复合杂合突变型脑腱黄瘤病1例及其基因型和临床表型关系探讨
脑腱黄瘤病 (cerebrotendinous xanthomatosis,CTX) 是一种常染色体隐性遗传的先天性脂肪代谢障碍疾病, 致病基因胆固醇27α羟化酶 (CYP27A1) 突变引起固醇27-羟化酶缺乏, 胆固醇代谢异常, 从而导致胆甾烷醇和胆固醇在全身多系统沉积引起相应临床症状。典型临床表现有慢性腹泻、双眼白内障、跟腱黄瘤和神经系统症状、体征。
CTX最初是由van Bogaert等[1]于1937年报道, 随后陆续报道了不同的患病家族, 部分患者以神经精神系统症状起病, 部分以白内障起病, 且根据起病年龄不同, 分为儿童型和成人型CTX。1991年, Cali等[2]确定了该病的致病基因CYP27A1。关于CTX基因表型和临床表型关系尚存争议, 不同的临床表现是否由不同的基因突变导致, 关于此方面的研究仍较少。目前为止, 尚未见到该病的动物模型报道, 因为关于此病的详细机制尚未完全阐明。基因敲除小鼠没有观察到黄瘤病的病理表现, 过表达小鼠也未见到胆酸过量合成, 此现象可能由种属差异导致, 因此对此病的研究目前更多侧重于临床试验和病例报道。本研究目的在于分析1例复合杂合突变, 以便为研究该病基因表型和临床表型之间关系提供丰富证据。
资料与方法
一、患者资料
我院神经内科2017年3月诊治的1例CTX患者, 男性, 38岁, 以“发现右跟腱肿块1年, 反应迟钝10余年伴记忆力下降2年”就诊于我院门诊。患者自幼智力发育水平低于同龄儿童, 反应迟钝, 学习能力差。2年前患者出现进行性记忆力下降, 不能回忆刚刚发生的事情, 出门不能找到回家的路, 且生活自理能力下降, 不能独立完成穿衣、吃饭、系鞋带等。近1年以来发现右跟腱肿块, 且无明显诱因出现双下肢乏力, 以远端为著, 症状缓慢进展, 目前尚可独立行走。患者自发病以来大、小便正常, 睡眠尚可, 体重无明显变化。既往史:脂肪肝。双亲健在, 为非近亲结婚, 独生子, 否认家族中有类似患者。经患者及其家属签署知情同意书后, 对患者及其父母进行基因测序检测。
二、方法
1.资料收集:收集患者的临床资料, 分析其神经心理测评、实验室检查及影像学检查等结果, 以及治疗情况。
2.基因检测:入院前嘱患者晨起空腹抽取外周血样本5 mL, 乙二胺四乙酸 (ethylene diamine tetraaceticacid, EDTA) 抗凝, 采用苯酚-氯仿法提取DNA。使用Primer3软件(http://primer3.sourceforge.net/) 设计并检验引物, 所有DNA标本加双蒸水 (doble distilled water, ddH2O) 稀释至40 ng/μL, 行聚合酶链反应 (polymerase chain reaction, PCR) 扩增, 扩增序列包含外显子及上下游至少100 bp序列, 引物设计遵循以下原则:(1) 引物长度18～25 bp, 常用为20 bp左右; (2) 引物扩增跨度以200～500 bp为宜, 通常不超过1 000bp; (3) 引物碱基G+C含量以40%～60%为宜, 不同碱基随机分布, 避免连续出现5个以上相同的嘌呤或嘧啶核苷酸; (4) 避免引物内部出现二级结构; (5) 引物3’端的碱基, 特别是最末及倒数第2个碱基, 应严格要求配对, 以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败; (6) 引物的特异性, 引物应与核酸序列数据库的其他序列无明显同源性, 每条引物的浓度0.1～1μmol或10～100 pmol。引物序列见表1。行PCR, 反应体系为25μL, 随后送PCR产物对CYP7A1基因编码区进行Sanger测序[铂尚生物技术 (上海) 有限公司]。
表1 CYP27A1基因引物序列
结果
一、临床资料
1.神经系统检查:患者神志清楚, 言语含糊欠流利。眼球活动尚可。双上肢肌力Ⅴ级, 右下肢肌力Ⅴ级, 左下肢肌力Ⅴ级, 腱反射 (++) 、四肢肌张力偏高, 双侧指鼻试验稍差, 右侧跟-胫-膝试验完成稍差, 双侧巴宾斯基征(+) 。颈软无抵抗, 脑膜刺激征 (-) 。全身皮肤泌汗正常, 皮肤颜色、温度正常。右跟腱处可触及包块 (见图1) , 质韧, 无触痛, 活动差。
