SOD1基因p.H44R罕見位點突變致肌萎縮側(cè)索硬化癥1例報告并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

王雅歡， 楊 偲， 劉洪雨， 何金婷， 王姣琦

運動神經(jīng)元病（motor neuron disease，MND）是一組起病隱匿的慢性進(jìn)行性神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，病因尚不十分清楚，可能與遺傳或環(huán)境因素相關(guān)。該病主要侵犯大腦皮質(zhì)錐體細(xì)胞、腦干運動神經(jīng)核及脊髓前角運動神經(jīng)元。肌萎縮側(cè)索硬化癥（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）是最常見的一種，根據(jù)是否有家族史分為家族性肌萎縮硬化癥（familial amyotrophic lateral sclerosis，fALS）和散發(fā)性肌萎縮硬化癥（sporadic amyotrophic lateral sclerosis，sALS）。該病的早期表現(xiàn)是進(jìn)行性肌萎縮、肌無力和延髓麻痹，最終常累及呼吸肌導(dǎo)致呼吸衰竭死亡。5%～10%的患者有家族史，但大多數(shù)患者的病因仍不清楚［1］。該病不可逆轉(zhuǎn)，且缺乏有效治療手段，其診斷為排除性診斷，需與表現(xiàn)相似的其他運動神經(jīng)元病相鑒別［2］，早期診斷困難。現(xiàn)將吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治的1 例以右下肢疼痛、無力為首發(fā)癥狀，通過肌電圖及全外顯子測序診斷的SOD1罕見位點突變致ALS 病例進(jìn)行回顧分析及文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，希望對該病在臨床上的早期診斷及預(yù)后評估有所幫助。

1 病例資料

患者，男，40 歲，因右下肢疼痛5 個月，無力4 個月，于2022年2月入院，5 個月前接種疫苗后出現(xiàn)右下肢肌肉酸痛，因未影響肢體活動而未在意，4 個月前出現(xiàn)右下肢無力、肉跳，逐漸發(fā)展并出現(xiàn)臀部、大腿及小腿肌肉萎縮，服用B 族維生素類藥物后癥狀未見緩解，近期使用筋膜槍理療，下肢無力的癥狀仍逐漸加重，入院前20 d出現(xiàn)右腿上臺階費力，其余肢體無明顯異常。病程中患者無頭暈、無智能減退、無動作遲緩、無腰部疼痛、無舌肌萎縮、無吞咽及呼吸困難，體重未見明顯變化。既往無基礎(chǔ)疾病。家族史：患者堂哥及2 個姑姑被診斷為“運動神經(jīng)元病”，但均已過世，無法提供臨床資料及相關(guān)檢查結(jié)果。患者父親因肺癌于48歲去世（患者家系圖見圖1）。

圖1 患者家系圖

入院后神經(jīng)系統(tǒng)查體：意識清楚，顱神經(jīng)查體未見明顯異常，右下肢屈髖肌力2級，伸髖肌力3級，屈膝肌力3 級，伸膝肌力4 級，遠(yuǎn)端背屈肌力2 級，跖屈肌力4 級，余肢體肌力未見異常，右下肢肌張力減弱，肌容積減少，右下肢膝腱反射減弱，跟腱反射未引出，無感覺異常，雙側(cè)病理反射陰性，余查體未見異常。

