遺傳性痙攣性截癱7型臨床特征及基因突變特點

張麟偉，矯毓娟，李小璇，汪 偉，張偉赫，彭丹濤

（中日友好醫院 神經科，北京 100029）

遺傳性痙攣性截癱 （hereditary spastic paraplegia，HSP）是一組以進行性下肢痙攣力弱為主要表現的神經遺傳性疾病，單純型HSP僅表現為下肢肌張力增高，出現進行性加重的痙攣步態，而復雜型HSP臨床上還會伴隨其他癥狀，如共濟失調、認知功能減退、癲癇、周圍神經病、視神經病、錐體外系癥狀等[1]。核磁共振檢查常可見HSP患者胸脊髓萎縮變細，部分類型的HSP患者還會出現腦萎縮、胼胝體變薄等特殊征象。

遺傳性痙攣性截癱7型常表現為復雜型HSP，是常染色體隱性遺傳性痙攣性截癱的第二常見原因，已有的報道發現HSP7臨床癥狀變異較大，不僅可以表現為單純痙攣性截癱、痙攣性共濟失調、構音障礙、吞咽困難，也可出現帕金森病樣癥狀、認知損害、情感異常、視神經萎縮、眼外肌麻痹、斜視、核上性麻痹、聽力減退、脊柱側彎及感覺運動神經病等[2～4]。該病的致病基因SPG7編碼paraplegin蛋白，paraplegin參與組成金屬蛋白酶三磷酸腺苷復合體（m-AAA）執行功能[5]，突變后會影響線粒體呼吸鏈復合體1的功能導致容易受到氧化應激損傷，因此HSP7患者骨骼肌活檢可有線粒體損害的病理改變[6，7]。由于該病在中國的報道相對少見，本文將報道2例以小腦性共濟失調為主要特點兼有認知功能損害的HSP7患者，通過臨床表現、頭顱核磁影像改變及基因突變特點，討論遺傳性痙攣性截癱7型的特征，可為今后臨床工作提供一定的借鑒。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2013年以來診治過的2例以小腦性共濟失調為主要臨床表現同時合并下肢肌張力增高的男性患者，病例1就診于2014年11月28日，病例2就診于2013年5月23日，均經2位神經科醫師詳細檢查，并行肝功、甲功、血清銅、銅藍蛋白、梅毒、HIV、腫瘤標志物、血尿有機酸代謝物分析、腦脊液化驗，以及頭MRI平掃等各項檢查，行共濟失調量表及簡易認知量表評分。

1.2 研究方法

在獲得知情同意后，抽取患者及其直系親屬外周血各3ml，用3.8%枸櫞酸鈉抗凝，應用標準酚氯仿DNA提取法提取基因組DNA。采用Agilent SureSelect XT Human All Exon V6 library目標序列富集試劑盒（美國Agilent公司）對患者的DNA樣本制備目標基因捕獲文庫，操作步驟嚴格按照說明書進行，實驗過程包括超聲破碎DNA片段、文庫構建、雜交捕獲、捕獲文庫擴增和純化等。然后，再按照捕獲文庫DNA樣本濃度及測序深度要求，應用NEXTSEQ500測序儀 （美國Illumina公司）上機測序，測序平臺產生的測序bcl文件經bcl2fastq軟件轉換成Fastq文件，然后經BWA、samtools、picard、Genome Analysis Toolkit （GATK）生物信息學軟件分析，運用SIFT、PolyPhen-2軟件、ANNOVAR軟件、HGMD數據庫、dbSNP數據庫、1000 Genome數據庫進行變異注釋，采用Sanger法對候選變異進行驗證。

