脊髓小脑共济失调基因分型及临床特点分析

夏明荣　李书剑　时英英　贺爽　黄月　张杰文

(郑州大学人民医院/河南省人民医院 神经内科　河南 郑州　450003)



脊髓小脑共济失调基因分型及临床特点分析

夏明荣李书剑时英英贺爽黄月张杰文

(郑州大学人民医院/河南省人民医院 神经内科河南 郑州450003)

【摘要】目的分析脊髓小脑共济失调患者的基因分型及其临床特点。方法应用聚合酶链反应(PCR)对12例不明原因共济失调患者SCA1、SCA2、SCA3、SAC6、SCA7基因内CAG三核苷酸重复片段进行扩增，PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测，从而对临床确诊患者进行基因分型。结果12例患者经基因检测7例确诊为脊髓小脑共济失调，其中SCA3型4例，SCA1型3例。各型之间临床表现相互重叠，主要表现为行走不稳、言语不清。结论SCA3型是脊髓小脑共济失调最常见亚型，其次为SCA1型。基因检测可对临床疑诊患者进行确诊及分型。

【关键词】脊髓小脑共济失调；三核苷酸重复；基因分型；临床特点

脊髓小脑型共济失调(spinocerebellar ataxia，SCA)是一组表现为高度临床和遗传异质性的常染色体显性遗传性神经系统遗传病[1-2]，主要表现为进行性加重的肢体共济失调、构音障碍及眼球运动障碍，主要累及大脑、小脑、脑干神经核团、锥体系、锥体外系、脊髓前、后索及周围神经系统。目前报道的脊髓小脑共济失调亚型多达40种和DRPLA亚型[3-4]，各型之间发病年龄差异不大，但临床表现多数相互重叠，因此单凭临床特征及影像学的评估对患者实施分型较为困难，而基因检测则可明确诊断及分型。本研究主要对郑州大学人民医院临床诊断为脊髓小脑共济失调的12例患者进行基因检测，以明确诊断及分型，同时对确诊患者的临床特点总结分析，为临床诊断、分型提供相关资料及依据。

1资料与方法

1.1研究对象12例患者均系郑州大学人民医院神经内科门诊或住院患者，临床诊断为脊髓小脑共济失调，诊断参考Harding标准[5]。对12例患者进行详细病史询问，其中8例患者具有明显阳性家族史。12例患者中男9例，女3例，年龄19～62岁，发病年龄17～55岁。在采血前均告知本次研究的相关目的，并获取知情同意书，并且由神经内科副主任以上医师对其进行详细体格检查，部分患者行头颅MRI及神经电生理检查。

1.2研究方法常规抽取12例患者外周静脉血5 ml，3.8%枸橼酸钠抗凝，血液DNA提取试剂盒(北京天根生物工程公司)提取DNA作为PCR模板。利用premier premier 5.0软件设计合成引物(上海生工生物有限公司)。PCR反应体系50 μl：Premix Tag 25 μl，上、下游引物各2 μl(10 μmol/L)，模板DNA 5 μl，然后加入ddH2O至总体积50 μl。PCR反应条件：94 ℃预变性5 min，94 ℃变性30 s，引物序列、退火温度及循环次数见表1，72 ℃延伸30 s，72 ℃再延伸7 min。扩增反应在ABI9700扩增仪(美国ABI公司)中进行。PCR产物以2%琼脂糖凝胶进行电泳检测鉴定。根据PCR产物电泳鉴定结果，判定异常扩增条带大小，从而进行分型。见表1。

表1　PCR反应条件及引物序列

2结果与分析

2.1PCR产物凝胶电泳结果经琼脂糖凝胶电泳检测，7例患者确诊为脊髓小脑共济失调，其中4例为SCA3型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，SCA3异常扩增条带大小为430 bp左右；3例为SCA1型(Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ)，SCA1异常扩增条带大小为220 bp左右。见图1。

2.2临床特点7例患者临床特征见表2。

3讨论

脊髓小脑共济失调临床表现多样且各亚型之间临床症状相互重叠，因此临床对其进行确诊分型较为困难。随着分子遗传学的发展，位于不同基因位点的各亚型致病基因已被成功克隆，基因分型成为有效而又确切的分类方法。脊髓小脑共济失调的发病原因是致病基因编码区内三核苷酸重复序列的异常扩增，导致编码产生的多聚谷氨酰胺异常集聚，因此又称其为多聚谷氨酰胺疾病[6]，尤其多见于SCA1、SCA2、SCA3/MJD、SCA6、SCA7、SCA17及DRPLA等亚型。因此，致病基因编码区CAG三核苷酸异常扩增次数检测成为确诊脊髓小脑共济失调及其分型的重要手段。流行病学研究表明[7-9]，SCA3是最常见的脊髓小脑共济失调亚型，占51.1%，其次为SCA1，约为7.9%，SCA2为6.5%，SCA6和SCA7较少，占2.9%和1.4%。本研究由于样本量较小，仅发现SCA3和SCA1亚型患者，故本研究主要讨论SCA3和SCA1的临床表型特征及其他较常见亚型的分子生物学进展。

