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婴儿神经轴索营养不良1例临床和PLA2G6基因突变分析

更新时间:2009-03-28

婴儿神经轴索营养不良(infantile neuroaxonaldystrophy,INAD,OMIM #256600)是一种罕见的常染色体隐性遗传的神经变性病,中枢及周围神经系统的神经轴索均受累。典型的临床特征为2岁以内起病,进行性精神运动发育倒退、锥体束征阳性、躯干肌张力低下,发展至痉挛型四肢瘫,通常10岁以内死亡。INAD由Seitelberger在1952年首次报道,于2006年确定PLA2G6基因为其唯一致病基因[1]。至今全世界报道INAD200余例,发病率不详,我国主要为北京大学第一医院所报道[2-3]。多数临床医师对INAD认识不足,部分患儿可能被误诊为脑性瘫痪、脊髓性肌萎缩及其他神经遗传病。二代测序技术具有高通量、快速、高灵敏度、自动化程度高和测序费用相对低等优势,其在临床上的应用使得越来越多的罕见病得以明确诊断。现分析陆军总医院附属八一儿童医院1例经二代测序方法确诊的INAD患儿的临床资料及PLA2G6基因突变结果,协助临床医师早期识别此病以及开展分子诊断。

1 临床资料

患儿,男,1岁9个月,因精神运动发育倒退9个月就诊。系G3P2,足月,因母亲瘢痕子宫剖宫产娩出,生后无窒息。1岁以内发育正常,1岁以后逐渐出现发育倒退,就诊时逗笑少,情绪差,不能叫“爸爸、妈妈”,叫名字无反应;可竖头、翻身,不能独坐,不会爬。病程中无抽搐。于1岁时查头颅磁共振成像(MRI)未见明显异常。曾给予补钙治疗,效果不佳。家中有一哥哥13岁,健康,父母非近亲婚配。母孕第2胎为人工流产。入院体格检查:双眼有注视、追视,追声可,咀嚼能力差,流涎;抬头可,可从仰卧位翻至侧卧位,不能独坐,不会爬;四肢肌力5级,肌张力低,四肢腱反射对称引出,双巴氏征阳性。入院后实验室检查:血尿代谢病筛查、甲状腺功能、血氨、乳酸、血清同型半胱氨酸等均未见异常。超声心动图、腹部超声未见异常。肌电图示神经源性损害。听觉诱发电位示双耳听通路外周段及脑干段传导延迟。视觉诱发电位示双侧P100潜伏期延长。脑电图示背景节律慢化,睡眠期双侧额区、中央区见少量低中波幅的棘波、尖波散发。MRI示小脑萎缩(图1)。综合患儿临床表现,考虑为神经变性病。

  

图1 患儿头颅MRI表现

经医院伦理委员会审核,患儿监护人签署知情同意书后,抽取患儿及父母外周血各2mL,提取全血基因组DNA。采用美国安捷伦公司Sure-Select 靶向序列捕获技术,委托北京金准医学检验所完成。目标区覆盖度100%,目标区平均深度179.13,目标区平均深度>20X比例99.8%。取1.5μg DNA应用杯式超声细胞粉碎机(新芝SCIENTZ08-Ⅲ)将其随机打断,纯化后的DNA使用末端修复反应缓冲液和末端修复酶混合物进行末端补平,在其3’端加入A形成特有的悬垂结构,通过接头连接形成标准的Solexa测序文库,取1μL制备好的文库样本,用Nanodrop 2000对文库样本进行定量。文库经PCR扩增后,取3μg DNA,应用北京金准基因科技有限公司研发的亚全外显子检测试剂盒进行杂交,洗脱的杂交文库质控合格后经Hiseq2500/Hiseq2000上机测序。按照本实验常规的Sanger法对点突变患儿样本进行测序验证,并对其父母样本进行该位点的序列分析。外显子序列由http://www.ncbi.nlm.nih.gov获得,根据软件Primer5.0设计引物。发现的新突变在人类基因突变数据库(HGMD)及千人基因组数据库(1000Genomes)查看是否已有报道,并在50名正常人中进一步验证。测序结果示患儿PLA2G6基因外显子区域存在两处杂合突变点,chr22:38511635存在c.1933C>T的杂合突变,导致氨基酸改变 p.R645X(精氨酸>终止);chr22:38529004存在c.911T>C的杂合突变,导致氨基酸改变p.L304P(亮氨酸>脯氨酸),见图2。家系验证结果示此双杂合突变分别来自于母亲和父亲,为复合杂合突变。查询HGMD数据库c.1933C>T突变为国际上报道已知突变,而c.911T>C突变尚未见报道,且在50名正常人中未发现相关突变。

