遺傳性痙攣性截癱IBA57基因新發突變1例

孫艷美，張寧，羅艷，李亞麗

（河北省人民醫院生殖遺傳科，石家莊 050051）

遺傳性痙攣性截癱（hereditary spastic paraplegia，HSP）是一種罕見的、具有高度臨床和遺傳異質性的遺傳性神經系統退行性病變。HSP遺傳基礎復雜，涉及孟德爾遺傳模式（包括常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳和X連鎖隱性遺傳）和線粒體母系遺傳，其中以常染色體顯性遺傳最為常見。最常見的病理特征是皮質脊髓束和后柱長下行運動神經纖維遠端軸索病變。HSP發病機制迄今尚不清楚，目前多認為與膜囊泡運輸、軸突運輸、脂質代謝、細胞器形態發生和分布、線粒體功能和髓鞘化過程等受到影響有關［1-2］。HSP常合并多系統病變，臨床表型也多種多樣，誤診和漏診率高。本文報道了1例HSP病例，并檢測到IBA57基因新發突變。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

孕婦34歲，孕3產2，分別于2007、2015年足月陰道分娩兩子，兩子均發生走路不穩伴視力下降。現再次妊娠，早孕期超聲顯示雙胎（雙絨雙羊），要求明確兩子所患疾病性質，并對本次妊娠胎兒行產前診斷。夫婦雙方身體健康、非近親結婚，孕期及孕前期均無毒物、放射線接觸史，雙方家族中均無類似疾病史或其他遺傳病史。家系圖見圖1（箭頭所指為先證者）。

圖1 家系系譜圖

先證者（Ⅱ-1）3歲時出現視力嚴重下降，有光感，眼科檢查示視神經萎縮，經治療3年后視力恢復至0.3～0.4，7歲時出現雙下肢肌張力異常，走路不穩，神經系統檢查提示肌力增高，初步診斷為“截癱”，給予康復治療后略好轉，出現發熱或上呼吸道感染后癥狀加重。二子（Ⅱ-2）自1歲余開始出現視力下降，有光感，眼科檢查示視神經萎縮，5歲出現走路不穩，容易跌倒，未給予特殊治療，冬季癥狀加重，病情逐年進展。

1.2 研究方法

抽取先證者（Ⅱ-1）外周血行全外顯子測序，并抽取二子（Ⅱ-2）、夫婦雙方外周血，提取DNA，對可疑致病性變異行Sanger測序驗證。孕婦于孕17周行羊膜腔穿刺，抽取15 mL羊水行Sanger測序驗證。孕婦預產期年齡近35歲，經孕婦本人及家屬同意，同時抽取20 mL羊水行胎兒染色體核型分析。

采用天根DNA試劑盒提取外周靜脈血基因組DNA及羊水DNA。全外顯子高通量測序采用Illumina Hiseq 2000高通量測序儀（美國Illumina公司），Sanger測序采用ABI3730xl DNA測序儀（美國賽默飛公司）。染色體核型分析采用Giemsa染色，Leica全自動染色體掃描平臺（德國Leica公司）分別從2個培養體系中采集、計數核型。

2 結果

2.1 先證者基因測序結果及疾病診斷

二代測序顯示先證者（Ⅱ-1）患兒IBA57基因存在c.22C＞T（p.R8X）和c.341G＞C（p.G114A）位 點雜合突變，IBA57基因c.341G＞C（p.G114A）雜合突變為母源，IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）雜合突變為父源，二子（Ⅱ-2）同時攜帶IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）和c.341G＞C（p.G114A）位點（圖2、3），為復合雜合子。結合患兒表型及基因突變位點，考慮診斷為HSP 74型。

圖3 IBA57基因c.341G＞C（p.G114A）突變位點

2.2 胎兒產前診斷

孕婦于孕17周行羊膜腔穿刺產前診斷，提取羊水細胞DNA行Sanger測序，基因檢測結果顯示：一胎兒未攜帶IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）和c.341G＞C（p.G114A）突變位點（圖4），一胎兒攜帶IBA57基因c.341G＞C（p.G114A）突變位點（圖5）。羊水染色體核型分析示兩胎兒均為正常核型。

圖4 F1胎兒IBA57基因突變位點

圖5 F2胎兒IBA57基因突變位點

3 討論

HSP是一種神經系統退行性病變或神經發育障礙性疾病綜合征，主要的神經系統癥狀和體征為下肢痙攣和無力［1］。其臨床表型復雜，分型眾多，存在明顯的遺傳異質性，給臨床實踐帶來了極大的挑戰。HSP的診斷多結合臨床表型、家族史及基因測序結果，目前認為基因測序是診斷HSP的金標準。神經系統檢查顯示皮質脊髓束受累，例如痙攣、反射亢進，但要注意與其他原因引起的痙攣性截癱鑒別，如脊髓損傷［3］；合并其他系統癥狀的復雜性痙攣性截癱，可同時表現出其他神經系統或非神經系統體征，如視神經病變、共濟失調、癲癇、周圍神經病變及椎體外系病變等，且其他系統的癥狀可早于痙攣性截癱發作之前出現［4-6］。痙攣性截癱患者肌電圖可呈現神經源性損傷，磁共振檢查可呈現是頸髓、胸髓及胼胝體變薄、腦白質病變等［7-8］。因此，臨床醫生和臨床遺傳學家必須充分了解痙攣性截癱的臨床表型、神經影像學特征和遺傳學特點，以提供準確的遺傳學評估和咨詢。

本研究中，致病基因為IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）和c.341G＞C（p.G114A）雜合突變。在先證者（Ⅱ-1）中發現的IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）雜合突變可導致生物多肽鏈合成提前終止，屬于無義突變，理論上具有致病性，但是該位點僅在空泡性腦白質病中報道過［9］，痙攣性截癱病例未見報道；c.341G＞C（p.G114A）位點突變引起多肽鏈合成時丙氨酸替換為甘氨酸，該突變目前未見文獻報道，生物信息分析軟件Mutation_Taster預測為“有害”，SIFT及PolyPhen2預測為“良性”。傳遞分析表明，先證者父親攜帶IBA57基因c.22C＞T（p.R8X）雜合突變，先證者母親攜帶IBA57基因c.341G＞C（p.G114A）雜合突變，先證者弟弟（Ⅱ-2）同時攜帶上述2個突變，屬復合雜合子。綜合以上遺傳學特點及臨床表型，確定其為致病基因并以常染色體隱性方式遺傳，該家系所患痙攣性截癱為HSP 74型。

HSP 74型是一種以常染色體隱性遺傳的臨床綜合征，由IBA57基因的位點突變導致，多為純合型。IBA57編碼的蛋白參與血紅蛋白合成中線粒體的鐵硫簇合成。HSP 74型多在10歲前起病，典型的臨床表現為緩慢進行性下肢痙攣性截癱、軸突運動性周圍神經病變、視神經萎縮、視力低下和視野缺損等［10］。目前，針對該病尚無有效的治療方法，臨床上多采用對癥治療，如給予巴氯芬或替扎尼定抗痙攣治療，通過步態訓練或矯形器改善運動障礙情況，提高平衡能力，且這種治療在成年之前較成年之后效果好［11-13］。目前針對該病的治療研究較少，還需進一步推進更多治療方案，提高治療效果。

單基因病產前診斷是防治出生缺陷的重要方法，對降低出生缺陷率，減少家庭及社會負擔意義重大。本研究立足于出生缺陷二級預防，借助于基因測序進行了產前遺傳學診斷，旨在為此類疾病的產前診斷提供參考資料。