3例Kennedy病患者的临床、病理与分子遗传学研究
2012-01-25宋雷,丛琳,闫宏钧等
肯尼迪病(Kennedy’s disease,KD)又称脊髓延髓肌肉萎缩症(spinal and bulbar muscular atrophy,SBMA),是一种少见的X连锁隐性遗传的下运动神经元变性疾病,感觉和内分泌系统也可受累。1968年由Kennedy等[1]首先报道。其发病率为1/40000~1/50000。临床对此病国外报道较多,但国内对本病认识较晚,我们报道近一年来在宣武医院就诊、经基因确诊并有病理研究结果的3例Kennedy病患者,并对其临床、病理和分子遗传学特征进行深入讨论。
1 对象与方法
1.1 临床资料 例1男,39岁。因“四肢无力10余年,加重4年”入院。入院前10年无明显诱因自觉四肢无力,跑步慢、不能快走、上楼梯困难及双上肢举物困难,活动量增大时症状加重,平地走路及持物尚可。无饮水呛咳、吞咽困难,无感觉和二便障碍。近4年来上述症状渐加重。目前生活和工作基本不受影响。否认高血压病、糖尿病、甲状腺功能亢进等病史。适龄结婚,育2女,体健。否认家族史。查体:未见乳房女性化,外生殖器未见异常。神志清楚,言语流利,舌肌轻度萎缩、纤颤,口面部轻微抽动,双上肢近端肌肉及胸肌轻度萎缩,可见肌肉跳动,双上肢姿势性震颤,四肢近端肌力Ⅳ级,远端肌力V-级;肌张力正常;共济运动稳准;深、浅感觉正常;双上肢反射(+),双下肢腱反射(-),病理反射(-)。实验室检查:肌酸激酶(CK)400 U/L,总胆固醇(TCH)5.94 mmoL/L,低密度脂蛋白3.38 mmoL/L,余血生化各项正常。血糖及甲状腺功能正常。血睾酮(testosterone,TSTO)894.80 ng/dL(241~827 ng/dL),余性激素水平正常。
例2,男,40岁。因“双下肢近端无力6年,双上肢近端无力3年”入院。入院前6年无明显诱因出现双下肢近端无力,跑步慢。4年前出现上楼梯困难,3年前出现双上肢近端无力,持重物时明显。上述症状缓慢进展,目前生活和工作基本不受影响。自觉右面部及双上肢近端肌肉可见肉跳,近2个月出现性功能下降,无饮水呛咳、吞咽困难,无感觉和二便障碍。否认高血压病、糖尿病、甲状腺功能亢进等病史。适龄结婚,育1女,体健。否认家族史。查体:未见乳房女性化。神志清楚,言语流利,舌肌明显萎缩、纤颤,左面部及双上肢近端可见肉跳,双上肢近端肌力Ⅲ级,远端肌力Ⅴ级;双下肢近端肌力Ⅳ级,远端肌力V级;肌张力低下;共济运动可,深、浅感觉正常。双上肢腱反射(++),双下肢腱反射(+)。病理反射(-)。实验室检查:肌酸激酶(CK)726 U/L,余血生化各项正常。血糖及甲状腺功能正常。血雌二醇(E2)45.28 pg/mL(11.6~41.2 pg/mL),余 性激素水平正常。
例3,男,34岁。因“乳房增大伴双手不自主抖动20年,双下肢无力3年”入院。入院前20年患者双侧乳房增大伴双手不自主抖动,平举时明显。3年前无明显诱因出现双下肢无力,不能正常奔跑、上楼梯困难、蹲位站立困难,行走时髋部轻微左右摇摆。双上肢轻微无力,尚可提重物。四肢偶有肉跳感。无肌肉疼痛,无感觉障碍,无饮水呛咳、吞咽困难,无二便障碍。近3年来上述症状逐渐加重。目前生活和工作基本不受影响。否认高血压病、糖尿病、甲状腺功能亢进等病史。未婚。家族史:其外公、一哥及一姨表哥均从20多岁时出现手颤,30多岁时出现双下肢无力,哥哥乳房增大。查体:乳房女性化。神志清楚,言语流利,舌肌萎缩、纤颤,四肢近端肌力V-级,远端肌力V级;肌张力正常;共济运动稳准;深、浅感觉正常;双上肢反射(+),双下肢腱反射(-),病理反射(-)。实验室检查:CK 1269 U/L,余血生化各项正常。血糖及甲状腺功能正常。E2 51.05 pg/mL,黄体生成素(LH)16.40 mIU/mL(1.5~9.3 mIU/mL),催乳素(Prolactin,PRL)17.82 ng/mL(2.1~17.7 ng/mL),余性激素水平正常。
