Notch3基因1630C>T突变致CADASIL 1例报道及文献复习

张明杰 曹小洁 谢 馨 尹泽钢 范 进

伴有皮质下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病(Cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephelopathy，CADASIL)是中年发病且有家族遗传性的脑小血管疾病。临床上以反复皮质下缺血性卒中或短暂性脑缺血发作、进行性痴呆和偏头痛为特征，通常无高血压、糖尿病、高脂血症等动脉硬化性危险因素。CADASIL发病与定位于19q13.12的Notch3基因突变有关[1]。根据现有报道，在至少500个家系中发现了超过200种的Notch3基因突变。本研究报道Notch3基因1630C>T突变致CADASIL 1例，并总结其临床特征。

1 临床资料

患者，男，43岁，四川人，因“言语沙哑、活动迟缓半年余”入院。患者入院前半年余无明显诱因出现言语沙哑，说话时语速明显减慢，自觉说话费力，音调变低，但能与家属正常交流，无言语不清、吐词含糊、语言重复等。随后家属发现患者出现活动、反应迟缓，主要表现为行走、穿衣、持物等动作明显减慢，但尚能独自完成日常生活及工作。家属发现患者偶有肢体活动不灵活，以左侧上肢为主。家属诉其记忆力较前有所减退，但独自外出后可安全返回，无明显头晕、头痛，无视物旋转、模糊，无四肢抽搐，无饮水呛咳、吞咽困难，无意识丧失、大小便失禁，无站立、行走不稳，无精神行为异常等不适。病程期间家属觉其言语沙哑、活动迟缓逐渐加重。既往有高血压及糖尿病病史。

入院查体：血压190/120 mmHg，心肺腹检查未见明显异常。神经系统查体：神志清楚，精神尚可，言语沙哑，定向准确，记忆力、计算力稍减退，双侧瞳孔等大同圆，直径约3 mm，对光反射灵敏，眼球各方向活动协调。四肢深浅感觉对称存在。左侧上肢肌张力稍高。四肢肌力正常，腱反射()。指鼻试验正常，跟膝胫试验正常，双侧病理征阴性。实验室检查：糖化血红蛋白7.40%；肝功：总蛋白59.60 g·L-1、球蛋白18.70 g·L-1、总胆红素 39.60 μmol·L-1、直接胆红素11.00 μmol·L-1、间接胆红素28.60 μmol·L-1、谷草转氨酶14.80 IU·L-1；血常规、肾功、电解质、血脂、同型半胱氨酸、自身免疫抗体全套、抗中性粒细胞胞浆抗体等未见明显异常。肌电图：右胫运动神经波幅降低；余所检四肢运动及感觉神经未见异常；F波：双上肢F波未见异常；H反射：双下肢H反射未见异常。躯体感觉诱发电位(SEP)：四肢体感诱发电位未见异常；脑干听觉诱发电位(BAEP)：左耳V波幅降低。P300：事件相关电位P3a、P3b波未见异常。视神经诱发电位(VEP)未见异常。微栓子监测半小时见4个可疑微栓子脱落信号。简易智能状态检查量表(Mini mental state estimate，MMSE)评分26分，蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment，MoCA)评分20分。头颅MRI：脑干区、丘脑、双侧基底节及内外囊区、双侧脑室旁、双侧半卵圆中心、双侧额颞顶叶可见多发片状长T1、长T2信号影，边界尚可，考虑脑缺血、梗塞、软化灶伴部分脱髓鞘改变可能；FLAIR像呈高及低信号，其中双侧脑室旁及额顶叶部分病灶弥散受限，考虑为新近梗塞灶；SWI示双侧颞叶、丘脑、双侧基底节区及侧脑室旁多发点状低信号，考虑脑小血管病变所致微出血，见图1。

a.T1序列；b.T2序列；c.FLAIR序列；d.SWI序列图1 头颅MRI

外送基因检测结果示Notch3基因11号外显子区域发现一处杂合突变(红圈所示)：c.1630C>T(胞嘧啶>胸腺嘧啶)，导致氨基酸改变p.R544C(精氨酸>半胱氨酸)，见图2。

图2 基因检测结果

患者姐姐，53岁，有高血压病史，曾因“头昏”于我院行头颅MRI检查，可见双侧基底节及内外囊区、双侧脑室旁、双侧半卵圆中心等处多发片状长T1、长T2信号影，见图3。未诉有头痛、反应迟钝及记忆力下降等不适。父母已故，母亲死于“脑梗塞”，父亲死因不详。

a.T1序列；b.T2序列；c.FLAIR序列图3 头颅MRI

2 讨论

CADASIL诊断首先基于患者临床表现和家族史，后MRI显示CADASIL典型影像学改变特点时，再进一步行基因和病理检查以明确诊断；其中基因检查发现Notch3基因致病变异或病理检查发现微小动脉平滑肌细胞表面出现嗜锇性颗粒物质是诊断的两个“金标准”[2]。本例患者虽无明确的家族史，但其与姐姐皆存在较为典型的CADASIL影像学改变，中年发病，有缺血性卒中事件，结合本例患者Notch3基因突变结果，可以明确诊断为CADASIL。

