Huntington病家系分析與臨床研究

曾倩 曹中偉 孫俊卿

[摘要] 亨廷頓?。℉D）是一種典型的常染色體顯性遺傳的神經(jīng)變性疾病，該病是由單基因HTT突變導(dǎo)致的遺傳性疾病，IT15基因中胞嘧啶-腺嘌呤-鳥嘌呤（CAG）n重復(fù)拷貝的異常擴(kuò)展是家系發(fā)生HD的發(fā)病基礎(chǔ)。重復(fù)序列>36次時(shí)發(fā)病，HD患者出現(xiàn)變異蛋白的累積和神經(jīng)元死亡病理特征，伴隨著行為、認(rèn)知、精神方面的障礙。本文收集2017～2019年于內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診HD患者及部分家系成員的詳細(xì)臨床資料，探討亨廷頓病家系中遺傳規(guī)律和臨床特征，繪制完整的家譜圖，并對患者進(jìn)行IT15基因CAG三核苷酸重復(fù)次數(shù)的檢測，用于該病的基因診斷及癥狀前診斷。在兩家系中確診3例患者，致病CAG重復(fù)拷貝數(shù)≥40次。家系分析中發(fā)現(xiàn)，父系遺傳有遺傳早現(xiàn)現(xiàn)象。晚期HD患者存在較典型的臨床表現(xiàn)，但早期癥狀多樣且不典型，臨床診斷困難，行為學(xué)改變，影像學(xué)檢查有重要的參考價(jià)值，基因診斷可確診該疾病。

[關(guān)鍵詞] 亨廷頓病;家系;臨床研究;基因診斷;重復(fù)序列

[中圖分類號] R742.2? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）06（b）-0087-04

Family analysis and clinical research of Huntington disease

ZENG Qian1? ?CAO Zhongwei2? ?SUN Junqing3

1.Department of Neurology， Inner Mongolia People′s Hospital， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot? ?010017， China; 2.Department of Thyroid Breast Surgery， Inner Mongolia People′s Hospital， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot? ?010017， China; 3.Department of Medical Clinic， Inner Mongolia People′s Hospital， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot? ?010017， China

[Abstract] Huntington′s disease （HD） is a typical autosomal dominant neurodegenerative disease. The disease is a genetic disease caused by a single gene HTT mutation. In the IT15 gene， cytosine-adenine-guanine （CAG） n repeats of the abnormal expansion of copies is the basis of HD in the family. The disease occurs， when the repeat sequence>36 times. HD patients have accumulated variant protein and neuronal death pathological features， accompanied by behavioral， cognitive， and mental disorders. This article collects detailed clinical data of HD patients and some family members treated in the Department of Neurology of Inner Mongolia People′s Hospital from 2017 to 2019， discusses the genetic rules and clinical characteristics of HD families， draws a complete family tree， and tests the number of CAG trinucleotide repeats of IT15 gene in patients， using for genetic diagnosis and pre-symptomatic diagnosis of the disease. Three patients were diagnosed in both lines， and the causative CAG repeat copy number was≥40 times. In the analysis of the family， it was found that there was a premature phenomenon of paternal inheritance. The patients with advanced HD have more typical clinical manifestations， but the early symptoms are diverse and atypical， the clinical diagnosis is difficult， the behavior changes， and the imaging examination have important reference value. Genetic diagnosis can confirm the disease.

[Key words] Huntington′s disease; Pedigree; Clinical research; Genetic diagnosis; Repeat sequences

享廷頓?。℉untington′s disease，HD）是一種常染色體顯性遺傳性疾病。臨床特征為進(jìn)行性加重舞蹈樣不自主運(yùn)動、精神異常和癡呆“三聯(lián)癥”，病變?yōu)榧y狀體投射性γ氨基丁酸（GABA）神經(jīng)元和大腦皮質(zhì)運(yùn)動區(qū)錐體細(xì)胞變性死亡。多于中年（35～40歲）起病，有家族史，偶有散發(fā)。男女均可發(fā)病，起病隱匿，慢性進(jìn)行性加重，患病后平均生存15年。IT15為致病基因，定位于4p16.3，由胞嘧啶-腺嘌呤-鳥嘌呤（CAG）重復(fù)擴(kuò)增變異產(chǎn)生Huntingtin蛋白而致病?，F(xiàn)將內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科兩個(gè)HD家系中14例患者臨床資料和遺傳特征分析如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

