楊婷婷，吳懷寬，張冉冉，方熙勤，朱翠，靳陽(yáng)，姜荊，吳玉嬌，嚴(yán)翠華，劉學(xué)伍,3

遺傳性痙攣性截癱(hereditary spastic paraplegia，HSP)是一種臨床和遺傳異質(zhì)性的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，是以雙下肢進(jìn)行性痙攣性截癱和肌無(wú)力為特征的綜合征；HSP的遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜，目前已發(fā)現(xiàn)80多個(gè)致病基因，涉及孟德?tīng)栠z傳的所有模式[常染色體顯性遺傳(autosomal dominant ，AD)、常染色體隱性遺傳(autosomal recessive， AR)、x連鎖遺傳(x-linked recessive，XR)及非孟德?tīng)柧€粒體母系遺傳(mitochondrial maternal inheritance)][1]。有研究表明，AD-HSP和AR-HSP的全球患病率大致相等[2]。也有研究表明不同地區(qū)、不同國(guó)家和不同種族之間發(fā)病率也有差異，在0.9/10萬(wàn)～10/10萬(wàn)之間，且男性多于女性[3]。SPAST基因突變導(dǎo)致的HSP 4型(SPG4)占所有HSP病例的25%以上和常染色體顯性HSP患者的50%以上[4]。本文對(duì)1個(gè)SPAST基因位點(diǎn)首次突變的HSP家系的致病基因、臨床特點(diǎn)及其家系情況進(jìn)行分析及討論，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

先證者，女，46歲，因“雙下肢無(wú)力、行走困難4年”就診于山東大學(xué)齊魯醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診，患者主要表現(xiàn)為行走緩慢，抬腿困難，剪刀步態(tài)，稍有跛行，偶有撲倒。查體：中年女性，顱神經(jīng)未見(jiàn)異常，雙上肢肌力及肌張力正常，肱二頭肌反射、肱三頭肌反射、橈骨膜反射亢進(jìn)，雙側(cè)霍夫曼征陽(yáng)性。雙下肢近端、遠(yuǎn)端肌力正常，痙攣性肌張力增高，膝反射及踝反射亢進(jìn)，雙側(cè)巴賓斯基征(+)、查多克征(+)、奧本海姆征(+)、戈登征(+)，足下垂、弓形足畸形。余查體未見(jiàn)明顯異常。輔助檢查：頭顱、全脊髓 MRI 未見(jiàn)異常，肌電圖未見(jiàn)異?！，F(xiàn)患者正在服用藥物治療：巴氯芬10 mg(3次/d)、申維30 mg(3次/d)及硫辛酸100 mg(3次/d)。先證者的母親目前81歲，60多歲起病，臨床表現(xiàn)主要為雙下肢緩慢進(jìn)展的痙攣、無(wú)力、步態(tài)異常，目前伴有尿失禁、雙手動(dòng)作笨拙、僵硬，已長(zhǎng)期臥床、兩腿僵直、彎曲費(fèi)力、在扶持下都不能行走，目前生活已不能自理。先證者兄長(zhǎng)與其存在相似的臨床表現(xiàn)。先證者兄長(zhǎng)的2個(gè)兒子與先證者的兒子臨床癥狀較輕，主要表現(xiàn)為輕微剪刀步態(tài)，運(yùn)動(dòng)后感雙下肢無(wú)力、運(yùn)動(dòng)耐受量下降、稍僵硬。該家系的臨床癥狀與國(guó)內(nèi)研究報(bào)道的SPG4家系的患者相似[3,5]。本研究患者及其家屬已簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

在取得患者及家屬知情同意后，采集先證者外周靜脈血2 mL，置于EDTA抗凝管中。 采用全血基因組DNA提取試劑盒(Beijing Precision Gene Technology Co.， LTD)提取DNA，檢測(cè)DNA濃度和純度。使用神經(jīng)系統(tǒng)捕獲包檢測(cè)+高通量測(cè)序的方法，檢測(cè)患者基因?qū)用娴闹虏∫蛩亍y(cè)序數(shù)據(jù)經(jīng)美國(guó)國(guó)立生物技術(shù)信息中心數(shù)據(jù)庫(kù)(NCBI)、千人基因組數(shù)據(jù)庫(kù)(1000Genome)、基因組聚合數(shù)據(jù)庫(kù)(gnomAD)及人類外顯子組整合數(shù)據(jù)庫(kù)(ExAC)過(guò)濾，結(jié)合 HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)篩選。

