Abstract

1. 病例介绍

（1）病史：患儿男，5岁，因进行性智力运动功能倒退2.5年就诊。患儿2.5年前（2岁半）出现行走时步态不协调、姿势异常、走路不稳且速度变慢，上述症状在活动后或午后稍加重。无认知功能倒退。早期予康复训练，患儿运动功能仍缓慢倒退，跑、跳及翻身速度减慢。因运动功能障碍呈波动性，曾考虑多巴胺反应性肌张力不全或重症肌无力可能，行新斯的明试验阴性后予多巴丝肼诊断性治疗，剂量从30 mg/d开始，调至62.5 mg/d时家长诉坐位站立或翻身时稍有好转，但继续加量至83 mg/d时症状改善不显著。患儿运动功能倒退继续加重，表现为独立行走不稳，不能上下坡，并在3个月前（4岁9月龄）出现认知功能倒退，表现为语言倒退，不会叫人，胆小认生，声音刺激易惊吓。起病前运动发育里程碑正常，语言发育迟缓（1岁10月龄无语言，但理解力正常，2岁半时可叫人）；出生史、家族史无异常。

（2）体格检查：体温36.3℃，呼吸28次/min，脉搏109次/min，身高108 cm，体重17.5 kg。神志清楚，反应迟钝，呼吸节律不规则，双侧眼裂对称，无眼睑下垂，双瞳孔等大等圆，对光反射灵敏，颈软，心肺腹部体检无异常。四肢肌张力稍高，双膝腱反射活跃，病理征阴性，行走步态摇晃，其他共济失调体征（指鼻试验、走直线、轮替及跟-膝-腱试验）因患儿不配合无法完成。

（3）实验室检查：血常规、电解质、血糖、肌酸激酶、肝肾功能、血氨、乳酸、血清叶酸及维生素B ₁₂ 水平正常。血尿串联质谱分析未见明显异常。眼底检查正常，周围神经传导速度正常。4岁8月龄行家系全外显子测序（whole exome sequencing，WES），结果分析显示多巴胺反应性肌张力不全基因（ GCH1 、 TH ）均阴性。头颅MRI：3岁5月龄时无异常（ 图1 A~C）；4.5岁时可疑小脑萎缩（ 图1 D~F）；4岁11月龄时小脑蚓部、小脑半球脑沟明显增宽、脑回变细，提示显著小脑萎缩（ 图1 G~I）。

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图1

患儿不同时期头颅MRI小脑大体观及体积计算结果 A~C为患儿3岁5月龄时头颅MRI，矢状位（A~B）及横断面（C）扫描未见小脑萎缩。D~F为4.5岁时复查头颅MRI，小脑蚓部（D）及小脑半球（F）较前比较可疑萎缩。G~I为4岁11月龄复查头颅MRI，小脑蚓部萎缩（G）及小脑半球（I）明显萎缩。箭头所示相应部位。通过软件计算3次头颅MRI小脑体积（B、E、H标绿色部分）呈进行性缩小（分别是1.316×10 ⁵ mm ³ 、1.288×10 ⁵ mm ³ 及1.226×10 ⁵ mm ³ ）。

2. 诊断思维

病例特点：（1）幼儿期起病，以运动功能倒退为首发症状，伴共济失调，逐渐出现认知功能倒退；（2）早期运动症状呈波动性，后期逐渐加重，呈持续性；（3）代谢相关辅助检查无异常，早期家系WES未发现疾病关联基因；头颅MRI检查早期正常，起病后2年余出现进行性小脑萎缩；（4）起病前运动发育正常，语言发育稍落后。

患儿起病初期表现为运动功能倒退，呈波动性，首先需考虑到多巴胺反应性肌张力不全及重症肌无力可能 ^{［ 1 - 2 ］} 。多巴胺反应性肌张力不全由 GCH1、TH 基因突变导致体内多巴胺不足，表现为运动落后或倒退，呈朝轻暮重、活动后加重的特点，部分患儿可合并轻度认知功能障碍。本例患儿早期符合该病的临床表现。但本病绝大多数患儿对于左旋多巴反应良好，而本例患儿对左旋多巴反应差，该病相关致病基因检测阴性，且随着疾病进展出现严重认识障碍及中枢神经系统结构异常，不支持多巴胺反应性肌张力不全。儿童重症肌无力也可表现为朝轻暮重、活动后加重的特点，但该病在儿童多为眼肌型，且不伴有认知障碍，不伴中枢神经系统结构异常，新斯的明试验阳性等均与该患儿症状不相符。

