宋銀森,葛麗麗,孔京慧,郭鵬波,劉磊
(鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院,河南省兒童遺傳代謝性疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州450000)
遺傳性腦白質(zhì)病,又稱腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良,是一 組主要累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)的進(jìn)展性遺傳性疾病,中樞白質(zhì)的髓鞘發(fā)育異常或彌漫性損害為其基本特點(diǎn)。但此病除累及腦白質(zhì)外,也會(huì)累及神經(jīng)系統(tǒng)的非白質(zhì)區(qū)。按照病理改變的特點(diǎn)可將其分為髓鞘囊性變性、髓鞘化低下、異常髓鞘化[1]。遺傳性腦白質(zhì)病的致病機(jī)制較復(fù)雜,且臨床表現(xiàn)各有不同,目前雖有一些酶學(xué)方法進(jìn)行診斷,但對(duì)于部分疾病基因診斷確是唯一的方法。我國(guó)對(duì)腎上腺腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良的基因突變分析上取得較大進(jìn)展。本實(shí)驗(yàn)中我們收集髓鞘囊性變性的空泡性腦白質(zhì)病3例,異常髓鞘化的異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良2例和球形細(xì)胞腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良1例,對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢查和NDUFV1(NADH-泛醌氧化還原酶黃素蛋白1)和NDUFS1(NADH-泛醌氧化還原酶Fe-S蛋白1)基因變化分析,使我們能夠更精準(zhǔn)的進(jìn)行產(chǎn)前診斷、攜帶者診出和臨床診斷。
1.1 臨床資料 選取2015年7月至2018年5月在我院臨床診斷的6例兒童遺傳性腦白質(zhì)病患兒作為研究對(duì)象,其中女4例、男2例,起病年齡6月齡至3歲。空泡性腦白質(zhì)病3例,異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良2例,球形細(xì)胞腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良1例。本次研究通過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),且受試者家屬對(duì)本研究知情同意。
1.2 臨床表現(xiàn) 3例空泡性腦白質(zhì)病患兒中,眼震2例,認(rèn)知障礙1例,3例均以運(yùn)動(dòng)倒退為首發(fā)癥狀,存在肌張力障礙、錐體束陽(yáng)性,起病前有呼吸道感染病史。2例異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒均表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào),智力下降,四肢癱瘓及精神癥狀。1例球形細(xì)胞白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒以驚厥為首發(fā)癥狀,還具有易激惹,四肢僵硬,對(duì)聽(tīng)覺(jué)觸覺(jué)刺激過(guò)敏等臨床癥狀。患兒父母均身體健康并無(wú)近親結(jié)婚。
1.3 實(shí)驗(yàn)室檢查和基因分析 取6例患兒的外周血分別進(jìn)行血乳酸檢查、腦脊液乳酸檢查以及基因分析,同時(shí)采集其父母外周血進(jìn)行基因分析。采用人血液基因組DNA提取試劑盒(北京索萊寶公司),由上海歐意生物應(yīng)用捕獲技術(shù)將全基因組外顯子區(qū)域DNA捕捉并富集后進(jìn)行高通量測(cè)序的基因組分析方法,可發(fā)現(xiàn)與蛋白質(zhì)功能變異相關(guān)的基因突變。
2.1 實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果 3例空泡腦白質(zhì)病患兒中,2例血乳酸升高同時(shí)伴有腦脊液乳酸升高,1例血乳酸和腦脊液乳酸均正常。此外,2例異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒中,1例血乳酸和腦脊液乳酸均升高,1例血乳酸升高腦脊液乳酸正常。1例球形細(xì)胞白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒血乳酸和腦脊液乳酸均正常。
