李想 張慧媛 張儉 何志義
患者 女性,25歲。主因雙下肢無力伴言語不清、吞咽困難9個(gè)月,雙上肢無力2個(gè)月,于2019年3月29日入院?;颊?個(gè)月前無明顯誘因出現(xiàn)右下肢無力,7個(gè)月前出現(xiàn)左下肢無力,此后癥狀進(jìn)行性加重并伴隨言語不清、吞咽困難等癥狀,偶有飲水嗆咳,未予治療;2個(gè)月前出現(xiàn)雙上肢無力,為求診斷與治療,遂至我院就診,門診以肢體無力收入院。自患病以來癥狀平穩(wěn),無發(fā)熱,無頭痛、頭暈,無意識障礙,無抽搐發(fā)作,無惡心、嘔吐,無視物不清、視物成雙及耳鳴等癥狀與體征。精神狀態(tài)尚可,大小便正常,近期體重?zé)o異常變化,既往身體健康。其父2006年末(42歲)曾因吞咽困難就醫(yī),外院體格檢查顯示舌肌萎縮,四肢肌力尚可,診斷為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病,未行基因檢測,后因肌力減退、吞咽困難無法進(jìn)食,2008年末(44歲)死于極度營養(yǎng)不良?;颊呒捌淠妇裾J(rèn)其他家族成員有類似癥狀或疾病。
診斷與治療過程 體格檢查:神志清楚,查體合作,構(gòu)音障礙,語調(diào)、語態(tài)無明顯改變。雙側(cè)瞳孔等大、等圓,直徑約3 mm,對光反應(yīng)靈敏,雙側(cè)眼球運(yùn)動(dòng)正常,無眼震;雙側(cè)視力、聽力未見明顯異常。雙側(cè)額紋及鼻唇溝對稱,軟腭及懸雍垂居中,咽反射正常,伸舌居中,舌肌纖顫,軟腭運(yùn)動(dòng)減弱。頸部柔軟。左側(cè)股四頭肌可見肌束震顫。四肢近端肌萎縮,雙側(cè)魚際肌萎縮。左上肢近端肌力3級、遠(yuǎn)端4級,左下肢近端肌力3級、遠(yuǎn)端2級,右上肢近端肌力3級、遠(yuǎn)端4級,右下肢近端肌力3級、遠(yuǎn)端2級;四肢肌張力正常。雙側(cè)肱二頭肌、肱三頭肌腱反射減弱,雙側(cè)跟-膝-腱反射減弱。雙側(cè)Babinski征陰性。腦干反射檢查咬肌下頜反射陽性,雙側(cè)掌頦反射呈陽性。實(shí)驗(yàn)室檢查:血清鉀3.44 mmol/L(3.50~5.30 mmol/L),同型半胱氨酸21.43 mmol/L(4.44~13.56 mmol/L),葉 酸 水 平 為6.72 mmol/L(8.83~60.80 mmol/L),余血清學(xué)檢查無明顯異常。腦脊液檢查:壓力、常規(guī)、生化均未見明顯異常。影像學(xué)檢查:頸椎MRI可見C4-7椎間盤輕度膨出,腰椎、骶尾椎CT平掃未見明顯異常。肌電圖檢查:左側(cè)胸鎖乳突肌、右側(cè)肱二頭肌、右側(cè)拇短展肌、右側(cè)脛骨前肌呈神經(jīng)源性損害;雙側(cè)腓總神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MNCV)正常,遠(yuǎn)端潛伏期延長,誘發(fā)電位波幅降低;右側(cè)尺神經(jīng)重復(fù)頻率電刺激未見明顯低頻遞減及高頻遞增現(xiàn)象(圖1)?;驒z測:征得患者及其母親同意,于入院后第7天晨起采集其外周靜脈血各5 ml,采用第二代測序技術(shù)(NGS)行基因檢測(沈陽金域醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司)。結(jié)果顯示:患者存在FUS基因外顯子15c.1553_1554delinsTT(p.Arg518Ile)雜合突變(圖2a),患者母親FUS基因外顯子相應(yīng)區(qū)域無變異(圖2b)。分別檢索人類基因突變數(shù)據(jù)庫(HGMD;http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/index.php)、千 人 基 因 組 數(shù) 據(jù) 庫(https://www.internationalgenome.org/)和美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)dbSNP147數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/),均未收錄該變異類型,屬于新發(fā)變異,為國內(nèi)外首次報(bào)道。生物信息學(xué)軟件(polymorphism phenotype、Soring intolerant from toleran等)綜合分析顯示,該變異類型在美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)會(huì)(ACMG)的評級為可能的致病性變異,結(jié)合患者臨床表現(xiàn)和各項(xiàng)輔助檢查結(jié)果,最終明確診斷為肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。治療原則以藥物治療為主,予以維生素B610 mg/d、甲鈷胺0.50 mg/次(3次/d)、葉酸5 mg/次(3次/d)口服,同時(shí)輔以口服氯化鉀0.50 g/次(3次/d),連續(xù)治療8天癥狀無明顯改善或加重,遂出院。出院后繼續(xù)口服甲鈷胺0.50 mg/次(3次/d)2周,囑定期復(fù)查,出院6個(gè)月后電話隨訪,自訴飲水嗆咳、吞咽困難癥狀略有加重,肢體無力癥狀無明顯變化。
圖1 肌電圖檢查顯示,右側(cè)脛骨前肌于靜息狀態(tài)下活躍性失神經(jīng)電位和大力收縮時(shí)運(yùn)動(dòng)單位電位均減少Figure 1 Results of EMG of right tibialis anterior muscle showed active denervation potential in resting state and decreased motor unit potential from forced muscle contraction.