2.系统检查:视力下降, 眼底检查未见白内障;其他系统检查未见明显异常。
3.神经心理测评:简易精神状态量表(minimental state exam, MMSE) 得分17分, 主要缺损项目为定向力、注意力和计算力、语言能力。蒙特利尔认知评估量表(Montreal cognitive assessment, MoCA) 得分13分, 主要缺损项目为定向力、视空间和执行力、延时记忆、语言能力。
4.辅助检查:头颅磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI) 示双侧小脑半球齿状核-大脑脚-内囊后肢异常信号, 乏血供, 考虑锥体系变性病变可能 (见图2) ;踝关节MRI显示右跟腱后方富脂肪成分占位。肌电图提示周围神经部分性损害, 主要累及双侧腓总神经;诱发电位提示脑干听觉诱发电位 (brainstem auditory evoked potentials, BAEP) 左侧异常。腹部B型超声 (B超) :脂肪肝, 胆囊壁胆固醇结晶, 前列腺钙化灶。血脂:低密度脂蛋白胆固醇 (low density lipoproteincholesterol, LDL-C) 3.14 mmol/L (参考范围2.9～6.0 mmol/L) , 高密度脂蛋白胆固醇 (high densitylipoprotein cholesterol, HDL-C) 0.8 mmol/L (参考范围0.9～1.83 mmol/L) , 血清总胆固醇 (total cholesterol,TC) 4.24 mmol/L (参考范围3.15～6.25mmol/L) , 血清三酰甘油 (triglyceride, TG) 1.30 mmol/L (参考范围0.48～1.88 mmol/L) 。余血常规、肝功能、肾功能、血糖、甲状腺功能、叶酸、维生素B12等均正常, 梅毒螺旋体、人免疫缺陷病毒 (human immunodeficiency virus, HIV) 均阴性。
二、基因测序结果
基因测序示患者为复合杂合突变, 基因exon2 (NM＿000784.3:c.379C>T;NP＿000775.1:p.Arg127Trp) 和exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A;NP＿000775.1:p.Arg405Gln)处各存在1个杂合突变 (见图3) , 其母亲为exon2处突变携带者,父亲为exon7处突变携带者。
三、治疗
结合临床资料, 辅助检查及基因检测结果, 诊断为CTX, 给予熊去氧胆酸 (每日8～10 mg/kg, 早晚进餐时分次服用) 进行治疗, 定期复查。
讨论
CTX作为一种由CYP27A1基因突变引起的罕见脂质代谢性疾病, 临床表现多种多样。基因exon2 (NM＿000784.3:c.379C>T;NP＿000775.1:p.Arg127Trp)和exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A;NP＿000775.1p.Arg405Gln) 这2个位点在之前的文献中均已有报道[3,4,5,6,7],显示为致病位点。根据发病年龄分为儿童型和成人型。患儿多以不明原因的顽固腹泻为首发症状, 92%的患者有白内障, 伴有精神运动发育迟缓, 小脑和锥体束征。成年人以青年白内障和跟腱黄色瘤最为常见, 神经系统症状出现相对较晚, 包括神经精神发育迟滞或痴呆、小脑症状、锥体束性瘫痪、外周神经病和肌病、癫痫和精神异常, 极少数患者合并有锥体外系表现。本例患者表现为幼年的智力发育迟缓, 中年时陆续出现以定向力丧失为主的痴呆症状, 双侧锥体束损害, 双下肢运动神经损害。同时, 伴有右侧跟腱黄瘤, 患者头颅MRI表现为双侧对称性齿状核高密度影, 不同程度的脑萎缩和白质病变, 与之前报道一致。CTX具有提示诊断意义的临床生化检测指标包括血浆胆甾烷醇水平升高 (正常小于14.2μmol/L) , 胆固醇水平正常或稍低。胆甾烷醇/胆固醇比值升高 (正常小于0.002) [8]。与携带c.379C>T单一突变的患者HDL-C水平升高不同的是, 本例复合杂合突变携带患者的临床表型有所不同, 其血清HDL-C水平反而有所下降, 可能与该患者为exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A NP＿000775.1:p.Arg405Gln) 复合杂合突变有关。
