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文章來源:中華神經(jīng)科雜志,2016,49(02): 129-131 作者：孫翀 王蓓 王瑋璐 林潔 盧家紅 趙重波
肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,，ALS)是一種同時累及上下運(yùn)動神經(jīng)元,、以神經(jīng)退行性變?yōu)樘攸c(diǎn)的致命性疾病，是運(yùn)動神經(jīng)元病中最常見的一種類型,，可分為散發(fā)性(sALS)和家族性(fALS)兩種,。其中5%～10%的fALS由TARDBP基因突變引起。通過分析1例fALS患者的臨床表現(xiàn),、輔助檢查,、基因檢測結(jié)果及基因突變致病性，報道1個與fALS相關(guān)的TARDBP基因新突變(c.893G>T,，p.G298V),。
臨床資料 先證者(Ⅱ5)為女性，59歲,，因'進(jìn)行性四肢無力,、肉跳伴肌肉萎縮半年余'于2014年10月在華山醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診?；颊咦?014年3月開始出現(xiàn)左上肢無力，且伴有四肢肉跳感,、左上肢明顯,，左手大小魚際肌萎縮明顯，右手未見明顯萎縮,。同年9月患者開始出現(xiàn)右上肢無力并逐漸加重,，右手大小魚際肌可見萎縮,。病情持續(xù)進(jìn)展，漸累及雙下肢,。至2015年3月份復(fù)查時,，患者呼吸急促、四肢無力,、行走困難,，四肢肌肉均有萎縮，但尚無飲水嗆咳,、吞咽困難,。患者既往體健,，各系統(tǒng)回顧無特殊,。2015年3月神經(jīng)系統(tǒng)體檢：消瘦，對答切題,，智能正常,。說話聲音低?？梢娸p度舌肌纖顫,、舌肌輕度萎縮。其余腦神經(jīng)檢查正常,。抬頭肌力Ⅳ級,，四肢近端肌力Ⅳ＋級，遠(yuǎn)端肌力Ⅳ－級,。雙手大小魚際肌,、第一背側(cè)骨間肌明顯萎縮，四肢肌肉萎縮,。四肢腱反射減弱,。感覺無異常，共濟(jì)可,。雙側(cè)掌頜反射陽性，雙側(cè)巴賓斯基征陽性,。家族史：先證者之兄(Ⅱ4)在57歲時開始出現(xiàn)肢體無力伴有肉跳,，與患者癥狀類似并逐漸加重，至60歲因肺炎去世,，去世時消瘦明顯,。先證者之母親(Ⅰ1)58歲時出現(xiàn)肢體無力伴肉跳，后逐漸出現(xiàn)呼吸困難，61歲去世(圖1A),。輔助檢查：肌電圖檢查發(fā)現(xiàn)廣泛神經(jīng)源性損害,，累及上下肢肌和腹直肌，符合前角細(xì)胞病變的神經(jīng)電生理改變,。肺功能檢查發(fā)現(xiàn)用力肺活量76.9%,，肺活量73.9%。先證者的兩名女兒(Ⅲ3,、Ⅲ5)肌電圖結(jié)果均正常,。結(jié)合患者臨床癥狀、家族史和肌電圖報告,，考慮患者為fALS可能,。基因檢測：提取先證者的外周血DNA,，采用二代測序的方法對包括DCTN1,、ANG、VAPB,、FUS,、SETX、ALS2,、MATR3,、HNRNPA1、SOD1,、ERBB4,、PFN1、CHMP2B,、SIGMAR1,、UBQLN2、VCP,、ATXN2,、OPTN、FIG4,、TARDBP,、NEFH、C9orf72,、PRPH,、TRPM7、TAF15,、UNC13A,、VPS54,、PRPH2,、DAO,、ELP3、VEGFA,、MAPT,、GRN、BSCL2,、c19orf12,、GARS、LMNB1,、PARK7,、PNPLA6、SPAST,、SPG11,、SPG7、SQSTM1在內(nèi)的共42個與ALS相關(guān)的基因進(jìn)行檢測,?；驒z測結(jié)果發(fā)現(xiàn)先證者攜帶TARDBP (c.893G>T, p．G298V)雜合突變(圖1B)。經(jīng)一代測序驗(yàn)證先證者大女兒(Ⅲ3)及外孫(Ⅳ1)也攜帶該突變,。根據(jù)致病性突變定義,，首先將該突變與100個健康對照進(jìn)行比對后，在健康人群中并未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)存在變異,。應(yīng)用1000 Genomes Project(http：//www.1000genomes.org/)和dbSNP在線軟件(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)分析后,，排除該位點(diǎn)為多態(tài)性位點(diǎn)(SNP)可能。運(yùn)用突變致病性預(yù)測軟件SIFT(http：//blocks.fhcrc.org/sift/SIFT.html)對該位點(diǎn)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),，其SIFT預(yù)測值僅為0.009,，為有害突變。應(yīng)用Homologene(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/homologene/)進(jìn)行該位點(diǎn)不同物種間保守型分析,，可見該位點(diǎn)甘氨酸在不同物種中均高度保守(圖1C),。綜上，我們推斷TARDBP基因的c.893G>T(p.G298V)突變?yōu)橹虏⌒酝蛔儭?/span>
圖1 A：家族性肌萎縮側(cè)索硬化患者家系圖,。B：家族性肌萎縮側(cè)索硬化家系成員測序圖,。Ⅱ5、Ⅲ3,、Ⅳ1 存在TARDBP(c.893G>T, p．G298V)雜合突變(紅色箭頭),，Ⅲ5該位置不存在突變。C：突變位點(diǎn)保守型分析,?？梢姲被?98位點(diǎn)在不同物種中高度保守