實驗室檢查：肌酸激酶600 U/L（正常值＜164 U/L），肌酸激酶同工酶17.00 ng/ml（正常值2.00～7.20 ng/ml），肌紅蛋白149 ng/ml（正常值23.00～112.00 ng/ml），D-二聚體3 340.00 ng/ml（正常值80～500 ng/ml）。甲功3 項、降鈣素原、C 反應(yīng)蛋白、常規(guī)免疫、腫瘤標(biāo)志物、免疫球蛋白+補(bǔ)體、風(fēng)濕免疫相關(guān)抗體未見明顯異常。頭部核磁未見異常。腰骶叢神經(jīng)MR 平掃+增強(qiáng)：左側(cè)骶1、2 神經(jīng)根束膜囊腫可能性大，腰椎MR：腰5-骶1 椎間盤輕度突出。肺部CT：左肺下葉外基底段結(jié)節(jié)，性質(zhì)傾向良性。腹部超聲：脂肪肝。肌電圖示：右下肢呈神經(jīng)源性改變（根或以上水平受損可能）；左脛前肌、左腓腸肌可見神經(jīng)源性改變（見圖2）。進(jìn)一步完善的腰穿腦脊液檢查示腦脊液無色透明，細(xì)胞總數(shù)4×106/L，白細(xì)胞數(shù)4×106/L，血抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體陰性。提檢全外顯子測序，結(jié)果回報前初步診斷為下運動神經(jīng)元綜合征，待除外肌萎縮側(cè)索硬化癥。給予患者營養(yǎng)神經(jīng)、針灸、理療、被動康復(fù)訓(xùn)練等對癥治療，患者自覺右踇趾背屈稍有改善后出院。

圖2 患者的肌電圖結(jié)果

全外顯子測序提示患者攜帶SOD1基因上的一個雜合錯義變異：c. 131A＞G：p. H44R。由于先證者父母未能配合驗證，變異來源未知。該變異為cDNA的第131 位堿基由A 替換為G，導(dǎo)致SOD1基因第44位密碼子由編碼組氨酸變?yōu)榫幋a精氨酸（見圖3）。

圖3 患者的一代測序峰圖

獲得全外顯子測序結(jié)果后，從下運動神經(jīng)元綜合征入手剖析患者的診斷。患者無中毒、輻射，無脊髓灰質(zhì)炎、艾滋病、腸道及水痘帶狀皰疹病毒感染史，無蜱叮咬史，腦脊液細(xì)胞數(shù)正常，可除外中毒、感染、輻射等病因，重點篩查免疫、變性及遺傳方面。患者偏側(cè)受累，抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體陰性，不符合吉蘭-巴雷綜合征（guillain-barré syndrome， GBS）；患者腫瘤標(biāo)志物陰性，腹部超聲、胸部CT 篩查未見占位性病變，暫不支持副腫瘤性下運動神經(jīng)元綜合征；患者肌電圖無局灶性運動傳導(dǎo)阻滯，且早期出現(xiàn)的明顯的肌肉萎縮也不支持多灶性運動神經(jīng)病（multifocal motor neuropathy，MMN），故可除外免疫因素。變性方面，單肢肌萎縮（monomelic muscular atrophy，MMA）為自限性，多見于青少年，累及上肢時又稱平山病，該病很少累及對側(cè)肢體，與患者的發(fā)病年齡及肌電圖上左下肢亞臨床神經(jīng)源性損害不符。遺傳方面，遺傳性遠(yuǎn)端運動神經(jīng)病（distal hereditary motor neuropathy，dHMN）及脊髓性肌萎縮（spinal muscular atrophy，SMA）為單基因病，全外顯子測序結(jié)果不支持。最后，從遺傳變性的角度需要鑒別ALS 和進(jìn)行性肌萎縮（progressive muscular atrophy，PMA）。PMA主要表現(xiàn)為進(jìn)行性肌無力或萎縮，不伴上運動神經(jīng)元功能障礙，該病比其他類型運動神經(jīng)元病的進(jìn)展慢，暫不能完全除外。患者全外顯子測序提示攜帶SOD1基因上的一個雜合錯義變異。目前國內(nèi)尚未將基因檢測納入ALS 診斷標(biāo)準(zhǔn)，但是查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)該突變是ALS 已知的致病突變，呈常染色體顯性遺傳。2015年修訂的E1 Escorial 診斷標(biāo)準(zhǔn)中提出，若基因檢測發(fā)現(xiàn)患者攜帶已知的肌萎縮側(cè)索硬化癥致病基因，且具有一個區(qū)域的上運動神經(jīng)元或下運動神經(jīng)元損害證據(jù)可診斷為ALS，如果至少有一個一級或二級親屬患有ALS 則考慮為遺傳性ALS［3］。患者查體見下運動神經(jīng)元損傷證據(jù)，并有基因檢測支持，故排除PMA，診斷為ALS。囑患者服用利魯唑，隨訪。后患者就診于北京大學(xué)第三醫(yī)院，維持ALS診斷。2 個月后電話隨訪，患者出現(xiàn)了左下肢的無力。

