X連鎖隱性遺傳脊髓延髓肌萎縮癥的臨床、病理和基因研究

陳涓涓， 胡 俊， 林凱華， 張海鷗， 吳 軍

X連鎖隱性遺傳脊髓延髓肌萎縮癥(X-linked recessive spinal and bulbar muscular atrophy，SBMA)，又稱為Kennedy病(kennedy disease，KD)。該病是一種罕見的下運動神經元病［1］。它是由位于X染色體長臂(Xq11-12)編碼雄激素受體基因的1號外顯子異常突變所致［2］。KD一般在成年早期起病，首先出現肢體震顫，隨后出現進行性肢體近端肌肉及球部肌肉萎縮、無力，同時可合并有感覺及內分泌系統改變［3］。由于KD較為罕見，臨床易于其他運動神經元病相混淆，特報道6例在我院通過基因及肌肉活檢確診患者，并對其臨床、病理及分子遺傳學進行分析研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2005年7月2013年3月在北京大學深圳醫院神經內科就診Kennedy病患者6例，均為男性，年齡39～57，平均47.7±6.6歲。發病年齡34～54歲，平均42.0±6.4 歲。病程為3 ～9 y，平均 5.6 ±2.5 y(見表1)。其中1例患者家族存在類似疾病史。

6例患者均以雙側下肢無力起病，主要以近端受累為主，主要表現為上樓、跑步困難，下蹲站起費力;其中4例患者(占66.7%)以雙側對稱性起病，2例患者(占33.3%)以非對稱起病，右側重于左側。其中4例患者(占66.7%)出現雙側上肢無力，也以近端為主，表現為雙手抬舉費力，出現雙側上肢無力的時間平均為3.0 y，且均出現在病程在5年以上患者。有5例患者(占83.3%)出現球部癥狀，表現為言語含糊、飲水嗆咳、吞咽困難，出現癥狀平均時間為2.4 y。其他出現的癥狀包括痛性痙攣1例，肢體震顫1例，肌束震顫4例。此外出現感覺障礙2例(占33.3%)，表現為雙側下肢麻木感;內分泌系統改變有5例(占83.3%)，均表現為陽痿。體格檢查發現其中有5例患者出現舌肌萎縮及舌肌纖顫(占83.3%);所有患者均出現雙側下肢近端無力、萎縮，4例患者出現雙側上肢近端無力、萎縮;1例患者出現手部大魚際肌輕微萎縮無力。所有患者均出現腱反射減退及消失，以下肢更為明顯(見表2)。有4例(占66.7%)患者出現男性乳房女性化表現。

表1 6例患者的臨床表現總結

表2 6例患者體格檢查總結

輔助檢查:6例患者肌酸肌酶呈輕到重度升高，為352.8 ～1926.0 U/L(正常參考值26 ～174 U/L)，平均升高為2～10倍。所有患者肌電圖顯示均為廣泛神經源性損害，神經傳導速度檢查提示有3例患者(占50%)出現雙側下肢感覺神經傳導異常，以感覺神經動作電位波幅下降為主，有2例患者(占33.3%)出現雙側下肢感覺、運動神經傳導異常。5例患者行常規生化檢查，其中2例患者出現空腹血糖升高(7.84 ～9.98 mmol/L)，4 例患者出現血脂異常。2例患者行睪丸酮檢查均未見明顯異常。1例患者行雙側下肢MRI檢查提示雙側大腿肌肉組織稍萎縮，肌間隙明顯增寬。

1.2 實驗方法

1.2.1 肌肉活檢方法 3例患者經過知情同意和醫院倫理委員會的批準，對患者進行肌肉病理檢查。2例取材部位于肱二頭肌，1例取材部位位于股四頭肌。肌肉標本分別用于組織學、酶組織化學檢查。行蘇木精伊紅(HE)、改良Gomori三色(MGT)、還原型輔酶I四唑氮還原酶(NADH-TR)、琥珀酸脫氫酶 (SDH)、糖原(PAS)、油紅0(ORO)、細胞色素C 氧化酶(Cox)、ATP 酶(pH 4.3、4.6、10.9)染色。

