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文章来源:中华神经科杂志,2016,49(02): 129-131 作者：孙翀 王蓓 王玮璐 林洁 卢家红 赵重波
肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是一种同时累及上下运动神经元、以神经退行性变为特点的致命性疾病，是运动神经元病中最常见的一种类型，可分为散发性(sALS)和家族性(fALS)两种。其中5%～10%的fALS由TARDBP基因突变引起。通过分析1例fALS患者的临床表现、辅助检查、基因检测结果及基因突变致病性，报道1个与fALS相关的TARDBP基因新突变(c.893G>T，p.G298V)。
临床资料 先证者(Ⅱ5)为女性，59岁，因'进行性四肢无力、肉跳伴肌肉萎缩半年余'于2014年10月在华山医院神经内科就诊。患者自2014年3月开始出现左上肢无力，且伴有四肢肉跳感、左上肢明显，左手大小鱼际肌萎缩明显，右手未见明显萎缩。同年9月患者开始出现右上肢无力并逐渐加重，右手大小鱼际肌可见萎缩。病情持续进展，渐累及双下肢。至2015年3月份复查时，患者呼吸急促、四肢无力、行走困难，四肢肌肉均有萎缩，但尚无饮水呛咳、吞咽困难。患者既往体健，各系统回顾无特殊。2015年3月神经系统体检：消瘦，对答切题，智能正常。说话声音低。可见轻度舌肌纤颤、舌肌轻度萎缩。其余脑神经检查正常。抬头肌力Ⅳ级，四肢近端肌力Ⅳ＋级，远端肌力Ⅳ－级。双手大小鱼际肌、第一背侧骨间肌明显萎缩，四肢肌肉萎缩。四肢腱反射减弱。感觉无异常，共济可。双侧掌颌反射阳性，双侧巴宾斯基征阳性。家族史：先证者之兄(Ⅱ4)在57岁时开始出现肢体无力伴有肉跳，与患者症状类似并逐渐加重，至60岁因肺炎去世，去世时消瘦明显。先证者之母亲(Ⅰ1)58岁时出现肢体无力伴肉跳，后逐渐出现呼吸困难，61岁去世(图1A)。辅助检查：肌电图检查发现广泛神经源性损害，累及上下肢肌和腹直肌，符合前角细胞病变的神经电生理改变。肺功能检查发现用力肺活量76.9%，肺活量73.9%。先证者的两名女儿(Ⅲ3、Ⅲ5)肌电图结果均正常。结合患者临床症状、家族史和肌电图报告，考虑患者为fALS可能。基因检测：提取先证者的外周血DNA，采用二代测序的方法对包括DCTN1、ANG、VAPB、FUS、SETX、ALS2、MATR3、HNRNPA1、SOD1、ERBB4、PFN1、CHMP2B、SIGMAR1、UBQLN2、VCP、ATXN2、OPTN、FIG4、TARDBP、NEFH、C9orf72、PRPH、TRPM7、TAF15、UNC13A、VPS54、PRPH2、DAO、ELP3、VEGFA、MAPT、GRN、BSCL2、c19orf12、GARS、LMNB1、PARK7、PNPLA6、SPAST、SPG11、SPG7、SQSTM1在内的共42个与ALS相关的基因进行检测。基因检测结果发现先证者携带TARDBP (c.893G>T, p．G298V)杂合突变(图1B)。经一代测序验证先证者大女儿(Ⅲ3)及外孙(Ⅳ1)也携带该突变。根据致病性突变定义，首先将该突变与100个健康对照进行比对后，在健康人群中并未发现该位点存在变异。应用1000 Genomes Project(http：//www.1000genomes.org/)和dbSNP在线软件(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/snp)分析后，排除该位点为多态性位点(SNP)可能。运用突变致病性预测软件SIFT(http：//blocks.fhcrc.org/sift/SIFT.html)对该位点进一步分析发现，其SIFT预测值仅为0.009，为有害突变。应用Homologene(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/homologene/)进行该位点不同物种间保守型分析，可见该位点甘氨酸在不同物种中均高度保守(图1C)。综上，我们推断TARDBP基因的c.893G>T(p.G298V)突变为致病性突变。
图1 A：家族性肌萎缩侧索硬化患者家系图。B：家族性肌萎缩侧索硬化家系成员测序图。Ⅱ5、Ⅲ3、Ⅳ1 存在TARDBP(c.893G>T, p．G298V)杂合突变(红色箭头)，Ⅲ5该位置不存在突变。C：突变位点保守型分析。可见氨基酸298位点在不同物种中高度保守
