神經(jīng)元蠟樣脂褐質(zhì)沉積癥3 例臨床及基因變異分析

王 瑤 禚志紅 孔惠敏 靳培娜 方 敩 王懷立

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科（河南鄭州 450000）

神經(jīng)元蠟樣脂褐質(zhì)沉積癥（neuronal ceroid lipofuscinosis，NCL），也被稱為Batten 病，是兒童時(shí)期常見的神經(jīng)退行性疾病，主要臨床表現(xiàn)為認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能減退、癲癇發(fā)作、進(jìn)行性視力喪失、早逝[1]。此前NCL 按發(fā)病年齡分為4 類：嬰兒型、晚嬰型、少年型和成年型。隨著遺傳基因和生化的最新研究進(jìn)展，學(xué)者對(duì)NCL 以基因分層方式進(jìn)行了新的分類，以便有效地進(jìn)行臨床管理及作為未來(lái)基因治療的基礎(chǔ)[2]。目前PPT 1、TPP 1、DNAJC 5、CLN 3、CLN 5、CLN 6、MFSD 8、CLN 8、CTSD、GRN、ATP 13 A 2、CTSF和KCDT 7基因變異被認(rèn)為與NCL 發(fā)病相關(guān)[3]。組織病理學(xué)檢查或基因檢測(cè)可明確診斷[4]。本研究分析3個(gè)家系NCL患兒的臨床特點(diǎn)，并進(jìn)行遺傳學(xué)分析，以提高臨床醫(yī)師對(duì)該病的認(rèn)識(shí)。

1 臨床資料

例1，女，3歲4個(gè)月，因認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)倒退1年余，抽搐4 個(gè)月就診?；純?～4 個(gè)月抬頭，6 個(gè)月會(huì)坐，7 個(gè)月翻身，11 個(gè)月扶站，1 周歲可以獨(dú)走，8 個(gè)月會(huì)無(wú)意識(shí)喊“媽媽”。患兒1 歲半時(shí)開始出現(xiàn)認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)逐漸倒退，現(xiàn)不能獨(dú)坐、不會(huì)走路、不會(huì)說(shuō)話，不會(huì)咀嚼。3歲1個(gè)月時(shí)出現(xiàn)抽搐，表現(xiàn)為雙目左斜、雙上肢屈曲、四肢快速抖動(dòng)，手心、足心多汗，約1 小時(shí)緩解。予服用左乙拉西坦、托吡酯，仍有發(fā)作，4、5 次/d?；純合礕2P2，足月剖宮產(chǎn)，出生體質(zhì)量3.0 kg?；純荷笥行律鷥焊吣懠t素血癥，予以藍(lán)光照射治療。母孕期體健，無(wú)有毒有害物質(zhì)接觸史。父母體健，非近親結(jié)婚。有1個(gè)哥哥8歲，1歲半前發(fā)育正常，會(huì)獨(dú)走、會(huì)說(shuō)間斷的單詞，之后出現(xiàn)認(rèn)知及運(yùn)動(dòng)倒退，現(xiàn)不會(huì)翻身、不能站立、不會(huì)說(shuō)話、不會(huì)咀嚼；3 歲時(shí)開始出現(xiàn)抽搐，表現(xiàn)為雙眼上翻、牙關(guān)緊閉、口吐白沫、四肢強(qiáng)直抖動(dòng)，持續(xù)約半小時(shí)緩解；予以左乙拉西坦、復(fù)方苯巴比妥口服，抽搐較前有緩解；現(xiàn)間隔5～6 天發(fā)作1 次，表現(xiàn)為四肢快速抖動(dòng)。體格檢查：神清，豎頭不穩(wěn)，不能獨(dú)坐，不會(huì)走路，雙肺呼吸音清，心律不齊，四肢肌張力可，病理反射陰性。實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)、血生化、乳酸及血氨無(wú)異常。腦電圖（EEG）正常。雙眼彩超示右眼玻璃體輕渾，視神經(jīng)回聲前方可見小凹陷；左眼玻璃體內(nèi)未見明顯異常回聲（圖1）。頭顱磁共振成像（MRI）示幕上腦室系統(tǒng)擴(kuò)張，雙側(cè)大腦半球腦溝及腦裂可見增寬加深，考慮輕度腦萎縮（圖2）。

圖1 先證者1 雙眼彩超報(bào)告

圖2 患兒頭顱MRI 表現(xiàn)