圖2 患者及其母基因檢測結(jié)果 2a 患者存在FUS基因外顯子15 c.1553_1554delinsTT(p.Arg518Ile)雜合突變(箭頭所示) 2b 患者之母FUS基因外顯子相應(yīng)區(qū)域無變異Figure 2 Gene sequencing findings of the patient and her mother There was a missense heterozygous c.1553_1554delinsTT(p.Arg518Ile)mutation in the exon 15 of FUS gene(arrows indicate,Panel 2a).There was no mutation in the corresponding region of the FUS gene exon in the patient's mother(Panel 2b).
肌萎縮側(cè)索硬化癥是以腦和脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元變性為特征的進(jìn)行性致死性疾病,是運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病中最為常見的類型,以進(jìn)行性加重的骨骼肌無力、肌萎縮、肌束顫動(dòng)、延髓麻痹和錐體束征為主要臨床表現(xiàn),生存期一般為3~5年[1]。本文患者以雙下肢無力隱匿發(fā)病,呈進(jìn)行性加重,同時(shí)伴有四肢近端肌萎縮、軟腭運(yùn)動(dòng)減弱、舌肌纖顫、左側(cè)股四頭肌肌束震顫、飲水嗆咳及吞咽困難,腦干病理反射呈陽性,肌電圖提示呈典型的神經(jīng)源性損害,臨床特征較為全面且典型,符合肌萎縮側(cè)索硬化癥的臨床特征。
約有10%的肌萎縮側(cè)索硬化癥患者其一級或二級親屬中存在家族史,這種類型大多歸于家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥(FALS),余則為散發(fā)性肌萎縮側(cè)索硬化癥(sALS)[2-4]。多數(shù)家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥為常染色體顯性遺傳,也可有常染色體隱性遺傳和X連鎖顯性遺傳[3]。家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者的家系常由1例先證者和1~2例患病一級或二級親屬組成,超過50%的家系僅包括2~3例肌萎縮側(cè)索硬化癥病例,多例患病個(gè)體家系僅占少數(shù)[2,5]。本文報(bào)告1例肌萎縮側(cè)索硬化癥患者,雖然患者父親未行基因檢測,但根據(jù)其臨床表現(xiàn)及外院診斷,仍提示該例患者存在陽性家族史,但因患者之子尚年幼(3歲),患者及家屬拒絕對其子進(jìn)行基因檢測,故不能證實(shí)是否遺傳至下一代。
1993年,Rosen等[6]發(fā)現(xiàn),家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者存在SOD1基因相關(guān)變異,隨著對肌萎縮側(cè)索硬化癥遺傳學(xué)研究的不斷深入,目前已鑒定逾50種潛在的致病或疾病修飾基因,其中C9ORF72、SOD1、TARDBP、FUS和ANG變異占肌萎縮側(cè)索硬化癥患者變異基因的50%以上[2-3,7-8],其他基因則相對罕見。一項(xiàng)包含歐洲和亞洲人群的系統(tǒng)回顧分析表明,在家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥和散發(fā)性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者中,主要肌萎縮側(cè)索硬化癥相關(guān)基因的總變異頻率分別為47.7%和5.2%,但歐洲和亞洲患者的主要肌萎縮側(cè)索硬化癥基因變異頻率存在顯著差異;歐洲人群以C9ORF72重復(fù)擴(kuò)增最為常見,F(xiàn)US基因變異位列第四,而在亞洲人群中,以SOD1變異最為常見,其次是FUS變異[9]。其他相關(guān)研究也得出相似結(jié)論[10-11],提示中國大陸地區(qū)FUS變異頻率增高,是區(qū)別于白種人的遺傳特征之一。因此,本文患者作為存在FUS基因變異的家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者,雖在家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥總體基因變異類型分布中屬于相對罕見類型,但符合中國大陸地區(qū)的遺傳變異特征。
