脊髓小腦共濟失調基因分型、臨床及影像學特征分析*

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脊髓小腦共濟失調基因分型、臨床及影像學特征分析*

夏明榮，黃月#,張杰文，李書劍

鄭州大學人民醫院(河南省人民醫院)神經內科 鄭州 450003

關鍵詞脊髓小腦共濟失調；三核苷酸重復；基因分型；臨床特征

脊髓小腦共濟失調(spinocerebellar ataxia，SCA)是一組具有臨床和遺傳異質性的神經系統遺傳疾病[1-2]，多呈常染色體顯性遺傳，主要表現為慢性進行性加重的肢體共濟失調、構音障礙及眼球運動障礙，影像學研究[1-4]表明病變主要累及大腦、小腦、腦干及脊髓。目前報道[1,5-6]的SCA亞型多達40種，其發病年齡及臨床癥狀多數相互重疊，因此僅僅依據臨床表型特征及影像學評估對患者診斷分型較為困難，而基因檢測則有助于明確診斷。該研究主要對臨床診斷為SCA的一家系9例患者及有血緣關系、臨床表現正常的27例家系成員進行基因檢測，以確定基因型，同時對患者的臨床特點進行總結分析，為臨床診斷提供相關資料。

1對象與方法

1.1研究對象該家系先證者在河南省人民醫院神經內科臨床診斷為SCA，診斷參考Harding[7]標準。通過對該家系進行詳細調查，6代成員中共27名發病者，其中男12例，女15例；符合常染色體顯性遺傳，繪制家系圖(圖1)。現存9例患者中男6例，女3例，年齡34~59(46.3±8.8)歲，發病年齡30~49(38.8±8.3)歲；27例臨床表現正常的家系成員中男14例，女13例，年齡4~40(20.6±11.0)歲。在采血前均告知該研究目的，簽署知情同意書，對患者及部分成員進行詳細的體格檢查。

1.2目的基因的提取、擴增及檢測常規抽取該家系患者及其健康成員外周靜脈血5 mL，38 g/L枸櫞酸鈉抗凝， 采用血液DNA提取試劑盒(北京天根生物工程公司)提取DNA作為PCR模板。根據文獻[8-10]設計合成引物(上海生工生物工程股份有限公司)。PCR反應體系(50 μL)：Premix Tag 25 μL，上、下游引物各2 μL(10 μmol/L)，模板DNA 5 μL，然后加入ddH2O至總體積50 μL。PCR反應條件：94 ℃預變性5 min；94 ℃變性30 s，退火溫度根據引物不同有所不同，72 ℃延伸30 s；72 ℃再延伸7 min(表1)。擴增反應在ABI9700擴增儀(美國ABI公司)中進行。PCR產物以80 g/L變性聚丙烯酰胺凝膠進行電泳檢測鑒定。

圖1　SCA3型家系圖(符合常染色體顯性遺傳模式)

基因引物序列(5　-3　)退火溫度/℃循環次數SCA1-FCAACATGGGCAGTCTGAG5530SCA1-RAACTGGAAATGTGGACGTACSCA3-FCCAGTGACTACTTTGATTCG5735SCA3-RCTTACCTAGATCACTCCCAASCA7-FTGTTACATTGTAGGAGCGGAA5535SCA7-RCACGACTGTCCCAGCATCACTT

F：上游引物；R：下游引物。

2結果

2.1臨床特征9例患者雖來自同一家系，但臨床表現有所不同。其中行走不穩、言語含糊9例(且為主要臨床表現)，飲水嗆咳8例，懸雍垂右偏1例，懸雍垂左偏1例，復視6例，水平眼震7例，慢眼掃視3例，肌張力增高2例，腱反射亢進4例，不自主震顫5例，踝陣攣陽性6例，下肢肌肉萎縮4例，病理征7例，認知功能障礙3例，自主神經功能障礙3例。先證者(Ⅳ-70)及其叔叔(Ⅲ-37)頭顱MRI檢查示小腦及其蚓部萎縮，且Ⅲ-37雙側顳葉不對稱性萎縮。先證者兒子(Ⅴ-30)頭顱MRI檢查未見明顯異常。

2.2PCR結果見圖2。所有受檢者SCA1、SCA7目的基因PCR產物電泳結果顯示一條帶，片段大小分別為210 bp、270 bp，在正常范圍，說明該家系患者及健康成員2條等位基因均無SCA1、SCA7基因CAG三核苷酸重復擴增。9例患者及9例家系“健康”成員SCA3基因擴增電泳均顯示兩條帶，其中一條大小在430 bp左右(正常條帶大小在250 bp左右)，明顯高于正常條帶，提示9例患者及9例健康成員SCA3基因內其中一條染色體存在CAG三核苷酸重復擴增。9例患者進行基因檢測前已發病，臨床可確診為SCA3型；9例“健康”家系成員無明顯臨床表現，根據PCR產物電泳結果，確診為癥狀前患者。

圖2　該家系SCA3基因PCR擴增產物電泳圖(部分)

