CARASILHTRA1基因突变导致的遗传性小动脉病

1、神经系统疑难病例解析,济南军区总医院神经内科 曹秉振,CARASIL:HTRA1基因突变导致的遗传性小动脉病,临床资料,患者1 女性，27岁，主诉：腰痛伴右下肢疼痛无力2年，头晕、记忆力减退1个月。2年前开始出现右足跟部疼痛、右下肢疼痛及持续腰痛，并因腰痛行椎间盘突出手术治疗，术后无缓解。后逐渐右下肢无力。1个月来出现头晕、行走不稳、记忆力减退、强笑。既往史及个人史无特殊，育有1女体健。,济南军区总医院神经内科,查体：血压12588 mmHg，秃顶。专科体检：记忆力轻度减退，理解力正常。反应略迟，四肢肌力肌张力正常，双侧指鼻及跟膝胫试验不稳。四肢腱反射活跃，双下肢Babinskis(+)，Ch

2、addocks(+)。,济南军区总医院神经内科,家族史：父母近亲结婚。1弟有类似病史。,济南军区总医院神经内科,患者2 男性，25岁，主诉：腰痛5年，加重伴记忆力减退半年。5年前腰痛，后左膝关节疼痛。半年前记忆力减退，伴有左侧肢体无力、言语不清、强笑、反应迟钝。既往史无特殊。个人史：育有1子体健。 查体：血压110/60mmHg，秃顶。神经系统体征：记忆力、计算力明显下降。理解力正常。言语欠流利，左侧肢体隐瘫试验阳性。指鼻及跟膝胫试验笨拙。四肢腱反射活跃，左下肢Babinskis(+)，Chaddocks(+)。,济南军区总医院神经内科,济南军区总医院神经内科,临床共同特征： 秃顶、腰痛、智能

3、减退、肢体无力/轻偏瘫、假性球麻痹、锥体束征。,济南军区总医院神经内科,实验室检查：基本正常 辅助检查：脑电图广泛慢波，肌电图正常。 脑MRI,济南军区总医院神经内科,双侧基底节、半卵圆中心、脑桥可见多发斑点；双侧侧脑室周边区，双侧颞叶可见弥漫异常信号,济南军区总医院神经内科,双侧基底节、半卵圆中心、脑干多发性脑梗死；双侧大脑半球白质弥漫异常信号,济南军区总医院神经内科,患者1 腓肠神经小动脉中层略肥厚，管腔轻度向心性狭窄。（HE染色）,济南军区总医院神经内科,内弹力层轻度分裂。 （Masson染色）,济南军区总医院神经内科,未见淀粉样颗粒沉积。（刚果红染色）,济南军区总医院神经内科,腓肠神经

4、活检动脉内皮下及平滑肌层未见嗜锇颗粒。（电镜）,济南军区总医院神经内科,基因检测：HTRA1 gene 1091 TC (L364P),L364P homozygous genomic DNA (the younger brother patient),L364P heterozygous genomic DNA (probands parents and daughter),L364P homozygous genomic DNA (the proband),G T T C C C C A C G G,G T T C C C C A C G G,G T T C C T/C C A C G G

5、,济南军区总医院神经内科,HTRA1 基因和突变位点,G883A (G295A),G821A (R274Q),济南军区总医院神经内科,http:/genetics.bwh.harvad/edu/,/projects/SNP/,CARASIL的历史回顾,1960年日本Nemoto首报1例； 1965年Maeda报道一个家系中一个患者的临床尸检资料； 1976年，Maeda和Nemoto提出“不伴高血压的家族性Binswangers脑病”，也叫Maeda 综合征； 1985年，Fukutake也报道了一个家系三兄弟 。并提名为“伴有秃头和腰痛的家

6、族性青少年期白质脑病” ； 1995年Fukutake等总结了17病例，命名为CARASIL。,济南军区总医院神经内科,CARASIL的流行病学,准确的发病率目前并不清楚。 已报道的53例患者绝大多数来源于日本，我国于2007、2009年分别报道2个家系，最近西班牙报道了一个高加索人家系。 起病年龄：20-45岁。 性别：M/F: 3/1 平均病程：10个月 近亲婚配史：见于50%的家庭中。,济南军区总医院神经内科,CARASIL的临床特征,缺血性卒中：见于50%的患者。 进展性认知功能障碍。 神经损害体征：假性球麻痹；椎体系/锥体外系损害；脑干损害；步态异常等。,济南军区总医院神经内科,CA