FUS基因變異定位于染色體16p11.2,通常以常染色體顯性方式遺傳,約占家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥的4%,在散發(fā)性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者中則較為少見[12-16]。研究表明,超過60%的FUS基因變異型肌萎縮側(cè)索硬化癥患者在45歲以前發(fā)?。?7]。近年有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)US基因變異與青少年肌萎縮側(cè)索硬化癥(JALS),尤其是散發(fā)性青少年肌萎縮側(cè)索硬化癥密切相關(guān)[18],同時(shí)該項(xiàng)研究指出,由FUS基因變異導(dǎo)致的散發(fā)性青少年肌萎縮側(cè)索硬化癥患者,與其他基因變異類型相比,其病程進(jìn)展更快、生存期更短。我國一項(xiàng)針對12例青少年肌萎縮側(cè)索硬化癥患者的研究顯示,有30%(4例)的患者存在FUS基因變異,表明FUS基因變異可能是肌萎縮側(cè)索硬化癥早發(fā)遺傳的關(guān)鍵影響因素[19]。2020年,Chen等[20]對我國南部地區(qū)268例肌萎縮側(cè)索硬化癥患者基因型與表型進(jìn)行研究,其中132例(49.25%)存在肌萎縮側(cè)索硬化癥相關(guān)基因變異,F(xiàn)US基因變異者4例,占總變異數(shù)的3.03%,此4例患者男女比例1∶1,平均發(fā)病年齡(33.5±12.4)歲,在所有基因變異類型中發(fā)病最早,且與總體平均發(fā)病年齡[(52.1±10.4)歲]相比有顯著差異(P=0.001),提示FUS基因變異型肌萎縮側(cè)索硬化癥患者更傾向于早發(fā);該項(xiàng)研究所有FUS基因變異患者均從肢端發(fā)?。?例上肢、1例下肢),而無球部發(fā)病。本文患者雖不屬于青少年肌萎縮側(cè)索硬化癥,但其發(fā)病年齡相對較早,以雙下肢無力發(fā)病,這些特征與上述研究得出的“早發(fā)性”和“肢端發(fā)病”結(jié)論可以相互印證。
FUS基因編碼的肉瘤融合/脂肪肉瘤轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(FUS/TLS)是一種在神經(jīng)元中普遍表達(dá)的蛋白質(zhì),主要位于胞核內(nèi)[12],也可存在于神經(jīng)元樹突中[21];屬于不均一核糖核蛋白(hn-RNP)復(fù)合體的組成成分之一,由526個(gè)氨基酸組成,15個(gè)外顯子編碼,其相對分子質(zhì)量為75×103[22],其可通過與運(yùn)動(dòng)蛋白驅(qū)動(dòng)蛋白[23]和肌球蛋白-Va[24]相結(jié)合參與DNA和RNA的代謝過程[12,25]。其N-端具有轉(zhuǎn)錄激活域,在染色體易位后可產(chǎn)生導(dǎo)致尤文肉瘤和急性髓性白血病的融合蛋白[26];C-端含有RNA識別基序(RRM)、精氨酸/甘氨酸/甘氨酸重復(fù)序列和參與RNA加工的鋅指結(jié)構(gòu)域,以及一個(gè)高度保守的極限C-端區(qū)[12,22]。FUS/TLS蛋白變異點(diǎn)即位于此C-端高度保守的RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域中[12],這種缺陷蛋白大多在神經(jīng)元的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)聚集。研究發(fā)現(xiàn),染色體16p連鎖的FUS基因錯(cuò)義突變與家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥相關(guān)[12,27]。目前發(fā)現(xiàn)的FUS基因變異形式已經(jīng)超過50種,主要集中于外顯子6、14和15,其中大部分為錯(cuò)義突變,少數(shù)是移碼或無義突變[28-29]。本文患者基因變異位點(diǎn)即定位于染色體16p11.2,為錯(cuò)義突變,在外顯子15中檢測到單個(gè)堿基對變化,這種變化導(dǎo)致在518位置處的精氨酸被異亮氨酸所取代(p.Arg518Ile)。目前比較明確的錯(cuò)義突變有p.Arg514Ser、p.Pro525Leu[30],以 及p.Arg521Cys、p.Arg521His[31]等。既往報(bào)道顯示,外顯子15為變異熱區(qū),且此前已有研究者檢測到與本文患者位置相同的第518位氨基酸變異[32],但Arg518Ile變異尚未見諸報(bào)道。合并FUS基因Arg518Ile變異的肌萎縮側(cè)索硬化癥患者在表型上有哪些更細(xì)微的特征,尚待進(jìn)一步探究。此外,F(xiàn)US/TLS蛋白亦是亨廷頓舞蹈病[33]、額顳葉癡呆[21]等其他神經(jīng)退行性疾病的主要聚集作用蛋白。FUS基因的異常表達(dá)亦與黏液樣脂肪肉瘤[34]、前列腺癌[35]、非小細(xì)胞肺癌[36]等腫瘤的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān),提示FUS基因變異在肌萎縮側(cè)索硬化癥、其他神經(jīng)退行性疾病以及腫瘤等均具有可能的致病作用,并為進(jìn)一步探索FUS基因的表達(dá)作用提供了廣闊思路。
本文報(bào)告1例FUS基因變異型家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥患者,屬于肌萎縮側(cè)索硬化癥之少見類型。FUS基因變異型在家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥人群中所占比例也相對較小,但由于該基因在中國大陸突變頻率增高,并成為區(qū)別于白種人的遺傳特征之一,故報(bào)告該病例有助于提高醫(yī)學(xué)工作者對FUS基因變異型家族性肌萎縮側(cè)索硬化癥的認(rèn)識,更精準(zhǔn)地進(jìn)行臨床診治。
利益沖突無