HTRA1相關常染色體顯性遺傳腦小血管病1例☆

陳莉 劉歡 邢曉娜 陳曉虹

遺傳性腦小血管病 （cerebral small vessel disease，CSVD）根據遺傳形式可分為三類：顯性型、X連鎖型（Fabry?。┖碗[性型[1-5]。伴皮質下梗死和白質腦病的常染色體隱性遺傳性腦動脈?。╟erebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy，CARASIL）是由HTRA1的雙等位基因純合突變引起的，臨床特征是青年期（20～45歲）發病，神經系統特點包括缺血性卒中（腔隙性腦梗塞、腦白質病變、微出血、腦萎縮）、認知障礙、情緒改變，非神經系統特點包括腰痛或脊椎發育障礙和40歲前的脫發癥[6-7]。近年來，新發現的HTRA1基因雜合性突變可導致近5%的家族性CSVD，這些疾病呈現顯性遺傳模式，與CARASIL不同的是發病較晚、程度較輕且缺乏非神經系統特征[8-10]。本文報告1例以反復發作輕型卒中為主要表現的患者，無傳統腦血管病危險因素，既往發育正常，通過分析患者神經影像及遺傳學特點，總結報告該基因的臨床表型。

1 臨床資料

患者，男，49歲，近5年來反復發作性小卒中表現伴輕度頸腰部疼痛及間斷頭暈發作，自發病以來出現焦慮、抑郁情緒。既往無高血壓病、糖尿病、冠心病等其他腦血管病危險因素。個人史：運動和智力發育正常，無煙酒等不良嗜好。家族史：否認父母近親婚配史；患者母親47歲患腦血管病于60歲死亡；患者母親的三個兄弟姐妹患腦血管病死亡（見圖 1）。

圖1 患者家系圖 箭頭為先證者；條紋符號為腦血管病患者；方形為男性；圓形為女性；斜線為死者。

體格檢查：血壓127 mmHg/84 mmHg。無明顯脫發表現。腰椎彎曲不受限，四肢關節無畸形和活動受限。心、肺、腹體檢無異常。神經系統檢查：雙上肢及左下肢肌力5級，右下肢肌力4+級；左側肌張力正常，右側肌張力稍高。雙上肢腱反射稍亢進，右＞左；雙下肢腱反射亢進。輪替動作可完成，右側較左側稍笨。Babinski’s征（左-，右+），余神經系統查體未見明顯異常。

輔助檢查：神經心理學測試示MMSE評分為30/30分，MOCA為27/30分（扣分項目為延遲回憶-2，語言-1），Fuld物品記憶測驗 16分（＞11分）、詞語流暢性 35分（＞28分）、Rey聽覺詞語學習測驗35分 （＞15分）、波斯頓命名30分（＞24 分）、Stroop 色詞測驗 49 分（＞39 分）、數字廣度測試13分（＞7分）均完成良好，無認知功能損害。眼底檢查顯示視乳頭邊界清，色淡紅，動靜脈之比為2:3。血脂、血糖、甲狀腺功能等血液和相關免疫學檢查均無異常。頭MRI顯示在FLAIR像可見在腦干、大腦皮層下、基底節多發腔隙性梗死灶 （見圖2A、B）；DWI示左側腦室旁可見新發梗死灶 （見圖2C）；FLAIR像上雙側側腦室前后角旁見廣泛白質異常信號（見圖2D）；T2WI可見血管周圍腔隙（見圖2E）；未見明顯腦萎縮（見圖2F）；SWI像上呈多發點狀微出血灶（見圖2G、H）；MRA示顱內大血管未見明顯血管狹窄（見圖2I）。脊柱MRI檢查顯示（見圖3）頸椎、胸椎、腰椎的椎體及椎間盤退行性改變，各椎間盤不同程度突出，脊髓內無異常信號。雙側頸動脈、椎動脈超聲及鎖骨下動脈超聲未見明顯異常。心臟、肝、膽、胰、脾、甲狀腺彩超檢查未見異常。肌電圖及誘發電位示雙下肢脛、腓腸運動神經未見異常。

圖2 患者頭MRI 顯示在FLAIR像可見在基底節、大腦皮層下多發腔隙性梗死灶 （A、B）；DWI示左側腦室旁可見新發梗死灶（C）；FLAIR像上雙側側腦室前后角旁見廣泛白質異常信號（D）；T2WI可見血管周圍腔隙（E）；未見明顯腦萎縮（F）；SWI像上呈多發點狀微出血灶 （G、H）；MRA示顱內大血管未見明顯血管狹窄（I）。

圖3 患者頸椎、胸椎和腰椎T2WI 多發椎體退行性變，椎間盤變性伴隨椎間盤突出。

基因測序：對患者及其女兒、患者的2個姐姐和1個哥哥均進行了HTRA1基因直接測序，還對患者進行Notch3基因直接測序。結果：患者HTRA1基因第1號外顯子存在C.267C＞A雜合突變，該無義突變（又稱截斷突變）導致其編碼蛋白第89位氨基酸（半胱氨酸）之后的392個氨基酸均無法翻譯，從而使HTRA絲氨酸肽酶1縮短了392個氨基酸。其女兒HTRA1基因第1號外顯子也存在同患者一致的C.267C＞A雜合突變，患者的2個姐姐及1個哥哥未發現HTRAl基因突變?；颊逳otch3基因第13號內含子存在雜合突變C.2144+14T＞C，而內含子突變是不會影響氨基酸編碼的。