兩家系中有2例為臨床診斷明確HD患者，A家系先證者為女性，30歲;B家系先證者為女性，26歲。2例患者分別來自2017年3月、2019年2月內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診。兩家系中共有5名成員接受基因分析，其中男1名，女4名。基因檢測陽性者3例，已發(fā)病2例;最小年齡3歲，平均14.8歲。

A家系先證者，女，自24歲始逐漸出現(xiàn)語言含糊不清，全身不自主活動，行走不穩(wěn)，智力減退6年，于2017年3月就診。6年來，四肢軀干出現(xiàn)不隨意活動，尤以雙下肢為著，走路不穩(wěn)，記憶力減退。神經(jīng)系統(tǒng)檢查：神志清，智能減退，伴有嚴(yán)重焦慮、抑郁、易激惹，語言含糊不清，有時(shí)嬉笑，口中時(shí)有不自主的“吭吭”聲音，儀表不整。顱神經(jīng)無異常，時(shí)有伸舌，如努嘴，擠眉弄眼及聳肩動作，四肢有規(guī)則舞蹈動作，步態(tài)蹣跚，肌張力降低，腱反射減弱，病理征未引出。MRI示尾狀核及殼核萎縮，腦室擴(kuò)大。其父親有相似病史。

B家系先證者，女，26歲。因言語欠清、行走不穩(wěn)、四肢不自主動作3余年就診，主要表現(xiàn)為雙側(cè)上肢不自主動作，行走時(shí)踩棉花感，行走不穩(wěn)伴智力下降，精細(xì)動作欠靈活，易跌倒。神經(jīng)系統(tǒng)檢查：神志清楚，構(gòu)音障礙，表情淡漠，抑郁、偶有幻覺，四肢及頭頸部不自主舞蹈樣動作，四肢肌力5-級、肌張力低，腱反射減弱，共濟(jì)運(yùn)動失調(diào)陽性，閉目難立征陽性，病理征未引出。頭部MRI提示尾狀核輕度萎縮。腦電圖雙側(cè)導(dǎo)聯(lián)可見中量低波幅θ波及δ波。

1.2 家系調(diào)查

據(jù)先證者線索追溯家庭成員，A家系其家系血緣關(guān)系能記憶的四代23名成員中患本病9例，B家系四代20名成員中患本病5例。見圖1。

A家系四代23名成員中有9例發(fā)病占39.13%，男女比為4∶5，Ⅱ3和Ⅱ4小家系8名成員中4例發(fā)病。本家系發(fā)病年齡24～28歲，其發(fā)病年齡逐漸出現(xiàn)早現(xiàn)，發(fā)病年齡提前?；颊哂?0歲內(nèi)病故。僅其先證者Ⅲ5及其妹Ⅲ7、Ⅲ9，其女兒Ⅳ3存活。Ⅰ1本人患病，其3子（Ⅱ1、Ⅱ3、Ⅱ5）發(fā)病。Ⅱ1本人及1女（Ⅲ1）發(fā)病。Ⅱ3本人、2女（Ⅲ5、Ⅲ7）及孫女（Ⅳ3）發(fā)病。Ⅱ5本人及1女（Ⅲ9）發(fā)病。Ⅲ5為先證者。見圖1A。

B家系四代20名成員中患本病5例，發(fā)病占25%，男女比為1∶4，Ⅱ4和Ⅱ6小家系11名成員中3例發(fā)病。本家系發(fā)病年齡23～32歲，其發(fā)病年齡逐漸出現(xiàn)早現(xiàn)，發(fā)病年齡提前?；颊哂?8歲內(nèi)病故。Ⅰ1本人患病，其1子（Ⅱ3）、2女（Ⅱ4、Ⅱ6）發(fā)病。Ⅱ4本人及1女（Ⅲ2）發(fā)病。目前先證者Ⅲ2存活。見圖1B。