例2，女，5 歲2 個(gè)月，因發(fā)育倒退3 年余就診。患兒3個(gè)月抬頭，6～7個(gè)月會(huì)坐、翻身，12個(gè)月扶站，1歲2個(gè)月獨(dú)走，1歲時(shí)會(huì)叫“爸爸、媽媽”。1歲半走路易摔跤，2歲半不能走路，2歲后不再說(shuō)話，2歲左右咀嚼困難；現(xiàn)不能獨(dú)坐，不會(huì)說(shuō)話，流質(zhì)飲食?；純合礕2P2，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量3.3 kg。生后無(wú)窒息、搶救史。母孕期體健，無(wú)有毒有害物質(zhì)接觸史。父母體健，非近親結(jié)婚。有1 個(gè)哥哥，1 歲半前發(fā)育正常，會(huì)獨(dú)走、叫“爸爸、媽媽”；之后出現(xiàn)認(rèn)知及運(yùn)動(dòng)倒退，現(xiàn)已去世。體格檢查：神清，頭可居中，不能獨(dú)坐，不能站立，不認(rèn)人；心肺腹無(wú)異常，足背屈角大，病理反射陰性。實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)、血生化、乳酸及血氨無(wú)異常。頭顱MRI示額葉腦白質(zhì)中心在T2WI呈低信號(hào)，額顳葉周圍腦白質(zhì)T2WI不明顯；側(cè)腦室前角旁及后角旁腦白質(zhì)糾集；胼胝體偏??；腦白質(zhì)髓鞘化過(guò)程落后，腦溝裂增寬，可疑輕度腦萎縮，腦發(fā)育不良（圖2）。

例3，女，6歲5個(gè)月，因發(fā)育倒退、抽搐1年余就診?；純?個(gè)月抬頭，6～7個(gè)月會(huì)坐、翻身，1歲2個(gè)月會(huì)扶站，1歲5個(gè)月會(huì)獨(dú)走，1歲2個(gè)月時(shí)會(huì)叫“爸爸、媽媽”；自幼智力稍差于同齡兒，但可正常上學(xué)。患兒于5歲3個(gè)月開始出現(xiàn)認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)的逐漸倒退，現(xiàn)可自行走路，但雙腿發(fā)軟；吐字不清、不會(huì)寫字、不認(rèn)字；同時(shí)伴抽搐，表現(xiàn)為雙目上翻、眨眼、咂嘴、四肢強(qiáng)直，無(wú)口吐白沫、大小便失禁等癥狀，持續(xù)約1分鐘緩解，緩解后嗜睡；未給予特殊治療。6歲時(shí)再次出現(xiàn)抽搐，表現(xiàn)同前，給予左乙拉西坦口服。3個(gè)月前漏服藥物后出現(xiàn)抽搐1 次，表現(xiàn)為突然摔倒、呼之不應(yīng)、雙眼半閉、四肢強(qiáng)直?，F(xiàn)患兒規(guī)律服藥，未再發(fā)作?；純合礕2P2，足月順產(chǎn)，出生體質(zhì)量4.0 kg。生后無(wú)窒息、搶救史。母孕期體健，無(wú)有毒有害物質(zhì)接觸史。父母體健，非近親結(jié)婚。有1個(gè)姐姐14歲，體健。體格檢查：智力落后，不認(rèn)字，不能寫字，不能準(zhǔn)確計(jì)算10 以內(nèi)加減法，吐字不清，視力下降，在1m外不能辨認(rèn)家人，心肺腹正常，四肢肌張力可，病理反射陰性。實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)、血生化、乳酸及血氨無(wú)異常。視頻腦電圖示兒童異常腦電圖；背景活動(dòng)偏慢，清醒期廣泛性或額區(qū)為主的慢波陣發(fā)，睡眠期左側(cè)前額區(qū)或雙側(cè)枕區(qū)為主的尖慢波發(fā)放，監(jiān)測(cè)中記錄到發(fā)作期圖形。視覺(jué)誘發(fā)電位示雙眼P100潛伏時(shí)延遲，波形分化差。頭顱MRI示小腦體積減少，小腦腦溝增寬，枕大池增大，提示小腦萎縮（圖2）。

