隨訪十年的脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)3型一家系研究及倫理學(xué)分析

康健捷 項薇 鄧兵梅 楊紅軍 彭凱潤 王偉民

脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)( Spinocerebellar ataxias，SCAs)是一大類由于遺傳因素造成的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，多為常染色體顯性遺傳，占神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病的10%～15%，患病率為1～4/10萬[1]。SCAs有明顯的遺傳異質(zhì)性和基因多效性，所以患者的臨床表現(xiàn)錯綜復(fù)雜、病情輕重不一，對于臨床分型就增加了很大的難度，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，基因診斷已成為診斷SCAs亞型的標(biāo)準(zhǔn)，目前已有30多種[2]致病基因被定位，其中脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)3型(SCA3)是亞洲人種最常見的亞型，多呈常染色體顯性遺傳。本研究結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)對1個隨訪10年的SCA3家系發(fā)病的臨床特征、影像學(xué)特點(diǎn)和基因型及相關(guān)倫理學(xué)進(jìn)行討論，以提高臨床醫(yī)生對SCA3的認(rèn)識。

1 資料與方法

1.1 家系調(diào)查 先證者為女性，廣東籍患者，因行走不穩(wěn)5年、言語不清2年于2007年1月18日收住本院，先證者的外婆、母親及舅舅也有類似癥狀，未就醫(yī)，均已故，具體死因不詳。遂展開家系調(diào)查。2007年該家系4代15名成員中共有5人發(fā)病。隨訪10年，截止2017年1月該家系4代21名成員中共有7人發(fā)病。

1.2 研究對象 家系中I2、II2、II5、Ⅲ2、Ⅲ5、Ⅲ7、Ⅲ20為患者, 共7例(其中I2、II2、II5已故，為回顧性診斷 )，另6例來自上述家系的第2代、第3代和第4代的無癥狀的“健康”個體：II4、Ⅲ4、Ⅲ8、Ⅲ9、Ⅲ11、Ⅳ1。

1.2 方 法

1.2.1 知情同意 按照知情同意原則，向所有申請基因診斷者說明基因測試的目的、程序、可能出現(xiàn)的情況、目前所能檢測的范圍，并保證保守秘密，尊重其隱私權(quán)，如果受試人無法理解或為18歲以下未成年人，則向其陪護(hù)人、父母做出解釋。

1.2.2 基因檢測 先證者為Ⅲ5，女性，2012年對先證者進(jìn)行SCAl、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCAl2 和齒狀核紅核蒼白球丘腦路易斯核萎縮(dentatorubral pallidoluysian atrophy，DRPLA) 致病基因檢測，明確SCA亞型，確診為SCA3。2013年對Ⅲ7檢測相應(yīng)異?；颍?015年對Ⅲ20檢測相應(yīng)異?；?，2016年對II4、Ⅲ4、Ⅲ8、Ⅲ9、Ⅲ11、Ⅳ1檢測相應(yīng)異?；颉３槿⊥庵莒o脈血2 mL，依地酸鈉鈣(EDTA) 抗凝，采用全血基因組DNA 抽取試劑盒提取基因組DNA作為PCR擴(kuò)增模板。引物設(shè)計、PCR擴(kuò)增以及DNA測序由廣州金域醫(yī)學(xué)檢驗中心完成。

1.2.3 遺傳咨詢 檢測資料通知受試者本人, 未成年人則通知其父母,向他們解釋SCA遺傳方式、基因突變形式、臨床主要癥狀、目前的治療狀況和護(hù)理相關(guān)知識，詳細(xì)宣教產(chǎn)前診斷相關(guān)知識，并鼓勵患者積極配合治療以改善生活質(zhì)量。

2 結(jié) 果

2.1 家系調(diào)查 截止2017年1月該家系4代人中有7人有步態(tài)不穩(wěn)等表現(xiàn)，其中Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ5、Ⅲ5表現(xiàn)為行走不穩(wěn)、言語不清、飲水嗆咳，已死亡。Ⅰ2：42歲起病，59歲去世；Ⅱ2：39歲起病，56歲去世；Ⅱ5：30歲起病，55 歲去世；Ⅲ2：32歲起病，現(xiàn)40歲，吐字不清、飲水嗆咳、扶手杖行走，生活自理；Ⅲ5：26歲起病，36歲窒息死亡；Ⅲ7：28歲起病，現(xiàn)36歲，吐字不清、飲水嗆咳、行走不穩(wěn)、扶手杖行走，生活自理；Ⅲ20：24歲起病，現(xiàn)26歲，需攙扶下才能行走，發(fā)音困難、吞咽困難。3代發(fā)病平均年齡分別為42、34.5、27.5歲。其家系見圖1。