2 結果

2.1 臨床表現

病例1：男性，32歲，高中文化程度。主訴：進行性走路不穩、雙下肢活動欠靈活15年。15年前患者逐漸出現走路不穩，腿腳欠靈活，并自覺下肢僵硬感，不能快速行走及跑步，下樓梯時有向前傾倒感，近1年需扶助才能步行下樓，并出現尿急癥狀。既往無特殊病史，本人為足月順產兒，否認遺傳病家族史，父母非近親結婚。神經系統查體：神清，輕度構音障礙，雙側眼球掃視跟蹤異常，無眼震，四肢肌力V級，下肢肌張力增高，膝腱反射亢進，雙側Babinski征陽性，雙側深淺感覺對稱存在，雙手輪替動作略顯笨拙，指鼻及跟膝脛試驗欠穩準，寬基底步態。共濟失調等級評定量表（SARA）評分 8 分（步態：1.0，姿勢：2.0，坐：0，言語：1.0，手指追蹤：1.0，指鼻試驗：1.0，快速輪替運動：1.0，跟膝脛試驗：1.0）。簡易智力狀態檢查量表（MMSE）評分：25/30分（記憶及額葉執行功能受損）。頭MRI示：雙側小腦半球輕度萎縮（圖1A）。

圖1 A.病例1頭MRI矢狀位；B.病例2頭MRI矢狀位。均可見小腦半球輕度萎縮。

病例2：男性，42歲，大學文化程度。主訴：進行性走路不穩8年。既往史無特殊，否認家族遺傳病史。神經系統檢查：神清，輕度構音障礙，雙側眼球跟蹤異常，掃視異常，意向性震顫，辨距不良，雙手輪替動作笨拙，寬基底步態雙側肢體肌力正常，雙側肢體肌張力輕度增高，下肢腱反射增強，踝陣攣陽性，Babinski征陽性，Romberg征陽性。SARA量表評分 8.5 分（步態：1.0，姿勢：2.5，坐：0，言語：1.0，手指追蹤：1.0，指鼻試驗：1.0，快速輪替運動：1.0，跟膝脛試驗：1.0）。MMSE 量表評分：26/30 分。頭核磁平掃顯示小腦半球輕度萎縮（圖1B），作者曾對該病例做過報道[2]。

2.2 基因測序結果

全外顯子測序發現病例1患者的SPG7基因存在復合雜合突變c.1047dupC，p.Gly349fs和c.1904C＞T，p.Ser635Leu，家系驗證顯示其父攜帶c.1047dupC，其母攜 c.1904C＞T（圖 2，見封二）。

圖2 家系1，患者存在SPG7基因復合雜合突變c.1047dupC及c.1904C＞T，其父攜帶雜合突變c.1047dupC，其母攜帶雜合突變c.1904C＞T。

病例2患者SPG7基因也存在復合雜合突變c.2771delG，p.Met757fs和c.1529 C＞T，p.Ala510Val，家系驗證顯示其父攜帶雜合突變c.2771delG，其母攜帶雜合突變 c.1529C＞T（圖3，見封二）。查詢文獻c.1047dupC （p.Gly349fs），c.1904C＞T（p.Ser635Leu）及c.2771delG （p.Met757fs），c.1529C＞T（p.Ala510Val），這 4 個突變均為已報道致病突變[2，8～10]。

圖3 家系2，患者存在SPG7基因復合雜合突變c.2771delG及c.1529 C＞T ，其父攜帶雜合突變c.2771delG，其母攜帶雜合突變c.1529 C＞T。

3 討論

3.1 共濟失調是HSP7的常見臨床特征

世界范圍內，HSP7已有大量的報道，發病率占到常染色體隱性遺傳性痙攣性截癱的第二位，僅次于遺傳性痙攣性截癱11型，但目前為止中國大陸地區對該病的報道并不多[11]。遺傳性共濟失調及遺傳性痙攣性截癱致病基因眾多，臨床上常會遇到兼具痙攣性截癱和共濟失調表現的患者，這類疾病可以統稱為痙攣性共濟失調，HSP7是痙攣性共濟失調一個很好的代表[12]。

