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遺傳性脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)的介紹及治療方式

瀏覽次數(shù):588 發(fā)布日期:2023-7-19  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
疾病診斷
在對(duì)一個(gè)進(jìn)行性共濟(jì)失調(diào)患者進(jìn)行遺傳性脊髓小腦共濟(jì)失調(diào)(spino cerebellar ataxia, SCA)診斷之前,應(yīng)通過(guò)詳細(xì)的病史詢問(wèn)、體格檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查等除外獲得性的病因,因SCA的臨床癥狀有很大的重疊性及異質(zhì)性,故確診主要依靠基因檢測(cè)。SCA的診斷依據(jù)如下

①以進(jìn)行性共濟(jì)失調(diào)為主要臨床表現(xiàn),并除外獲得性病因?qū)е碌墓矟?jì)失調(diào);
②上一代有類似疾病的病史;
③SCA基因檢測(cè)呈陽(yáng)性[1]

如果診斷SCA的臨床證據(jù)明確,則應(yīng)啟動(dòng)分子遺傳學(xué)檢測(cè)。只有在特殊情況下,如已知家族中特定的SCA基因型、臨床表型高度提示某一種SCA(例如SCA7中的視力喪失)或某一種SCA的地區(qū)流行率較高(例如古巴的SCA2),才建議進(jìn)行有針對(duì)性的單一基因檢測(cè)。而在其他情況下,多推薦采用系統(tǒng)的SCA基因檢測(cè)。首先要進(jìn)行多聚谷酰胺SCA的動(dòng)態(tài)突變檢測(cè)(即SCA1、SCA2、SCA3、SCA6、SCA7、SCA17、DRPLA),因?yàn)榇祟怱CA患病率相對(duì)較高。當(dāng)多聚谷酰胺的CAG動(dòng)態(tài)突變檢測(cè)為陰性時(shí),可根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況選擇適宜順序

①全外顯子測(cè)序,可檢測(cè)傳統(tǒng)突變類型的SCA,也可以在發(fā)現(xiàn)新的共濟(jì)失調(diào)基因時(shí)進(jìn)行重新分析;
②WES不能檢測(cè)到重復(fù)突變,為了評(píng)估SCA的所有遺傳原因,則必須對(duì)非翻譯區(qū)的重復(fù)突變(即SCA8、SCA10、SCA12、SCA31、SCA36和SCA37)進(jìn)行動(dòng)態(tài)突變的檢測(cè);
③如果全外顯子測(cè)序未包含對(duì)于具有特定缺失的搜索,則需對(duì)SCA15/SCA16的ITPR1中大的缺失進(jìn)行特定檢測(cè)。由于基因檢測(cè)的成本在不斷下降,這里討論的復(fù)雜基因測(cè)試策略很可能會(huì)被全基因組測(cè)序所取代,但目前全基因組測(cè)序還不能作為常規(guī)檢測(cè)手段。

沒(méi)有SCA家族史的共濟(jì)失調(diào)患者,也可能由于自發(fā)突變、突變外顯性降低或錯(cuò)誤的親子關(guān)系而有遺傳性病因,如通過(guò)仔細(xì)的病史詢問(wèn)、實(shí)驗(yàn)室檢查,包括MRI和神經(jīng)速度傳導(dǎo)等,已除外獲得性病因的患者則應(yīng)該進(jìn)行合理的基因檢測(cè)。對(duì)美國(guó)和歐洲的散發(fā)性成人型共濟(jì)失調(diào)患基因篩查研究發(fā)現(xiàn),15%-24%的患者SCA相關(guān)基因發(fā)生突變。SCA6是最易漏診的多聚谷氨酰胺SCA,因?yàn)镾CA6是遲發(fā)性SCA最常見(jiàn)的類型,傳遞SCA6基因的親代可能在患者發(fā)病前就已經(jīng)死亡。對(duì)于散發(fā)性共濟(jì)失調(diào)患者,以上基因檢測(cè)策略同樣適用,而Friedreich共濟(jì)失調(diào)作為最常見(jiàn)的常染色體隱性遺傳共濟(jì)失調(diào),也可表現(xiàn)為散發(fā)性共濟(jì)失調(diào),雖然同樣是由三核苷酸重復(fù)造成的,但很容易通過(guò)動(dòng)態(tài)基因檢測(cè)鑒別。

動(dòng)物模型
2015年有團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了人SCA3敲入小鼠模型,用人突變ATXN3cDNA的8-11外顯子編碼區(qū)及3’UTR區(qū)域替換鼠Atxn3基因組DNA的8-11號(hào)外顯子及3’UTR區(qū)域,人突變ATXN3帶有91個(gè)CAG重復(fù)序列,該小鼠模型為SCA3-Ki91模型在SCA3-Ki91模型中,他們發(fā)現(xiàn)突變ATXN3蛋白在12月月齡的SCA3-Ki91小鼠模型的全腦組織均有表達(dá),并且形成核內(nèi)包涵體,小腦浦肯野細(xì)胞退行性改變伴有星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。同時(shí)CAG重復(fù)序列的傳代不穩(wěn)定性在SCA3-Ki91小鼠模型中也有體現(xiàn)。