2.2 臨床表現(xiàn)、體征、輔助檢查、致病基因測序和頭顱磁共振檢查 患者家系成員檢測SCA3相應(yīng)異?；蝻@示：無臨床癥狀的Ⅱ4、Ⅲ4、Ⅲ8、Ⅲ11、Ⅳ1的SCA3相關(guān)基因的CAG 重復(fù)數(shù)為14～41次，屬于正常范圍。無臨床癥狀的Ⅲ9，30歲，查體可見雙側(cè)巴氏征陽性，CAG 重復(fù)數(shù)為77次，確診為SCA3癥狀前患者。7例患者和1例癥狀前患者的臨床表現(xiàn)、體征和致病基因檢測、核磁共振成像(表1)?；颊呔鶡o認(rèn)知功能障礙，無感覺障礙。實驗室檢查：肝、腎功能、血電解質(zhì)、血脂、腫瘤指標(biāo)、甲狀腺功能、葉酸、維生素B12 血濃度、肌酶、銅藍(lán)蛋白、免疫學(xué)指標(biāo)均正常。影像學(xué)檢查：肝、膽、脾、胰、腎B超均未見異常。

圖1 SCA3患者的家系圖

表1 7例患者和1例癥狀前患者發(fā)病特點(diǎn)及異常等位基因CAG重復(fù)數(shù)目

2.2.1 病例1(先證者) Ⅲ5，女性，26歲起病，因行走不穩(wěn)5年、言語不清2年于2007年1月住院診治。患者于2002年1月出現(xiàn)行走欠穩(wěn)，2003年2月出現(xiàn)雙手動作笨拙、步伐變小、步態(tài)不穩(wěn)，2005年1月出現(xiàn)言語不清，飲水嗆咳、吞咽困難、全身消瘦明顯、四肢肌肉萎縮，行走時蹣跚步態(tài)，容易跌倒，需扶手杖行走，2007年1月發(fā)音困難，需家人攙扶下緩慢行走，長期臥床，生活不能自理，2012年8月因窒息死亡。2007年1月查體：體型消瘦，對答切題，構(gòu)音欠清，語速緩慢，小腦性語言。定向力、記憶力、計算力正常。眼球上視受限，其余各向活動正常，瞳孔等大、等圓，直徑約3.0mm，對光反射靈敏，雙眼水平眼震，閉目有力，鼻唇溝對稱，伸舌居中，可見舌肌顫搐，懸雍垂居中，雙側(cè)咽反射遲鈍。四肢肌肉萎縮，肌張力稍增高，肌力Ⅴ-級，四肢腱反射亢進(jìn)，雙側(cè)霍夫曼征(+)，雙側(cè)踝陣攣(+)，雙側(cè)巴氏征(+)。深淺感覺對稱正常。雙手意向性震顫，雙側(cè)指鼻試驗、跟膝脛試驗不穩(wěn)不準(zhǔn)，輪替動作笨拙，雙上肢反擊征(+)。不能獨(dú)自站穩(wěn)，攙扶下行走呈寬基底步態(tài)，閉目難立征(+)。頸軟，無抵抗。頭顱MRI檢查提示小腦和腦干萎縮(圖2)。2012年2月查體：不能站立行走，鼻飼飲食，重度營養(yǎng)不良，發(fā)音困難，突眼，四肢肌肉萎縮，肌張力增高，其余查體同前?；驒z測：進(jìn)行SCAl、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCAl2 和DRPLA致病基因檢測和DNA測序顯示，SCA3 相關(guān)基因的CAG 重復(fù)數(shù)為77 次(圖3)(正常參考值<44次)，屬于全突變范圍，符合SCA3 的基因突變特征，其他亞型SCAl、SCA2、SCA6、SCA7、SCAl2、DRPLA相關(guān)基因的CAG 重復(fù)數(shù)屬于正常范圍，確診為SCA3。

2.2.2 病例2 Ⅲ2，女性，40歲。因行走不穩(wěn)8年、言語不清5年于2016年12月就診?；颊哂?008年2月出現(xiàn)行走欠穩(wěn)，步基變寬，2011年4月出現(xiàn)言語欠清，講話不流暢，有飲水嗆咳，現(xiàn)經(jīng)口進(jìn)食，尚可獨(dú)自行走，行走不穩(wěn)?；驒z測顯示SCA3 相關(guān)基因CAG 重復(fù)數(shù)為76次。