1.2 研究方法
1.2.1 神经电生理检查 应用肌电图仪进行常规肌电图及神经传导速度测定。EMG检查包括双侧股四头肌、三角肌、胸锁乳突肌和腹直肌。检测项目包括静息状态时自发电位,轻收缩时运动单位动作电位(motor unit action potential,MUAP)的时限、波幅及重收缩时的募集相。静息状态下同一块肌肉出现2处以上纤颤电位或正锐波,重收缩时募集电位为单纯相或单纯混合相判定为异常。神经电图检查包括双正中神经、双腓总神经和双腓肠神经,检测项目包括运动神经传导速度(motor nerve conduction velocity,MCV)、感觉神经动作电位(sensory nerve action protential,SNAP)和感觉神经传导速度(sensory nerve conduction velocity,SCV)。
1.2.2 神经-肌肉活检 在患者知情同意的情况下取例1的左肱二头肌、例2的右肱二头肌行苏木精伊红(HE)、改良 Gomori三色(MGT)、还原型辅酶I四唑氮还原酶(NADH-TR)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、非特异性酯酶(NSE)、糖原(PAS)、油红 O(ORO)、ATP 酶(pH4.3、4.5、10.9)染色,光学显微镜观察。例3的左腓肠神经及左腓肠肌活检入院前已完成。
1.2.3 基因测序 采集3例患者静脉血 4 mL,使用EDTA进行抗凝,送至北京大学医学部医学遗传学系检测。以常规酚/氯仿抽提法自白细胞提取受检者基因组DNA;利用PCR方法扩增AR基因第1外显子,电泳分析;阳性样本DNA片段分析。
2 结果
2.1 肌电图 例1静息状态下左舌肌可见纤颤电位、正锐波,右胫前肌、左股四头肌内侧头、左小指展肌可见正锐波;轻收缩运动单位电位时限增宽、波幅增高;重收缩运动单位电位减少,呈巨大电位。运动神经未见异常,右腓肠神经、左胫神经波幅减低。例2静息状态下左舌肌可见纤颤电位、正锐波,右胫前肌、左股四头肌内侧头、左小指展肌可见正锐波;轻收缩运动单位电位时限增宽、波幅增高;重收缩运动单位电位减少,呈巨大电位。左尺神经复合肌肉动作电位波幅轻度减低,右腓肠神经传导速度稍减慢。例3静息状态下左拇短展肌、胸椎旁肌可见纤颤电位、正锐波,左股四头肌内侧头可见正锐波(舌肌拒做);轻收缩运动单位电位时限增宽、波幅增高;重收缩运动单位电位发放减少,呈巨大电位。右正中神经远端潜伏期稍延长。感觉神经未见异常。
2.2 神经-肌肉活检 例1 HE及GT染色可见肌束衣内结缔组织无增生。肌间小血管壁无增厚,管腔无狭窄,未见异常物质沉积,血管周围未见炎细胞浸润。肌束内肌纤维排列紧密,大小欠均匀,萎缩肌纤维呈三角形,呈小组或大组样分布,可见肥大纤维,未见肌纤维坏死、吞噬和再生,未见肌分裂,核内移明显增加,可见固缩的核团块。未见RRF。NADH-TR和SDH染色未见靶纤维和靶样纤维。NSE染色可见部分萎缩的肌纤维深染。ORO染色和PAS染色未见异常。ATP酶染色,萎缩的肌纤维累积两型,可见群组化现象。例2 HE及GT染色可见肌束衣内结缔组织无增生。肌间小血管壁无增厚,官腔无狭窄,未见异常物质沉积,血管周围未见炎细胞浸润。肌束内肌纤维排列紧密,大小不匀,萎缩肌纤维呈三角形或圆形,散在或小组样分布,未见肌纤维坏死、吞噬,偶见再生肌纤维,未见肌分裂,核内移无明显增加,部分肌纤维内可见嗜酸性胞浆体。未见RRF。NADH-TR和SDH染色可见靶纤维和靶样纤维。NSE染色可见部分萎缩的肌纤维深染。ORO染色和PAS染色未见异常。ATP酶染色,萎缩的肌纤维累积两型,可见群组化现象。例3肌肉活检示肌纤维萎缩明显,肌原纤维排列紊乱,肌丝溶解严重,形成片状无结构区,肌原纤维间水肿线粒体数目减少固缩,部分肌细胞核内移,间质纤维增生,无炎性细胞浸润。神经活检示有髓神经纤维数目减少,大量胶原纤维增生,排列紊乱,神经纤维分散。轴索水肿,部分区域见神经膜细胞聚集,间质血管壁增厚。