  

图2 患儿及父母PLA2G6基因c.1933C>T和c.911T>C突变位点Sanger测序

2 讨论

PLA2G6基因位于22q13.1区域,约6.0Mb,包含17个外显子,编码产生胞浆内非Ca2+依赖的第Ⅵ组磷脂酶A2(cytosolic Ca2+-independent phospholipids A2,iPLA2)。PLA2G6在早期的神经系统发育中具有重要作用,PLA2G6基因突变所致iPLA2蛋白功能的缺失可引起神经细胞膜磷脂代谢紊乱、细胞内铁沉积、脂质过氧化反应、线粒体内膜损伤、高尔基体形态改变,最终导致细胞凋亡和神经退行性变[4-6]PLA2G6是铁离子沉积性神经变性病的致病基因之一,PLA2G6相关性神经退行性疾病包括INAD、不典型神经轴索营养不良、肌张力障碍-帕金森综合征 [7]

INAD通常3岁以内起病,以6个月至2岁多见。也可于宫内起病,新生儿期即出现反应差、吸吮无力、肌张力减低、眼球震颤等表现[8]。INAD突出的临床表现为迅速进展的精神运动发育倒退,以躯干为主的肌张力减低,小脑共济失调,锥体束征阳性,逐渐进展为痉挛性肢体瘫痪;腱反射可正常、亢进,也可减弱、消失;早期即可出现视力损害,逐渐发展至视神经萎缩、失明;也可出现听力障碍、癫痫发作等;植物神经受累时可出现哭时无泪及体温调节障碍[4,7]。有报道眼球震颤可以作为此病早期的唯一表现[9]。Li等[10]报道同患INAD的同卵双胞胎男孩均出现发育倒退、视听障碍、共济失调。本例患儿主要表现为精神运动发育倒退、肌张力减低、病理征阳性,可见此3点为INAD最为突出的症状和体征。

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PLA2G6基因发现之前,周围神经活检显示的神经轴索球形体为临床确诊标准,在PLA2G6基因突变阳性的患者中组织活检阳性率为87%[14]。基因检测可明确基因突变类型和来源并协助遗传咨询,分子诊断已经成为INAD的首选确诊手段。目前,HGMD报道的与PLA2G6基因相关的突变有50余种,分布于PLA2G6蛋白N端到C端的各个结构域中,绝大多数为错义突变,少数为无义突变、剪接位点突变及拷贝数变异。在临床诊断INAD的患儿中PLA2G6突变检出率为80%~90%,没有发现基因型和表型的相关性[2,15-17]。国内研究在10例临床表现典型的INAD患儿中发现PLA2G6基因的12种突变,其中9种是新报道突变,第2外显子为中国INAD患儿热点突变区[2]。本例患儿有2处杂合突变点:位于外显子14的c.1933C>T和外显子7的c.911T>C,分别导致氨基酸改变p.R645X(精氨酸>终止)和p.L304P(亮氨酸>辅氨酸)。HGMD数据库报道c.1933C>T为致病性突变,c.1933C>T为终止突变,对蛋白功能的影响可能较大。c.911T>C为首次报道,在正常人中未发现相关突变,不考虑基因多态性。此双杂合突变分别来自于母亲和父亲,为复合杂合突变,符合常染色体隐性遗传规律,结合患儿典型的INAD临床表现,考虑为致病性突变。因此,本病例进一步丰富了中国INAD的基因突变谱。有研究者对18例以发育迟缓为表现,头颅影像显示小脑萎缩的埃及家系行全外显子测序,发现9种突变分别位于7个不同的基因,其中最常见的是PLA2G6基因[15]。应用全外显子测序诊断是诊断罕见单基因病的有效方法[18-20]。Schneider等[21]在22例诊断INAD、非典型NAD、肌张力障碍-帕金森综合征的印度家庭中,在PLA2G6基因内含子区域发现13个突变。本例患儿临床表现尚不能除外其他神经变性病的可能,与家长沟通后结合意愿采用包含4 000个基因亚全外显子测序。对于临床表现非常典型的INAD患儿可直接行PLA2G6基因一代测序,如果鉴别诊断仍较为困难,可先选择神经遗传病基因包、亚全外显子、全外显子测序,必要时再行全基因组测序。