1.2.2 基因檢查 經患者知情同意，采集5例患者靜脈血4 ml，使用EDTA進行抗凝，采用鹽析法提取血DNA;按照La Spada等［4］設計的引物序列，PCR擴增AR基因第一個外顯子的CAG重復片段，引物序列為:正義鏈:5’-TCCAGAATCTGTTCCAGAGCGTGC-3’，反 義 鏈:5’-GCTGTCAAGGTYGCTGTTCCTCAT-3’。PCR反應體系總體積為50μl，包括250 ng基因組 DNA(每條引物各12.5 pmol/L)、10 mmol/LTris-HCl(pH=8.3)、50 mmol/L KCl、1.5 mmol/L MgCl2、10% 二甲亞砜、4 U Taq DNA聚合酶。PCR反應條件為94℃變性5 min，隨后95℃持續60 s，60℃持續60 s，72℃持續60 s，循環25次，最后擴延時間為72℃持續5 min。反應產物進行電泳分析，陽性標本利用毛細管凝膠電泳分析CAG片段拷貝數。

2 結果

2.1 肌肉病理結果

HE染色肌束間界限清楚，可見大量角狀萎縮肌纖維和少量肥大肌纖維。偶見壞死肌纖維伴有少量炎細胞浸潤，未見變性或再生肌纖維。肌纖維內未見異常沉積物沉積。可見少量核內移肌纖維。間質輕度脂肪結締組織增生。改良 Gomori染色未見RRF和包涵體;NADH-TR染色可見膜下深染肌纖維，未見靶纖維和靶樣肌纖維。肌纖維內氧化酶活性不均勻，兩型纖維均受累。可見明顯的肌纖維群組化現象。ORO染色、SDH染色、Cox染色、PAS染色均未見明顯異常。ATP染色可見萎縮肌纖維累及兩型，明顯肌纖維群組化現像(見圖1)。

2.2 基因結果

5例患者AD基因CAG的異常拷貝數為39～9次(見表1、圖2)。

A:HE染色可見角狀萎縮肌纖維(黑色箭頭)×400

圖1 肌肉病理檢查結果

圖2 例2患者基因檢測結果

3 討論

X連鎖隱性遺傳脊髓延髓肌萎縮癥更多地被稱為Kennedy病，最早是由William Kennedy在1968年發現。該病為一種X連鎖隱性遺傳的運動神經元病，主要表現為近端肌肉無力、萎縮及肌束纖顫;同時還出現雄性激素敏感度下降表現，如男性乳房女性化、不孕及睪丸萎縮等癥狀。該病的治病基因定位于Xq11-12［5］。而經我科診斷的6例患者均符合以上臨床表現，同時經AR基因檢測證實確診為KD。

KD在男性中的發病率大約為3.3/10萬人，但在日本及芬蘭西部其發病率明顯較高，為13/85 000［5］。在我國該病的發病率目前尚未有正確統計數字［6］，考慮與臨床醫生對其認識不足，誤診及漏診率較高有關。

該病的發病年齡一般為30～60歲，個別患者可在30歲前發病;而本組研究的患者中平均發病年齡為42歲，符合這一特點。國外學者Sperfeld回顧研究26例KD患者，有62%以早泄為首發癥狀，僅有4%患者以肢體無力為首發［7］。本組患者則均以雙側下肢無力起病、近端肌肉受累為主，與國內其他學者報道的相似，與國外報道則存在明顯差異。KD患者肌無力一般先由雙側下肢發展至上肢，最后累及球部及面部肌肉［2］;但本組研究患者球部受累平均時間為2.4年，其中有1/3患者球部受累早于較上肢，這組患者容易早期出現吞咽困難癥狀，加大誤吸的風險，影響預后。本研究發現部分患者可出現感覺障礙，主要為雙側下肢麻木，但體格檢查則發現所有患者均存在雙側下肢腱反射的減退及消失，50%患者神經傳導速度提示感覺神經傳導異常，由此可見KD可以出現感覺障礙，但臨床癥狀較輕，多為亞臨床受累。所有患者均未出現上運動神經元受累表現。本組患者還出現肌束震顫、肢體震顫，這是由于部分運動單位在失神經的支配下出現神經再生，形成肌纖維群組化，群組化的運動單位自發放電即產生以上癥狀［2］。Barkhaus等人發現男性乳房女性化為KD最常見的內分泌系統癥狀［8］，但本組患者中陽痿出現比例最高，此外血糖、血脂異常也較常見。有報道指出部分患者還可出現精子數目減少、睪丸萎縮、不孕等癥狀，個別患者甚至可以僅表現為內分泌系統癥狀而無神經肌肉改變［2］。

