携带SOD1 D91A突变的以小脑性共济失调起病的肌萎缩侧索硬化症:一种罕见表型

《Frontiers in Neurology》:Cerebellar ataxia-onset ALS with SOD1 D91A mutation: a rare phenotype

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月04日 来源:Frontiers in Neurology 3.3

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  背景:携带超氧化物歧化酶1(SOD1)基因突变的肌萎缩侧索硬化症(ALS)以表型异质性著称,但以小脑性共济失调作为首发特征者仅见于零星个案。方法:研究人员报道4例无亲缘关系患者(3男1女,起病年龄35至49岁),均携带SOD1 D91A(p.Asp91Ala)

  
背景:携带超氧化物歧化酶1(SOD1)基因突变的肌萎缩侧索硬化症(ALS)以表型异质性著称,但以小脑性共济失调作为首发特征者仅见于零星个案。方法:研究人员报道4例无亲缘关系患者(3男1女,起病年龄35至49岁),均携带SOD1 D91A(p.Asp91Ala)突变,其中2例杂合、2例纯合;回顾其临床、神经影像、电生理及遗传学资料。结果:所有患者均以进行性步态共济失调为初始且主导症状,上、下运动神经元体征在数月到数年后出现并最终满足ALS诊断标准;从共济失调起病到确诊ALS的延误为3至9年;小脑体征包括步态与肢体共济失调、辨距不良、意向性震颤及眼球运动异常;仅1例神经影像见轻度小脑萎缩,初期电生理对下运动神经元受累的提示常有限。此为目前最大一组同质性携带单一SOD1突变且共有“共济失调起病ALS”表型的病例系列。结论:上述发现拓展了SOD1相关ALS的临床谱,并强调对病因未明的成人进行性共济失调患者应行SOD1基因检测,尤其在SOD1靶向治疗可及的背景下。
研究背景与立项依据
肌萎缩侧索硬化症(ALS,amyotrophic lateral sclerosis)是以上下运动神经元联合受累为定义的进展性神经退行性疾病,传统表型边界近年不断扩展,可伴额颞叶功能障碍、自主神经异常、感觉障碍及锥体外系特征。SOD1为首个被确认的ALS致病基因,占家族性ALS约12%–23%、散发性ALS约1%–7%。D91A(p.Asp91Ala;c.272A>C)是SOD1中地理分布最广的突变,在斯堪的纳维亚人群多呈隐性:纯合子致缓慢进展型ALS(典型为下肢上行性无力),杂合子多不发病,归因于隐性单倍型上的顺式保护因子;但在非斯堪的纳维亚人群,杂合子亦可致病且表型多样。小脑性共济失调并非ALS传统综合征,虽神经病理与SOD1转基因小鼠可见小脑亚临床受累,但生前显著小脑体征极少见,仅有个案报道E100K、R116H及D91A纯合子等伴随共济失调。孤立个案无法回答“D91A是否特异性 predispose 小脑受累”这一问题。研究人员因此在《Frontiers in Neurology》报道4例(含既往索引病例)同携D91A、以共济失调为首发的ALS,以拓展表型谱、揭示非典型表现所致诊断延误,并为成人进展性共济失调评估及SOD1靶向反义寡核苷酸(ASO,antisense oligonucleotide)治疗提供依据。
主要技术方法与样本队列
研究人员于俄罗斯莫斯科俄罗斯神经病学与神经科学中心纳入4例无亲缘关系患者(3例斯拉夫裔俄罗斯人来自不同地域,1例男性患者之姐亦患ALS且同基因型),均接受标准化成人进展性共济失调评估:完整神经系统查体、脑与脊髓MRI、神经传导与针极肌电图(EMG,electromyography)、脑脊液分析、获得性共济失调筛查(叶酸、Vit B12/E、甲功、抗麦胶蛋白、抗GAD及副肿瘤/自身免疫小脑抗体谱)、常见脊髓小脑共济失调基因panel(SCA1/2/3/6/7/8/17、CANVAS、Friedreich ataxia)、全外显子或基因panel测序含SOD1并经Sanger验证,另用荧光扩增片段分析与重复引物PCR筛C9orf72 G4C2重复扩增,PCR-毛细管电泳结合Sanger分析ATXN2 CAG重复及CAA中断构型。