為進(jìn)一步明確診斷，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)及家屬知情同意，對(duì)3 例患兒及其家屬行全外顯子基因檢測(cè)。采用EDTA 抗凝試管，抽取先證者及家屬外周血各2 mL，QIAGEN 基因組DNA 提取試劑盒（QIAamp DNA blood Minikit）提取外周血白細(xì)胞基因組DNA，利用NovaSeq 6000基因測(cè)序儀，將獲得的質(zhì)控合格的文庫(kù)進(jìn)行高通量測(cè)序，并根據(jù)基因檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行Sanger 測(cè)序分析。結(jié)果顯示，例1 的PPT 1基因存在復(fù)合雜合變異，c.124+1 G＞A 和c.413 C＞T，其中c.124+1G＞A遺傳自父親，編碼區(qū)第124號(hào)核苷酸后內(nèi)含子中第1 位核苷酸由G 變?yōu)锳；c.413 C＞T遺傳自母親，導(dǎo)致編譯第138 號(hào)氨基酸由絲氨酸變?yōu)榱涟彼幔╬.Ser138Leu），見圖3。c.124+1G＞A發(fā)生在splicing 區(qū)域，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能改變；HGMD 數(shù)據(jù)庫(kù)有此變異致病的報(bào)道。c.413C＞T，蛋白功能預(yù)測(cè)結(jié)果為有害，疑似致病性變異；HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)有此變異致病的報(bào)道。結(jié)合臨床表現(xiàn)和家系特點(diǎn)，可判定該復(fù)合雜合變異為致病變異。例2 及其哥哥的PPT 1基因存在復(fù)合雜合變異，c.181 C＞T 和c.536+1 G＞A，其中c.181 C＞T 遺傳自父親，導(dǎo)致編譯第61 號(hào)氨基酸Arg的密碼子變?yōu)榻K止密碼子（p.Arg61Ter），使肽鏈合成提前終止；c.536+1 G＞A 遺傳自母親，編碼區(qū)第536號(hào)核苷酸后內(nèi)含子中第1位核苷酸由G變?yōu)锳（圖4）。兩個(gè)變異位點(diǎn)分別在Clinvar和HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)中有致病報(bào)道。結(jié)合臨床表現(xiàn)及檢查結(jié)果，判定為致病變異。例3 的CLN 8基因存在復(fù)合雜合變異，c.768 G＞T 和c.209G＞T，其中c.768G＞T遺傳自父親，導(dǎo)致編譯第256號(hào)氨基酸由谷氨酰胺變?yōu)榻M氨酸（p.Gln256His）；c.209 G＞T 遺傳自母親，導(dǎo)致編譯第70 號(hào)氨基酸由精氨酸變?yōu)榱涟彼幔╬.Arg 70 Leu），見圖5。兩變異位點(diǎn)均發(fā)生在CLN 8同源功能結(jié)構(gòu)域，為中等性致??；c.768 G＞T 和c.209 G＞T 在千人基因組以及 HGMD 數(shù)據(jù)庫(kù)中未收錄。但結(jié)合臨床表現(xiàn)、檢查結(jié)果及家系特點(diǎn)，可判定該復(fù)合雜合變異為致病變異。

2 討論

NCL是一組單基因遺傳性退行性疾病，表現(xiàn)為神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)臘樣脂褐質(zhì)沉積、認(rèn)知運(yùn)動(dòng)衰退、癲癇及視網(wǎng)膜病變。雖然所有的NCL臨床和病理學(xué)都表現(xiàn)出相似性，但每一種類型都具有獨(dú)特的病理生理特征。NCL 的超微結(jié)構(gòu)可表現(xiàn)為顆粒狀嗜鋨物質(zhì)、線樣體、曲線體、指紋體結(jié)構(gòu)[4]。隨著對(duì)不同類型NCL 的深入研究，其表型譜也不斷擴(kuò)大。即使有相同基因變異的患者，臨床表現(xiàn)也可能不同[1]。

CLN1基因位于染色體1p32，編碼棕櫚酰蛋白硫代酯酶1（palmitoyl protein thioesterase 1，PPT1）[4]。PPT1是一種可溶性溶酶體蛋白，參加多種細(xì)胞過(guò)程，包括凋亡、內(nèi)吞、囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)、突觸功能和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，其功能障礙可多種途徑引起神經(jīng)元凋亡。研究顯示，PPT 1 也存在于溶酶體外，并不完全與溶酶體結(jié)合，表明其疾病可能并不僅僅是由于異常的儲(chǔ)存所 致[5-6]。CLN8基因位于8p23.3，是一種非糖化跨膜蛋白，含有286個(gè)氨基酸，參與脂質(zhì)的生物合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝[7]。

