《Brain and Development》:Aspartoacylase (ASPA) gene mutations and neuroimaging features in Iranian patients with Canavan disease: a descriptive study
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埃尔哈姆·拉希米安|马吉德·R·塔赫西尼|帕尔瓦内·卡里姆扎德|谢达·哈利利安|莫哈德塞·法蒂|穆罕默德·米里奥内西|穆罕默德·艾丁·法拉瓦什|萨桑·萨凯特|苏德·加富里·法尔德伊朗德黑兰PFJW+269,E Janbazan街,哈吉加特医学影像研究中心摘要目的在这项回顾性描述性
埃尔哈姆·拉希米安|马吉德·R·塔赫西尼|帕尔瓦内·卡里姆扎德|谢达·哈利利安|莫哈德塞·法蒂|穆罕默德·米里奥内西|穆罕默德·艾丁·法拉瓦什|萨桑·萨凯特|苏德·加富里·法尔德
伊朗德黑兰PFJW+269,E Janbazan街,哈吉加特医学影像研究中心
摘要
目的
在这项回顾性描述性研究中,我们旨在通过分析患者的磁共振成像(MRI)和磁共振波谱(MRS)结果以及不同的ASPA基因突变,进一步了解该疾病的遗传背景,并探索MRI结果与基因突变之间的关联。
方法
我们对7名临床诊断为卡纳万病的伊朗患者进行了全外显子测序(WES)以进行分子分析。同时评估了这些患者的MRI和MRS结果,包括临床数据、生化指标、详细的MRI解剖学表现以及MRS中的代谢物情况。我们将传统MRI和MRS显示的脑部异常特征以及临床结局与分子数据相结合,以此深入理解这些患者的神经影像学和分子学表现。
结果
在大多数病例中,WES检测到了ASPA基因中的致病变异或可能致病的变异。所有病例的MRI均显示深部及皮质下白质以及苍白球受到影响,而壳核、尾状核和扣带回则未受累。MRS分析显示典型的
结论
总体而言,这项研究加深了我们对伊朗人群中卡纳万病遗传背景的了解。对于那些分类不明确的病例,我们建议开展功能检测或队列研究。
引言
卡纳万病是一种以常染色体隐性方式遗传的脑白质变性疾病[1]。该疾病会影响中枢神经系统的白质和灰质,导致海绵状变性、进行性神经系统功能障碍以及巨颅症[2]、[3]。卡纳万病的病理机制与N-乙酰天冬氨酸(NAA)水平升高以及乙酰辅酶A含量减少有关,这会破坏少突胶质细胞与轴突之间的连接,进而引发髓鞘内空泡形成、水肿和髓鞘损伤。NAA参与了中枢神经系统中由神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞构成的三细胞代谢循环的形成[2]、[4]。
卡纳万病通常在婴儿期发病,但也存在青少年型。该病的典型症状包括眼神交流不良、头部控制能力弱、进行性巨颅症、发育迟缓伴肌肉张力低下,以及随时间推移癫痫发作频率增加[5]。大部分(85%–90%)病例属于典型类型,表现为3到5个月大时出现神经发育障碍,随后出现神经退行性症状和发育倒退[6]。而非典型型卡纳万病则可能在儿童早期出现神经发育迟缓,神经功能退化则发生在儿童后期或青春期[7]。
编码天冬酰胺酶的ASPA基因突变是导致卡纳万病的原因。天冬酰胺酶负责催化NAA转化为天冬氨酸和乙酸[8]。卡纳万病的诊断标准包括脑脊液和尿液中NAA水平升高,以及磁共振波谱显示典型的NAA峰。磁共振成像(MRI)通常能在许多病例中发现弥漫性脑白质变性和扩散受限现象[2]、[9]。
近年来,全外显子测序(WES)在临床中的应用为该病的诊断提供了便利。在这项描述性研究中,我们报告了7名伊朗卡纳万病患者的分子分析结果。我们的目的是更新伊朗人群中该疾病的遗传背景信息,并探讨不同突变与卡纳万病的MRI/MRS表现之间的潜在关联。此前已有研究主要从放射学角度描述了这些患者的神经影像学和MRS结果[10]。在本报告中,我们通过提供重新评估的更详细的影像学分析以及首次出现的分子遗传学数据,进一步完善了这些研究内容。这种综合分析方法是探索伊朗卡纳万病患者特定致病变异与神经影像学表型之间关联的初步尝试。尽管所有病例都表现出卡纳万病典型的MRI和MRS特征,但并未发现明显的基因型-表型关联,这也凸显出需要更大规模的病例研究。
章节节选
样本
本研究共纳入4名女性和3名男性患者,他们都具备卡纳万病的临床和神经影像学特征。这些病例的诊断是基于生化检测结果。通过气相色谱-质谱法检测,所有患者的尿液中NAA水平均升高。表1总结了7名年龄在4至24个月之间的儿童患者(4女3男)的临床及随访数据。病例1–6对应于近期发表的研究中的病例编号8、9、10、2、7和17。
神经影像学
在之前放射学研究的基础上[10],本研究对MRI数据进行了更详细的重新分析,并将其与遗传学结果相结合。在这些经分子学验证的卡纳万病病例中,有3名患者出现了扩散受限现象。值得注意的是,所有病例的壳核、尾状核和扣带回均未受影响。所有病例的背侧桥脑、小脑脚以及齿状核均出现了异常。在半数病例中,外侧结构也出现了受累迹象。
讨论
卡纳万病的特点是ASPA酶缺乏,从而导致大脑中NAA积累。这种积累会引发海绵状脑白质变性,其产生的毒性作用会导致髓鞘脱失。本报告概述了7名伊朗卡纳万病患者的神经影像学和分子诊断情况。
正如预期的那样,所有患者的MRI表现都与卡纳万病典型的脑白质变性模式一致。MRI结果显示
发表同意书
已获得所有研究对象及其法定监护人的知情同意。
伦理审批与参与同意
已获得所有研究对象及其法定监护人的知情同意。同时,该研究也已获得沙希德贝赫什蒂医科大学伦理委员会的批准。所有研究方法均遵循相关指南和规定实施。
资金支持
本研究得到了沙希德贝赫什蒂医科大学的资助。
作者贡献
ER和MRT负责评估神经影像学结果。PK、MAF和SS负责对患者进行评估。SK、MF和MM则开展了分子生物学研究。SGF负责监督整个研究过程并撰写论文。所有作者均阅读并通过了最终版本。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。