泛酸激酶相關(guān)神經(jīng)變性病2 例報告并文獻復習

杜祥慧 郭 虎 何 燕 梁 超

南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科（江蘇南京 210008）

腦內(nèi)鐵沉積性神經(jīng)變性病（neurodegeneration with brain iron accumulation，NBIA），又稱蒼白球黑質(zhì)紅核色素變性，是鐵代謝障礙引起的一種罕見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病[1]。NBIA 主要表現(xiàn)為錐體外系受累，起始為姿勢異常、肌張力增高、步行困難和不自主運動，癥狀呈進行性加重，無特效療法。近年來發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)NBIA患者都存在泛酸激酶2（PANK2）基因突變[1]，存在或被懷疑存在PANK2基因變異的NBIA被稱為泛酸激酶相關(guān)神經(jīng)變性?。╬antothenate kinase associated neurodegeneration，PKAN）[2]。本文報告2例PANK2基因變異的NBIA患兒的臨床資料及基因分析結(jié)果，并進行相關(guān)文獻復習，為臨床診斷和遺傳咨詢提供依據(jù)。

1 臨床資料

例1，男性，7歲2月齡，因肌張力升高3年余、加重2周于2018年7月就診于南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科?；純?G1 P1，足月順產(chǎn)，否認產(chǎn)傷及窒息史。14月齡可行走5、6步，但站立不穩(wěn)，易跌倒，智力發(fā)育稍落后；2歲5月齡偶有肢體抖動，3歲時有右手背伸，上肢僵硬，精細動作欠佳；5歲10月齡出現(xiàn)淺睡期全身抖動，不能行走，不能獨站；6歲1月齡出現(xiàn)雙上肢屈曲，雙手握拳，雙下肢向后伸展，呈強直狀，腰背呈反折狀，喉口發(fā)出聲音，持續(xù)約10 分鐘緩解，每4～5天至半個月1次；7歲1月齡雙上肢屈曲、雙手握拳、雙下肢向后伸展等錐體外系癥狀加重為每天發(fā)作，外力不能改變體位，醒后即見，睡眠狀態(tài)緩解。體格檢查：神清，精神反應(yīng)一般，臥床，異常姿勢體位；語言障礙，問答不能；呼吸平，皮膚、淺表淋巴結(jié)無異常；雙側(cè)瞳孔等大等圓，對光反射存在，眼球活動不配合；咽稍紅，兩側(cè)扁桃體無腫大；心肺腹無異常；肌力檢查不配合，雙下肢肌張力明顯增高；睡眠狀態(tài)下膝反射稍活躍、跟腱攣縮，右側(cè)踝陣攣陽性，雙側(cè)巴氏征陽性（圖1）。實驗室檢查：血常規(guī)、肝腎功能、心肌酶譜均無異常；腦脊液常規(guī)、生化、病理及培養(yǎng)均未見異常，腦脊液病原學檢查未見異常。頭顱磁共振成像（MRI）檢查可見蒼白球中央高信號、周圍低信號環(huán)繞，即虎眼征（圖2A～C）。其父、母均未見特殊臨床表現(xiàn)，無行走異常、肌張力障礙家族史。

圖1 例1 肌張力障礙表現(xiàn)

圖2 患兒頭顱MRI 結(jié)果

例2，男性，14歲9月齡，因走路不穩(wěn)8年、加重1年于2018年3月就診于南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診?；純篏2P2，足月，因羊水早破行剖宮產(chǎn)，否認產(chǎn)傷及窒息史。6～7歲時出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)，雙眼視物不清，學習成績差，智力欠佳；13 歲時出現(xiàn)口齒不清，走路易摔倒，有不自主頭后仰姿勢。體格檢查：神清，精神反應(yīng)可，異常走路姿態(tài)；構(gòu)音障礙、言語不清；呼吸平，皮膚、淺表淋巴結(jié)無異常；雙側(cè)瞳孔等大等圓，對光反射存在，眼球活動正常；心肺腹無異常；肌力檢查不配合，四肢肌張力明顯增高，膝反射稍活躍，踝陣攣陰性，雙側(cè)巴氏征陰性。實驗室檢查：血常規(guī)、肝腎功能、心肌酶譜均無異常。頭顱 MRI檢查可見“虎眼征”（圖2D～F）。其父母未見特殊臨床表現(xiàn)；姐姐20歲，身體健康。無行走異常、肌張力障礙家族史。

為明確診斷，經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會審核（批準文號：201802001-1），并獲得患兒及父母知情同意，采集患兒及其父母外周靜脈3 mL，乙二胺四乙酸抗凝，送南京金域醫(yī)學檢驗實驗室行全外顯子基因測序，并根據(jù)測序結(jié)果，對患兒及父母進行Sanger檢測及驗證。

