(xiàn),主要出現(xiàn)執(zhí)行功能、注意力、記憶、學(xué)習(xí)、處理速度、自知力等方面的認知功能下降[8]。MMSE常用來評估HD患者認知功能,但MICKES等[9]發(fā)現(xiàn)MoCA在HD相關(guān)的認知功能障礙檢測較MMSE更敏感,這與我們的發(fā)現(xiàn)一致。家系A(chǔ)中Ⅲa2、Ⅲa10的MMSE評分正常,但MoCA評分提示認知功能是下降的。
目前報道的HD患者及癥狀前患者中有10%~80%的不同程度抑郁的風(fēng)險[10-11],焦慮的患病率在13%~71%的范圍[10,12-14]。我們發(fā)現(xiàn)參與者中焦慮抑郁發(fā)生率均較高。焦慮抑郁可出現(xiàn)在HD病程中的任何階段,在病程進展與焦慮抑郁的關(guān)系研究中,目前尚無一致結(jié)論[14-17]。部分人在接受基因測試時的焦慮抑郁水平最高[18-19],如Ⅳa9、Ⅳb3有較嚴重的焦慮抑郁,可能是因為患病家庭中的年輕一代必須面對遺傳風(fēng)險、婚育、家庭負擔(dān)及社會歧視等方面的問題[20]。
家系D中先證者(Ⅱd1)57歲起病,發(fā)病較晚,與LIPE[21]的研究中晚發(fā)型HD很類似?;颊哳^顱MRI(圖3c、圖3d)及核素腦池顯像提示交通性腦積水,既往多篇報道[22-24]的晚發(fā)型亨廷頓病被誤診為正常壓力腦積水,后經(jīng)基因檢測才被確診。該家系無家族史,先證者父母均于60多歲時死于惡性腫瘤,不排除其死亡時尚未出現(xiàn)運動癥狀的情況,但也可能父母其中一人的CAG重復(fù)數(shù)在27~35的范圍[25],在傳代的過程中導(dǎo)致CAG擴增。建議先證者兒子及其他直系親屬進一步行基因檢測。
目前沒有任何藥物可以阻止、減緩或逆轉(zhuǎn)疾病的進展。家系A(chǔ)、B、D中先證者曾予以鹽酸硫必利、氟哌啶醇改善舞蹈癥狀,余患者均未接受對癥治療。本研究中有1例HD患者和3例癥狀前患者近期有生育需要,但其有50%的風(fēng)險將致病基因傳給下一代,所以遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷是非常必要的。隨著技術(shù)的不斷進步,無創(chuàng)的產(chǎn)前診斷[26]或許能為亨廷頓病家系帶來福音,從根源上避免患兒的出生。
綜上,IT15基因的檢測對于亨廷頓病的確診及癥狀前診斷具有重要的意義,特別是對家族史陰性及發(fā)病晚的癥狀不典型的患者。CAG重復(fù)次數(shù)在一定程度上能夠預(yù)測發(fā)病年齡的早晚,本研究中的家系均來自四川地區(qū),與JIANG等[27]研究中國人的CAG重復(fù)次數(shù)以及與發(fā)病年齡的相關(guān)性上的發(fā)現(xiàn)是一致的。家系傳代過程中存在CAG重復(fù)次數(shù)的擴增,且有遺傳早現(xiàn)現(xiàn)象。目前尚無特異的治療方法,所以遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷是非常必要的。