基因确诊的肯尼迪病1家系报告
2018-08-15孙琦,赵莘瑜,付记桐等
肯尼迪病(Kennedy’s disease,KD),又称脊髓延髓肌萎缩症(spinal and bulbar muscular atrophy,SBMA),是一种X-连锁隐性、成年起病、缓慢进展的下运动神经元病,主要特点为四肢及延髓肌肉的萎缩、无力和肌束震颤[1],人群患病率约1.6/10万[2]。该病的致病基因为雄激素受体(androgen receptor,AR)基因,因其第1外显子N端中的CAG重复次数增多而致病,正常情况下AR基因CAG的重复次数为9~36,而KD重复次数为38~68[3],且CAG的重复次数与起病年龄呈负相关[4]。基因检测重复次数大于40次可确诊此病[5]。目前KD无法根治,雄激素抑制治疗在动物实验中效果显著,但在临床研究中并未取得类似疗效,其他已进行过临床研究的药物效果也均有限[6],因而对该病的预防就显得尤为重要。随着检测技术的不断发展,基因检测正在悄然兴起,为KD的确诊及预防提供了方便快捷的途径,具有广泛前景。
本研究中我们对郑州大学第一附属医院1例拟临床诊断为KD的患者及其亲属行基因检测,并收集系谱资料,对临床资料及检测结果进行分析,并给予个体及产前筛查的建议。
1 对象与方法
1.1 临床资料 先证者男,46岁,河南省获嘉县人。11 y前出现四肢肌力减退,未予治疗。5 y前无明显诱因四肢无力症状加重伴肌肉萎缩,就诊于多家医疗机构,诊断为“运动神经元病”,此后症状仍进行性加重。主要症状:面肌萎缩,下唇闭合无力,咀嚼无力,吞咽困难、饮水呛咳,舌体右偏、萎缩并纤颤,偶有心慌、胸闷、气短。躯干肌肉跳动并萎缩,双上肢抬举无力并肌肉萎缩,双下肢下蹲后站起困难。双侧乳腺明显增生。自发病以来,神智清,精神可,流食,睡眠约4~5 h,二便正常,近2 m外院治疗后,体重上升10余斤。
查体:发育正常,营养中等,四肢、躯干、面肌均有不同程度的萎缩(见图1、图2)。双侧乳腺明显增生,右侧乳房外上象限可触及一个肿块,质稍硬,直径约1.8 cm(见图3)。神智清,精神可,双侧瞳孔等大等圆,对光反射灵敏,眼球运动灵活无受限。额纹对称,鼻唇沟对称,口角无偏斜,伸舌右偏,舌肌萎缩伴震颤,悬雍垂居中,咽反射减弱。双上肢肌张力低,肱二头肌反射(+),肱三头肌反射(+),霍夫曼征(-),肌力3-级,虎口肌、骨间肌、前臂肌、肩胛带肌肉萎缩。双下肢肌张力低,膝腱反射(+),跟腱反射(-),踝阵挛(-),病理征(-),肌力3+级,近端肌肉萎缩。浅感觉检查未见异常。既往史及个人史无特殊,育有1子、1女,均体健。
家系资料:家系谱图(见图4)示,除先证者(Ⅲ6)外,尚有大哥(Ⅲ1)、二哥(Ⅲ2)及舅舅(Ⅱ6)有类似的临床症状。Ⅲ1于30多岁起病,全身无力伴肌肉萎缩,行走费力,有较严重的言语不利、饮水呛咳、吞咽困难,40余岁死亡;Ⅲ2于30多岁起病,全身无力伴肌肉萎缩,行走费力,亦有较轻的言语不利、饮水呛咳、吞咽困难,乳腺明显发育,已行手术治疗;Ⅱ6全身肌肉萎缩明显,死亡时间较早,其余症状不详。