M:Marker;1~13:分別為Ⅲ-37、Ⅲ-39、Ⅳ-47、Ⅳ-50、Ⅳ-55、Ⅳ-64、Ⅳ-70(先證者)、Ⅳ-81、Ⅳ-85、Ⅳ-89、Ⅳ-91、陽性對照及陰性對照。其中Ⅲ-37、Ⅲ-39、Ⅳ-47、Ⅳ-50、Ⅳ-55、Ⅳ-64、Ⅳ-70和Ⅳ-85為該家系患者，Ⅳ-81、Ⅳ-89和Ⅳ-91為癥狀前患者，其余為家系健康個體。

3討論

SCA是一組遺傳性神經退行性疾病，各亞型臨床表現雖有重疊，但其表現仍具有高度的異質性，根據致病基因或致病位點的不同可將其分為40余種亞型，其中SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA發病原因均是致病基因編碼區特定片段CAG三核苷酸重復擴增，編碼產生異常的多聚谷氨酰胺鏈所致，因此該類疾病又可稱為多聚谷氨酰胺疾病[11]。流行病學研究發現，SCA3型在世界范圍內是最常見的亞型[12]，占SCA的20%~50%[13]，但其發病率在不同國家、地區及種族之間具有一定的差異。SCA3型又稱馬查多-約瑟夫病(Machado-Joseph diease，MJD)，其致病基因定位于14q32.12, 含有11個外顯子，編碼致病蛋白ataxin-3/MJDp[14]，基因突變是第10號外顯子不穩定的CAG三核苷酸重復擴增。為了節省實驗時間及提高效率，作者首先對該家系進行了SCA3、SCA1及SCA7的基因檢測。

SCA1發病多在30歲以后，中青年發病，且病程進展較其他亞型快[15]。臨床表現主要為進行性的平衡及協作功能的喪失，認知功能障礙，凝視麻痹，慢眼掃視，構音障礙，吞咽困難，周圍神經病，錐體系及錐體外系癥狀；運動和感覺神經傳導速度中度減慢，視覺誘發電位延遲，軀體感覺誘發電位喪失，運動誘發電位喪失[16]；頭顱MRI可見尾狀核、豆狀核、小腦及腦干的萎縮。SCA7發病年齡變化較大，兒童時期至76歲不等，平均發病年齡20歲，病程進展緩慢[17]。臨床表現為小腦性共濟失調，黃斑及視網膜變性，慢眼掃視，眼外肌麻痹，吞咽困難，軀體感覺及神經精神癥狀，其中黃斑及視網膜變性為主要特征[17]；神經傳導速度未見明顯異常，眼電圖示視覺功能障礙[16]；MRI示小腦和腦干萎縮。SCA3的發病年齡從5歲至75歲不等，大多數常見病例為中青年發病，臨床主要以進行性加重的小腦共濟失調，腱反射亢進或消失，周圍神經、肌肉萎縮，帕金森樣癥候群，肌張力障礙、肌肉痙攣為特征，其他癥狀如眼外肌麻痹、面肌及舌肌的肌纖維震顫，眼球突出也可以作為臨床診斷SCA3的依據[18]；頭顱MRI表現為第四腦室擴大，大腦半球皮層、腦橋、基底核、小腦蚓部的中度萎縮[19]。

該研究中9例患者經基因檢測確診為SCA3型，其發病年齡和臨床表現符合文獻[12]報道的SCA3型患者的臨床特征。9例患者隨著病程的進展均出現不自主的肢體震顫及陣攣，且發病年齡越早，疾病進展越快，陣攣出現越早，且可能先于其他癥狀出現；先證者兒子(V-30),15歲發病，病程3 a，發病癥狀同其他患者，但出現明顯的不自主震顫及陣攣，且伴有左下肢肌肉輕度萎縮，頭顱MRI平掃未見明顯異常。先證者叔叔(Ⅲ-37)病程10 a，基本喪失生活能力，高級皮層功能減退，頭顱MRI示小腦輕度萎縮，大腦皮層及顳葉不對稱萎縮，結合患者臨床表現，不排除患者認知障礙可能。據報道[20]大多數SCA3型患者不出現認知功能障礙，但是也有研究[21]發現SCA3型患者晚期可以出現癡呆。先證者(Ⅳ-70)除上述癥狀外，伴有月經不規律，其兒子(V-30)易出汗，考慮有自主神經功能受損。

通過對該家系患者的臨床及影像特征總結分析，結合基因分型，在一定程度上補充了SCA3疾病譜的臨床特征，為該病早期診斷提供相應依據。由于該家系人員較多，尚未對參與基因檢測者的CAG三核苷酸重復次數進行檢測，后續工作將進一步對該家系成員基因內CAG重復在該家系各代成員之間的變化以及與發病年齡、病程、疾病嚴重程度的關系進行研究；同時對該家系癥狀前患者進行長期隨訪追蹤。目前針對該病尚無有效的治療和預防方法，對于已發病者主要進行對癥治療，而對癥狀前患者，需及早進行干預以減輕癥狀，延長存活時間。

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doi：10.13705/j.issn.1671-6825.2015.06.034

通信作者#，女，1965年10月生，博士，主任醫師，研究方向：神經系統變性病，E-mail:hy139378@163.com