CADASIL是最常见的单基因遗传性脑小血管疾病。国内尚无CADASIL患病率及发病率相关报道。来自苏格兰西部人群的研究显示，CADASIL的患病率为1.98/10万，Notch3基因突变携带率为4.14/10万[3]。Notch3基因包含33个外显子，编码2 321个氨基酸组成的跨膜受体，其胞外结构域包含34个表皮生长因子重复序列(Epidermal growth factor repeats，EGFR)，每个EGFR含有6个半胱氨酸残基。现有国内外研究结果显示，Notch3基因突变较常发生在第3号和第4号外显子，其中后者的发生率占大多数[4-7]。90%以上的Notch3基因突变为错义突变，几乎所有的突变都将导致某一特定的EGFR中丢失或生成一个半胱氨酸残基，而后形成奇数半胱氨酸，后者会不可避免地导致原有结构域的构型改变，扰乱细胞内外信号传导[8-9]。人Notch3蛋白特异地表达于成熟的血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cell，VSMC)，可通过调控VSMC存活、凋亡及表型转化等功能参与血管生成、分化及损伤[8]。CADASIL主要的特征性病理改变是受累血管中层出现颗粒状电子致密嗜锇物质和Notch3蛋白胞外结构域的异常沉积。目前Notch3基因突变导致CADASIL的发病机制并不明确，可能与Notch3介导的信号传导失调和(或)Notch3蛋白的异常沉积有关。

本报道患者的基因检测结果提示Notch3基因突变发生在第11号外显子上的c.1630C>T。我国大陆地区的回顾性研究发现85%的Notch3基因突变发生在第3和4号外显子[4]，而台湾地区47.6%发生在第11号外显子[10]，且为p.R544C，与本患者相同。该突变引起编码蛋白在544位的精氨酸转变为半胱氨酸，进而导致Notch3编码的跨膜蛋白结构的改变而致病[11]。该基因突变在不同地区之间也会有所差异，本研究为分析不同基因突变的临床及影像特点提供了人群资料。

约60%～85%有症状的CADASIL患者有过短暂性脑缺血发作和脑卒中，是该病最常见临床表现[9]。常见于40岁左右起病，表现为皮质下缺血且以腔隙综合征为主，常反复发作，久病者可伴随功能障碍。本患者中年起病，以言语障碍及活动迟缓为主要临床表现，病史中有可疑的短暂性脑缺血发作表现，此次头颅MRI也显示有新近梗塞灶。CADASIL患者认知功能障碍也是其常见的临床表现之一。主要表现为皮质下认知功能障碍，为脑白质损害及反复的皮质下缺血所致，半数以上最终会发展为痴呆。患者多表现为执行功能、注意力、视空间功能及记忆力损害，据此也有研究报道MoCA对CADASIL诊断的敏感性和特异性均明显优于MMSE[12]。本患者记忆力、计算力稍减退，且有明显的反应迟钝，MoCA评分20分，也明显低于MMSE评分，明确患者存在认知功能受损，且提示采用MoCA作为筛查工具能够更为及时发现可疑的CADASIL患者。本患者并未出现明确的先兆性偏头痛病史。来自国内的回顾性研究发现只有5%的CADASIL患者有先兆性偏头痛，其他诸如日本、泰国等亚洲国家偏头痛也不常见，远低于白种人超过1/3的发生率[4]。这可能与基因突变类型及环境因素的双重作用有关。此外，CADASIL患者还会存在情感障碍等临床表现。

CADASIL患者MRI影像表现包括脑白质病变、皮质下和脑深部灰质及脑干多发性小灶性(直径1.6～3.0 cm)或腔隙性(直径0.2～1.5 cm)脑梗死、脑微出血(直径>2 mm)及脑萎缩，病变大致对称分布于双侧脑室旁白质、颞极、基底节、丘脑、内外囊和脑干(脑桥多见)等部位，颞极(O’Sullivin征)和内外囊(“人”字征)的白质病变高度提示CADASIL。研究显示我国大陆及台湾地区CADASIL患者头颅MRI-T2相显示颞级高信号的敏感性分别为46%和42.9%，远低于白种人报道的89%～95%；相反，脑干的腔梗的发生率前者较高[4,10]。本患者及其姐姐头颅MRI显示外囊区白质病变明显，符合脑小血管病的影像特点，高度怀疑是一遗传家系，但患者亲属暂未行基因检测明确。研究发现既有高血压又有颅内出血CADASIL患者中，p.R544C型基因突变的发生率很高[10,13]，尽管样本量小，但携带有此型基因突变的高血压患者颅内出血风险更高，且不能将传统脑血管疾病危险因素(如高血压等)作为CADASIL的排除标准。本患者有高血压病史，且SWI序列见颅内多发微出血，符合既往研究的影像学特征。

结合既往研究报道[10-11]，尽管Notch3基因c.1630C>T突变引起的CADASIL患者表现存在异质性，但仍有一些可能属于共性，比如临床表现中常不伴有先兆性偏头痛，影像学以外囊区白质病变为特征，合并高血压时颅内出血风险高等，值得我们进一步研究总结。