7.2.8轮纹病①休眠期或发芽前刮削粗皮、病疤,刮掉的带菌粗皮要仔细收集处理,不能到处散落或堆放园中,刮削涂抹50~100倍菌必净或菌毒清消毒。②果实套袋。③从落花后1周开始进行药剂防治,预防药同炭疽病。中后期宜选用甲托、扑海因、多菌灵等治疗剂,力求杀灭潜育期病菌。富士、元帅系、嘎拉等主栽品种均易感病,后期的防治不可松懈。一般应根据降雨状况,于果实套袋前用药1~2次,摘袋采收前再用药1次。

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目前对于INAD尚无有效的特殊治疗,仍以对症治疗为主[22]。INAD预后较差,大部分患儿在10岁以内死亡,国外报道INAD患儿平均死亡年龄9.4岁[14]。国内对26例患儿随访10个月~8年,平均病程3.88年,其中2例患儿分别在7岁和9岁时死于感染,其余21例患儿运动功能严重倒退。对于先证者家庭需要做好遗传咨询,进行再生育指导。

参考文献:

INAD患儿的肌电图检查几乎均有失神经支配,同时具有中枢神经和周围神经受累表现是INAD的一个突出特征,对于出现精神运动发育倒退伴有肌张力低下患儿建议尽早行肌电图检查协助诊断。INAD典型的头颅MRI特征为小脑萎缩,以小脑蚓部为主,伴小脑皮质T2加权像高信号,部分患儿可有脑室周围白质异常信号,苍白球铁沉积呈现T2加权像、FLAIR低信号。显著的快速进行性小脑萎缩是INAD最突出特征,轻度额叶和枕叶皮质萎缩可能继发于皮质-脑桥-小脑-红核-丘脑-皮质环路和视觉通路传入神经受阻[11-12]。Guo等[13]报道以小脑共济失调和社交障碍为主要表现的INAD患儿头颅MRI显示小脑萎缩和虎眼征(苍白球对称异常信号)。本例患儿头颅MRI未显示小脑皮质T2高信号和苍白球T1低信号,国内报道的26例中也仅有3例(占12%)出现[3],可见小脑萎缩在INAD患儿的影像上出现更早,小脑皮质高信号为小脑胶质增生的标志,苍白球低信号是铁离子沉积所致,可能会随着疾病进展而在头颅影像上出现。本例患儿1岁时头颅MRI未见异常,但在1岁9个月时复查MRI示小脑萎缩,对于出现精神运动发育倒退的患儿如果早期头颅MRI未见异常,需要注意随访头颅MRI。

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由GC- MS分析得到的质谱数于NIST08.LIB和NIST14.LIB标准谱库的检索,查对相关质谱资料,分别对各峰加以确认,鉴定样品中的挥发性香气成分,用峰面积归一法分析各组成分相对含量。

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若对HS3-1、HS3-2进行恒载蠕变,失稳破坏时间分别为39.77h和27.41h。对比试验结果,HS4-1荷载比为52.08%、HS3-2荷载比为55.24%以及HS3-1荷载比为57.53%,蠕变失稳时间分别为4.42h、 27.41h以及39.77h,可见随着荷载比的加大,损伤减小后蠕变失稳时间明显延长。由此可知,不同损伤岩样表现出的峰后蠕变特性具有明显的差别。损伤越小,峰后蠕变变形速率越小,失稳时间越长,岩样的稳定性就越强。

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马秀伟,朱丽娜,辜蕊洁,侯豫,封志纯
《临床儿科杂志》 2018年第04期
《临床儿科杂志》2018年第04期文献

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