图1 右跟腱处肿物
图2 头颅MRI
图3 CYP27A1基因测序突变位点图
CTX作为一种遗传病, 基因检测对于疾病诊断具有重要价值。关于基因型与临床表型的关系尚存异议。CYP7A1基因拥有9个外显子。目前已报道CYP27A1的突变有50余种, 国外的研究称突变热点区域位于6～8号外显子, 以错义突变最常见, 其他包括无义突变, 剪接位点突变, 插入和缺失突变[9,10]。国内目前仅有散在报道, 认为中国人中突变主要集中在1、2和5号外显子[11]。本例患者所携带的第127位和第405位氨基酸编码的突变最早在1997年和1999年的文献中独立报道[5,12]。李敏等[13]报道的单独携带c.379C>T突变的女性患者11岁起病, 其典型临床表现与本例患者相似, 表现为智力低下, 双下肢无力, 这可能是由于其两者共同携带该突变导致;与该患者血清HDL-C水平升高相比, 本研究中患者呈现HDL-C下降的临床表型。张亮亮等[6]报道的携带c.379C>T和c.1174G>A杂合突变的患者8岁时以白内障表现起病, 血脂异常表现为总胆汁酸升高, 本例患者眼底检查未见白内障。张雪媛等[14]报道的新生儿病例于2月龄发病, 携带c.379C>T和c.346C>T的复合杂合突变。其他突变携带者发病年龄和临床表现各有不同, 但头颅MRI均较为典型[15,16,17,18]。本例患者以认知功能障碍为主诉入院检查, 且伴有运动症状, 锥体束征阳性, 需要与淀粉样蛋白前体 (amyloid protein precursor, APP) 、早老素1基因 (presenilin 1, PSEN1) 突变引起的家族性青年阿尔茨海默病(early-onset Alzheimer’s disease, EOAD) 相鉴别。纯合第127位氨基酸改变在高加索人群中最初表现为脊髓起病的感觉运动障碍, 中国患者表现为青年白内障和下肢运动障碍, 这与本例中患者下肢无力等运动障碍相似, 但痴呆等精神症状不明显。而exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A;NP＿000775.1:p.Arg405Gln)突变携带患者往往有明显的认知障碍表现[2], 值得注意的是, 与不含该突变的患者相比, 此突变携带者血清HDL-C水平有明显降低, 单纯的exon2 (NM＿000784.3:c.379C>T;NP＿000775.1:p.Arg127Trp) 突变患者血清HDL-C水平呈正常或轻度升高。从本例来看, 不同的基因表型可能导致不同的临床表型, 含有c.1214G>A的突变可能影响到血脂水平。exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A;NP＿000775.1:p.Arg405Gln)突变可能导致表达产物无法与辅因子结合, 使得酶活性减弱, 最终导致血浆HDL-C合成减少[5], 不过该假说尚未得到证实。该患者以幼年智力发育水平低下, 渐进性出现痴呆, 下肢周围神经病变就诊。我们推测, exon7 (NM＿000784.3:c.1214G>A;NP＿000775.1:p.Arg405Gln)突变可能使得该患者出现智力发育障碍表现, exon2 (NM＿000784.3:c.379C>T;NP＿000775.1:p.Arg127Trp) 突变导致其运动症状的发生, 同时由于前者的存在, 患者血清HDL-C有所下降。但由于CTX发病率较低, 相同突变位点的报道少见, 所以尚需更多的临床证据加以验证。
CTX治疗主要包括无胆固醇饮食和药物治疗。药物治疗以鹅去氧胆酸为主, 联合应用3-羟-3甲基戊二酰辅酶A (3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A, HMG-CoA) 还原酶抑制剂及相应对症治疗药物。该患者目前给予熊去氧胆酸进行治疗, 嘱定期复查。
参考文献（略）
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