2 討 論

ALS 常中年以后隱蔽起病，進(jìn)展緩慢，是一種上、下運動神經(jīng)元同時受累的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，通常以肌無力、萎縮等為主要表現(xiàn)，受累部位常有肌束震顫，伴有腱反射亢進(jìn)、病理反射陽性。大多數(shù)患者最終因呼吸衰竭死亡。目前國際公認(rèn)的ALS診斷標(biāo)準(zhǔn)共有3 種，依次為E1 Escorial 診斷標(biāo)準(zhǔn)、Airlie House 診斷標(biāo)準(zhǔn)和Awaji-shima 電生理診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前臨床上應(yīng)用最廣的是Airlie House 診斷標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將ALS 診斷等級分為確診級肌萎縮側(cè)索硬化、擬診級肌萎縮側(cè)索硬化、實驗室支持?jǐn)M診級肌萎縮側(cè)索硬化、可能級肌萎縮側(cè)索硬化［4］。基于以上診斷標(biāo)準(zhǔn)，極大地提高了ALS 患者的診斷效率和病情評判。根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)，最新的ALS 分型將肌萎縮側(cè)索硬化分為8型［5］：（1）經(jīng)典型，以上肢或下肢肌無力為首發(fā)癥狀，錐體束征常不明顯，是男性患者中最常見的類型，平均發(fā)病年齡在62.8 歲，10年生存率為13%，伴發(fā)額顳葉癡呆（frontotemporaldementia，F(xiàn)TD）的占4%；（2）延髓型，以構(gòu)音障礙和（或）吞咽困難等延髓損害為特點，發(fā)病6 個月內(nèi)錐體束征可不明顯，隨著疾病發(fā)展，錐體束征可越來越明顯，男性發(fā)病率略低于女性，10年生存率僅為3.4%，F(xiàn)TD發(fā)生率最高為9%；（3）連枷臂型，以上肢近端肌無力和萎縮起病，可伴有上肢的腱反射活躍及Hoffman征，肌張力正常，發(fā)病后，功能受累必須局限于連枷肢體至少12個月，男女發(fā)病比例為4∶1，10年存活率為17.4%，很少伴發(fā)FTD，僅占1.4%；（4）連枷腿型，主要為雙下肢進(jìn)行性肌無力和萎縮，病程中下肢可有腱反射活躍或Babinski 征，肌張力正常。注意除外無遠(yuǎn)端受累的患者，這種情況常提示為經(jīng)典型。男女發(fā)病比例為1.03∶1，10年存活率為12.8%，合并FTD 的占4.1%；（5）錐體束型，以錐體束征為主，如嚴(yán)重的痙攣性截癱或四肢癱，可出現(xiàn)在疾病早期或晚期，常累及至少兩個不同區(qū)域，出現(xiàn)明顯的下運動神經(jīng)元損害的體征，如肌肉無力和萎縮。肌電圖檢查存在慢性和活動性的失神經(jīng)損害。此種表型發(fā)病較早，常于58.3 歲左右，男女比例為1.04∶1，F(xiàn)TD較少見，占2.5%，10年存活率為31.9%；（6）呼吸型，此類型患者普遍存在呼吸障礙，表現(xiàn)為呼吸困難或端坐呼吸，發(fā)病半年內(nèi)脊髓或球部受累癥狀較輕，可伴有上運動神經(jīng)元損害跡象。該型為最罕見的表型，男性發(fā)病率0.06/10 萬，女性發(fā)病率0.01/10 萬，無1例患者存活10年以上；（7）純下運動神經(jīng)元綜合征（pure lower motor neuron syndrome，PLMN），病變累及腦神經(jīng)運動核和脊髓前角細(xì)胞，典型表現(xiàn)為肌無力或萎縮、腱反射減弱，但感覺不受累，男性發(fā)病率是女性2 倍，不伴有FTD，預(yù)后與其他表型相比較好，10年生存率為36.6%；（8）純上運動神經(jīng)元綜合征（pure upper motor neuron syndrome，PUMN），臨床表現(xiàn)包括痙攣性截癱和（或）四肢癱，病理反射亢進(jìn)，腱反射活躍，言語障礙等，此種表型發(fā)病率較低（男女均為0.12/10 萬），存活時間最長（13.1年），10年生存率為71.1%。此外還有學(xué)者認(rèn)為原發(fā)側(cè)索硬化（primary lateral sclerosis，PLS）和進(jìn)行性肌萎縮（progressive muscular atrophy，PMA）為ALS 的特殊類型，PLS 較為少見，一般中年起病，4年內(nèi)僅有上運動神經(jīng)元受累表現(xiàn)；PMA僅有下運動神經(jīng)元受累表現(xiàn)，以男性患者多見，發(fā)病年齡晚，平均生存期比ALS顯著延長。以上兩種類型隨著疾病的發(fā)展會出現(xiàn)上、下運動神經(jīng)元同時受累的情況，與ALS表現(xiàn)相似，所以上述兩種類型可以被歸為ALS 的特殊類型［4］。ALS復(fù)雜的臨床分型不僅說明了該病在起病形式、受累模式、流行病學(xué)等方面的多樣性，而且也提示了該病病因的復(fù)雜性。