例1患兒發(fā)現(xiàn)PANK2基因雜合變異C.515-527del、C.644-645delGAinsAT。C.515-527del為雜合致病突變，來源于母親；C.644-645delGAinsAT為雜合可疑致病突變，來源于父親（圖3A）。C.515_527del系常染色體隱性遺傳，該突變?yōu)橐拼a突變，預計會使所編碼蛋白質(zhì)自第172位氨基酸，纈氨酸（Val）開始發(fā)生移碼，并使得蛋白質(zhì)翻譯提前終止，導致所編碼蛋白質(zhì)發(fā)生截短從而影響其正常功能。千人基因組和人類基因組突變數(shù)據(jù)庫均未見收錄，依據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會（ACMG）變異分類標準歸為“致病性變異”。C.644_645delGAinsAT系常染色體隱性遺傳，該突變?yōu)殄e義突變，翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)第215位氨基酸殘基由甘氨酸（Gly）變?yōu)樘於彼幔ˋsp）。千人基因組和人類基因組突變數(shù)據(jù)庫均未見收錄，目前未見文獻報道，依據(jù)ACMG 變異分類標準歸為“可疑致病性變異”。采用 WuXi NextCODE 臨床序列分析軟件（Clinic Sequence Analyzer，CSA），發(fā)現(xiàn)與患兒表型相關(guān)的致病基因及具有臨床意義的遺傳變異。結(jié)合父母的檢測結(jié)果推斷兩者的變異位于不同等位基因上。例2發(fā)現(xiàn)PANK2基因純合變異，c.397A＞G（p.Met133Val）。該變異檢測為純合子，患兒母親為雜合變異，患兒父親未檢測到該變異（圖3B～D ），該基因變異為常染色隱性遺傳。千人基因組和人類基因組突變數(shù)據(jù)庫均未見收錄。根據(jù)ACMG變異分析標準，該位點被定義為臨床意義不明偏疑似致?。╒US-LP）變異。

2 討論

圖3 患兒相關(guān)基因檢測結(jié)果

以“Hallervorden-Spalz”、“腦組織鐵沉積”、“NBIA”和“PKAN”、“PANK 2”為檢索詞，分別檢索2019 年3月前的PubMed、人類基因組突變數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和萬方數(shù)據(jù)庫，檢索年限為數(shù)據(jù)庫建庫至2019年3月。結(jié)果顯示，國內(nèi)外均有關(guān)于PANK2基因變異及其臨床表現(xiàn)的報道，但基因變異位點相同者較少，本病例報道對于拓展人類基因變異數(shù)據(jù)庫、幫助臨床診斷及遺傳咨詢具有重要作用。

NBIA（曾稱為Hallervorden-Spatz綜合征）具有較強的臨床及遺傳學異質(zhì)性，具體發(fā)病機制尚不清楚，但與鐵代謝障礙有關(guān)，基底節(jié)區(qū)鐵沉積是其最重要的病理特點。根據(jù)發(fā)病年齡、疾病進展速度及臨床表現(xiàn)將NBIA 分為2 型：①經(jīng)典型，又稱為早發(fā)型，臨床主要表現(xiàn)為錐體外系功能障礙及皮質(zhì)脊髓束受累的癥狀與體征，常伴有色素性視網(wǎng)膜病，發(fā)病年齡＜10歲，病情進展較快，10～15年即失去獨立行走能力，20歲前生活不能自理；②不典型，又稱為遲發(fā)型，發(fā)病年齡≥10歲，臨床表現(xiàn)除錐體外系功能障礙及皮質(zhì)脊髓束受累表現(xiàn)外，大多以構(gòu)音障礙及精神異常為主要首發(fā)癥狀，極少數(shù)伴有色素性視網(wǎng)膜病，病情進展緩慢，多數(shù)患者到后期仍能行走[3]。本組2例患兒均為早發(fā)型，主要臨床表現(xiàn)為錐體外系功能障礙，其中例1肌張力障礙表現(xiàn)更為突出并伴有肌張力障礙危象，例2構(gòu)音障礙、言語不清現(xiàn)象較例1突出。

NBIA 最主要的致病基因是PANK 2基因，約占NBIA的50%[4]。本組2例患兒全外顯子測序及父母樣本Sanger驗證，均檢測到PANK2基因變異。PKAN主要臨床表現(xiàn)為進行性加重的肌張力障礙、構(gòu)音不清、手足徐動、強直等錐體外系癥狀。本組2 例患兒的臨床表現(xiàn)與之相符。PANK2基因多為純合變異，也有少數(shù)為復合雜合變異，少數(shù)僅發(fā)現(xiàn)1 個雜合變異[5]。本組2例患兒中，例1為雜合子，但臨床表型重于為純合子的例2，這可能是由于變異檢測條件的限制，某些變異（如啟動子區(qū)）未被檢測到；或者雖然僅有1 個變異的等位基因，但同時在PANK 2催化合成輔酶A（CoA）的下游通路發(fā)生功能障礙，由這兩種因素相互作用而致病［6-8］。PKAN基因變異類型包括堿基缺失、重復、插入、剪接位點變異和錯義變異[9]。從PANK 2基因所表達的蛋白質(zhì)來講，一般分為2 種類型：導致氨基酸替代的變異，即錯義變異和造成蛋白質(zhì)截斷的無效變異（null mutations），某些變異引起的臨床表型輕微[8,10]。