2.3 基因测序 3例患者的AR基因CAG重复序列数目分别为 45,45,52。
3 讨论
1991年La Spada将致病基因定位于X染色体长臂近端Xqll-12区域[2],突变的原因证实是CAG重复序列异常扩增,导致雄激素受体蛋白内的poly Q区域扩增。此后,国外对KD的研究日益重视,该病的研究取得了重大的进展。1992年I garashi等首次证实CAG重复序列的大小与发病的临床表现呈强烈的负相关[3]。1995 年 Bingham 等[4]建立了第一个KD的转基因小鼠模型。2002年第一个 KD 细胞模型建立[5]。2003 年 Katsuno 等[6]报道了LHRH激动剂leuprorelin可以减少睾酮的释放,从而具有治疗作用。
KD 的主要临床特点包括[7-8]:①性连锁隐性遗传,发病者皆为男性。女性携带者一般无临床症状,女性纯合子临床表现也很轻微。②成年发病,一般为20~50岁。进展缓慢,20~30年后发展为活动受限。但较少影响预期寿命。③以四肢近端和球部受累为主,肌肉无力和萎缩多呈非对称性分布,可有姿势性震颤、束颤、痛性痉挛等。延髓下运动神经元受累可出现构音障碍、吞咽困难,舌肌萎缩和纤颤。也可有面肌无力。无上运动神经元受累征象。④可有感觉异常。⑤可有内分泌改变(雄激素抵抗):有乳房女性化趋势,70%患者血睾酮水平升高,生育能力下降。⑥血CK水平升高达正常人的5~10倍,且CK水平升高可先于临床症状出现。⑦肌电图:呈广泛神经源性损害,可出现巨大电位。神经传导速度正常或减慢;SNAP降低。⑧肌活检:呈神经源性损害,偶见肌源性损害。
肯尼迪病的诊断主要基于患者的特征性临床表现、神经电生理表现、CK的水平、肌肉活检及影像学表现。新的欧洲神经科学联合会(EFNS)指南[9]将患者 CAG 重复序列数目≥35 次定为诊断肯尼迪病的依据。
肯尼迪病多为中年起病,缓慢进展。本组3例患者,起病年龄分别为28岁、34岁、14岁,病程分别为11年、6年和20年。例1例2均以肢体无力为首发症状,例3以男性乳房发育和震颤为首发症状。其中,例3的起病年龄远远早于通常报道的起病年龄,这是因为作为神经肌肉疾病的最初症状:四肢无力,也许并不是首发症状;相反,像男性乳房发育、易疲劳、肌肉痉挛和疼痛、姿势性震颤常常出现在病程早期,却常常易被患者忽视。如例2的性功能下降2个月和例3的男性乳房发育20年是在反复询问病史中获得,最初并未作为疾病的一部分向医生提供。3例患者均表现为进行性肢体无力、肌肉萎缩,下肢为重,病情缓慢进展。累及延髓,表现为舌肌萎缩和震颤,但构音障碍或吞咽困难并不明显。3例均无客观感觉障碍,肌电图提示广泛神经源性损害,例1伴SNAP异常,例2伴SCV减慢。一般认为,SNAP降低是KD的普遍表现[10]。3例患者血CK水平均升高,达正常人2~6倍;性激素水平亦存在异常,例1 TSTO增高,例2 E2增高,例3 E2、PRL、LH水平均增高。3例肌肉活检提示神经源性肌萎缩和肌纤维群组化现象,例3神经活检可见大的有髓纤维减少,施万细胞变性。通过基因检测,3例患者的AR基因CAG重复序列数目均>35,可确诊肯尼迪病。本研究3例患者有1例追溯到家族史,其外公、哥哥及姨表哥均有类似病史,符合肯尼迪病x连锁隐性遗传的特点。另2例未发现家族中有类似临床表现的患者。
由于对该疾病缺乏认识,临床中常与临床表现相似的其他神经系统变性疾病混淆。需要鉴别的有肌萎缩侧索硬化,成人起病的脊髓性肌萎缩症,肌营养不良,线粒体疾病,包涵体肌炎,多灶性运动神经病等。
目前,临床上仍缺乏有效的治疗手段,亮丙瑞林、ASC-J9等药物已在动物模型中取得显著疗效,目前已进入3期临床实验阶段,有望成为治疗KD的新型药物[11]。
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