本組患者實驗室檢查發現肌酸激酶呈輕度至重度升高，這與國內外文獻報道基本相符。Sorenson曾報道個別KD患者在臨床出現前10余年即可存在肌酸激酶升高［9］。因此對于男性存在不明原因的高肌酸激酶血癥患者需排除KD可能。本研究所有患者肌電圖均表現為廣泛神經源性改變，其中3例患者行胸鎖乳突肌肌電圖亦出現波幅增高時限傳導延長，因此該病在早期從電生理上很難與運動神經元病相鑒別，當患者出現感覺神經傳導功能異常則可將兩者鑒別開。本研究也發現多數患者均存在感覺神經傳導功能異常，且以感覺神經動作電位波幅下降為主，傳導速度相對保留，下肢重于上肢，提示KD患者周圍感覺神經以軸索損害為主。其中1例合并糖尿病患者下肢感覺神經傳導波形未引出，可見KD合并糖尿病的患者其周圍神經受損更為明顯。肌肉病理檢查可見角狀萎縮肌纖維，肌纖維群組化現象，均符合神經源性損害表現。

該病的致病基因定位于X染色體長臂11-12區，編碼雄激素受體(androgen-receptor，AR)。AR屬于熱休克蛋白90家族成員，其主要在胞漿中表達，介導雄激素與靶細胞的相互作用。該基因含有8個外顯子，長約 80 ～ 100 kb［2，4］。KD 患者由于該基因1號外顯子存在CAG異常重復(＞40次)，產生異常延長的谷氨酰胺殘基而引起細胞毒性作用［10］。AR基因的檢測是診斷KD的金標準，本組患者AR基因均存在CAG異常拷貝，符合KD診斷。研究顯示CAG的異常拷貝數與KD患者發病年齡呈負相關［2］，且拷貝數越多其多種臨床癥狀如震顫、無力、吞咽困難、使用輪椅、發生肺炎時間越早;但其與疾病的嚴重程度的相關性尚不明確。上述規律未在本組患者中體現，考慮與病例數較少有關。

綜上所述，KD是一種X連鎖隱性遺傳性疾病，主要表現為肢體近端及球部肌肉無力萎縮、感覺障礙及內分泌系統改變，AR基因1號外顯子的基因檢測是診斷該病的重要手段。

致謝:感謝深圳市兒童疾病研究所韓春錫博士在肌肉病理分析上予以的幫助。

［1］Caballero PE.Klinefelter’s syndrome associated with progressive muscular atrophy simulating Kennedy’s disease［J］.Ann Indian Acad Neurol，2012，15(3):227-229.

［2］Finsterer J.Perspectives of Kennedy’s disease［J］.J Neurol Sci，2010，298(1-2):1-10.

［3］Grunseich C，Rinaldi C，Fischbeck K.Spinal and bulbar muscular atrophy:pathogenesis and clinical management［J］.Oral Dis，2013，23.doi:10.1111/odi.12121.

［4］La Spada AR，Wilson EM，Lubahn DB，et al.Androgen receptor gene mutation in X-linked spinal and bulbar muscular atrophy［J］.Nature，1991，352(6330):77-79.

［5］La Spada A.Spinal and Bulbar Muscular Atrophy［M］.1999 Feb 26［Updated 2011 Oct 13］.In:Pagon RA，Bird TD，Dolan CR，et al，editors.GeneReviews.Seattle(WA):University of Washington，Seattle，1993-2011.

［6］楊 娟，任 惠，張 成.Kennedy病研究進展［J］.中國實用內科雜志，2010(6):562-564.

［7］Sperfeld AD，Karitzky J，Brummer D，et al.X-linked bulbospinal neuronopathy:Kennedy disease［J］.Arch Neurol，2002，59(12):1921-1926.

［8］Barkhaus E.Kennedy disease［EB/OL］.E-Medicine.http://emedicine.medscape.com/arti-cle/1172604-overview.

［9］Sorenson EJ，Klein CJ.Elevated creatine kinase and transaminases in asymptomatic SBMA［J］.Amyotroph Lateral Scler，2007，8(1):62-64.

［10］Fischbeck KH，Lieberman A，Bailey CK，et al.Androgen receptor mutation in Kennedy’s disease［J］.Philos Trans Soc Lond Biol Sci，1999，29(1386):1075-1078.