7、RASIL的临床特征：脑外表现,脱发或秃顶：见于90%的患者。 脱发见于头部，为弥漫性，并不局限于额顶部。 急性腰痛/脊椎退行性变：见于80%的患者。 起病年龄：20-40岁。 影像学检查：多见于颈和/或胸腰段的椎间盘脱出或退行性变。,济南军区总医院神经内科,CARASIL的影像学特征：,CT/MRI：弥漫性白质病变，多发性梗死、软化灶多见于基底节、丘脑。 DSA:50%的患者正常，部分患者可见到动脉硬化性改变。 SPECT：可见到弥漫性脑血流减低。,济南军区总医院神经内科,CARASIL的病理学特征：,广泛性动脉硬化：主要见于穿枝动脉。 小动脉病理改变：纤维性内膜增生；中层的玻璃样变；平滑肌

8、细胞丢失；内弹力层的增生分裂；血管腔的向心性狭窄。 脑组织：局灶性或弥漫性缺血性改变。,济南军区总医院神经内科,Arima K, et al. Neuropathology 2003;23;327-334,Arima K, et al. Neuropathology 2003;23;327-334,Arima K, et al. Neuropathology 2003;23;327-334,基因学进展：,2009年Hara等确定了致病基因-丝氨酸蛋白酶1（HTRA1 ）基因。 与TGF-1/Smads 信号通路有关,济南军区总医院神经内科,TGF-1,ECM,HTRA1,鉴别诊断,鉴别诊断,皮

9、层下动脉硬化性脑病 脑淀粉样血管病 原发性中枢神经系统血管炎 肾上腺脑白质营养不良,济南军区总医院神经内科,线粒体脑病,线粒体脑肌病,母系遗传,异胞质性,阈效应,0%,75%,60%,90%,NARP,Leigh病,“ 正常”,色素性 视网膜炎,因遗传缺陷引起线粒体功能障碍，导致 ATP 合成下降，能量产生不足而出现的一组多系统疾病,线粒体病,眼外肌瘫痪和上睑下垂,听力下降,传导阻滞、心肌病,假性肠梗阻,糖尿病,肝肾功能损害,肌无力、横纹肌溶解、易疲劳,共济失调、癫痫发作、中风样发作、 精神运动倒退等,线粒体脑肌病伴高乳酸血症和卒中样发作（MELAS）,男，45岁，因发作性精神、行为异常2年入

10、院。 查体：言语略欠清，理解力轻度减退，双眼内收、外展、上视不完全，双侧腱反射减弱，深浅感觉未见明显异常，指鼻、跟膝胫试验稳准，直线行走困难 。 辅助检查：脑电图呈重度异常，肌电图呈肌源性损害，静止血乳酸3.1mmol/L，运动后10分钟血乳酸7.6 mmol/L。,患者2007年12月31号第1次发病时头颅MRI图像,患者2007年12月31日第1次发病时头颅MRA图像,线粒体基因测序图谱示3243点突变,确诊：线粒体脑肌病伴高乳酸血症和中风样发作(MELAS),线粒体伸进胃肠脑肌病（MNGIE）,男性，13岁左右发病。 消化道症状：腹胀、呕吐、腹痛，间有腹泻。十二指肠（水平段）空肠吻合术后

11、并没有消除消化道症状。 恶液质表现。 神经系统表现为亚急性起病的对称性感觉运动性周围神经病。 眼外肌麻痹。 脑白质病变。 腰椎穿刺示脑脊液蛋白细胞分离。,患者线粒体基因测序结果,TP基因测序结果,济南军区总医院神经内科,a: TP-EXON5，5号外显子第104位置上 CA 杂合突变 导致氨基酸aa.207 TN,b: TP-EXON8 8号外显子第43位置上 CT 杂合突变 同义突变,c: TP-EXON10 10号外显子第111位置上 CT 杂合突变 导致aa.476 SL,TP酶定量检测：采用ELISA法，采集空腹血3ml，并采集年龄匹配的30例正常人进行了对照。结果提示患者TP酶为正常

12、对照的26%。,MNGIE为常染色体隐性遗传病, 其致病基因位于染色体22q13.32区的脱氧胸腺嘧啶核苷磷酸化酶（TP）基因。 TP基因突变导致TP酶活性降低，其所催化的底物脱氧胸苷及脱氧尿苷显著增加，使线粒体核苷库处于不平衡状态，mtDNA复制紊乱而出现丢失、多片段缺失和点突变。 五大临床表现：胃肠症状；恶液质；周围神经病；眼外肌麻痹；脑白质病。,甲基丙二酸尿症,甲基丙二酸尿症（MMA）主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶缺乏或其辅酶钴胺素（VitB12）代谢缺陷，导致了大量甲基丙二酸在体液和组织中的蓄积，导致以神经系统损害为主的多系统损害。,钴胺素转运蛋白复合体,羟钴胺,CO(III)Cbl