討論 ALS中fALS占5%～10%,，符合孟德爾遺傳規(guī)律。fALS的發(fā)病年齡為47～52歲,，男女比例為1∶1.3,。約50%的患者起病3年內(nèi)死亡，20%的患者可存活5年,，10%可存活10年及以上,。目前認(rèn)為fALS常見的致病基因有SOD1、TARDBP,、FUS,、ANG、OPTN等,，SOD1約占20%,，TARDBP占5%～10%，F(xiàn)US占5%,。而其余90%的ALS為散發(fā)性,，其中5%為SOD1突變，絕大多數(shù)原因未明[1,2],。泛素陽性,、tau蛋白陰性、α突觸核蛋白陰性包涵體是額顳葉變性(FTLD－U)及ALS共同的病理特征,，F(xiàn)TLD－U及ALS也因此被認(rèn)為隸屬于同一臨床病理疾病范疇,，2006年在ALS及FTLD－U等神經(jīng)變性病中發(fā)現(xiàn)由TARDBP基因編碼的TAR－DNA結(jié)合蛋白(TDP－43)，對于認(rèn)識該類疾病有里程碑式的意義[3],。
TARDBP則是位于染色體1p36.22上由6個外顯子組成的基因,，序列高度保守。其編碼的TDP－43蛋白由414個氨基酸組成,，廣泛存在于心,、肺、肝臟,、脾臟,、肌肉、大腦等多種組織中[3,4],。據(jù)已有文獻(xiàn)報道,，TARDBP基因共有60個致病性突變(HGMD數(shù)據(jù)庫，截至2015年1月),，包括錯義或無義突變,、剪接突變、小片段插入,、小片段缺失,、插入和缺失及調(diào)節(jié)突變等,，其中多數(shù)為錯義或無義突變，呈常染色體顯性遺傳,。TARDBP基因突變主要與ALS 10型和FTLD－U的發(fā)生相關(guān),。
結(jié)合先證者的臨床表現(xiàn)、電生理結(jié)果及家族史,，初步判斷為fALS,，經(jīng)過二代測序及一代驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)該家系存在TARDBP基因突變,，經(jīng)預(yù)測和同源性分析考慮為致病性突變,，因而該家系為一由TARDBP基因突變造成的fALS。包括先證者在內(nèi),，該家系有5名家族成員為有癥狀的患者(Ⅰ1,、Ⅱ4、Ⅱ5)或尚無癥狀的基因突變攜帶者(Ⅲ3,、Ⅳ1,；圖1A)，其可知的4代均有分布,。從已發(fā)病的3名成員(Ⅰ1,、Ⅱ4、Ⅱ5)來看,，均在57～59歲之間起病,，以肢體無力為首發(fā)癥狀，伴有肉跳及肌肉萎縮,，易累及魚際肌,。疾病進(jìn)展迅速，1年后累及延髓肌,，出現(xiàn)呼吸困難,，發(fā)病3～4年后去世。
本家系中發(fā)現(xiàn)的雜合突變TARDBP(c.893G>T, p．G298V)為新發(fā)突變,，經(jīng)健康人群比對,、多態(tài)性分析、致病性預(yù)測及保守性分析,，符合2015年美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(American College of Medical Genetics and Genomics)關(guān)于致病突變的最新定義,，故考慮該突變?yōu)楸纠齠ALS的致病基因突變[5]。Van Deerlin等[6]曾于2008年報道了1個中國fALS家系存在TARDBP(c.893G>A,，p.G298S)突變,，與我們發(fā)現(xiàn)的突變位于同一氨基酸位點(diǎn)。該報道中對有p.G298S突變的部分家系成員進(jìn)行了尸檢,，在上下運(yùn)動神經(jīng)元胞質(zhì)中可見TDP－43陽性的包涵體,，海馬,、黑質(zhì)、杏仁核,、枕葉皮質(zhì)等神經(jīng)元中亦可見,。而在健康對照及散發(fā)的ALS中均未發(fā)現(xiàn)[7]。因此,，我們推測c.893G>T(p.G298V)突變可能造成相似的病理改變而致病,。
Van Deerlin等[6]報道的fALS家系中存在明顯的遺傳早現(xiàn)，兩代患者的起病年齡明顯減小,，中位生存期為2年,，肢體受累起病及延髓受累起病均有。而在本家系中,，已發(fā)病成員的起病年齡相對一致,，中位生存期為3年，均以肢體受累起病,。兩個家系以肢體受累起病者均以單肢受累起病,，逐漸向四肢發(fā)展。本家系中尚有攜帶該突變基因而未起病者2人,，年齡分別為40歲和11歲,。我們推測，由于兩人尚未達(dá)到發(fā)病年齡,，故暫未出現(xiàn)fALS的臨床和亞臨床癥狀,。由此可見，盡管都是TDP－43蛋白同一氨基酸缺陷所致fALS,，但p.G298V與p.G298S在致病機(jī)制和臨床表現(xiàn)上仍有所不同,。在TARDBP基因其他突變位點(diǎn)p.G294A[8]與p.G294V[9]、p.G357R[10]與p.G357S[11],、p.G348C[12,13]與p.G348V[14]等中也存在起病部位不同,、病程長短不一的現(xiàn)象。如攜帶p.G348V[14]突變的患者50余歲起病,，均以肢體受累起病,，病程2～3年；而攜帶p.G348C[12,13]突變的患者起病年齡為31～57歲,，肢體及延髓受累起病均有,，病程3～13年不等。提示本病的基因型和臨床表型可能存在一定關(guān)聯(lián),。此外,，即便同樣的基因突變也會有不同的臨床表現(xiàn)，如上文提到的p.G298S[6]及p.G348C[12,13],。提示在基因型之外還有其他尚未可知的影響臨床表型的因素,。
參考文獻(xiàn)略
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