PRKN 基因复合杂合突变致青少年型帕金森病1 例报告及文献复习

李 倩, 康春阳, 刘晓阳, 王立波, 陈加俊, 李 佳

（吉林大学中日联谊医院神经内科三病区，吉林 长春 130033）

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一种神经退行性疾病，其特征性病理改变为脑黑质多巴胺能神经元进行性退变和路易小体的形成［1-2］，临床以静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势平衡障碍为主要特征，好发于60 岁以上人群，40 岁前较少见。临床上将低于40 岁发病的PD 称为早发型PD（early-onset PD，EOPD），其中≥21 岁称为青年型PD（young-onset PD，YOPD），＜21 岁称为青少年型PD（juvenile PD，JP）［3］。PD 的发病机制较为复杂，包括年龄增加、重金属及农药接触史和基因突变等。EOPD 与遗传和基因突变有密切关联［4］，目前已知的致病基因有20 多种，其中PRKN 基因被认为是PD 最常见的隐性遗传基因［5］。JP 是一种与遗传相关的PD，大多呈常染色体隐性遗传，具有发病年龄小、病程进展缓慢和左旋多巴治疗有效等临床特点。JP 临床较为少见，发病率占PD 人数的5%～10%。目前国内外报道的关于c.850G＞C 基因突变所致EOPD 共4 例，尚未见关于c.8T＞A 基因突变所致JP 的报道。本文作者报道1 例由c. 8T＞A/c. 850G＞C 复合杂合突变导致的常染色体隐性遗传性JP 病例，经查阅相关文献，该病例中发现的基因突变为以往未曾报道过的基因突变，现结合相关文献，分析JP 患者的临床表现、基因突变特点和诊治方案，以期提高临床医师对该病的认识。

1 临床资料

1.1 一般资料患者，男性，16 岁，因行走费力和四肢抖动3 年于2021 年2 月22 日就诊于吉林大学中日联谊医院神经内三科。患者入院3 年前无明显诱因出现行走费力和双下肢不自主颤抖，此后累及上肢，当情绪激动时更为严重，休息后症状缓解。此后症状逐渐加重，严重时伴痉挛疼痛，双足大拇指背伸，伴站立不稳，行走时左上臂摆动幅度减小。体格检查：意识清醒，言语流利，双侧瞳孔等大、等圆，直径约3 mm，对光反射灵敏，角膜未见角膜色素 （kaiser-fleischer，K-F）环，四肢肌力正常，双上肢呈“齿轮状”肌张力增加，双下肢呈“铅管状”僵硬，慌张步态，病理反射阴性。辅助检查：血常规、血清铜蓝蛋白和免疫常规指标等均正常。头部、颈部和胸部磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）未见异常。18F 脱氧葡萄糖（18F-flurodeoxyglucose，18F-FDG） 正电子发射断层显像/计算机断层扫描（positron emission tomography/computed tomography， PET/CT） 显示：头部大小和形态正常，左小脑和颞中回葡萄糖代谢减少（图1A 和1B），双侧丘脑、右额叶、顶颞叶和左内侧额叶的糖代谢略有增加（图1C 和1D）。 多巴胺转运体 （dopamine transporter，DAT）PET/CT 显示：皮质中无放射性分布，两侧壳核后部DAT 分布不均匀减低（图2）。

图1 PRKN 基因复合杂合突变致JP 患者头部18F-FDG PET/CT 影像Fig. 1 Head 18F-FDG PET/CT images of JP patient caused by PRKN gene compound heterozygous mutation

图2 PRKN 基因复合杂合突变致JP 患者头颅DAT PET/CT 影像Fig. 2 DAT PET/CT image of head of JP patient caused by PRKN gene compound heterozygous mutation

1.2 基因测序方法二代基因测序：患者知情同意后，选择在杭州华硕医学检验室进行基因测序，对目标区域24 935 个目标基因进行全外显子基因检测，分析患者是否存在与其表型相符的基因突变。一代基因测序验证：选择北京康旭医学检验所，在先证者父母和姐姐知情同意后，对先证者检测到的基因突变位点进行目标区域捕获高通量测序。采用多重连接探针扩增技术（multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA） 分析Parkin、GTP环化水解酶1（GTP cyclohydrolase-1，GCH-1）、亮氨酸丰富重复激酶2 （leucine-rich repeat kinase 2，LRRK2）、 泛素羧基末端水解酶L1 （ubiquitin carboxyl terminal hydrolase isozyme L1，UCHL1）、ATP13A2、 α - 突触核蛋白 （alpha-synuclein，SNCA）、 PTEN 诱导激酶 1 （PTEN-induced kinase 1，PINK1）和帕金森病蛋白7（Parkinson’s disease protein 7，PARK7）基因中是否存在大量缺失或重复。

1.3 基因测序结果该例患者存在2 个与患者表型较为吻合或疑似致病的突变：c.850G＞C（基因的编码序列第850 号染色体G 突变为A），位于第7 外显子，该基因导致蛋白质由甘氨酸变异为精氨酸；同时发现c.8T＞A（基因的编码序列第8 号染色体T 突变为A），位于第2 外显子，其导致蛋白质由缬氨酸突变为谷氨酸。见图3。经验证，患者以上2 个基因突变分别遗传自其父母，其中患者父亲携带c. 8T＞A 基因突变，患者母亲携带c.850G＞C 基因突变，患者姐姐基因突变位点与父亲相同。根据MLPA 分析，在Parkin、GCH-1、LRRK2、UCHL1、ATP13A2、SNCA、PINK1 和PARK7 基因中未发现大的片段突变。

