SOD1基因突變合并SMN1基因異常重復(fù)所致運動神經(jīng)元病1例

劉麗麗 陳涓涓 吳軍 林志堅 胡俊

運動神經(jīng)元?。╩otor neuron disease,MND）是一種選擇性累及腦、脊髓各級運動神經(jīng)元的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床主要表現(xiàn)為進行性肌肉萎縮、無力、伴有錐體束征，球部受累時出現(xiàn)吞咽困難、飲水嗆咳，最終導(dǎo)致呼吸肌無力、呼吸衰竭[1]。肌萎縮側(cè)索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）為MND最常見的臨床類型，部分患者可僅有下運動神經(jīng)元受累而表現(xiàn)為進行性肌萎縮（progressive muscular atrophy，PMA）[2]。運動神經(jīng)元病可分為家族性及散發(fā)性，我國患者最常見的致病基因為超氧化物歧化酶1（superoxide dismutase 1，SOD1）基因，此外有文獻報告SMN1基因的異常也可導(dǎo)致MND患病風險增加[3]。現(xiàn)將1例經(jīng)我科確診的由SOD1基因p.F64L（c.195T＞A）突變合并運動神經(jīng)元存活1（survival motor neuron 1，SMN1）基因異常重復(fù)導(dǎo)致的PMA患者的臨床特點、病理改變及基因突變特點報告如下。

1 臨床資料

1.1 臨床表現(xiàn) 患者男，53歲，因“肌肉萎縮伴乏力不適2年”于2019年9月入我院。患者2年前無明顯誘因發(fā)現(xiàn)雙側(cè)小腿肌肉萎縮，伴有大腿肌肉肉跳感，入院前1個月患者自覺行走乏力，上樓困難，遂收治入院?；颊咂鸩∫詠頍o飲水嗆咳，無言語含糊，無吞咽困難，體質(zhì)量下降2.5 kg。既往有糖尿病病史。平素吸煙。否認家族中存在類似病史。入院查體：神清，顱神經(jīng)檢查未見明顯異常，未見舌肌萎縮及束顫。雙側(cè)岡上、岡下肌肉，手掌骨間肌肉，股四頭肌、脛前肌、腓腸肌均有明顯萎縮。四肢肌張力低下，四肢近端肌力5級，遠端肌力4級。感覺檢查未見明顯異常，共濟檢查無異常。雙側(cè)上肢腱反射減退，雙側(cè)下肢腱反射消失，病理反射未引出。輔助檢查：2019年9月空腹血糖11.2 mmol/L，糖化血紅蛋7.9%。ENA多肽、血管炎抗體、腫瘤標記物，甲狀腺功能未見明顯異常。肌酸激酶426 U/L。腰穿檢查壓力110 mmH2O，腦脊液檢查無異常。肌電圖提示上、下肢部分肌肉、右側(cè)T9/T10脊旁肌肉肌電圖呈神經(jīng)源性損害。雙側(cè)下肢磁共振檢查，T2成像可見腓腸肌內(nèi)側(cè)頭存在稍高信號影，短T1翻轉(zhuǎn)恢復(fù)（STIR）成像可見明顯異常高信號影，左側(cè)為重（圖1）。周圍神經(jīng)抗體檢查未見明顯異常。2020年10月再次隨訪，患者右側(cè)手指肌力較前略有下降，但未出現(xiàn)飲水嗆咳、吞咽困難，無胸悶、氣促等不適，體質(zhì)量較前下降1.5 kg。神經(jīng)系統(tǒng)檢查右側(cè)手指遠端握力3級，其余較前無明顯變化。

1.2 肌肉活體組織檢查（簡稱活檢）與結(jié)果 經(jīng)知情同意后對患者進行左側(cè)腓腸肌活檢。對肌肉標本進行常規(guī)組織及酶組織化學染色，HE染色可見肌纖維明顯大小不一，直徑變異增大，結(jié)締組織增生；肌纖維呈小圓狀、小角狀萎縮，萎縮肌纖維群狀分布；還原性輔酶I四唑氮還原酶（NADHTR）染色部分肌纖維肌原纖維間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)紊亂，未見靶纖維；ATP10.6染色可見I型肌纖維肥大明顯，形成同型肌纖維群組化趨勢。病理診斷提示：骨骼肌組織形態(tài)符合神經(jīng)源性肌損害表現(xiàn)（圖2）。

1.3 基因檢查與結(jié)果 經(jīng)知情同意對該患者采取外周靜脈血5 mL，用鹽析法提取基因組DNA。二代基因測序結(jié)果提示該患者SOD1基因存在一處雜合突變c.195T＞A，導(dǎo)致64號氨基酸由苯丙氨酸變?yōu)榱涟彼幔╬.F64L）。參考gnomAD數(shù)據(jù)庫未見正常人攜帶該位點突變。Mutation Taster軟件評估該突變致病概率評分為0.995。利用PyMol軟件，根據(jù)基因序列(NM_000454)建立該蛋白的結(jié)構(gòu)模型，p.F65L突變增加了對116號精氨酸的吸引力。多重連接探針擴增技術(shù)（MLPA）結(jié)果提示患者SMN1基因8號外顯子區(qū)域存在重復(fù)變異，拷貝數(shù)為3（圖3）。毛細血管電泳檢查結(jié)果提示該患者AR基因1號外顯子CAG重復(fù)次數(shù)為16，屬正常范圍?；颊吒改鸽p亡，家族中其余家屬拒絕采血進一步行家系驗證。