2 結(jié)果

先證者肱二頭肌反射、肱三頭肌反射、橈骨膜反射亢進(jìn)，雙側(cè)霍夫曼征陽(yáng)性。雙下肢近端、遠(yuǎn)端肌力正常，痙攣性肌張力增高，膝反射及踝反射亢進(jìn)，雙側(cè)巴賓斯基征(+)、查多克征(+)、奧本海姆征(+)、戈登征(+)，足下垂、弓形足畸形(圖1)。對(duì)該患者及其家屬進(jìn)行門診問(wèn)診結(jié)果顯示4代家系19名成員中，共有6名患者有臨床癥狀(先證者、其母及其子已明確診斷，其余患者有臨床癥狀，但未做基因檢測(cè))，家系調(diào)查圖譜詳見(jiàn)圖2?；驒z測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)該患者在SPAST基因(NM_014946.3)第8外顯子區(qū)域攜帶一處單雜合變異：c.1105A>C(腺嘌呤>胞嘧啶)，導(dǎo)致氨基酸改變p.T369P(蘇氨酸>脯氨酸)。后經(jīng)sanger測(cè)序法驗(yàn)證，確定其為母源變異。根據(jù)美國(guó)大學(xué)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)(American College of Medical Genetics,ACMG)指南，該變異可評(píng)級(jí)為L(zhǎng)ikely pathogenic(疑似致病性變異)，PM1+PM2+PP3+PP4。PM1：此變異位于關(guān)鍵功能域，上下游鄰近位置均有致病變異報(bào)道；PM2：正常人群變異數(shù)據(jù)庫(kù)未見(jiàn)報(bào)道；PP3：REVEL預(yù)測(cè)有害；PP4：表型與疾病符合。在基因檢測(cè)結(jié)果提示先證者有基因突變(SPAST基因外顯子測(cè)序質(zhì)量報(bào)告見(jiàn)圖3、基因讀序比對(duì)見(jiàn)圖4)后，經(jīng)與先證者及其家屬溝通決定對(duì)先證者的母親及兒子進(jìn)行基因檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)先證者的母親及先證者兒子存在相同的雜合變異位點(diǎn)，且都有相應(yīng)的臨床癥狀，說(shuō)明SPAST基因位點(diǎn)雜合突變可能為其家系發(fā)病原因。先證者、先證者母親以及先證者兒子的基因檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖1 先證者高弓足

注：□為健康男性，○為健康女性，■為男患者，●為女患者，為先證者,/為死亡者。圖2 HSP家系圖

圖3 先證者SPAST基因外顯子測(cè)序質(zhì)量報(bào)告圖

圖4 先證者SPAST基因讀序比對(duì)圖

注：DNA測(cè)序結(jié)果顯示，先證者及母親和先證者兒子具有相同的單雜合子變異，即SPAST c.1105A>Cchr2:32352023p.T369P。圖5 先證者、先證者母親及先證者兒子的基因檢測(cè)結(jié)果

3 討論

HSP可根據(jù)臨床表型、遺傳方式及病理生理分子機(jī)制進(jìn)行分類，SPG4型由SPAST基因(2p22.3)雜合突變導(dǎo)致，該基因編碼spastin蛋白，該蛋白由 616 個(gè)氨基酸組成，屬于 ATP 酶(AAA)蛋白家族成員，SPAST基因突變可引起 spastin 蛋白功能異常，從而影響微管的切割及與微管相關(guān)的活動(dòng)[6]。目前，SPAST基因的突變方式通常有錯(cuò)義突變、無(wú)義突變、剪切位點(diǎn)和缺失/插入的突變[7]。根據(jù)臨床表型，可分為單純型和復(fù)雜型；單純型HSP主要以AD方式遺傳，而復(fù)雜型的HSP主要以AR方式遺傳[8]。HSP的單純型臨床特征為進(jìn)行性步態(tài)異常、平衡障礙和下肢本體感覺(jué)減退等[9]。復(fù)雜型的HSP主要表現(xiàn)為神經(jīng)癥狀和非神經(jīng)癥狀，其中神經(jīng)癥狀有小腦功能障礙、認(rèn)知障礙及癲癇等[10]；非神經(jīng)癥狀主要包括眼科異常、脊柱側(cè)彎、髖關(guān)節(jié)脫位及各種腳畸形等[11]。HSP的臨床診斷取決于有無(wú)下肢進(jìn)行性痙攣性偏癱步態(tài)病史以及有無(wú)其他臨床特征的家族史[6]。HSP分子診斷主要取決于區(qū)分導(dǎo)致該病的突變基因類型，患者的詳細(xì)家族史和發(fā)展史在診斷中起關(guān)鍵作用。腦和脊髓的磁共振成像(MRI)可以幫助區(qū)分SPG類型[12]。由于HSP的高度臨床異質(zhì)性且各個(gè)亞型之間在臨床表現(xiàn)上有很多的重疊，因此，基因檢測(cè)對(duì)于HSP的診斷和分型很重要[13]。目前，對(duì)于HSP尚無(wú)特定的根治方法。但是一些對(duì)癥治療，如物理療法、抗痙攣藥(巴氯芬、替扎尼定、地西泮)、肉毒桿菌毒素及矯形器對(duì)于預(yù)防并發(fā)癥如多發(fā)性攣縮、疼痛、骨折及提高患者的生活品質(zhì)是很重要的[6]。在HSP-SPG4中，微管切斷會(huì)導(dǎo)致部分基因功能喪失，因此可以通過(guò)基因治療來(lái)糾正。另外，遺傳檢測(cè)和咨詢可幫助患者和家屬了解該疾病以及遺傳給下一代的風(fēng)險(xiǎn)[14]。