讨论 ALS中fALS占5%～10%，符合孟德尔遗传规律。fALS的发病年龄为47～52岁，男女比例为1∶1.3。约50%的患者起病3年内死亡，20%的患者可存活5年，10%可存活10年及以上。目前认为fALS常见的致病基因有SOD1、TARDBP、FUS、ANG、OPTN等，SOD1约占20%，TARDBP占5%～10%，FUS占5%。而其余90%的ALS为散发性，其中5%为SOD1突变，绝大多数原因未明[1,2]。泛素阳性、tau蛋白阴性、α突触核蛋白阴性包涵体是额颞叶变性(FTLD－U)及ALS共同的病理特征，FTLD－U及ALS也因此被认为隶属于同一临床病理疾病范畴，2006年在ALS及FTLD－U等神经变性病中发现由TARDBP基因编码的TAR－DNA结合蛋白(TDP－43)，对于认识该类疾病有里程碑式的意义[3]。
TARDBP则是位于染色体1p36.22上由6个外显子组成的基因，序列高度保守。其编码的TDP－43蛋白由414个氨基酸组成，广泛存在于心、肺、肝脏、脾脏、肌肉、大脑等多种组织中[3,4]。据已有文献报道，TARDBP基因共有60个致病性突变(HGMD数据库，截至2015年1月)，包括错义或无义突变、剪接突变、小片段插入、小片段缺失、插入和缺失及调节突变等，其中多数为错义或无义突变，呈常染色体显性遗传。TARDBP基因突变主要与ALS 10型和FTLD－U的发生相关。
结合先证者的临床表现、电生理结果及家族史，初步判断为fALS，经过二代测序及一代验证发现该家系存在TARDBP基因突变，经预测和同源性分析考虑为致病性突变，因而该家系为一由TARDBP基因突变造成的fALS。包括先证者在内，该家系有5名家族成员为有症状的患者(Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅱ5)或尚无症状的基因突变携带者(Ⅲ3、Ⅳ1；图1A)，其可知的4代均有分布。从已发病的3名成员(Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅱ5)来看，均在57～59岁之间起病，以肢体无力为首发症状，伴有肉跳及肌肉萎缩，易累及鱼际肌。疾病进展迅速，1年后累及延髓肌，出现呼吸困难，发病3～4年后去世。
本家系中发现的杂合突变TARDBP(c.893G>T, p．G298V)为新发突变，经健康人群比对、多态性分析、致病性预测及保守性分析，符合2015年美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics)关于致病突变的最新定义，故考虑该突变为本例fALS的致病基因突变[5]。Van Deerlin等[6]曾于2008年报道了1个中国fALS家系存在TARDBP(c.893G>A，p.G298S)突变，与我们发现的突变位于同一氨基酸位点。该报道中对有p.G298S突变的部分家系成员进行了尸检，在上下运动神经元胞质中可见TDP－43阳性的包涵体，海马、黑质、杏仁核、枕叶皮质等神经元中亦可见。而在健康对照及散发的ALS中均未发现[7]。因此，我们推测c.893G>T(p.G298V)突变可能造成相似的病理改变而致病。
Van Deerlin等[6]报道的fALS家系中存在明显的遗传早现，两代患者的起病年龄明显减小，中位生存期为2年，肢体受累起病及延髓受累起病均有。而在本家系中，已发病成员的起病年龄相对一致，中位生存期为3年，均以肢体受累起病。两个家系以肢体受累起病者均以单肢受累起病，逐渐向四肢发展。本家系中尚有携带该突变基因而未起病者2人，年龄分别为40岁和11岁。我们推测，由于两人尚未达到发病年龄，故暂未出现fALS的临床和亚临床症状。由此可见，尽管都是TDP－43蛋白同一氨基酸缺陷所致fALS，但p.G298V与p.G298S在致病机制和临床表现上仍有所不同。在TARDBP基因其他突变位点p.G294A[8]与p.G294V[9]、p.G357R[10]与p.G357S[11]、p.G348C[12,13]与p.G348V[14]等中也存在起病部位不同、病程长短不一的现象。如携带p.G348V[14]突变的患者50余岁起病，均以肢体受累起病，病程2～3年；而携带p.G348C[12,13]突变的患者起病年龄为31～57岁，肢体及延髓受累起病均有，病程3～13年不等。提示本病的基因型和临床表型可能存在一定关联。此外，即便同样的基因突变也会有不同的临床表现，如上文提到的p.G298S[6]及p.G348C[12,13]。提示在基因型之外还有其他尚未可知的影响临床表型的因素。
参考文献略
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