虽然未发现致病基因，但患儿无获得性病因，病情进行性加重，仍考虑为遗传性病因。对于进行性运动功能倒退，伴认知障碍及小脑萎缩的患儿需考虑代谢性疾病如线粒体病、有机酸代谢病、神经轴索营养不良、溶酶体贮积病及神经变性病等 ^{［ 3 - 6 ］} 。本例患儿病程中无发作性加重，代谢相关筛查包括乳酸、血尿串联质谱筛查阴性，基因检测未发现代谢病相关基因突变，不支持线粒体病、有机酸代谢病。患儿周围神经传导速度正常，不支持神经轴索营养不良。溶酶体贮积病及神经变性病可导致神经细胞死亡、减少，导致精神运动倒退及脑萎缩 ^{［ 5 ］} ，因此该患儿需考虑此类疾病可能。因进行基因检测时患儿仅表现为运动功能倒退，认知功能损害不明显，认生、易惊吓症状未出现，未出现小脑萎缩，可能因为患儿表型未完全显现而影响基因分析结果，因此需对WES数据重新进行分析，重点关注溶酶体贮积病及神经变性病等相关基因。

3. 进一步处理

患儿5岁4月龄时进行WES数据重新分析，更新分析关键词为：进行性认知运动功能倒退、共济失调、胆小认生、易惊、小脑萎缩。分析方法：（1）增加表型信息后对已报告变异及新发现可疑突变位点进行美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）修订的序列变异解读标准和指南 ^{［ 7 ］} 进行评级。（2）通过查询相关基因数据库，保留最小等位基因频率<0.005的变异。（3）保留潜在的致病变异如移码、无义、经典剪接位点、起始密码子突变及生物信息预测为有害性的错义突变。（4）通过常见的遗传模式筛选潜在致病突变包括：新生变异、隐性遗传模式下的双等位基因突变、X-连锁遗传。（5）对突变位点的保守性进行分析，对可能的致病基因进行Sanger测序验证；用至少3种计算机预测工具包括SIFT（ http:/sift.jcvi.org/ ），Polyphen2（ http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/ ）及MutationTaster（ https://www.mutationtaster.org ）进行突变位点有害性预测；必要对可疑基因进行血生化、酶学等验证。

重分析结果发现患儿存在 HEXA 基因复合杂合突变［ {"type":"entrez-nucleotide","attrs":{"text":"NM_000520","term_id":"1677538638"}} NM_000520 ，c.784C>T(p.His262Tyr)］，c.1412C>T(p.Pro471Leu)］可能与临床表型相关，经Sanger测序验证，突变分别来自于患儿父母（ 图2 ）。该2个突变位点在各人群数据库均未被收录，且在各物种高度保守（ 图3 ）。经3种软件预测，2个突变位点均为有害性突变。经ACMG评级，2个突变位点均评为可能致病性突变：PM1（突变位于已知无良性变异的关键功能区域）+PM2（各数据库正常对照人群中未发现的变异）+PP3（经多种算法预测会对基因或基因产物功能造成有害影响的变异）+PP4（该患儿表型与该基因突变表型相符）。

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图2

患儿家系 HEXA 基因Sanger测序峰图 经Sanger测序验证，患儿携带的2个突变分别来自父母，其中突变c.784C>T来自母亲（箭头所示），突变c.1412C>T来自父亲（箭头所示）。

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图3

2个突变位点的保守性分析 该2个突变位点（红色字母）在各物种均高度保守。

HEXA 基因编码溶酶体β-氨基己糖苷酶，进一步对患儿及其父母3人进行该酶学活力检测（北京中科医学检验实验室），结果提示患儿β-氨基己糖苷酶水平下降至正常低限的0.5%，见 表1 。

4. 诊断及诊断依据

诊断：Tay-Sachs病（Tay-Sachs disease，TSD）。诊断依据：（1）缓慢起病，进展性病程，以运动功能倒退、共济失调为首发症状，逐渐出现认知功能障碍、认生、惊跳症状等；（2）体格检查示反应迟钝、共济失调步态、肌张力增高；（3）辅助检查示：头颅MRI示进行性小脑萎缩；发现 HEXA 基因存在可能致病性复合杂合突变，符合常染色体隐性遗传。酶学活力检测证实患儿β-氨基己糖苷酶活力显著下降，该酶缺乏导致GM2神经节苷脂沉积症：TSD ^{［ 8 - 9 ］} 。

5. 治疗及转归

因当前对于TSD尚无有效的治疗手段，患儿确诊后仍仅能继续进行综合康复训练治疗。家属不愿意带患儿复诊，电话随访至2022年1月（5岁10月龄），病情仍进行性加重，仅能平地行走、动作笨拙，摔倒后无法自行站立，吞咽困难、不能自己进食，只能认识部分亲人，伴精神症状如经常不自主发笑，自言自语等。

