一、先证者临床表现
1.一般情况:
46岁,女性,教师,右利手。
2.首发症状:
7年前发作性复视。
3.家族史:
母亲59岁去世(具体不详),55岁患'脑梗死',前期主要表现言语不利、行走迟缓,后期长期卧床、大小便失禁。父亲79岁摔倒后下肢骨折,卧床后83岁去世。去世前认人,知道冷暖,认知尚可。有3位兄长和2位姐姐,其中四姐无高血压、糖尿病危险因素,于46岁和50岁时出现2次'脑梗死',遗留反应迟钝、口齿不清、饮水呛咳、左下肢走路拖曳;五姐自诉颈部、腰部疼痛,偶有指端麻木感,活动不受限,休息后可好转。余家系成员体健(图1)。
4.现病史:
先证者于39岁时无明显诱因突然出现视物重影(呈垂直性复视),上下楼梯不受影响,无发热、肢体麻木、无力、饮水呛咳等,持续不缓解,外院头颅MRI示双侧大脑半球(半卵圆中心、侧脑室旁及前后角、左侧外囊)弥漫性白质改变(图2)。当时的入院体格检查(病历资料)提示:眼球位置居中,右眼上视稍差,左眼下视稍差。给予对症支持治疗,复视好转出院。43岁时于行走过程中突然出现头晕,伴视物旋转,恶心呕吐,呕吐少量胃内容物,非喷射性,无耳鸣、耳聋等,持续约半小时后症状自行好转;当天上述类似症状发作3次;次日晨起8时仰头取衣物时再次出现上述类似症状,休息约半小时缓解;外院头颅MRI+磁共振血管造影(MRA)示双侧半卵圆中心、侧脑室旁及前后角、双侧外囊多发白质改变及多发陈旧性腔隙性梗死、左侧大脑中动脉M1段远端局限性狭窄,远端充盈可(图2)。44岁时自觉体力差,行走速度较前明显减慢,跟不上同行人步伐,进行性加重,后自觉左下肢无力、行动欠灵活,无肢体麻木、言语不清、饮水呛咳、吞咽困难等,日常生活不受限,未处理。45岁起左下肢无力较前加重,遂就诊于某医院,入院时体格检查(病历资料):高级智能减退(记忆力、计算力差,具体不详),左下肢肌力Ⅳ级,左下肢肌张力高,双侧腱反射正常,左侧巴宾斯基征、查多克征阳性。诊断为:(1)脱髓鞘病;(2)腔隙性脑梗死;(3)轻度认知障碍。给予巴氯芬缓解肌张力及改善循环药物治疗后症状好转出院,遗留左下肢活动欠灵活。为求进一步诊治就诊于另一家医院,给予'拜阿司匹灵100 mg,每日1次;瑞舒伐他汀钙片10 mg,每晚1次'。出院后自觉左下肢无力好转,但仍未恢复正常。本次就诊7 d前自觉左下肢无力较前加重,行动缓慢,呈跛行,为求进一步诊治收我科。起病以来意识清楚,精神欠佳,饮食、睡眠可,大小便正常,体重增加约5 kg。既往无高血压病、糖尿病、心脏病史。入院体格检查:语速慢。高级智能活动:记忆力、判断力、理解力、计算力下降,时间地点定向可。脑神经未见异常。运动系统:左下肢肌力Ⅳ+级,左侧上下肢腱反射(+++),余正常。共济运动:左侧跟膝胫试验欠稳准。感觉系统:深浅感觉均正常。脑干及病理反射:脑干(嚼肌反射、额眼轮匝肌反射、掌颏反射)反射阳性,左侧霍夫曼征、左侧巴宾斯基征、查多克征阳性。脑膜刺激征阴性。
图2 遗传性小脑血管病一家系中先证者(Ⅱ11)的头颅磁共振成像、磁共振血管成像结果。可看出随年龄增长,患者的多发腔隙性梗死灶、微出血灶、外囊、侧脑室周边白质病变进行性加重,不累及U形纤维,颞极受累在该类疾病中不明显。A~D:先证者39岁;E~H:先证者43岁;I~L:先证者45岁;M~P:先证者46岁;Q:先证者45岁;R:先证者45岁;S:先证者46岁
二、辅助检查
1.先证者实验室血清检测:
同型半胱氨酸23.1 μmol/L(正常值5.0~15.0 μmol/L);维生素B12 165 pg/ml(正常值180~914 pg/ml)。甲状腺功能七项:甲状腺球蛋白抗体38.4 IU/ml(正常值0~4.0 IU/ml)。抗链球菌'O'测量208.2 IU/ml(正常值0~223.0 IU/ml);类风湿因子定量9.6 IU/ml(正常值0~30.0 IU/ml);C反应蛋白定量0.29 mg/L(正常值0~10.00 mg/L);免疫球蛋白A 2.24 g/L(正常值0.74~4.39 g/L);免疫球蛋白M 2.13 g/L(正常值0.40~2.36 g/L);补体C3 1.36 g/L(正常值0.89~1.79 g/L);补体C4 0.17 g/L(正常值0.15~0.46 g/L);余均阴性。
2.神经影像学:
