蔣凱麗 朱澤宇 鐘平 曹立 田沃土
1.1 家系1 先證者(Ⅱ-2,圖1A),男,40歲,因“雙下肢僵硬行走困難8年”就診?;颊咦?2歲起出現(xiàn)進行性走路困難,易摔倒,不能跑步。近兩年癥狀明顯加重,上下樓梯需攙扶,偶有飲水嗆咳,但無吞咽困難,并伴有大便失禁,偶有小便失禁?;颊呒韧醒甸g盤突出和副鼻竇炎病史,否認外傷或其他慢性病史,否認類似癥狀家族史。
體格檢查:神清,吐詞欠流利,雙眼水平細微眼震,無肌肉萎縮或疼痛,雙下肢肌張力增高,肌力5級,輪替試驗差,一字步不能,剪刀步態(tài),四肢深淺感覺對稱無異常。雙下肢腱反射亢進,雙側Babinski征陽性,踝陣攣陽性(表1)。
輔助檢查:頭顱磁共振未見異常;肌電圖正常,血常規(guī)紅細胞5.8×1012/L[(4.0~5.5)×1012/L],血紅蛋白161 g/L(120~160 g/L);葉酸12.10 nmol/L(11~54 nmol/L)。
基因檢查:抽取家系1中的患者Ⅱ-2肘靜脈外周血,進行全外顯子測序(whole exome sequencing,WES),結果顯示SPG7(spastic paraplegia 7)基因存在復合雜合突變:c.808_809delTA(p.Y270fs*18)和c.2062C>T(p.R688W)(圖1A),分別來自父親和母親。其中c.2062C>T(p.R688W)為已知突變,c.808_809delTA(p.Y270fs*18)為本文新報告的突變。根據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學會(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)指南[1],上述突變均被評為“致病”或“可能致病”。SPG7基因(NM_003119)測序圖及突變的氨基酸序列保守性分析見圖1A。
1.2 家系2 先證者(Ⅱ-2,圖1B),男,50歲,因“進行性雙下肢僵硬行走困難3年,3個月內反復意識喪失3次”就診?;颊咦?7歲起無明顯誘因下出現(xiàn)雙下肢僵硬,行走不穩(wěn),伴有雙足底麻木感,并于行走后加重,休息時無明顯緩解。2年前出現(xiàn)口齒不清,不影響交流,無飲水嗆咳及吞咽困難,無肌肉萎縮及肌肉疼痛。3個月前,在床上休息時突然出現(xiàn)意識喪失,呼之不應,雙眼直視,伴有小便失禁,無牙關緊閉,無明顯肢體抽搐,持續(xù)約30 min意識轉清;近2個月內又先后發(fā)生2次意識喪失,每次持續(xù)2~3 min,此后未再發(fā)作,就診于當?shù)蒯t(yī)院診斷為“癲癇”。既往有腰椎間盤突出和雙側上頜竇、篩竇及額竇炎病史,否認外傷傳染病史,姐姐(II-1)生前有類似癥狀,具體死因不明。
體格檢查:神清,構音含糊,雙眼一過性水平眼震,雙下肢肌張力增高,肌力5級,指鼻試驗、跟膝脛試驗穩(wěn)準,閉目難立征可疑陽性,剪刀步態(tài),四肢深淺感覺對稱無異常,無肌肉萎縮或疼痛。咽反射減弱,雙側膝反射活躍,雙側病理征未引出,踝陣攣陽性。
輔助檢查:查頸椎MRI示C3~6椎間盤突出;腰椎MRI示L3~5椎間盤突出;頭顱MRI示小腦輕度萎縮。雙下肢肌電圖:左腓總運動神經及右腓淺感覺神經受損;左脛前肌、右股四頭肌神經源性損害(表1)。
基因檢查:抽取家系2中的先證者Ⅱ-2肘靜脈外周血進行全外顯子測序,發(fā)現(xiàn)SPG7基因存在復合雜合突變c.1150_1151insCTAC(p.Gly384Alafs*13)以及 c.233T>A(p.Leu78*)(圖1B)。Ⅱ-2除了具有皮質脊髓束損害的臨床特點外,還有反復癲癇發(fā)作病史。家族中Ⅱ-1生前也存在相似臨床癥狀,已去世未獲得相應組織標本。Ⅲ-1為c.233T>A(p.Leu78*)的攜帶者(圖1B)。SPG7基因(NM_003119)測序圖及突變的氨基酸保守序列信息詳見圖1B。
遺傳性痙攣性截癱(spastic paraplegia,SPG)是一種遺傳性皮質脊髓束運動神經系統(tǒng)退行性疾病,表現(xiàn)為下肢的進行性痙攣和無力,已知的基因亞型已超過80種[2]。其中SPG7亞型,約占AR-HSP(autosomal recessive hereditary spastic paraplegias)患者的5%[3]。單純型SPG7表現(xiàn)為雙下肢進行性痙攣性癱瘓。復雜型SPG7除具有上述特點外,還伴有視神經受累、皮質和小腦萎縮、肌肉萎縮、智力發(fā)育遲緩、構音障礙、周圍神經病變等[4],部分病例合并癲癇發(fā)作、帕金森樣癥狀等[5]。SPG7在全球人群發(fā)病風險為1:100 000~9:100 000[3]。大多數(shù)患者為成年起?。òl(fā)病年齡11~72歲)[6]。