2 影像學(xué)檢查和基因檢測

A家系中Ⅱ3和Ⅱ4小家系7名成員肝功能腎功能檢查正常。對其先證者Ⅲ5，其妹Ⅲ7，女兒Ⅳ3進(jìn)行頭部MRI檢查，發(fā)現(xiàn)Ⅲ5、Ⅲ7、Ⅳ3 MRI示尾狀核及殼核萎縮，腦室擴(kuò)大。B家系Ⅲ2小家系3名成員進(jìn)行血生化、腦電圖、頭顱核磁檢查，先證者Ⅲ2 MRI示基底節(jié)區(qū)輕度腦萎縮，腦電圖雙側(cè)導(dǎo)聯(lián)可見中量低波幅θ波及δ波。

IT15基因的（CAG）n重復(fù)拷貝檢測，經(jīng)患者及家屬簽署知情同意書后，對A家系先證者Ⅲ5及其女兒Ⅳ3;B家系Ⅲ2及其女兒Ⅳ1、兒子Ⅳ2采集外周血各10 mL送福建省神經(jīng)病學(xué)研究所進(jìn)行基因檢測。在目的基因三核苷酸重復(fù)序列的兩端側(cè)翼序列設(shè)計(jì)引物，以受試者外周血白細(xì)胞基因組DNA為模板并應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）。對患者重復(fù)序列進(jìn)行擴(kuò)增，PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)煮沸變性后由8%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）分離大小片段，經(jīng)固定、銀染及顯色后攝像并進(jìn)行結(jié)果分析。8%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測顯示異常電泳條帶，結(jié)果在患者1條染色體上IT15基因1號外顯子（CAG）n重復(fù)次數(shù)≥40次，結(jié)合臨床癥狀提示A家系母女為HD患者，B家系先證者為HD患者。見圖2。

3 討論

HD又稱Huntington舞蹈病，慢性進(jìn)行性舞蹈病，于1872年由美國醫(yī)生George Huntington詳細(xì)報(bào)道而得名，臨床特征為慢性進(jìn)行性加重的舞蹈樣動作，精神異常和癡呆。中國/日本HD患病率為0.4/10萬，而歐洲/北美以及大洋洲患病率為5.7/10萬[1]。該病目前缺少有效的治療方法，且HD癥狀多種多樣，常被誤診，如老年性舞蹈病、小舞蹈癥、肝豆?fàn)詈俗冃?、亞急性硬化性全腦炎后震顫麻痹、脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)（SCA）和肌張力障礙等疾病的有類似癥狀[2]，便給HD的準(zhǔn)確臨床診斷增加了難度。因此，尋找早期準(zhǔn)確診斷HD或病程發(fā)展評估HD的生物學(xué)標(biāo)志物至關(guān)重要[3]。

兩家系患者起病于成人23～32歲;主要臨床表現(xiàn)為舞蹈樣動作，精神異常，智力減退;病程10～15年呈慢性進(jìn)行性發(fā)展;影像學(xué)顯示患者尾狀核，殼核萎縮，腦室擴(kuò)大;IT15基因（CAG）n重復(fù)拷貝檢測結(jié)果在患者1條染色體上IT15基因1號外顯示的（CAG）n重復(fù)次數(shù)≥40次。兩家系14例患者可明確診斷HD。

兩家系患者發(fā)病年齡，病情進(jìn)展及病情嚴(yán)重程度不一這些與文獻(xiàn)的報(bào)道相一致。除三聯(lián)征外，HD還可有共濟(jì)運(yùn)動失調(diào)，吞咽困難和構(gòu)音障礙與國內(nèi)外報(bào)道相似[4]。目前報(bào)道的HD癥狀前患者及患者中多伴有焦慮及抑郁，且發(fā)生率較高，可發(fā)生在病程的任何階段，有10%～80%患者伴有不同程度的抑郁風(fēng)險(xiǎn)[5-6]，伴有焦慮的發(fā)生率為13%～71%[5，7-9]。關(guān)于焦慮抑郁與病情發(fā)展的關(guān)系研究，至今未達(dá)成統(tǒng)一結(jié)論[9-12]。出現(xiàn)HD癥狀前到真正發(fā)病有比較長時(shí)間的潛伏期，故基因檢測陽性結(jié)果給患者及家屬帶來一定的心理影響。在接受基因測試時(shí)部分患者的焦慮抑郁水平最高[13-14]，因?yàn)闄z測結(jié)果可能讓家系成員中的年輕人面臨婚育和遺傳風(fēng)險(xiǎn)、承擔(dān)家庭負(fù)擔(dān)及社會歧視等問題[15]。因此，對家系中成員有必要進(jìn)行心理及遺傳方面的咨詢、隨訪。

