球形细胞脑白质营养不良的临床特点及基因突变分析
球形细胞脑白质营养不良 (globoid cellleukodystrophy, GLD) 又称Krabbe病,是由于β-半乳糖脑苷脂酶(galactocerebrosidase, GALC) 基因缺陷导致溶酶体内GALC酶缺乏, 半乳糖脑苷脂蓄积在中枢神经和周围神经系统引起的一系列临床表现, 是一种罕见的溶酶体贮积病, 呈常染色体隐性遗传。
国内报道较少。为提高临床医师对本病的认识, 现将我院确诊的3例Krabbe病患儿的临床表现、磁共振成像 (MRI) 、磁共振波谱成像 (MRS) 及GALC基因突变分析结果报告如下, 并作相关文献复习。
2010年6月至2012年12月广州市妇女儿童医疗中心内分泌代谢科对330例以惊厥、精神运动发育迟缓、精神运动发育倒退等神经系统异常患儿进行了Krabbe病高危筛查, 经外周血白细胞GALC酶测定确诊Krabbe病3例, 其中男2例, 女1例, 诊断年龄3个月至40个月, 临床分型婴儿型1例, 晚发婴儿型2例。3例患儿均进行血常规、尿常规、血气分析、血电解质、血氨、血糖、血乳酸、肝肾功能、肌酸激酶、血浆酰基肉碱谱及氨基酸分析、尿GC-MS有机酸分析等检查, 均未见明显异常。外周血白细胞β-半乳糖苷酶、氨基己糖苷酶A、氨基己糖苷酶A&B、芳基硫酸脂酶A酶活性均未见异常, 排除了GM1、GM2神经节苷脂沉积症及异染性脑白质营养不良 (MLD) 。
3例患儿确诊后均给予对症支持治疗, 因为患儿确诊有先后, 从第1例确诊至2013-10-11随诊了18个月, 均电话随访。
例1婴儿型, 为生后3个月女婴, 因“哭闹不安半月, 抽搐1次”入院, 抽搐主要表现为头后仰, 双眼凝视, 持续约5 min自行缓解。查体巴氏征 (+) , 余未见明显异常。晚发婴儿型2例, 其中例2为13月龄男性患儿, 例3为40月龄男性患儿, 均因“精神运动发育倒退”就诊。
例2于生后11个月出现行走缓慢, 快速进展为不能独站、独坐、抬头不稳, 查体坐位呈前倾拱腰姿势, 双膝腱反射 (++) , 右侧踝阵挛(+) , 右侧巴氏征 (+) 。
例3于生后30个月始运动发育减慢, 渐发展为走路不稳, 易摔跤、上楼梯困难, 查体双膝反射稍活跃, 肌力及肌张力稍降低。例、例行脑干诱发电位均提示双侧听阈降低, 例2行神经传导速度测定示双侧正中神经、双侧尺神经及腓总神经传导速度均减慢。3例患儿均无类似家族史, 父母非近亲结婚。
头颅MRI：3例患儿均可见双侧内囊后肢对称性异常信号影;例1尚可见双侧放射冠异常信号影, 结合CT考虑为钙盐沉积；例2、例3可见侧脑室前后角旁白质、半卵圆中心、大脑半球深部白质对称性不规则片状异常信号 (图1) 。
a.例1 T1WI像显示双侧内囊后肢对称性条形异常信号影, 考虑钙盐沉积;b.例2 T2WI像显示半卵圆中心白质对称性异常信号影;c.例3 T2WI像显示双侧大脑半球深部白质 (顶叶分布为著) 及双侧内囊后肢对称性异常信号影
头颅MRS
例1、例3患儿MRS测量左右两侧顶叶、额叶、半卵圆中心等多个区域, 均可见N-乙酰天门冬氨酸 (NAA) 峰下降,提示神经元受损;不同程度升高的胆碱 (Cho) 峰、异常肌醇 (m I) 峰, 提示髓鞘脱失及胶质增生 (图2) 。
GLD又称Krabbe病, 于1916年由Knud Krabbe首次报道。发病率在欧洲活产婴儿中约为1/10万。GALC基因定位于染色体14q31,长度57kb, 包含17个外显子, 转录一条长3.8 kb的m RNA,编码含有669个氨基酸的蛋白质, 目前已发现约120种突变。与其他溶酶体贮积病相似, 相同或相似基因型的患者可有各种各样的临床表现及疾病过程。本病主要的组织学特征为神经元损伤、少突胶质细胞缺失导致神经系统广泛的脱髓鞘及大量的多核球形细胞浸润。
根据发病年龄的不同分为4型:(1) 婴儿型 (<6个月发病) ; (2) 晚发婴儿型 (6个月至3岁发病) ; (3) 青少年型 (3~8岁发病) ; (4) 成年型(>8岁发病) 。发病越早者存活的时间越短。