2 討論

患者為中老年男性，慢性病程，臨床以下運動神經(jīng)元綜合征（lower motor neuron syndrome,LMN）為主要表現(xiàn)。LMN一般為遺傳性及獲得性疾病所致，其中遺傳性疾病以Kennedy病、遠端遺傳性運動神經(jīng)病（distal hereditary motor nerve disease,dHMNs）及脊髓性肌肉萎縮癥（spinal muscular atrophy,SMA）常見，該患者行相關(guān)基因檢查均排除；而獲得性疾病則以多灶性運動神經(jīng)?。╩ultifocal motor neuropathy,MMN）、慢性脫髓鞘性神經(jīng)根神經(jīng)?。╟hronic inflammatory demyelinating polyneuropathy,CIDP）及運動神經(jīng)元病（motor neuron disease,MND）常見[4]。該例患者肌電圖可見3個節(jié)段以上神經(jīng)源性損害，肌肉活檢提示大片群組化及肌群萎縮現(xiàn)象，均提示該患者廣泛脊髓前角細胞受累，結(jié)合患者SOD1基因出現(xiàn)致病突變，無上運動神經(jīng)元損害證據(jù)，最終診斷為運動神經(jīng)元病進行性肌萎縮型。

MND是一組具有高發(fā)病率及高致死性的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，臨床異質(zhì)性明顯，其經(jīng)典臨床表型為上下運動神經(jīng)元同時受累的ALS，另一少見的亞型為PMA[5]。PMA單純以下運動神經(jīng)元受累，臨床僅表現(xiàn)為肌萎縮、肌無力及腱反射消失，容易與其他表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元綜合征的疾病相混淆。既往認為PMA為MND獨立的亞型，發(fā)病年齡較晚，進展相對緩慢，較ALS生存期更長。但近期尸檢病理結(jié)果提示，約有84.6%PMA患者存在上運動神經(jīng)元病理改變中央前回運動皮層、海馬、脊髓前腳細胞神經(jīng)元及膠質(zhì)細胞均存在TDP-43蛋白沉積，因此認為PMA與ALS可能是同一疾病的不同時期，多數(shù)PMA患者將進展為ALS[2,6]。本例患者隨訪1年仍未出現(xiàn)上運動神經(jīng)元受累體征，考慮患者病情進展相對緩慢，符合PMA表現(xiàn)，但仍需長期隨訪，進一步明確診斷。

近期有研究顯示肌肉磁共振，對于MND患者肌無力評估敏感度更高，能更為準確地反映患者肌肉病理改變，且可能發(fā)現(xiàn)早期亞臨床受累的肌肉[7]。JENKINS等[8]總結(jié)29例MND患者全身肌肉MRI，結(jié)果顯示70%患者脛前肌存在T2高信號影，隨診12周后顯示14%～29%患者肌肉MRI T2高信號影持續(xù)進行性升高，較電生理檢查及臨床量表評估更為敏感。本例患者下肢肌肉MRI檢查顯示其小腿后部肌群存在水腫樣信號，與文獻報道略有不同。該患者肌肉病理改變可見I型肌纖維肥大明顯伴群組化現(xiàn)象，I型纖維毛細血管網(wǎng)密度較高，肌纖維病變時更易發(fā)生毛細血管內(nèi)皮腫脹，水分子移動速度下降，在MRI上更容易表現(xiàn)為水腫征象[9]。由此可見本例患者肌肉MRI結(jié)果與肌肉病理改變契合，推測該患者尚處于疾病早期，需要進一步隨診復(fù)查MRI觀察其后期是否轉(zhuǎn)變?yōu)橹窘櫋?/p>

隨著分子遺傳學發(fā)展，目前發(fā)現(xiàn)遺傳因素在MND疾病中占有重要作用。SOD1基因編碼超氧化物歧化酶1，目前已超過170種致病性突變報告。在我國，接近25%家族性及1%～2%的散發(fā)型ALS是由SOD1基因突變所致。不同的基因型引起的臨床表型差異較大，部分基因型臨床進展迅速，生存期小于3年；而攜帶p.G93C、p.D90A或p.H46R等突變的患者，臨床則表現(xiàn)為PMA，生存期可達10年[10]。KLEIN[11]曾報告1例由SOD1基因p.F64L突變導(dǎo)致非典型的ALS病例，其突變位點與本研究的患者相同。該位點突變后亮氨酸與116號精氨酸的結(jié)合能力增強，影響蛋白質(zhì)功能，可能是其致病的原因。文獻報告患者長期表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元綜合征，隨訪26年后患者出現(xiàn)肱二頭肌反射活躍，行二代測序最終確診[11]。由此可見該基因型突變患者生存期較長，病情進展緩慢，與本研究報告患者類似，提示預(yù)后較好。

除SOD1基因外，BLAUW等[3]及WANG等[12]學者發(fā)現(xiàn)SMN1基因異常重復(fù)可使罹患散發(fā)型ALS風險增加1.76～2.03倍。CORCIA等[13]則發(fā)現(xiàn)ALS與SMA存在家族共現(xiàn)現(xiàn)象（co-occurrence）,小樣本研究中發(fā)現(xiàn)SMN1基因拷貝缺失的ALS患者臨床生存期較長。本例患者SMN1基因8號外顯子異常重復(fù)是否增加其罹患MND風險尚需進一步研究。此外本例患者為散發(fā)性運動神經(jīng)元病，需長期隨診了解其后代是否發(fā)生MND或SMA可能。

綜上所述，本研究報告1例由SOD1基因p.F64L突變合并SMN1基因異常重復(fù)的運動神經(jīng)元病進行性肌萎縮型病例。該患者臨床進展緩慢，可能與其SOD1基因型相關(guān)。肌肉磁共振早期表現(xiàn)為水腫樣信號，該檢查可應(yīng)用于此類患者的病情監(jiān)測。未來臨床醫(yī)生需重視基因檢測在散發(fā)性MND患者診斷中的應(yīng)用。