6. 讨论

TSD是一种罕见的常染色体隐性遗传性溶酶体贮积病，是GM2神经节苷脂沉积症的一种类型，由编码β-氨基己糖苷酶的 HEXA 基因突变所致 ^{［ 8 - 9 ］} 。β-氨基己糖苷酶缺乏导致GM2神经节苷脂在各种细胞中积累，其中以中枢神经系统受累为主 ^{［ 9 ］} 。TSD临床异质性极强，常导致误诊误治。根据起病年龄及预后不同将TSD分为3型：婴儿型、青少年型和晚发型（成年型）。婴儿型是最常见且最严重的类型，其特征是以婴儿期起病的急性脑损伤为主要临床表现，绝大多数患儿在4岁前死亡 ^{［ 10 ］} 。青少年型起病相对晚，病情进展缓慢，多于2~10岁起病，早期的特征是小脑功能障碍，表现为运动障碍、平衡功能异常及认知功能障碍。迟发型病情较轻，大都可活至成年 ^{［ 10 ］} 。本例患儿2岁后起病，进展缓慢，以运动功能障碍为首发症状，逐渐出现认知功能障碍、精神症状及小脑萎缩，符合青少年型TSD的临床特点。

青少年型TSD由于临床患儿相对少，起病晚，症状无特征性等特点导致临床上易与脊髓性肌萎缩、运动轴索神经病变、小脑共济失调和精神障碍相混淆 ^{［ 11 ］} ，难以早期诊断。研究显示，小脑萎缩可能是青少年型TSD的早期诊断线索 ^{［ 12 ］} 。发病越晚的患儿越易出现小脑萎缩。一项纳入16例晚发型TSD的研究发现小脑萎缩是此类患儿突出的影像学表现。该研究认为，对于晚发型小脑共济失调的患儿均应考虑TSD的可能 ^{［ 12 ］} 。本例患儿早期仅表现为运动障碍时难以联想到TSD。我们按文献 ^{［ 13 ］} 方法回顾性分析测量了该患儿3次头颅MRI小脑体积，分别是1.316×10 ⁵ mm ³ 、1.288×10 ⁵ mm ³ 及1.226×10 ⁵ mm ³ ，提示进行性小脑萎缩。结合患儿运动功能障碍，伴智力障碍、精神症状及小脑萎缩，才考虑到该类疾病可能，进一步通过基因二次分析及酶学检测得以确诊。

二代测序的普及及测序成本的下降，使二代测序技术在遗传性疾病中的应越来越广泛，但仍有部分临床怀疑遗传性疾病患儿未得到基因确诊。对于此类患儿，建议适时进行测序数据重分析 ^{［ 14 ］} 。Li等 ^{［ 15 ］} 重分析了76份怀疑遗传性疾病的家系WES原始数据和临床信息，使8名患儿最终得到基因诊断，阳性率提高了10.5%。该研究认为假阴性报告的主要原因可能是在基因检测和变异分析时临床医生未仔细、正确收集患儿表型，或者患儿表型未完全显现，建议在初次报告6~12个月后进行数据重分析。本例患儿既往发育基本正常，初次基因分析时仅表现为运动功能倒退，无智力障碍及小脑萎缩，在分析基因结果时很难建立 HEXA 基因的基因-疾病关联。6个月后患儿出现更多表型，通过二次分析发现 HEXA 基因复合杂合突变，并通过酶学检测证实其为致病基因。本案例及既往研究 ^{［ 15 ］} 均提醒临床医生，动态收集患儿表型变化，根据病情演变进行多次基因数据分析能提高WES的阳性率。

目前没有针对TSD的特异治疗方法，尚处于研究阶段的治疗方法包括减少底物法 ^{［ 16 ］} 、骨髓移植 ^{［ 17 ］} 、造血干细胞移植 ^{［ 18 ］} 、酶替代疗法 ^{［ 19 ］} 及基因治疗 ^{［ 20 - 21 ］} ，部分研究已进入临床试验阶段。但是由于神经节苷脂在保持神经元稳态、抗体形成及自噬等多方面均有作用， HEXA 基因突变导致的神经节苷脂沉积可能通过表观遗传学、细胞因子及炎症、自噬受损等多种途径参与疾病复杂过程 ^{［ 9 - 10 ］} 。目前的研究多仅聚焦于疾病的某一过程，难以逆转该病的进展。一项研究使用脐带血细胞移植和姜黄素治疗成人TSD，该治疗可使患者血清细胞因子水平下降、β-氨基己糖苷酶浓度增加并延缓了患者病情进展，但是无法改变患者血清β-氨基己糖苷酶活性及GM2水平 ^{［ 22 ］} 。总之，目前单一治疗策略还不足以治疗GM2神经节苷脂沉积病，将来需要研究联合多种治疗方法，才可能逆转病程甚至治愈该病。

7. 结语

总之，TSD临床异质性强，对于晚发以运动障碍起病，伴认知功能障碍的患儿，需动态关注表型变化、密切监测有无小脑病变，对于出现小脑萎缩伴上述症状者需考虑TSD的可能。同时，对于怀疑遗传性疾病的患儿，医生需动态收集患儿表型变化，根据病情演变适时进行二次基因数据分析，以提高WES的阳性率。

参 考 文 献