2 討論

HTRA絲氨酸肽酶1（HTRA1）具有高度保守的類胰蛋白酶樣絲氨酸蛋白酶結構域和至少1個C-末端PDZ結構域，它參與多種細胞過程，尤其是在轉化生長因子-β信號通路中發揮重要的作用，通常被認為是血管生成和血管內穩態的調節因子[11]。HTRA1基因突變與多種疾病及病理生理有關如年齡相關性黃斑變性[12]、關節炎、常染色體隱性遺傳性腦動脈病及動脈硬化伴皮質下梗死及白質腦病（cerebral autosomal recessive arteriopathy/arteriosclorosis withsubcortical infarcts anleukoencephalopathy，CARASIL）、Loeys-Dietz綜合癥和遺傳性出血性毛細血管擴張等[13]。在CARASIL中HTRA1基因突變導致HTRA1酶活性喪失，不能抑制轉化生長因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β）家族信號，使纖連蛋白EDA結構域和多功能蛋白聚糖在患者腦小動脈內膜中積累使其增厚，進而引起管腔狹窄、動脈硬化和血管重塑，導致缺血性小血管疾病，TGF-β也調控頭發毛囊的發育和骨骼形成，導致了脊椎病和脫發的臨床表現[14]。

在一些CARASIL的病例報道中發現先證者的HTRA1基因雜合子突變的親屬都具有不同程度的腦白質病變[15-17]、輕度脫發[17]及腦血管病等臨床表現[15-17]。此外在一些HTRA1基因雜合突變相關性CSVD的病例報告[18-22]中也發現患者有類似CARASIL的臨床表現，尤其是頭MRI上表現出的多發腦白質及微出血改變[14]，隨訪研究中發現此類患者在神經系統檢查、頭MRI和神經心理檢查中具有一定的臨床和影像學的穩定性[21]。在一些對大量不明原因的家族性CSVD進行的研究[8-10]中發現有些HTRA1基因突變表現為顯性突變，雜合子攜帶者在臨床上受到影響，其頻率預計遠高于隱性型突變，這些突變占家族性腦小血管病的近5%。還發現這些HTRA1基因雜合突變體發病年齡遲于、臨床表現不同、致病等級不同且遠低于具有雙等位突變的后代，這些表現為顯性遺傳模式，與CARASIL不同之處在于晚發和有時缺乏非神經學特征，即CARASIL雜合患者的所謂“弱”表型。

本病例是新型雜合HTRA1基因突變的攜帶者，為顯性遺傳模式，先證者的兄弟姐妹都無該基因突變，遺憾的是由于患者父母及母親的兩個兄弟已經死亡，缺少檢測信息，無法判斷遺傳共分離。先證者女兒存在與其相同的HTRA1基因雜合突變，可能是從先證者那里繼承而來，也有可能是突變而來。先證者的雜合突變體為新發現的突變位點（在MAF數據庫中未收錄），根據美國醫學遺產學和基因組學與分子病理學協會指定的解讀指南進行的分級提示其具有致病作用，符合三個證據PM、PM2和PVS1。先證者臨床表現為反復小卒中伴輕微腰痛，類似CARASIL的臨床表現但程度較輕且發病較晚，頭MRI具有典型的腦小血管病神經影像學表現包括廣泛腦白質病變、多發腔隙性腦梗死、腦微出血、周圍血管間隙，頸、胸及腰椎多發椎間盤突出，因此本研究支持這種HTRA1基因雜合突變相關CSVD表現為典型CARASIL較輕和遲發表型的理論。

雜合HTRA1相關CSVD的分子機制尚不完全清楚，學者們對家族性CSVD進行基因分析后[8-10]認為不同位點、部位、突變類型都會導致HTRA1酶活性喪失或降低，但降低程度不同，失活機制也不同。對HTRA1酶活性降低或喪失機制的提出了一些猜測[8]認為一些錯義突變可能是占優勢的負突變，突變的等位基因是功能缺失突變體，擾了剩余野生型等位基因的正常功能，導致酶活性進一步下降；也可能其中一些錯義突變是半顯性突變；或者突變導致過早終止密碼子將導致突變的mRNA的衰變，突變等位基因編碼的蛋白質缺乏合成，從而導致單倍功能不全，其本身不足以引起CSVD，這可以解釋有些雜合攜帶者在臨床上不受影響。有研究統計35個雜合突變發現氨基酸最接近250-300的氨基酸受到的影響最大，其次是氨基酸150-200，突變位點區域集中的趨勢可能與這些區域中負責HTRA1相關常染色體顯性CSVD發病機理的關鍵位點的濃度有關[22]。本病例HTRA1基因的該無義突變導致其編碼的蛋白第89位氨基酸之后的392個氨基酸均無法翻譯，因此其發病機制可能為半顯性突變導致HTRA1酶活性降低，也可能與其無法翻譯的氨基酸恰巧位于負責HTRA1相關常染色體顯性CSVD發病機理的關鍵位點有關。

本病例擴大了與常染色體顯性小血管病臨床表型有關的HTRA1基因中新雜合突變的范圍，為攜帶HTRA1基因雜合突變的CSVD患者的臨床模式提供了一定的資料。雜合HTRA1基因突變可能是CSVD的病因，因此建議對所有不明原因的CSVD患者都應進行HTRA1基因的篩選。