2.2 基因變異情況 1號(hào)患兒NDUFV1基因的c.1126C>T(p.Arg377Cys)由精氨酸變異成半胱氨酸,其變異來(lái)源于母親,c.1127G>A(p.Arg377His)由精氨酸變異成蘇氨酸,其變異來(lái)源于父親,經(jīng)蛋白功能預(yù)測(cè)軟件測(cè)定其為致病病變。2號(hào)患兒NDUFS1基因是c.1162C>A母源性變異,使酪氨酸變異為終止密碼子,導(dǎo)致蛋白翻譯不完整而致??;c.1494A>G(p.Asp565Gly)由天冬氨酸變異為精氨酸的父源性錯(cuò)義變異。3號(hào)患兒NDUFV1基因的c.1102A>G(p.Thr368Pro)由蘇氨酸變異為脯氨酸的父源性錯(cuò)義變異。4號(hào)患兒NDUFS1基因是c.1362C>A父源性變異,使酪氨酸變異為終止密碼子,導(dǎo)致蛋白翻譯不完整而致病;c.1694A>G(p.Asp5 65Gly)由天冬氨酸變異為甘氨酸為致病變異。5號(hào)患兒 NDUFV1 基因的 c.1156C>T(p.Arg386Cys)由精氨酸變異為半胱氨酸為致病變異。6號(hào)患兒NDUFS1 基因的 c.2102G>A(p.Ser701Asn)由絲氨酸變異為天冬氨酸為治病變異,見(jiàn)表1。在文中我們僅列出第4例患者的基因測(cè)序結(jié)果,見(jiàn)圖1。
圖1 第4例患者基因測(cè)序結(jié)果
兒童遺傳性腦白質(zhì)的部分病理分型為為常染色體隱性遺傳[1],在本文中所提到的6例患兒中有4例檢測(cè)到來(lái)自父親或母親的遺傳變異,其臨床癥狀均以神經(jīng)退行性改變?yōu)橹鳌?张菪阅X白質(zhì)病是在2005年被首次描述[2],之后又有相似的病歷被報(bào)道[3,4],但一直并未檢測(cè)出與其相關(guān)的線粒體基因變異,直到2011年報(bào)到了2例空泡性腦白質(zhì)病同胞患者有NDUGS1基因變異,并明確了NDUGS1為致病基因[5]。隨后,與NDUGV1變異相關(guān)的病例也被相繼報(bào)道[6-8]。球形腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良主要由于半乳糖苷脂-β-半乳糖苷酶的缺陷使半乳糖苷脂不能降解成神經(jīng)酰胺和半乳糖而致病,未有臨床報(bào)道其與NDUGS1和NDUGV1基因突變相關(guān)。異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良主要由于芳基硫酯酶A或神經(jīng)鞘酯激活蛋白B的缺陷使溶酶體內(nèi)腦硫酸酯水解受阻,沉積于神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)或者周圍神經(jīng)系統(tǒng)而致病,未有臨床報(bào)道其與NDUGS1和NDUGV1基因突變相關(guān)。
表1 6例遺傳性腦白質(zhì)病患兒的臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及基因變異情況
本文收集的6例遺傳性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患者,其中3例空泡性腦白質(zhì)病患兒以運(yùn)動(dòng)發(fā)運(yùn)倒退為首發(fā)癥狀,起病前發(fā)育正常,臨床表現(xiàn)有肌張力障礙、眼震、認(rèn)知損害、吞咽困難、共濟(jì)失調(diào)等癥狀。2例異染性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒以精神癥狀異常為首發(fā),并伴有智力下降、四肢癱瘓、癲癇等癥狀。1例球形細(xì)胞腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良患兒以驚厥為首發(fā)癥狀,伴有易激惹、僵硬、智力發(fā)育停滯等癥狀。三種不同的病理分型中,其首發(fā)癥狀和主要的臨床變現(xiàn)均有不同,患者所表現(xiàn)的首發(fā)癥狀和主要臨床癥狀是否可作為診斷依據(jù),則需要更多的臨床資料進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢查發(fā)現(xiàn)有3例患者血乳酸和腦脊液乳酸均有升高,1例患者表現(xiàn)為正常,這說(shuō)明乳酸的升高對(duì)臨床診斷具有一定的參考價(jià)值,但處于正常值的患者也不能排除此病的可能性。血乳酸和腦脊液乳酸的檢測(cè)是否具有臨床價(jià)值還需收集更多的臨床資料查閱更多的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
在呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ缺乏的患者中,NDUFS1突變較為常見(jiàn),到目前為止有13種NDUFS1突變類型別確定[9-11]在病程進(jìn)展較慢腦白質(zhì)病中也有報(bào)道NDUFS1突變,但在進(jìn)展較快的腦白質(zhì)病中NDUF S1突變最為常見(jiàn)[12-15]。本研究中6例遺傳性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良的患者中有3例被診斷出有NDUFS1突變,根據(jù)后期隨訪得知,有2例患者已經(jīng)死亡,另外1例病情還未得到控制,NDUFV1突變的患者病情進(jìn)展較慢。遺傳性腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良并無(wú)特殊有效的治療,但其為常染色體隱性遺傳病,做好產(chǎn)前篩查和早期診斷顯得尤為重要,本文所檢測(cè)到的突變位點(diǎn)對(duì)以后的臨床診斷有所幫助。