我國幾個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)44個(gè)家系共333例患者，多數(shù)起病緩慢隱匿，待癥狀明顯后才進(jìn)行就診，延誤了病情。自該病的遺傳基礎(chǔ)為IT15基因內(nèi)（CAG）n三核苷酸異常擴(kuò)展性重復(fù)于1993年被明確后，通過PAG技術(shù)鑒定（CAG）n重復(fù)序列成為對HD進(jìn)行分子水平診斷的最簡便、最直接的途徑[16]。

A家系由父親遺傳子代中發(fā)病年齡一代早于一代，其Ⅱ3和Ⅱ4小家系中Ⅱ3發(fā)病為28歲，而子代Ⅲ5、Ⅲ7發(fā)病為24歲，子代發(fā)病年齡明顯早于父代，且存在性別差異，這一性別差異可能與精子形成的減數(shù)分裂過程中DNA的不穩(wěn)定性密切相關(guān)[17]。發(fā)病年齡受多種因素影響，如遺傳背景、父系遺傳中父親年齡，其他修飾基因、環(huán)境因素及隨機(jī)過程也可影響發(fā)病的準(zhǔn)確年齡[18]。也有研究證實(shí)[19]，HD患者發(fā)病年齡與CAG重復(fù)次數(shù)存在負(fù)相關(guān)，即CAG重復(fù)次數(shù)越多，發(fā)病年齡將會越早，進(jìn)一步證實(shí)HD患者遺傳早現(xiàn)規(guī)律。

在近年有研究認(rèn)為，CAG當(dāng)重復(fù)拷貝數(shù)達(dá)到一定值（>50次）時(shí)，發(fā)病年齡與（CAG）n重復(fù)次數(shù)存在明顯的相關(guān)性[20]。而當(dāng)重復(fù)拷貝數(shù)為40～50次時(shí)，二者相關(guān)性不明顯，CAG重復(fù)數(shù)>50次可作為HD早發(fā)的預(yù)測“閾值”[21]。關(guān)于CAG重復(fù)數(shù)與疾病嚴(yán)重程度的關(guān)系存在爭議，大多數(shù)學(xué)者傾向于重復(fù)數(shù)愈多疾病愈嚴(yán)重[21-22]。有研究顯示[23]，CAG重復(fù)較低的患者，神經(jīng)系統(tǒng)癥狀進(jìn)展較緩慢，認(rèn)知和功能障礙較輕。

目前HD尚缺乏有效的治療方法，均為對癥治療。如針對舞蹈癥狀可選擇用氟哌啶醇等，但需慎重，特別注意錐體外系的不良反應(yīng)。一些實(shí)驗(yàn)性治療方案如Caspase抑制劑，線粒體功能保護(hù)劑，Htt聚合體形成抑制劑等;國外有在臨床嘗試用金剛烷胺、百尤解、利魯唑等藥物治療HD，對部分患者的運(yùn)動和精神癥狀有一定效果。

由于HD為常染色體顯性遺傳性疾病，外顯完全，且多在成年期發(fā)病，子代中有50%再現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，危害嚴(yán)重。對高危家族成員進(jìn)行篩查，發(fā)現(xiàn)HD基因突變者，進(jìn)行開展產(chǎn)前診斷，無創(chuàng)的產(chǎn)前診斷[24]能為亨廷頓病家系阻斷HD致病基因在家系中傳遞，從根源上避免患兒出生。

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（收稿日期：2020-01-03? 本文編輯：王曉曄）