1.2 方法 抽取患者外周血,行血常规、电解质、肝肾功、肌酶谱、性激素六项等检查,并收集肌电图等检查资料。抽取患者的二哥(Ⅲ2)、女儿(Ⅳ1)、儿子(Ⅳ2)的外周血,与患者的血样一起送至北京康旭医学检验所行动态突变检测,实验室方法如下:使用天根口腔拭子基因组DNA提取试剂盒从外周血中提取基因组DNA,通过NanoDrop进行DNA浓度及质量测定;通过NCBI查询AR基因的序列,获取CAG重复区c域两侧的序列,并应用Primer Premier 5设计上下游引物,正向引物F使用FAM荧光标记(引物序列F:TCCAGAATCTGTTCCAGAGCGTGC;R:GCTGTGAAGGTTGCTGTTCCTCAT);行聚合酶链式反应(反应体系:2×GoldStar Mix 12.5 μl,5 μmol/L 引物F/R 2μl,DNA 100 ng,补充dd H2O至25 μl。PCR反应程序:95 ℃,4 min;95 ℃,45 s,58 ℃,45 s,72 ℃,45 s,28个循环;72 ℃,25 min);以毛细管电泳检测PCR产物的大小,根据预设的参数得到样本CAG三核苷酸重复的次数。
2 结 果
2.1 基因分析结果 Ⅲ6、Ⅲ2、Ⅳ1共3名成员存在AR基因异常,CAG重复次数明显增多。其中Ⅲ6的CAG重复次数为48(见图5a),为KD患者;Ⅲ2的CAG重复数为49(见图5b),为KD患者;Ⅳ1的两条X染色体对应区域CAG重复次数分别为22次和48次(见图5c),为致病基因携带者;Ⅳ2的CAG重复数为22,为正常人。
图1 患者面部肌肉及嘴唇明显萎缩
图2 患者左侧肩胛带肌萎缩
图3 患者双侧乳房发育,右侧为著,肿块视诊下不明显
图4 肯尼迪病患者家系图
图5 片段分析结果。5a:先证者(Ⅲ6),CAG重复48次;5b:先证者二哥(Ⅲ2),CAG重复49次;5c:先证者女儿(Ⅳ1),CAG重复次数分别为22次和48次
2.2 生化检查 先证者的血常规示:红细胞数4.71×1012/L、血红蛋白114 g/L↓、血细胞比容0.445、平均血细胞比容89.9 fl、平均红细胞血红蛋白量25.4 pg↓、平均红细胞血红蛋白浓度268 g/L↓、白细胞数4.4×109/L、血小板数218×109/L;血型为B型、Rh阳性;电解质示:钾3.26 mmol/L↓;性激素六项示:促卵泡刺激素2.74 mIU/ml、促黄体生成素2.48 mIU/ml、雌二醇44.00 pg/ml、孕酮0.41 ng/ml↑、睾酮7.08 ng/ml、泌乳素5.44 ng/ml;肌酶谱示:谷草转氨酶33 U/L、肌酸激酶445 U/L↑、α-羟丁酸脱氢酶52 U/L、乳酸脱氢酶129.5 U/L、肌酸激酶同工酶10.5%。尿常规、粪常规、肝肾功、电解质、传染病筛查、风湿指标、心电图均未见明显异常。
2.3 电生理检查 先证者的肌电图示:右第一股间肌、小趾展肌、肱二头肌、胫前肌、腓肠肌、股四头肌、胸锁乳突肌呈神经源性受损;运动神经传导速度示:双尺神经、双腓总神经CMAP波幅降低。
3 讨 论
KD是一种神经系统遗传病,1968年由Kennedy首先报道,为伴X-染色体隐性遗传。KD多见于中年男性,通常在30~50岁隐袭起病,缓慢进展,以进行性四肢近端肌肉无力、萎缩和真性延髓麻痹为突出表现,伴或不伴男性乳房发育等。随着疾病的发展可出现四肢远端肌肉无力和萎缩,伴肌肉痉挛及双手姿势性震颤[7]。因KD在国内尚不多见,文献报道亦很少,常与肌萎缩侧索硬化、家族性肌萎缩侧索硬化、腓骨肌萎缩症等疾病相混淆。
患者来我院前,曾在河北省某医院按“肌萎缩侧索硬化”行数月的营养支持治疗及中药治疗,症状仍持续加重。如果诊断“肌萎缩侧索硬化”,大多数情况下需有体格检查或辅助检查提示上运动神经元病变。尽管有资料显示KD可以存在上运动神经元的亚临床损害[8],该病仍以下运动神经元损害为主要临床表现。患者的肌酸激酶轻度升高(通常在209~3600 U/L范围内[9])提示神经源性肌肉损伤,肌电图结果示神经源性损害,结合查体“肌力减弱、腱反射减退甚至消失、咽反射减弱”考虑广泛的下运动神经元损害,临床资料中未见明确的上运动神经元损害证据。