SPG7基因位于16q24.3[7],包含有17個外顯子[8]。截止目前,我國既往已報告突變30種。全球已報告的與HSP相關的SPG7基因突變有200余種(總結見圖2)[9-26],其中點突變124種(61.7%),缺失突變34種(16.9%),剪切突變26種(12.9%),重復突變11種(5.5%),插入突變4種(2.0%),插入缺失1種(1.0%)。最常見的致病性突變是位于11號外顯子的c.1529 C>T(p.Ala510Val),并以11、13和15號外顯子為熱點突變區(qū)域[27]。
SPG7以常染色體隱性遺傳為主,少數(shù)報告稱本病可呈常染色體顯性遺傳[7,21,28-29],但這些報告通常為個案,且多未經可靠家系共分離驗證[2],因此對于SPG7亞型是否存在常染色體顯性遺傳方式存在爭議[28]。小腦性共濟失調是SPG7的重要臨床特點之一[30]。家系1先證者除具有典型的HSP表現(xiàn)外,還合并有共濟失調和二便障礙;家系2先證者除典型HSP表現(xiàn)外,還伴有癲癇發(fā)作、周圍神經損害、共濟失調體征,因此兩例均為復雜表型。在西班牙的HSP臨床研究中,c.233T>A(p.Leu78*)雜合突變曾被報告可能與SPG7單純型表型有關;但在意大利的兩例相同突變雜合攜帶者中并無臨床癥狀[7]。本研究家系2中,先證者的兒子為c.233T>A(p.Leu78*)的雜合攜帶者,目前亦無臨床癥狀。
SPG7基因在不同組織和不同生長發(fā)育階段的表達水平各異,在人類中樞神經系統(tǒng)的杏仁核、尾狀核、丘腦等部位高表達,而在黑質等部位呈低表達[20]。該基因編碼的產物是Paraplegin蛋白[31],定位于線粒體內膜,在調控細胞降解錯誤折疊蛋白和核糖體生成中具有重要作用[32]。Paraplegin缺陷導致線粒體內ATP合酶和呼吸鏈復合體合成障礙,致使線粒體功能失調,并引起軸突退行性改變[33]。
SPG7突變不僅可以導致遺傳性痙攣性截癱,還可導致肌萎縮側索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、原發(fā)性側索硬化(primary lateral sclerosis,PLS)、腓骨肌萎縮癥(Charcot-Marie-Tooth disease,CMT)、脊髓小腦共濟失調(spinocereballar ataxia,SCA)、髓鞘發(fā)育不良性腦白質營養(yǎng)不良(hypomyelinating-leukodystrophy disorders,HLD)和多系統(tǒng)萎縮(multiple system atrophy,MSA)等表型[34]。此外,SPG7基因突變相關的HSP具有高度臨床異質性[35],如共濟失調、構音障礙、括約肌功能障礙、痙攣和帕金森病等[11,36-37];部分SPG7突變與小腦性共濟失調相關[10],例如攜帶至少一個p.Ala510Val突變的患者,更易出現(xiàn)小腦性共濟失調,發(fā)病年齡更遲[11]。但目前全球尚無確切的基因型-表型相關性研究證據(jù)[38]。本文報告的兩個家系均伴有共濟失調表現(xiàn),這是SPG7相比于其他亞型較為特殊的臨床表現(xiàn)之一[39]。
本文共檢出四種SPG7基因突變c.808_809delTA(p.Y270fs*18)、c.2062C>T(p.R688W)、c.1150_1151insCTAC(p.Gly384Alafs*13)以及 c.233T>A(p.Leu78*),其中c.808_809delTA(p.Y270fs*18)為新報告突變;c.1150_1151insCTAC和c.2062C>T(p.Arg688Trp)在我國SPG7患者中已被報告[40];c.233T>A(p.Leu78*)位于SPG7基因2號外顯子,曾于歐洲等地被報告[7](圖1C)。
臨床工作中,對于伴有共濟失調的HSP患者,應首先篩查SPG7基因突變。與此同時,還應注意與其他以小腦性共濟失調為主要臨床表現(xiàn)的疾病相鑒別,例如SCA和MSA-C等[41]。本病尚無有效治療方法,以對癥支持和康復訓練為主。但已有研究使用基因治療方法對其他HSP亞型進行干預,并在動物模型上取得了一定進展,可能為未來本病的治療性研究提供借鑒意義[42]。
SPG7呈常染色體隱性遺傳,是AR-HSP的常見類型之一。SPG7基因突變的形式包括移碼突變、錯義突變和缺失突變等。隨著更多病例的表型與基因型特點被報道,對該疾病的認識與研究也在不斷深入,其臨床癥狀復雜多樣性及發(fā)病機制之謎將被解開,同時也將為其他潛在的治療靶點的研究提供新的視野。