目前發(fā)現(xiàn)與fALS發(fā)病相關(guān)的基因約30多種，包括銅/鋅超氧化物歧化酶（SOD1）基因、反式激活反應(yīng)-DNA 結(jié)合蛋白（TARDBP）基因、肉瘤熔合（FUS）基因等［6］。其中，SOD1基因突變是我國sALS 和fALS 最常見的突變類型，在sALS 患者中占1%～2%，fALS 占25%［7］。1993年Rosen 等首次發(fā)現(xiàn)SOD1突變引發(fā)ALS［8］。SOD1是一種由153 個氨基酸組成的酶，在神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟及紅細(xì)胞中高表達(dá)，參與自由基清除。目前已知的與ALS 相關(guān)的SOD1基因突變超過150個［9］。本文列舉了常見的幾種SOD1基因突變類型、遺傳方式及臨床表現(xiàn)（見表1）。不同突變型引發(fā)的ALS在起病時間、受累部位、病程進(jìn)展速度等方面都存在差異。其中A4V突變是最常見的SOD1基因突變，常表現(xiàn)為下運動神經(jīng)元損傷，平均存活時間僅1.5年。D90A突變提示上運動神經(jīng)元損傷較下運動神經(jīng)元損傷明顯，且疾病進(jìn)展較慢，患者存活時間相對較長。G37R、G41D、G93C突變提示患者存活期較長，G37R、L38V、L106V突變提示患者發(fā)病年齡較小。其中，L106V基因突變患者的發(fā)病年齡是目前已知最年輕的，為35.5 歲，而I113T基因突變的發(fā)病年齡最晚，為58.9 歲［10］。大多數(shù)ALS 患者在癥狀出現(xiàn)后3～5年內(nèi)死亡，但變異性很大，有些患者在發(fā)病后幾個月死亡，而有些患者甚至存活了20年。即使是來自于一個家族的不同個體，雖然具有完全相同的基因突變位點，但其生存期和發(fā)病年齡上也有很大的差異，這說明還存在其他改變表型的因素有待進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)［9］。

表1 常見SOD1基因突變位點及其遺傳方式、臨床表現(xiàn)