研究结果
3.1 Case 1:49岁男性,杂合D91A,初始双下肢疲乏→1.5年步态不稳,早期疑僵人综合征;EMG初仅孤立束颤;3年MRI示白质高信号(Fazekas 1)无小脑萎缩;4年测序确诊;5年时宽基共济失调步态需双侧支撑,指鼻/跟膝辨距不良,上运动神经元(UMN)征( jaw reflex增高、掌颏反射、臂反射活跃)与右下肢近端无力(髋屈4/5、伸3/5)并存,EMG示S1节段活性失神经。
3.2 Case 2:48岁女性,杂合D91A,行走不稳→手书写恶化、构音不清;9年EMG示多节段神经再支配无自发电活动;测序确诊;10年时严重扫描样构音、吞咽障碍、垂直/水平跳跃性扫视、双臂反射极度活跃、双Babinski,指鼻跟膝严重辨距不良伴意向震颤,FVC 62.4%,为系列中病程最长、小脑与球部受累最重。
3.3 Case 3:35岁男性,纯合D91A,头部转动侧偏→1年步态异常,疑SCA;3年MRI示小脑蚓部嘴侧轻度萎缩;WES确证纯合D91A;3.5岁时下肢近端无力、肌萎缩、束颤、膝踝反射减弱、双Babinski,辨距不良+意向震颤+躯干摆动,眼动视频示方波急跳与平滑跟踪受损,EMG下运动神经元(LMN)证据不充分但临床达Gold Coast标准。
3.4 Case 4:43岁男性,纯合D91A,步态不稳→6月左足下垂;3年EMG示L2–L4、S1–S2活性失神经与轴索性感觉神经病;其姐同纯合D91A ALS(下肢上行无力→上肢→球部,MRI示皮质及蚓部萎缩)。46岁时扫视性平滑跟踪、水平凝视眼震、双臂反射活跃伴扩大反射区、双Babinski、snout及掌颏反射,中度辨距不良,FVC 97.7%,袜套样感觉减退伴痛觉过敏。
3.5 Synthesis:四者轨迹一致——成人缓慢步态共济失调首发,1至数年延迟出现UMN/LMN征,平均确诊延误超4年(Case 2达9年)。小脑征(宽基步态、肢体辨距不良、意向震颤、眼动异常)高度一致;Case 2共济失调与呼吸受累最重,Case 3唯一见躯干摆动与MRI蚓萎缩。UMN征全有,LMN征分布不均且早期EMG常有限。基因型上2杂合2纯合;五例均无C9orf72扩增;三例无关患者ATXN2为22/22正常等位,而Case 4及其姐(纯合D91A)携22/27中间长度等位(27 CAG且codon 9/14/19处CAA中断),该ATXN2中间等位共分离于该家系但不能解释无关三例之共济失调表型,故D91A为主决定因素,ATXN2或为同胞家系修饰因子。
讨论浓缩
小脑受累在ALS并不罕见(Purkinje细胞丢失、齿状核变性、SOD1聚集体可现于小脑),但首发显性共济失调极少见,本系列同突变同表型支持D91A特异性predisposition。非斯堪的纳维亚杂合子亦可共济失调起病,纯合子亦可偏离“下肢上行无力”经典型,提示遗传/表观修饰、环境或随机性。ATXN2中间CAA中断等位(27重复)作为ALS风险修饰因子在该同胞家系共现,但无关三例正常ATXN2亦现同表型,故D91A仍为主因。电生理与影像方面,早期LMN失神经证据常少于临床残障,MRI小脑萎缩可缺如(仅Case 3轻度蚓萎缩),符合脊髓小脑束/齿状核选择性受累而非弥漫小脑变性。诊断上,对阴性常规共济失调评估且出现细微UMN/LMN征者应将SOD1-ALS列入鉴别,SOD1测序应嵌入不明原因进展性共济失调流程——尤其Tofersen(靶向SOD1 ASO)已获FDA加速批准,分子确诊具直接治疗意义。局限含缺神经病理确认、部分回顾性、未用ALSFRS-R/SARA量表、样本小。
结论(翻译)
研究人员描述4例携带SOD1 D91A突变、以进行性小脑性共济失调为ALS初始表现的患者,涵盖杂合与纯合、不同严重度与病程。本系列拓展SOD1相关ALS表型谱,证实共济失调起病可致显著诊断延误。对病因未明成人进展性共济失调,尤其伴上/下运动神经元体征者,临床应将SOD1-ALS纳入鉴别,并将SOD1基因检测纳入诊断路径,尤其在SOD1靶向基因治疗可及之时。
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