13、 VitB12代谢中间产物,CO(I)Cbl VitB12代谢中间产物,腺钴胺,同型半 胱氨酸,蛋氨酸,L-甲基丙 二酰CoA,琥珀酰CoA,D-甲基丙二酰CoA,支链氨基酸和 奇数链脂肪酸,三羧酸循环,甲钴胺,甲基丙二 酰CoA变位 酶突变型,CblF型,CblA型,CblB型,CblC型 CblD型,病例一,患者，女性，26岁，因“记忆力减退5个月，进行性双下肢无力1月余”，于 2002年12月11日至我科住院。 入院前5个月出现记忆力减退、反应迟钝、学习成绩下降；症状进行性加重，并出现性格改变：沉默寡言、不爱说笑，有时暴躁、易怒。 入院前1个月出现双下肢疼痛、无力，上楼困难，入院前发展至

14、不能独立行走。曾有小便失禁。,辅助检查,血常规：红细胞 4.191012/L，HGB 109g/L； EEG报告：重度异常（基本节律5-7c/s 波）； 肌电图：左胫前肌募集减少； 体感诱发电位：左胫神经刺激，PF、CE、LP、P30、P38潜伏期均延长，右胫神经刺激，CE、LP潜伏期延长； 腰穿脑脊液：压力 90mmH2O，清亮，细胞数正常，蛋白0.99g/L，糖和氯化物正常。,治疗经过,按照“亚联”，给予叶酸、维生素B12治疗，病情明显好转，住院20天，出院时下肢肌力恢复至-级，高级智能及性格基本恢复至本次发病前状； 出院后坚持服用上述两种药物，长达1年半之久，症状稳定，能坚持日常学习，生

15、活可自理，但行走仍异于常人。,治疗经过,3年前始再次出现症状反复，首先表现为易跌倒，随即逐渐出现反应迟钝、性格改变，每次应用叶酸、维生素B12后3-4天症状可明显改善；类似情况反复发生，病人间断应用上述药物。,病例二,女，15岁，病例一的胞妹； 癫痫发作； 逐渐出现反应迟钝、学习成绩明显下降，伴有性格改变：易怒、易激惹； 半年前出现双下肢力弱，逐渐不能独立行走； 常有尿急、尿失禁。,查体,神清语利，高级智能明显减退，情绪不稳，颅神经检查无异常。 双上肢肌力级，双下肢级。四肢肌张力略低，四肢腱反射（+），双侧Babinski（+），双侧Chaddock（+），双侧髋关节以下振动觉消失，位置觉减退

16、，浅感觉及双上肢共济运动正常，颈软，脑膜刺激征阴性。,辅助检查,治疗过程,给予叶酸、维生素B12治疗，约1周后症状明显缓解，智能、情绪、行走改善显著。 复查EEG：边缘状态。,进一步检查,进一步检查,患者1查血同型半胱氨酸为54umol/L （参考范围5-15umol/L）,病例三,患者男性，28岁； 双下肢麻木无力伴行走困难半年，加重2个月。麻木感自双足底向上发展，走路有踩棉花感，大小便费力，行走、蹲起困难； 既往史：自幼学习较差，其余无异常；,辅助检查,血常规：红细胞计数 2.421012/L，血红蛋白99g/L，红细胞平均体积120.2fL（正常 80-100fL）； 贫血标志：促红细胞

17、生成素68.41IU/L（正常 2.59-18.5IU/L），维生素B12水平14ng/L（正常 180-914ng/L）； 血同型半胱氨酸：85.7umol/L（正常 5-15umol/L）,胸椎MRI：T3-5椎体水平脊髓变细,AicardiGoutieres syndrome,患者，男，39岁，农民。 5岁左右开始每年冬天时出现冻疮，并逐渐出现双下肢行走力弱。 20岁左右开始冻疮症状加重，冻疮并不局限发生在冬天，气温下降的春秋季节亦可发生，双下肢无力逐渐加重。 父母非近亲结婚，母亲健在，父亲已故，死因不详，有1哥2姐，1姐每年也易出现脸部及足部冻疮 。,入院体检：一般状况可，血压：140