本病以婴儿型多见 (约占90%), 开始有易激惹、哭闹, 喂养困难, 肌张力减低, 头控制不佳, 发育迟缓, 对声、光、触等刺激敏感, 以后肌张力增高, 腱反射亢进。
Duffner等对112例Krabbe病患儿研究统计后得出,最早出现的症状中, 易激惹、哭闹占49%, 双手握拳占33%, 头控制不佳占28%, 喂养困难占24%。患儿末梢神经受累时, 则腱反射减低或消失。智力减退, 常有癫痫发作, 眼球震颤、视神经萎缩。不规则发热也是本病特点。病程进展较快, 最后呈去大脑强直状态, 常在2~3岁以内 (平均13个月) 因感染或球麻痹而死亡。
成年发病者临床表现多样, 可有精细动作的丧失、四肢异常的火烧感、虚弱甚至卧床不起, 有或无智力的改变。
Krabbe病是儿童最常见的脑白质病之一, CT及MRI典型表现包括大脑、小脑、丘脑、基底核、胼胝体等的异常信号改变, 可见对称性钙化, 脑室周围半球后部脑区白质脱髓鞘病变, 晚期可见脑萎缩、脑室扩大。目前多数学者认为炎症引起星形胶质细胞增生及球形细胞在血管周围聚集为钙化发生的机制。另外还可发现双侧视神经增粗, 是由大量球形细胞堆积及视神经弥漫性萎缩引起, 这种改变在晚期较为显著。
本组资料中, 例1婴儿型患儿尚处于疾病早期阶段, 头颅MRI仅提示双侧放射冠区及双侧内囊后肢钙盐沉积, MRS进一步证实病变部位存在神经元受损、髓鞘脱失及胶质增生改变;例2、例3处于疾病中期阶段, 脑MRI呈典型脑白质脱髓鞘改变。脑干听觉诱发电位是脑干受损较为敏感的客观指标, 该组患儿中例1、例2均异常。除中枢神经系统损伤表现外,Krabbe病常伴有外周神经损伤表现, 如例2可有外周神经传导速度减慢。
本病脑脊液检查常提示蛋白含量增高, 临床上易误诊为病毒性脑炎等, 应注意鉴别。
白细胞或培养的成纤维细胞GALC活性测定是重要诊断依据, 当酶活性低于正常均值的5%即可确诊。但酶活性的高低不能作为临床分型及病情预后的指标。
目前本病基因型与临床表型的确切关系尚不清楚。不同种族突变类型不同, 在大部分欧美国家, 30kb的缺失 (L.Del) 突变最为常见, 占40%~50%，30kb纯合缺失的患者表现为婴儿型, 另外突变12Del3Ins、T652P、R515H与婴儿型相关, 而某些突变如p.G270D、p.L629R和L618S等与晚发型相关。通过GALC基因突变分析, 3例患儿中发现2个已知致病突变p.S68F、p.R531H, 3个新突变p.D46Y、p.G59S、p.P154H,采用不同方法进行致病性预测, 提示3个新突变均可能致病。值得一提的是例1患儿为纯合错义突变p.G59S/p.G59S, 该患儿起病早, 2.5个月即发病, 且进展迅速, 6个月即死亡。
国内Krabbe病报道较少, 特别是对本病的基因分析。Yang等对2例中国Krabbe病患者进行了GALC基因分析, 发现了4个新发突变, 其中婴儿型1例, 基因型为p.S200X/p.G613WfsX11, 成年型1例, 基因型为c.1911+1_1911+5del GTAAG/p.V681M。本组资料中, 5个突变除p.S68F、p.R531H于日本患者有过报道, 其他3个均为新突变, 这说明中国Krabbe病患者GALC基因突变有其自身突变特点, 由于病例数较少, 对这一结论尚需要有更多研究来验证。
目前Krabbe病尚无特异疗法,主要为支持和对症治疗。对于婴儿型惟一有效的治疗方法是在出现神经症状之前行造血干细胞移植 (HSCT) , 移植后可见中央髓鞘的形成、持续的技能和认知功能的发展, 然而这种改善也不是绝对的, 某些行HSCT后的患儿同样存在发育迟缓。
从2006年起, 纽约已开始实行新生儿筛查,皆在患儿出现症状之前即发现Krabbe病, 以达到早期诊断早期治疗的目的。目前最重要的是预防和遗传咨询, 避免近亲婚配, 对高危胎儿可进行产前诊断。