PKAN的病理基礎(chǔ)是鐵鹽不斷沉積于蒼白球和黑質(zhì)等部位，導致神經(jīng)元死亡、膠質(zhì)細胞增生、水含量增加，以及空泡形成。T2加權(quán)成像（T2WI）雙側(cè)蒼白球呈周圍低信號、中央斑點狀高信號改變，形似虎眼，即所謂的“虎眼征”。出現(xiàn)“虎眼征”是診斷PKAN 的主要依據(jù)之一。本組2 例患兒均出現(xiàn)典型的“虎眼征”。雖然，大多數(shù)研究提示典型的“虎眼征”出現(xiàn)于首發(fā)癥狀之后，但是目前關(guān)于“虎眼征”在病程中出現(xiàn)的具體時間及規(guī)律尚無系統(tǒng)研究。有報道稱，“虎眼征”在病程進展期可消失[11]。但以運動障礙，即錐體系及錐體外系損害癥狀為主的青少年患者，當T2WI掃描呈現(xiàn)“虎眼征”等特異性改變時，即可高度懷疑PKAN。有上述影像學表現(xiàn)，同時兼有陽性家族史者則支持NBIA診斷。反之，對疾病早期頭部MRI檢查無“虎眼征”的患者，不能排除典型PKAN診斷。隨著疾病進展和癥狀明顯，頭部MRI可顯示出典型的“虎眼征”，但也有些患者的MRI始終無鐵沉積表現(xiàn)[12]。PKAN患者顱腦T1加權(quán)成像（TIWI）一般無明顯異常改變，有報道稱，嚴重的膠質(zhì)增生和大量的鐵沉積可致TIWI 上雙側(cè)蒼白球出現(xiàn)低信號改變[13]。

本組2 例患兒，例2 全外顯子基因檢測顯示為PANK2基因純合變異，而其母親為雜合變異，父親則未檢測到該變異，該結(jié)果已經(jīng)過單基因遺傳病位點驗證。出現(xiàn)這種基因檢測的結(jié)果可能原因有：①患兒自身新發(fā)變異位點同患兒母親遺傳位點；②患兒父親實際可能存在此位點變異，但變異深度不夠，目前測序水平尚未能夠測出；③存在單親二倍體現(xiàn)象，PANK2基因固定于20p13，若該染色體或該染色體的一個區(qū)域全部來源于患兒母親，該來源恰好包含母源突變，就會出現(xiàn)患兒父親未檢測到該變異、但患兒為純合變異現(xiàn)象。

PANK 2基因變異與腦組織特殊區(qū)域鐵沉積之間的聯(lián)系目前尚不十分清楚。線粒體代謝的改變和線粒體脂類代謝可能的特殊代謝途徑，可能是NBIA 神經(jīng)變性過程的病理基礎(chǔ)[14]。目前尚缺乏對NBIA的有效治療方法。曾經(jīng)有學者試圖通過鐵螯合作用清除腦組織中沉積的鐵離子，然而既往研究業(yè)已顯示，此法既未能減少鐵離子的沉積，亦對臨床病程毫無改善作用[15]。本組例1患兒曾行安坦、左旋多巴藥物治療，治療1周左右肌張力障礙表現(xiàn)稍有緩解，但2周后再次出現(xiàn)肌張力障礙危象，表現(xiàn)為雙上肢屈曲旋轉(zhuǎn)，雙手握拳，雙下肢向后伸展，呈強直狀，腰背呈反折狀，喉口發(fā)出聲音，痛苦面容，可見安坦、左旋多巴對于患兒的治療效果欠佳。目前臨床上對于NBIA 的治療研究主要集中于PKAN，其余類型，如由于銅藍蛋白基因變異導致的遺傳性銅藍蛋白缺乏癥，以及鐵蛋白輕鏈基因變異導致的神經(jīng)鐵蛋白病的治療研究尚少。

綜上所述，本組2例NBIA患兒經(jīng)基因測序，發(fā)現(xiàn)PANK2基因的可能致病變異，C.515-527del、C.644-645delGAinsAT、c.397A＞G（p.Met133Val），為遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷提供了依據(jù)，同時也擴展了人類基因組突變數(shù)據(jù)庫。