18、/80mmHg。双耳廓、双手、双足多处冻疮，可见溃破、瘀紫及结痂。弓形足，右下肢较左下肢短3cm，双手指、双足趾关节肿大，无疼痛。内科系统查体无异常。,神经系统查体：神志清，言语清晰，反应迟钝，计算力、理解力减退，颅神经系统未见明显异常。双上肢肌力级，双下肢肌力-级。双下肢肌张力增高，四肢腱反射活跃（+），右上肢 Hoffmanns征（+），双下肢Babinskis征、Chaddocks征、Gordons征、Oppenheims征（+）。双侧踝阵挛（+）。指鼻试验、跟膝胫试验稳准，昂伯试验阴性，走路拖地，走直线不能。颈软，脑膜刺激征阴性。,风湿多肽类抗体: INP/Sm、Sm、SSA、SSB、

19、Io-52、Scl-70、PM-Scl、JO-1、CB、PCNA、DNA、NDC、HI、RIB、M2、MPO、PR3、pANCA、cANCA抗体均未见异常。 肿瘤抗神经系统抗体: Hu、Yo、Ri、Cy2.1、Pnma2/Ta、Anphithysin抗体均未见异常。 腰穿检查：脑脊液压力245mmH2O；脑脊液白细胞6*106/L；蛋白0.53g/L；糖3.12mmol/L，氯135.3mmol/L；CSF-IgG 52.20mg/L；CSF-IgM 0.21 mg/L；CSF-IgA3.69 mg/L。脑脊液细菌学检查正常。,先证者,c.45 GT p.R15S,c.139 GA p.G47

20、S,移码突变c.459_460insA p.Q154没有改变, p. C155M F156F p.157终止子,先证者之姐发病,c.45 GT p.R15S,c.139 GA p.G47S,移码突变c.459_460insA p.Q154没有改变, p. C155M F156F p.157终止子,先证者之母无冻疮,c.45 GT p.R15S,c.139 GA p.G47S,c.696 CT p.Y232没有改变,先证者之姐无冻疮,移码突变c.459_460insA p.Q154没有改变, p. C155M F156F p.157终止子,先证者之兄无冻疮,c.45 GT p.R15S,c.13

21、9 GA p.G47S,c.696 CT p.Y232没有改变,最后诊断,AicardiGoutieres syndrome,AicardiGoutieres syndrome,是一种遗传介导的自身免疫性脑病 1984年由Jean Aicardi and Francoise Goutieres首先报道。 首例患者是一个葡萄牙男孩，来自近亲结婚的家庭。 临床表现为严重的脑病、基底节钙化。 最初诊断为TORCH先天性感染。 后来这个家庭中相继有一个女孩和一个男孩发病。,神经系统表现为脑病表现。 神经系统以外的表现为冻疮样红斑，多在寒冷的季节出现，多位于手、足、耳、鼻等部位。严重者可出现溃疡。患者常

22、自感疼痛。 其他可有轻度发热。 影像学检查：几乎全部的病例头颅CT可发现基底节钙化，钙化的程度即便是在同一家族成员中差别亦很大。 脑脊液的改变：淋巴细胞反应在10-50个之间。 干扰素-a升高,目前的基因研究进展,TREX1 RNASEH2B RNASEH2C RNASEH2A SAMHD1 以上基因可导致90%以上的AGS，而且不同基因甚至同一基因不同的位点改变与发病年龄、严重性及死亡有关。,这些基因的改变了内源性RNA酶的活性，致核酸聚集，通过非依赖Toll like receptor途径，通过INF-a介导了内源性免疫反应，导致了组织损伤。,本病例的诊断要点,家族史 反复发作的冻疮 神经

23、系统表现 脑白质病变， 颅内钙化,白质消融性脑白质病,患者，女，30岁；父母近亲结婚。 行走不稳、言语不清半年，认知功能下降。 查体：神志清，言语不清，双下肢肌力4级，肌张力增高，四肢腱反射活跃，双侧病理征阳性。,脂肪酸2羟化酶缺陷相关性神经变性病？ 脂肪酸2羟化酶（FA2H）基因，编码NADPH依赖性的单氧化酶。该酶催化游离脂肪酸合成2-羟脂肪酸，后者参与了神经磷脂的合成，是构成髓鞘的重要部分。 FA2H基因缺陷相关性神经变性病包括：脑白质营养不良伴痉挛性截瘫和肌张力障碍；复杂性痉挛性截瘫SPG35；神经变性病伴脑内铁沉积。 常染色体隐性遗传，多见于近亲家庭。,确定诊断： 白质消融性白质脑病