图3 PRKN 基因复合杂合突变致JP 患者家系测序结果Fig. 3 Sequencing results of pedigree of JP patients caused by PRKN gene compound heterozygous mutation

2 讨 论

JP 是一种发生于青少年（大多＜21 岁）的常染色体隐性遗传病。 ISHIKAWA 等［6］和MATSUMINE 等［7］总结了JP 的特点，主要包括：发病年龄早，多于青少年期发病，一般不超过40 岁；病程长，进展缓慢；临床表现为静止性和（或）位置性震颤、肌强直、运动迟缓和姿势不稳；常伴有肢体的腱反射活跃和轻微的足部肌张力障碍；睡眠后症状可减轻；对多巴制剂反应良好，但由多巴制剂引起的症状波动和运动障碍出现早而频繁；病理表现为脑黑质致密层严重选择性神经元变性，无Lewy 小体形成；呈常染色体隐性遗传。神经影像学检查是PD 早期诊断的重要工具［8］。

KITADA 等［9］于1998 年通过位置克隆等方法首次克隆了PRKN 基因，其定位于6 号染色体（6q25.2-q27） 的长臂， 并与标记D6S305 和D6S253 紧密相连。PRKN 基因共包含12 个外显子，其致病的分子作用机制目前尚不清楚，现认为其编码一个高度保守的蛋白（PRKN 蛋白）。PRKN 蛋白最初于2000 年由 SHIMURA 等［10］发现，是一种E3 泛素蛋白连接酶，由465 个氨基酸残基组成，在泛素-蛋白水解酶复合体通路中发挥重要作用。PRKN 基因突变导致的E3 泛素连接酶活性障碍可能与AR-JP 的发病有关［11］，可能是由于其底物蛋白不能在细胞内被泛素化降解而集聚，最终导致脑黑质神经元死亡。

该例患者为青少年，发病时间早，病程长，存在静止性震颤和肌强直等锥体外系症状，首先怀疑肝豆状核变性，但患者角膜未见K-F 环，血清铜蓝蛋白未见异常，故排除此病；另外，该例患者发病前无感染、药物、中毒和外伤等病史，故继发性PD 可能性不大；完善PET/CT 检查提示：双侧壳核后部DAT 分布不均匀减低，符合EOPD 患者DAT PET/CT 显像特点［12］，可除外多巴反应性肌张力障碍［13］。最后，在征得患者及家属知情同意后行基因检测，结果显示：患者存在c. 8T＞A 和c.850G＞C2 种基因突变位点，经验证，患者以上2 个基因变异分别遗传自其父母，患者父亲存在c. 8T＞A 基因突变，患者母亲存在c. 850G＞C 基因突变，患者姐姐与父亲基因突变位点相同。根据患者临床表现和辅助检查结果，该例患者最终确诊为常染色体隐性遗传性JP。目前JP 患者多采用多巴胺制剂口服治疗，但其早期易出现症状波动和运动障碍。对于25 岁以下，特别是青少年期和儿童期PD 患者，使用左旋多巴胺制剂会影响骨骼发育［14-15］。该例患者采用盐酸普拉克索片0.125 mg，每日3 次口服，随访1 月余，患者症状未进展。

通过查阅以往文献，c. 850G＞C （pGly284 Arg）（编码区第850 号核苷酸由鸟嘌呤突变为胞嘧啶，导致第284 号氨基酸由甘氨酸突变为精氨酸）为杂合错义突变，该位点被ClinVar 数据库收录为致病的突变位点。CHEN 等［16］报道了1 例由c. 850G＞C 纯合突变致常染色体隐性遗传性JP；LI 等［17］报道了1例由点突变c.850G＞C和外显子4 缺失复合杂合突变导致的JP；WU 等［18］在41 例台湾EOPD 患者中发现其中1 例患者由点突变c.850G＞C 和外显子2 缺失复合杂合突变所致；段春霞等［19］报道1 例存在LRRK2 和PRKN 基因复合杂合突变的EOPD，其中PRKN 基因存在2 个杂合突变位点，即外显子6 c.850G＞C和外显子7 c.619-2A＞G，而LRRK2 基因有1 个杂合突变位点，即LRRK2基因外显子 48 c. 7153G＞A （p. Gly2385Arg）突变，均为可能的致病基因。c. 8T＞A（pVal3Glu）（编码区第8 号核苷酸由胸腺嘧啶突变为腺嘌呤，导致第3 号氨基酸由缬氨酸突变为谷氨酸）为杂合错义突变， 在基因组聚合数据库（genome aggregation database，gnomAD） 东亚人群数据库中未见其频率报道。该突变经SIFT 软件预测为致病性，经Polyphen-2 软件预测为可能有致病性。该位点未被ClinVal 数据库收录，是一个新的点突变。该家系中只有患者出现临床症状，患者父母及其姐姐均未出现临床症状，表明患者症状可能与点突变c.8T＞A 有关，但其致病机制尚不明确，推测与其导致蛋白质异常有关。

综上所述，本研究报道了1 例常染色体隐性遗传性JP 患者，发现了PRKN 基因的一种新突变，其是否能直接导致PD，需进一步的动物实验来验证。PRKN 基因的纯合突变或仅杂合突变是否会引起PD 的临床症状，也需要进一步研究。尽管本例报告有助于了解PD 的遗传变化，但在非白人人群中PD 的代表性相对不足［20-21］。本研究扩展了PRKN 基因的突变谱，揭示了一种新的复合杂合突变，为研究JP 患者的致病性突变提供了有效信息。

利益冲突声明：

所有作者声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：

李倩参与论文选题、临床资料收集和论文撰写，康春阳和刘晓阳参与论文选题和设计，王立波参与文献整理，陈加俊和李佳参与论文写作指导和论文审校。