圖2 先證者Ⅲ5的頭顱MRI顯示小腦和腦干萎縮

圖3 先證者Ⅲ5的基因檢測顯示異?；蚱蜟AG重復(fù)數(shù)目為77次

2.2.3 病例3 Ⅲ7，女性，36歲。因行走不穩(wěn)4年、言語不清1年于2013年11月就診。患者于2009年5月出現(xiàn)行走欠穩(wěn)，步基變寬，2012年7月出現(xiàn)言語欠清，講話不流暢，偶有飲水嗆咳。頭顱MRI檢查提示小腦萎縮。2016年3月行走不穩(wěn)明顯，尚可獨(dú)自行走，經(jīng)口進(jìn)食，有飲水嗆咳，語言不流利。2013年基因檢測顯示SCA3 相關(guān)基因CAG 重復(fù)數(shù)為76次。

2.2.4 病例4 Ⅲ20，男性，27歲。因行走不穩(wěn)2年、言語不清1年于2015年7月就診?；颊哂?013年6月出現(xiàn)行走欠穩(wěn)，癥狀進(jìn)展較快，2014年7月出現(xiàn)言語欠清，講話不流暢，飲水嗆咳，行走不穩(wěn)加重，容易跌倒，需要扶手杖行走，2016年6月攙扶下行走，進(jìn)食困難，發(fā)音困難。頭顱MRI檢查提示小腦萎縮。2015年7月基因檢測顯示SCA3 相關(guān)基因CAG 重復(fù)數(shù)為78次。

2.2.5 癥狀前患者 Ⅲ9，男性，30歲。無行走欠穩(wěn)等臨床癥狀。2016年12月行基因檢測顯示SCA3 相關(guān)基因CAG 重復(fù)數(shù)為77次。

2.3 治 療

給予Ⅲ5、Ⅲ7、Ⅲ20巴氯芬、加巴噴丁減輕肢體肌肉痙攣和疼痛。給予Ⅲ7丙戊酸鈉2年余，臨床癥狀逐漸緩慢加重，按時監(jiān)測肝腎功能、血常規(guī)、血氨。Ⅲ20曾在外院進(jìn)行干細(xì)胞移植治療，無明顯療效，

3 討 論

SCA3是一種延遲的神經(jīng)系統(tǒng)常染色體顯性遺傳性退行性疾病，具有高度的臨床異質(zhì)性，它是脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)中最為常見的亞型，幾乎占所有SCA患者的50%[3-4]；病變主要累及小腦, 也可影響到橋腦、延髓、橄欖、脊髓和視神經(jīng)；發(fā)病年齡20～60歲，但大多于20～40歲起病[5-6]。臨床表現(xiàn)以小腦性共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙為突出表現(xiàn)，SCAs 各亞型間臨床表現(xiàn)較為相似，僅依照其臨床癥狀進(jìn)行分型及確診非常困難。因為SCAs 各亞型致病基因及突變位點(diǎn)不同，所以通過基因突變檢測可以將其區(qū)別開來[7]。

該家系7例患者均表現(xiàn)為行走不穩(wěn)、構(gòu)音不清、飲水嗆咳，神經(jīng)系統(tǒng)陽性體征為小腦性共濟(jì)失調(diào)、延髓麻痹和錐體束征，3例患者頭顱MRI檢查提示小腦萎縮，定位于小腦和延髓?；颊呔[匿起病，逐漸進(jìn)展，結(jié)合患者有明確的家族史，3代人中均有患者，男、女均發(fā)病，定性診斷首先考慮為常染色體顯性遺傳的神經(jīng)系統(tǒng)變性病：遺傳性小腦性共濟(jì)失調(diào)。對先證者Ⅲ5進(jìn)行SCA3 相關(guān)基因的CAG 重復(fù)數(shù)為77次，屬于全突變范圍，符合SCA3 的基因突變特征，其他亞型SCAl、SCA2、SCA6、SCA7、SCAl2、DRPLA相關(guān)基因的CAG重復(fù)數(shù)屬于正常范圍，確診為SCA3。文獻(xiàn)有報道少數(shù)SCA3 家系患者可出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙[8-11]與嗅覺障礙[12]、聽力障礙[13]，表明SCA3 具有很高的表型異質(zhì)性。本家系患者未出現(xiàn)上述癥狀。