24、（Leukoencephalopathy with vanishing white matter）,EIF2B3基因（NM_001261418） c.1037TC, p.Ile346Thr,抗N甲基D天冬氨酸（NMDA）受体脑炎,抗NMDA受体脑炎是一种抗NMDA受体介导的，主要侵犯边缘系统的脑炎。在血清和脑脊液中检测到抗谷氨酸受体的自身抗体。 该病最早由Dalmau等在2007年首次报道，最初发现主要见于患有卵巢畸胎瘤的青年女性。,病理机制,NMDA受体位于细胞膜上，由NR1和NR2亚单位组成一个多聚体，分布于大脑皮质、海马、基底节和丘脑。是一种兴奋性谷氨酸受体，激活受体可以引起非选择性的离

25、子通道开放，使得 Na+和 Ca2+内流，K+外流。 NMDA受体可调控神经元的激活或死亡，树突、轴突结构发育及突触可塑性，影响神经元回路的形成及学习、记忆过程。 抗NMDA受体抗体脑炎患者的自身抗体多与NR1亚单位结合，少数与NR2亚单位结合。,临床表现,抗NMDA受体脑炎多发生于青少年及儿童，80%为女性。Dalmau等2008年报道的100例患者平均发病年龄23岁(576岁)，目前最小年龄报道4个月。58%患者伴有肿瘤，其中56%为卵巢畸胎瘤，2%为小细胞肺癌和纵隔畸胎瘤。睾丸畸胎瘤、神经母细胞瘤亦有报到。年龄越轻，肿瘤发生越少。,临床表现,绝大多数发病前2周有病毒感染样的前驱症状，如头

26、痛、低热、乏力、咳嗽、恶心、呕吐、腹泻等。 77%首先出现精神症状，如淡漠、抑郁、焦虑、恐惧、易激惹、躁狂、偏执、异常行为、妄想、错觉、幻觉。 23%首先出现神经系统症状或神经系统症状合并精神症状，如短期记忆丧失、认知功能衰退、癫痫。,临床表现,76%患者在发病最初的3周内，出现癫痫,最常见为强直阵挛发作，其次为复杂部分性发作。 88%患者出现意识障碍，表现为缄默、无动、对外界刺激反应减少或异常反应，如持续睁眼但对疼痛无反应，视觉威胁无躲避动作。部分患者有难以理解的语言或模仿语言，视觉跟踪消失。,临床表现,大部分病人会出现异动症,其中口面部异动症最常见（55%），包括做鬼脸、咀嚼样运动和有力的

27、下颌张开闭合，这可导致唇舌受伤或牙齿折断；47%患者出现四肢、腹部和骨盆的舞蹈手足徐动样动作和复杂运动；47%患者出现异常姿势、肌强直和肌张力增高。,临床表现,自主神经功能障碍常见，如唾液分泌多，尿失禁，高热，高或低血压，心动过速或过缓，严重的需放置心脏起搏器。 中枢性低通气常见，表现为低通气，常需要机械辅助通气，平均时间为8周。 少数患者可出现肌酸激酶升高、一过性失语、偏瘫和四肢瘫。,脑电图：几乎全部出现异常的脑电活动，其中77%的患者有广泛或以额颞叶为主的慢波或节律紊乱（或波）；而23%的患者出现痫性电活动。头颅MRI：FLAIR或T2序列可见高信号，高信号最常见于颞叶内侧面，此外依次为大

28、脑皮质、小脑、脑干和基底节。80%患者存在脑脊液的异常，表现为淋巴细胞数和蛋白水平升高，部分患者还可以出现寡克隆带阳性。血清和脑脊液中均可检测到抗NMDA受体抗体。,实验室检查,抗NMDA受体抗体检测常采用免疫荧光方法。间接免疫荧光方法的敏感性和特异性较高。通过基因重组技术使转染细胞中表达受体NR1亚基，将患者血清或脑脊液与转染细胞反应，如果标本中含有抗NR1亚基的抗体，则会与转染细胞结合。在第2次温育时，荧光素标记的抗人抗体会与转染细胞上抗NMDA受体抗体结合，在荧光显微镜下可观察到特异性荧光。,抗NMDA受体抗体检测,抗NMDA受体抗体检测,患者血清抗NMDA受体抗体阳性，转染细胞胞浆荧光阳性，细胞核阴性或仅有微弱荧光,李某-血清-阳性 2013-6-4,李某-血清-阳性 2013-4-18,济总神经内科实验室确诊的抗NMDA受体脑炎,自2012年开展抗NMDA受体抗体检查，目前确诊10例患者