患者曾在该院行基因检测,检测项目为“肌萎缩侧索硬化基因检测包+MLPA:PMP22”,结果未见异常。其中PMP22是腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth disease,CMT)的致病基因之一,该基因的重复或点突变均可导致CMT 1型[10]。腓骨肌萎缩症可累及四肢,引起慢性进行性的肌肉无力及萎缩,感觉障碍也可不突出。然而该病通常不累及延髓肌肉,且常常有弓形足、锤状趾、“鹤腿”等畸形,明显影响行走,该患者不符合。
要降低该病的误诊率,临床医师除了积极地鉴别诊断外,还需了解该病的特别之处。
KD常合并有男性乳房发育、性欲减退、睾丸萎缩甚至不育等雄激素不敏感的表现。该家系中两名患者均有乳房发育并肿块形成,Ⅲ2已行手术切除。Ⅲ6孕酮明显偏高,睾酮尚在正常范围。
KD的起病年龄在30岁之后,起病前难以与正常人区别,通常不影响患者的生育。容易发现,该家系中个体无论是否患病,均能正常生育后代,这可能与当地人结婚年龄较小有关。
作为一种X-连锁隐性遗传病,该病有明显的家族性,家族中男性患者远多于女性患者,且有隔代发病的特点。观察系谱图可发现,因Ⅱ6很可能为患者,则Ⅲ1、Ⅲ2及Ⅲ6的致病基因很可能来自Ⅱ5,而Ⅱ5和Ⅱ6的基因很可能来自Ⅰ4,则整个系谱图呈现完全外显的伴X-隐性遗传的特点,反过来进一步支持KD的诊断。
参考上述特点,具有典型临床表现及辅助检查结果的病例可临床诊断为KD,而确诊KD仍要依靠基因检测在分子水平的佐证。Ⅲ2及Ⅲ6均在30~35岁起病,有典型的临床表现,检测位点CAG的重复次数分别为48次及49次,因此KD的诊断明确。而Ⅲ1及Ⅱ6仅仅具有典型的临床表现,无法行动态突变检测,则无法确诊,仅能作出临床诊断。
对疑为遗传性疾病的患者行基因检测,不仅有助于确诊疾病,还可提供可靠的参考指标及高效的预防方法。患者确诊后,其家人可行基因检测,确认相关个体是否携带致病基因,以预测个体是否可能会发病或把致病基因遗传下去。此家系中仅有两个出现症状的个体,但并不意味着今后不会再有患此病的个体。Ⅲ1、Ⅲ2和Ⅱ6已知的外孙分别有3名、1名、2名,有潜在发病可能,而年龄尚小,未见发病,此时行致病基因的检测尤为重要,若为阳性结果,尚可早做准备。Ⅳ1适逢育龄,已证实为携带者,日后妊娠时行产前诊断亦十分关键,努力避免潜在患者出生,亦避免致病基因遗传给下一代,做好疾病的预防工作。相关的筛查及产前诊断建议已经给予先证者。另一方面,该病及其他一些单基因遗传病一旦确诊,遗传方式、致病基因来源即已经明确。目前基因诊断技术正在逐步普及,价格逐渐降低,但仍有少数家庭难以负担检查费用。结合遗传方式挑选具有风险的个体加以筛查不仅更易取得患者及其家人的配合和接受,还能促进技术的推广应用,也符合节约、高效的原则。
可惜目前因各种原因,如讳疾忌医、担心信息泄露影响繁衍、对新知识不认同不了解等,基因检测技术尚未充分发挥它的巨大作用,相关知识的科普和宣传仍任重道远。
因先证者不与大哥、二哥及其家庭生活在一个地方,无法对收集到家系中可疑个体的血标本行动态突变检测,是本研究的一项不足。
综上所述,KD是一种X-连锁隐性遗传病,主要临床特点为脊髓及延髓性肌萎缩、肌无力,伴或不伴雄激素不敏感的表现。基因检测是确诊、筛查及预防该病的锐利武器,便于早期干预、治疗及预后估计,便于随访和进一步探索,对医患双方都大有裨益。