表2　7例SCA患者临床特征总结

图1　7例脊髓小脑共济失调患者PCR产物电泳图

本研究确诊3例SCA1患者，4例SCA3患者。3例SCA1平均发病年龄44岁，主要表现为进行性加重的共济失调及构音障碍；其中1例患者伴有复视、眼震，锥体系和锥体外系及自主神经功能障碍。文献报道SCA1属中青年发病，发病年龄多在30岁以后，且病情进展较快，主要表现为肢体的平衡及协作能力的缺失，小脑性语言及构音障碍，眼外肌麻痹，锥体系、锥体外系及周围神经症状[10]；病程晚期可见慢眼扫视运动障碍，肢体感觉异常，认知功能障碍也有报道；影像学可见小脑及脑干萎缩，脊髓变细等[11]。4例SCA3平均发病年龄49岁，临床主要表现为行走不稳和共济失调，其中3例患者伴有构音障碍和复视，2例患者伴有眼球震颤，1例患者伴有肌肉震颤/阵挛，2例患者伴有肌肉萎缩，1例患者伴有认知功能下降；文献报道SCA3发病年龄变化范围较大，5～75岁不等，大多数为中青年发病，临床以进行性的小脑共济失调，腱反射亢进或消失，周围神经病变、肌肉萎缩，帕金森样症候，肌张力障碍、肌肉痉挛为特征[12]；因此本研究中4例SCA3患者的大部分临床特征与文献报道相符，进一步表明SCA3具有高度的临床异质性。

SCA2主要表现为小脑共济失调、构音障碍、震颤、反射减退/上下肢腱反射消失等症状，伴有特征性的慢眼扫视运动障碍；少数患者可表现为肌张力障碍、舞蹈样动作、帕金森样症状[13]、肌阵挛和痴呆。最新研究表明SCA2患者病程的不同阶段认知功能下降有所不同，主要表现在执行功能，非文字记忆及视空间辨认方面[14]。SCA6呈慢性进行性病程，起始症状多在50岁左右出现，主要表现为单纯性小脑共济失调，可伴有构音障碍、吞咽困难、眼球震颤和肌张力障碍，部分患者在出现共济失调症状前，可表现为突发性眩晕；临床表现为帕金森样症状而不伴共济失调症状的SCA6患者也有报道[15]；因此，临床上伴有帕金森样症状及肌张力患者需进行相关检查排除SCA6。SCA7亚型较为少见，且起病年龄变化范围较大，病程进展缓慢，主要表现为小脑共济失调和因黄斑、视网膜色素变性导致的进行性视野缺失，部分患者可伴有锥体外系症状、眼外肌麻痹、帕金森样症候群、慢眼扫视运动障碍及周围神经病[16-18]，SCA7的平均发病年龄为20岁左右，且遗传早现现象明显，临床上对伴有黄斑、视网膜色素变性的患者需排除SCA7。

通过对本研究确诊的7例患者的临床特征进行总结分析，结合基因分型，不仅在一定程度上补充了脊髓小脑共济失调的疾病谱，也证实了SCA具有高度的临床异质性。SCA多数呈常染色体显性遗传，且具有阳性家族史，部分亚型“遗传早现”现象显著，且对于家族性患者，患者临床症状的严重程度和发病年龄、病程及致病基因内三核苷酸片段异常扩增数目呈正相关。本研究中7例患者均具有阳性家族史，由于家系人员较多，尚未对参与者进行致病基因三核苷酸重复数目进行检测，目前相关工作正在进行中，以便进一步统计分析不同家系或者不同SCA亚型患者发病年龄和严重程度与三核苷酸数目异常扩增之间的关系。目前针对脊髓小脑共济失调尚无特异性治疗方法，主要为对症治疗，且临床主要依据病史、体征、家族史、影像学特征进行诊断，具体的分型则需要基因检测。尽可能对患者及家系成员进行基因检测有助于丰富各型临床表现,确诊症状前患者，早期进行临床干预治疗，并为产前诊断奠定基础。

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Analysis of genotype and clinical characteristics of spinocerebellar ataxias

Xia Mingrong，Li Shujian，Shi Yingying，He Shuang，Huang Yue，Zhang Jiewen

(DepartmentofNeurology，People’sHospitalofZhengzhouUniversity，Zhengzhou450003，China)

【Abstract】ObjectiveTo analyze the genotype and clinical characteristics of spinocerebellar ataxias. MethodsThe CAG trinucleotide repeats in SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7 genes were performed by polymerase chain reaction (PCR), and the products of PCR were detected by 2% agarose gel electrophoresis techniques. According to the results, the genotype of the spinocerebellar ataxia was determined and the clinical characteristics was analyzed. Results7 symptomatic patients were detected, four of them were SCA3 type, three of them were SCA1 type. Their clinical manifestations were mainly limb ataxia and barylalia, and most of them were overlap. ConclusionSCA3 type is the most common subtype of spinocerebellar ataxia, followed by SCA1 type. Genetic diagnosis can contribute to identify the genotype and define clinical patients.

【Key words】spinocerebellar ataxia；trinucleotide repeat；genetic diagnosis；clinical characteristic

(收稿日期：2015-07-15)

【中图分类号】R 744

doi:10.3969/j.issn.1004-437X.2016.02.002

通讯作者：张杰文，E-mail：zhangjiewen9900@126.com。

基金项目：河南省科技厅重点卫生科技攻关项目(122102310159)。