先证者(Ⅱ11)头颅MRI示:双侧放射冠区、侧脑室体旁、双侧侧脑室前角旁及脑桥多发陈旧腔隙性梗死;脑白质脱髓鞘,轻度脑萎缩;双侧额颞叶、左侧枕叶、双侧海马区、右侧大脑脚及脑桥、小脑蚓及右侧脑室三角区多发微出血灶(图2)。颈椎+胸椎平扫+增强磁共振示:颈椎退变并C4/5、C5/6椎间盘突出;胸椎轻度退变;T8椎体脂肪沉积。颈部血管超声无异常。先证者二哥(Ⅱ4)头颅MRI提示双侧侧脑室旁及额叶片状稍长T2信号,FLAIR高信号,提示缺血性脑白质脱髓鞘。四姐(Ⅱ7)头部CT示双侧侧脑室旁及前后角至皮质下脑白质区连续低密度影,提示缺血性脑白质病变(图3)。
图3 遗传性小脑血管病一家系中家系成员头颅磁共振成像(MRI)及CT结果。A~C:为先证者二哥(Ⅱ4),59岁,体健,头颅MRI无明显异常;D、E:为先证者四姐(Ⅱ7),反复卒中、认知下降,头颅CT可见侧脑室周边至皮质下白质大片状缺血性白质病变
3.皮肤活检:
电镜下见皮下各层结构清晰,皮下血管部分管壁稍增厚,少部分皮下血管的外周有少量炎性细胞浸润,血管外周水肿,且少数血管管壁疏松、分层,未见典型嗜锇颗粒(图4)。
图4 先证者皮肤活体组织检查电镜图,多个动脉血管观察未见嗜锇颗粒沉积
4.神经心理量表评估:
先证者MMSE评分28分,MoCA评分23分,MES评分67分,ADL(20项)评分24分,汉密尔顿抑郁量表(17项)评分18分,轻度抑郁状态,有自杀念头,生活丧失兴趣。NPI评分2分。记忆力:费城词语学习训练(12词)即刻回忆、延迟回忆、延迟再认均正常;语言:词语流畅性(动物)异常;执行功能:连线测试-A、连线测试-B时间延长;视空间能力:画钟试验及Rey-Osterrieth复杂图形均不能完成;注意力:数字广度正常。认知相关分测验提示:语言、视空间、执行功能明显下降,记忆力及注意力保留。
5.先证者及亲属基因检测及变异致病性分析:
全外显子测序提示先证者(Ⅱ11)存在HTRA1基因4号外显子第821位碱基由鸟嘌呤突变为腺嘌呤(c.821G>A),导致该位置氨基酸由精氨酸变为谷氨酰胺(p.R274Q),为杂合错义突变。先证者的女儿该位点无突变,四姐(Ⅱ7)、五姐(Ⅱ9)携带相同位点突变,二哥(体健,Ⅱ4)该位点无突变,侄女(Ⅲ9)该位点无突变(图5)。同时排除致病外显子周边内含子可能致病性突变,全基因组CNV可能致病突变。
图5 Sanger测序验证先证者及其家系成员HtrA丝氨酸蛋白酶1基因突变。A:先证者(Ⅱ11)存在c.821G>A突变(箭头);B:先证者女儿(Ⅲ11),22岁,该位点无突变(箭头);C:先证者侄女(Ⅲ9),18岁,体健,该位点无突变(箭头);D:先证者二哥(Ⅱ4),59岁,体健,该位点无突变(箭头);E:先证者四姐(Ⅱ7),53岁,反复卒中,认知、情感障碍,存在c.821G>A突变(箭头);F:先证者五姐(Ⅱ9),48岁,仅有颈椎、腰椎疼痛主诉,存在c.821G>A突变(箭头)
该可能致病突变在正常人群数据库频率为0.000 01,在HGMD专业版数据库、dbSNP数据库、Genome Aggregation Database (gnomAD)数据库、Exome Aggregation Consortium(ExAC)数据库(ExAC-ALL及ExAC-EAS)及1 000 Genomes Project仅见该位点纯合突变报道,排除核苷酸多态性,未见该位点杂合突变报道及相关文献。蛋白功能预测软件预测HTRA1基因的c.821G>A(p.R274Q)致病性:蛋白功能预测软件SIFT、PolyPhen_2、Mutation Taster的预测结果分别为有害、致病、致病突变。蛋白3D模型如图6所示,人类HTRA1基因274位点氨基酸序列保守性分析结果显示在不同物种进化中有高度保守性(图7)。家系中存在明确的共分离现象,按照2015年美国医学遗传学与基因组学学会和美国分子病理学会的基因变异解读标准和指南[8]考虑为likely-pathogenic(可能致病)。
图6 蛋白3D模型预测(该图片为作者原创)。A:HtrA丝氨酸蛋白酶1 3D模型(PDB ID:3NZI),三级结构呈现同源三聚体,以及单体形式(蓝色方框);B:单聚体形态建模
图7 不同物种之间基因保守性分析。HtrA丝氨酸蛋白酶1基因p.R274Q位点(红色方框)在人(NP_002766)、家鼠(NP_062510)、褐鼠(NP_113909)、猕猴(NP_001245105)、牛(NP_001269011)、马(XP_023493776)物种间进化呈高度保守性