本例患者以右下肢疼痛、無力伴肌肉萎縮起病，感覺系統(tǒng)無陽性體征，癥狀暫未累及其他肢體，且無球部損傷癥狀，定位在脊髓前角及前根。肌電圖示右下肢神經(jīng)源性改變（根或以上水平），左側(cè)脛前肌、腓腸肌可見自發(fā)電。該肌電圖結(jié)果一方面支持上述定位；另一方面也提示左下肢出現(xiàn)亞臨床的急性神經(jīng)源性損害。患者腰骶叢核磁、腰椎核磁未見明確的脊髓及神經(jīng)根病變，故除外神經(jīng)根損傷，定位在脊髓前角細(xì)胞。患者病前有疫苗接種史，有可疑ALS家族史，定性上應(yīng)重點考慮免疫因素及遺傳變性病。根據(jù)下運動神經(jīng)元綜合征的病因分析，患者免疫相關(guān)等實驗室檢查結(jié)果未見異常，影像學(xué)及腦脊液檢查未見炎性改變，暫不支持免疫炎癥，故遺傳變性病的可能性大，不除外以下運動神經(jīng)元損傷起病的ALS。患者存在ALS 家族史，雖然無法明確證實，但從一元論的角度考慮，基因測序有望為患者早期診斷提供依據(jù)。當(dāng)患者出現(xiàn)下運動神經(jīng)元綜合征的表現(xiàn)并疑診ALS 時，完善非受累肢體或節(jié)段的肌電圖檢查可提供臨床前的下運動神經(jīng)元損傷證據(jù)，為了解疾病全貌，對疾病進(jìn)行早期診斷提供幫助。全外顯子測序提示患者SOD1基因突變，最終診斷為ALS。該患者為雜合子突變，文獻(xiàn)報道ALS突變類型大多數(shù)是常染色體顯性遺傳，D90A、D96N基因突變是常染色體隱性遺傳或常染色體顯性遺傳［23］，基因檢測結(jié)果提示患者為SOD1基因第二外顯子c. 131A＞G：p.H44R突變，該變異為罕見變異。關(guān)于H44R基因突變致ALS的報道最早可以追溯到1995年［24］。2003年首次對該突變致ALS 的臨床表現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，該患者是名58 歲的日本女性，因下肢單癱就診，有ALS家族史，發(fā)病7個月后死于呼吸衰竭。該患者家族系譜顯示為常染色體顯性遺傳，具有完全外顯率［25］。2017年，該基因突變位點在我國患者中首次報道，1 例47 歲男性以上肢無力起病，9 個月后因呼吸衰竭死亡，不同的是此患者無家族史，該變異為SOD1基因上的一個雜合錯義突變［7］。本例患者的發(fā)病年齡較前2 例更早，單肢癱起病，臨床癥狀雖然局限，但肌電圖已提示其他肢體的早期受累。目前患者病程較短，還有待進(jìn)一步隨訪以明確患者病情進(jìn)展及預(yù)后情況。結(jié)合已報道的病例特點，推測H44R基因突變導(dǎo)致的ALS 可能主要以下運動神經(jīng)元損傷為主，可有球部受累癥狀，病情進(jìn)展快，生存期可能較短。

盡管目前美國FDA已批準(zhǔn)利魯唑作為ALS的首選治療藥物，但其療效一般，僅延長2～3 個月的無氣管切開術(shù)生存期［26］，患者最終走向死亡。2022年我國ALS診斷和治療專家共識提示基因檢測陽性可加速ALS 的診斷進(jìn)程，使患者盡早開始接受藥物治療［27］。隨著測序技術(shù)的發(fā)展，基因檢測的經(jīng)濟(jì)成本越來越低，該技術(shù)對廣大民眾的可及性也在提高。在使用該技術(shù)早期診斷治療的同時，我們也要警惕技術(shù)濫用及隨之而來的倫理問題。

倫理學(xué)聲明：本研究經(jīng)由吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院倫理委員會審批（審批號：2023111001）。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：王雅歡負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)整理及分析、論文撰寫；楊偲、劉洪雨、何金婷負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、研究指導(dǎo)；王姣琦負(fù)責(zé)研究指導(dǎo)、論文修改。