HSP7通常表現為成年起病、緩慢進展的進行性下肢痙攣 （平均發病年齡39歲，范圍18～52歲），頭核磁掃描常會發現輕度小腦萎縮[13]，小腦萎縮在HSP7患者中可以占到57%[14]，因此屬于該病較常見的臨床表現。有報道，18.6%的既往未明確診斷的共濟失調患者中發現了SPG7基因突變，HSP7患者起始癥狀可以僅表現為共濟失調或表現為小腦萎縮合并輕微錐體束損害[15]。SPG7基因突變在歐洲特發性小腦性共濟失調患者中占18.6%～19.3%[15，16]，是成年期起病的原因不明共濟失調患者的病因之一，為常染色體隱性遺傳，因此疾病早期易誤診為共濟失調類疾病，即使在晚發性小腦性共濟失調或疑診多系統萎縮時也需考慮該病的可能[17]。

另外，作為SPG7高度同源的AFG3L2基因表達三磷酸腺苷酶家族afg3l2蛋白，該基因突變會導致常染色體顯性遺傳脊髓小腦共濟失調28（SCA28）型[18]，Paraplegin 與 afg3l2 均定位于線粒體內膜，在中樞神經系統神經元及神經膠質細胞中大量表達，paraplegin在皮層錐體細胞及運動神經元中高表達，而afg3l2在周圍神經及小腦浦肯野細胞中也有高表達[19，20]，致病基因密切關聯可能是HSP7及SCA28具有相似表型的基礎。

3.2 HSP7患者的認知損害癥狀

認知功能損害在遺傳性痙攣性截癱患者中較為常見，該癥狀不僅在常染色體顯性遺傳的HSP4患者，在常染色體隱性遺傳的HSP7、尤其是HSP11患者中都較為普遍[4，21]，SPG7患者的認知損害主要表現在記憶及執行功能受損，AFG3L2基因突變導致的SCA28型患者也可以表現出認知功能損害[22]。推測HSP7患者認知缺陷可能是小腦受累的結果，小腦與對側大腦額葉皮層有一定的纖維聯系，小腦病變對額葉受損引起的執行功能障礙有強化作用，而前額葉神經元回路受損會導致患者的執行功能等受到影響[2，23]。

3.3 SPG7基因的熱點突變

本文我們報道的2例患者首診時進行了大量檢查以排除其他繼發性病因，最終通過全外顯子測序結合家系驗證得到確診，均為SPG7基因復合雜合突變，分別來自于患者的父母，存在基因型-表型共分離，而且檢測到的c.1047dupC（p.Gly349fs）、c.1904C ＞T （p.Ser635Leu）、c.2771delG（p.Met757fs）、c.1529 C＞T（p.Ala510Val）這 4 個突變均為已報道致病突變，致病意義明確。

已報道的SPG7基因突變存在多種形式，如錯義、重復、插入、缺失、移碼突變等，目前已知點突變 c.1529C＞T，p.Ala510Val是白種人 HSP7患者最常見的熱點突變，攜帶率可達到部分已報道HSP7 患者總數的 53.6%[7，10，13，15，24～26]，來自 意大 利的研究發現，在不明原因小腦性共濟失調患者中該點突變所占的比例為2.3%[12]，而且該熱點突變對HSP7的臨床表型具有相對保護作用，尤其是攜帶A510V純合突變的HSP7患者相對于A510V雜合突變患者發病年齡更晚、且癥狀相對較輕[12]。中國大陸地區HSP7患者樣本量較小，目前尚未發現中國HSP7患者的熱點突變。

本文報道的2例基因檢測確診的常染色體隱性遺傳SPG7-HSP患者，均為男性，青少年期起病，臨床癥狀除輕度下肢痙攣外均表現有明確的小腦性共濟失調及輕度認知功能減退。該病臨床變異較大，且我國報道較少，對于臨床上診治不明原因的散發性共濟失調需要考慮到該病的可能。