2007年該家系4代15名成員中共有5人發(fā)病，其中3人已死亡。隨訪10年，先證者Ⅲ5于發(fā)病10年窒息死亡，Ⅲ2、Ⅲ7、Ⅲ20分別于2008年、2009年、2013年發(fā)病，截止2017年1月該家系4代21名成員中共有7人發(fā)病。除第4代由于年齡尚小，在2個月～13歲之間未發(fā)病, 其余每代均有患者。雙親中有一方為患者，子代必有該病患者(Ⅲ2的子代已經(jīng)經(jīng)過基因檢測CAG重復(fù)數(shù)屬于正常范圍，Ⅲ7、Ⅲ9的子代年齡尚小，均未發(fā)病)。雙親正常者其子代無發(fā)病, 如II4和Ⅲ4的SCA3相關(guān)基因的CAG重復(fù)數(shù)屬于正常范圍，其子代也不會發(fā)病，符合常染色體顯性遺傳。該家系前3代24～42歲發(fā)病，即早期一般不發(fā)病，達(dá)到一定年齡才表現(xiàn)出明顯的臨床癥狀，如在隨訪中Ⅲ2、Ⅲ7、Ⅲ20發(fā)病年齡分別為32、28、24歲。第4代由于年齡較小，均未發(fā)病。3代發(fā)病平均年齡分別為42、34.5、27.5歲。發(fā)病年齡逐代提前，病情發(fā)展速度逐代加快，符合遺傳早現(xiàn)現(xiàn)象。

脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)3型又稱馬查多約瑟夫病(Machado-Joseph disease,MJD)。因SCA3和MJD的疾病基因位于相同位點(diǎn)即14 q32 12而合稱為脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)3型/馬查多約瑟夫病(SCA3/MJD)。研究顯示SCA3/MJD導(dǎo)致編碼蛋白ataxin-3羧基端形成異常擴(kuò)展的多聚谷氨酰胺(polyglutamine，PolyQ)肽鏈被認(rèn)為是引起病理改變的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)，從而引起蛋白的錯誤折疊[14]，在神經(jīng)系統(tǒng)中形成泛素陽性核內(nèi)包涵體(neuronal intranuclear inclusions，NIIs)，通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用產(chǎn)生選擇性神經(jīng)細(xì)胞毒性作用[15]。正常人CAG重復(fù)次數(shù)為12～42次，患者為52～84 次，且其CAG異常重復(fù)次數(shù)越多，發(fā)病越早且越重[16-19]。本家系中CAG 重復(fù)數(shù)最多的為Ⅲ20是78次，發(fā)病年齡24歲，發(fā)病較早，行走不穩(wěn)進(jìn)展較快，發(fā)病3年已不能獨(dú)自行走，有進(jìn)食困難、發(fā)音困難，病情較重。本家系Ⅲ5的CAG重復(fù)數(shù)為77次，發(fā)病年齡26歲，發(fā)病5年已經(jīng)長期臥床，生活不能自理，發(fā)病10年因窒息去世。而Ⅲ2、Ⅲ7的CAG重復(fù)數(shù)均為76次，她們均在行走欠穩(wěn)發(fā)病3年出現(xiàn)言語不清，并進(jìn)行性加重，但發(fā)病年齡稍晚，分別為32和28歲，病情較輕，發(fā)病8年尚可獨(dú)自行走，可經(jīng)口進(jìn)食，這種現(xiàn)象可能是由于Ⅲ5的CAG 重復(fù)數(shù)多于后兩者，這與報道的發(fā)病規(guī)律一致。但Ⅲ9的CAG重復(fù)數(shù)為77次，與Ⅲ5相同，但目前30歲，尚未發(fā)病，這種現(xiàn)象可能與性別等遺傳異質(zhì)性有關(guān)。由于不同患者具有不同的遺傳基礎(chǔ)，從而導(dǎo)致發(fā)病年齡、病程進(jìn)展、病情嚴(yán)重程度以及預(yù)后等都可能不同。