本文先證者臨床主要表現(xiàn)為行走緩慢，抬腿困難，剪刀步態(tài)，稍有跛行，偶有撲倒。查體：肱二頭肌反射、肱三頭肌反射、橈骨膜反射亢進(jìn)，雙側(cè)霍夫曼征陽(yáng)性。雙下肢近端、遠(yuǎn)端肌力正常，痙攣性肌張力增高，膝反射及踝反射亢進(jìn)，雙側(cè)巴賓斯基征(+)、查多克征征(+)、奧本海姆征(+)、戈登征(+)，足下垂、弓形足畸形。HSP 4型常表現(xiàn)為單純型。該患者雖有臨床癥狀，但是頭顱、全脊髓 MRI未見(jiàn)異常，考慮到患者發(fā)病時(shí)間較短，因此頭顱、全脊髓MRI可正常，根據(jù)臨床表現(xiàn)及基因檢測(cè)結(jié)果，符合HSP 4型單純型的診斷?；驒z測(cè)結(jié)果提示先證者、其母及其子在SPAST基因(NM_014946.3)第8外顯子區(qū)域攜帶一處單雜合變異：c.1105A>C(腺嘌呤>胞嘧啶)，導(dǎo)致氨基酸改變p.T369P(蘇氨酸>脯氨酸)。該突變位點(diǎn)于2014年由Ishiura等[15]報(bào)道，但在CNKI、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、PubMed查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)該突變位點(diǎn)在我國(guó)尚無(wú)報(bào)道。有研究表明，HSP的起病年齡跨度可從嬰幼兒到老年 (70歲以上) ，主要取決于不同的基因型，即使在同一家系的同一突變中，不同的受累成員其發(fā)病年齡和疾病進(jìn)展也不盡相同[16]。在本文先證者家系中，先證者的母親在60多歲起病，先證者與其兄長(zhǎng)都在40歲左右起病，先證者兒子及先證者兄長(zhǎng)的2個(gè)兒子在20歲左右起病，故該家系起病情況符合HSP臨床表現(xiàn)的異質(zhì)性。本研究的局限性在于未能對(duì)有臨床癥狀的另外3位患者進(jìn)行基因檢測(cè)以進(jìn)一步確診，但是在該家系中已有3位患者行基因檢測(cè)并且有相應(yīng)的臨床癥狀。故SPAST基因(NM_014946.3)第8外顯子區(qū)域攜帶一處單雜合變異：c.1105A>C(腺嘌呤>胞嘧啶)，導(dǎo)致氨基酸改變p.T369P(蘇氨酸>脯氨酸)可能為該家系的致病基因。

HSP突變的基因位點(diǎn)較多且臨床癥狀多樣，診斷需結(jié)合臨床表現(xiàn)及輔助檢查，其中基因檢測(cè)尤為重要。通過(guò)基因檢測(cè)明確診斷后，可給予相應(yīng)的對(duì)癥治療，減輕癥狀并延緩疾病進(jìn)展。另外，可通過(guò)醫(yī)學(xué)輔助生殖技術(shù)篩選優(yōu)質(zhì)基因，幫助患者孕育健康下一代，以減少或終止HSP的遺傳。