圖3 先證者1 及其父母PPT1 基因測(cè)序圖

圖4 先證者2 及其父母、哥哥PPT1 基因測(cè)序圖

圖5 先證者3 及其父母CLN8 基因測(cè)序圖

典型嬰兒型（6～24個(gè)月發(fā)病) 和晚嬰型（2～5 歲發(fā)?。┍憩F(xiàn)的第一癥狀是精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育減慢，隨后迅速停滯，然后是后天獲得的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)能力下降及癲癇發(fā)作，最后是視力喪失；而少年型（5～7歲發(fā)病）通常是視覺(jué)喪失，其次是精神和行為改變，最后在青春期早期喪失運(yùn)動(dòng)技能和癲癇發(fā)作[8]。本組患兒中，例1 和例2 家系中的4 例患者的發(fā)病年齡均在嬰兒早期，臨床表現(xiàn)均有認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)的倒退；例2 家系中后期伴有癲癇發(fā)作，符合嬰兒型的臨床表現(xiàn)。例3 的發(fā)病年齡較晚，臨床表現(xiàn)為癲癇發(fā)作、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)倒退及視力下降，考慮為晚嬰型。文獻(xiàn)報(bào)道，NCL 患兒癲癇主要發(fā)作形式為肌陣攣，可出現(xiàn)不典型失神發(fā)作、全面-強(qiáng)直陣攣發(fā)作或多種發(fā)作形式并存[9]。研究顯示，CLN 1和CLN 8型患兒在疾病后期癲癇發(fā)作的頻率會(huì)逐漸下降，但進(jìn)行性癡呆和運(yùn)動(dòng)障礙繼續(xù) 存在[7,10]。本研究中，例2 為肌陣攣癲癇，其哥哥的癲癇發(fā)作形式為多種形式并存；例3 為局灶強(qiáng)直陣攣發(fā)作，與文獻(xiàn)報(bào)道相符[9]。基因檢測(cè)顯示，例1 為PPT 1基因c.124+1 G＞A 和c.413 C＞T 復(fù)合雜合變異。其中c.124+1 G＞A 發(fā)生在splicing 區(qū)域，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能改變。依據(jù)ACMG指南，具有極強(qiáng)的致病性。c.413C＞T經(jīng)相關(guān)蛋白功能分析軟件預(yù)測(cè)為有害變異，判定為可疑致病變異。例2 為PPT 1基因c.181 C＞T和c.536+1 G＞A 復(fù)合雜合變異，2 個(gè)變異位點(diǎn)均可使蛋白質(zhì)功能受到影響。結(jié)合臨床表現(xiàn)及輔助檢測(cè)，例1 和例2 均可診斷為NCL 1 型。例3 為CLN 8基因c.768 G＞T 和c.209 G＞T 復(fù)合雜合變異，2 個(gè)變異位點(diǎn)均未在Clinval 及HGMD 數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄。生物信息學(xué)分析顯示2 個(gè)變異位點(diǎn)對(duì)基因或基因產(chǎn)物均產(chǎn)生有害影響，結(jié)合臨床表現(xiàn)及家系特點(diǎn)，可診斷為 NCL8型。

NCL患兒頭顱MRI幾乎都表現(xiàn)異常，主要包括彌漫性腦萎縮、白質(zhì)腦病、皮質(zhì)變薄和丘腦T2加權(quán)低強(qiáng)度。其中丘腦T2加權(quán)圖像出現(xiàn)低強(qiáng)度最常見于嬰兒，其次是青少年和晚期嬰兒[11]。3例患兒的頭顱MRI都表現(xiàn)有腦萎縮。隨著病程進(jìn)展，NCL患兒的腦萎縮程度會(huì)進(jìn)行性加重，后期還需不斷檢測(cè)其變化。NCL 患兒EEG背景多為彌散性慢波，癇樣放電可為局灶性和/ 或廣泛性[9]。例1因未做長(zhǎng)程EEG，不能提供有效信息。例3 的EEG 提示背景活動(dòng)偏慢，廣泛性癇樣放電，與報(bào)道相符[9]。

NCL現(xiàn)尚無(wú)特異性的治療手段。對(duì)于癲癇發(fā)作的患兒，可給予抗癲癇藥物治療，改善癥狀。新的治療方法，如酶替代療法、基因治療、藥理學(xué)方法、免疫調(diào)節(jié)療法及神經(jīng)干細(xì)胞移植療法均處于臨床試驗(yàn)中。目前腦室內(nèi)注射酶替代療法治療CLN2是美國(guó)食品和藥物管理局和歐洲藥品管理局批準(zhǔn)的第一種治療方法，但預(yù)計(jì)需終生治療[12-13]。

綜上所述，PPT 1基因變異可呈現(xiàn)不同的臨床表現(xiàn)，即使是同一家系具有相同變異點(diǎn)的個(gè)體臨床表現(xiàn)也可各不相同，體現(xiàn)其表型異質(zhì)性。疾病相關(guān)的基因檢測(cè)有助于臨床早期診斷，并進(jìn)行遺傳咨詢。另外，在本組家系中發(fā)現(xiàn)2 個(gè)未見報(bào)道的CLN 8基因變異位點(diǎn)，豐富了基因變異數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著分子生物學(xué)研究的不斷進(jìn)展，將有利于優(yōu)生優(yōu)育及提供有效的治療 手段。