目前，SCA3尚無特異性治療，主要是對癥治療，巴氯芬、加巴噴丁減輕肢體肌肉痙攣和疼痛，丙戊酸鈉[20]、伐倫克林[21]、拉莫三嗪[22]可能改善臨床癥狀、延緩病情的進(jìn)展。目前體外試驗和動物實驗基因治療顯示在細(xì)胞培養(yǎng)實驗中利用RNA干擾技術(shù)有選擇地讓SCA3的致病基因產(chǎn)生了“沉默”，而不影響正?；虻墓δ躘23]，但用于臨床還很遙遠(yuǎn)。近年來，立體定向神經(jīng)干細(xì)胞移植手術(shù)治療小腦萎縮已在臨床上開展，針對SCAs 患者的治療已經(jīng)取得了一定療效，這可能為SCAs 患者的治療帶來新的希望[23-25]。不過，本家系Ⅲ20曾在外院進(jìn)行干細(xì)胞移植治療無明顯療效。正因為SCA3尚無特異性治療，所以面對患有SCA3的患者，醫(yī)生的職責(zé)不僅在于提高臨床診斷和基因檢測水平，更要通過長期隨訪，及時調(diào)整對癥治療用藥，提高治療效果以改善患者的生活質(zhì)量，同時建立患者對醫(yī)生的信任并增加對此疾病的認(rèn)識，促進(jìn)家族成員積極地進(jìn)行基因檢測，篩選癥狀前患者，并提供遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷以防止帶有異常基因的胎兒出生，這有利于提高患者的優(yōu)生優(yōu)育。而現(xiàn)在所面臨的問題是雖然基因診斷較傳統(tǒng)診斷方法能更早更準(zhǔn)確地診斷疾病及分型, 但同時可加重患者的心理負(fù)擔(dān), 若患者的隱私不能得到保護(hù), 將會帶來一系列的社會歧視與輿論壓力,嚴(yán)重?fù)p害了患者的婚姻生活和就業(yè)等權(quán)益，所以患有遺傳病的家系成員一般都是出于此顧慮，才遲遲不愿接受基因檢測。但因SCA3屬于延遲的神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病，大多于20～40歲起病，許多患者在生育時尚未發(fā)病，也未行基因檢測，不知自己是否會患病及遺傳給后代，從而生活在對此病的疑慮和恐懼的陰影之中，嚴(yán)重影響家庭生活和工作。因此，醫(yī)生對整個家系的心理疏導(dǎo)非常重要，詳細(xì)的遺傳咨詢和疾病相關(guān)知識的宣教對每個家系成員都意義重大。該家系中Ⅲ4經(jīng)過基因檢測已經(jīng)明確未遺傳SCA3異?；颍_定了自己和孩子均不會發(fā)病，才終于卸下心理包袱，可以輕松健康的生活。家系成員Ⅲ9尚無臨床癥狀，但不知自己將來是否會發(fā)病，在隨訪醫(yī)生的耐心宣教下接受了基因檢測，雖然經(jīng)基因檢測CAG重復(fù)數(shù)目為77次，被確診為SCA3癥狀前患者，致病基因的外顯率為100%，但是當(dāng)再次生育下一代時可進(jìn)行產(chǎn)前診斷以防止帶有異?；虻奶撼錾?，保證孕育健康的后代。家系成員Ⅲ11因為有一側(cè)肢體麻木乏力，懷疑自己也遺傳了此病而情緒低落，尤其是其妻子懷孕以后擔(dān)心胎兒也可能被遺傳這種疾病，所以計劃人工流產(chǎn)并且提出離婚。經(jīng)過隨訪醫(yī)生仔細(xì)問診和查體，診斷患者的肢體麻木乏力是由頸椎病所致，基因檢測結(jié)果也證實CAG重復(fù)數(shù)目在正常范圍內(nèi)，不會發(fā)病，避免了人工流產(chǎn)和離婚的結(jié)局?？傊L期隨訪和全程的心理疏導(dǎo)能夠幫助患者更好地建立信心去工作和生活以及積極配合治療，促進(jìn)家族成員更積極地進(jìn)行基因檢測，讓癥狀前患者及其家人明白此病易受外顯率的影響而病情輕重不一，不要產(chǎn)生恐懼心理，經(jīng)過產(chǎn)前基因診斷可以避免家族缺陷延續(xù)。同時，應(yīng)該制定更加完善的法律法規(guī)，確保個人隱私不受侵犯，避免遭受歧視，并加強(qiáng)相關(guān)知識的宣教，保障患者心理健康。

綜上所述，SCA3為一組神經(jīng)系統(tǒng)遺傳性疾病，臨床特征以小腦性共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙為突出表現(xiàn)，具有高度異質(zhì)性，CAG 重復(fù)序列數(shù)目的檢測對于基因診斷和癥狀前診斷是一種十分有效的方法。臨床要嚴(yán)格按照醫(yī)學(xué)倫理規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪z傳檢測。長期有效的隨訪和心理輔導(dǎo)可促進(jìn)家族成員進(jìn)行基因篩查，有助于發(fā)現(xiàn)癥狀前患者及促進(jìn)產(chǎn)前診斷，對患病家系的優(yōu)生優(yōu)育意義重大。