另一個(gè)團(tuán)隊(duì)在小鼠10號(hào)外顯子CAG重復(fù)序列區(qū)域插入82個(gè)CAG重復(fù)片段,構(gòu)建了雜合Atxn3Q82小鼠,小鼠模型的病理發(fā)現(xiàn)和SCA3-Ki91類似,在小鼠的神經(jīng)元內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量的突變ATXN3蛋白的核內(nèi)包涵體,并且呈組織特異性。

后來(lái)又有團(tuán)隊(duì)用細(xì)菌人工染色體(Bacteria artificial chromosome, BAC)構(gòu)建SCA3BAC轉(zhuǎn)基因小鼠模型,帶有全長(zhǎng)的人突變ATXN3基因,包括全部外顯子、內(nèi)含子,以及上游的啟動(dòng)子和其他調(diào)控元件。在BAC-SCA3首建鼠到達(dá)7個(gè)月月齡時(shí),它的全腦組織進(jìn)行重量檢測(cè)和免疫熒光檢測(cè)。BAC-SCA3雄性首建鼠A的體重和腦組織重量都比同籠同月齡的雌鼠小,說(shuō)明該首建鼠出現(xiàn)了嚴(yán)重的體重下降和腦萎縮。紅色方框里面顯示的是小鼠的小腦組織;在免疫熒光檢測(cè)結(jié)果可以看出BAC-SCA3小鼠在7個(gè)月時(shí),與野生型小鼠相比,小腦、腦干和海馬皮層有顯著的ATXN3蛋白聚集現(xiàn)象,以小腦更為顯著,然而在大腦皮層和基底節(jié)并未檢測(cè)到明顯的ATXN3。SCA3患者受累腦區(qū)也以小腦和腦干為主,皮層和基底節(jié)受累較少。該結(jié)果說(shuō)明BAC-SCA3小鼠的受累腦區(qū)和SCA3患者的受累腦區(qū)較為一致[2]
 
遺傳性小腦共濟(jì)失調(diào)
表1 月齡BAC-SCA3首建小鼠與野生型小鼠體重及腦組織重量的比較[2]
 
遺傳性小腦共濟(jì)失調(diào)
7月齡BAC-SCA3首建小鼠A與野生型小鼠的腦體積大小的比較[2]
 
遺傳性小腦共濟(jì)失調(diào)
BAC-SCA3首建鼠A和野生型小鼠不同腦區(qū)ATXN3蛋白的聚集。藍(lán)色熒光為細(xì)胞核染色,紅色熒光為ATXN3蛋白。上為BAC-SCA首建鼠A,下組為野生型小鼠[2]

治療方式
目前SCA缺乏有效的治療方法,臨床上主要以對(duì)癥支持治療為主。隨著近年來(lái)對(duì)SCA病理生理機(jī)制研究的不斷深入,臨床發(fā)現(xiàn)了反義寡核苷酸(ASO)、小干擾RNA(siRNA)等新的治療靶點(diǎn),但均未進(jìn)入臨床試驗(yàn)[1]

藥物治療
目前還沒(méi)有藥物被批準(zhǔn)用于SCA的常規(guī)治療。對(duì)于共濟(jì)失調(diào)癥狀,一些小型研究已經(jīng)對(duì)多種藥物進(jìn)行了研究。
①抗氧化劑:輔酶Q10和維生素E、艾地苯醌等。
②神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)藥物:三磷腺苷、肌酐、維生素B族等。
③交感神經(jīng)藥物抑制劑:安非他明、莫達(dá)非尼等。
④改善代謝治療:吡拉西坦、左旋肉堿、鐵螯合劑、鹽酸多奈哌齊等。
⑤其他藥物:人促紅細(xì)胞生成素、鉀通道阻滯劑、環(huán)絲氨酸等[3]

支持治療
物理治療:SCA患者發(fā)病早期即可進(jìn)行物理治療,以便早期制定維持正常功能(肢體平衡、協(xié)調(diào)、正常姿勢(shì))的策略和防止跌倒。
職業(yè)治療:當(dāng)患者日;顒(dòng)越來(lái)越困難時(shí),推薦職業(yè)治療師的介入,干預(yù)應(yīng)側(cè)重于滿足患者及照顧者的功能目標(biāo)和職業(yè)需求。
語(yǔ)言及言語(yǔ)治療:語(yǔ)言治療師根據(jù)病情通過(guò)聲學(xué)儀器、指引及重復(fù)性練習(xí),或利用視覺(jué)及聽(tīng)覺(jué)輔助等方法給予治療。

基因治療
基因治療是通過(guò)各種方式減少變異擴(kuò)增的polyQ蛋白表達(dá)水平,主要方法包括運(yùn)用反義寡核苷酸(anti sense oligonucleotide, ASOs),DNA編輯技術(shù)CRISPR/CRISPR-Cas9或是通過(guò)RNA干擾敲除改變polyQ基因。同樣ASOs經(jīng)腦室注射入不同的SCA2模型小鼠,發(fā)現(xiàn)SCA2小鼠的運(yùn)動(dòng)癥狀有改善并且降低了小腦中ATXN2表達(dá),小腦ataxin-2蛋白減低。除了運(yùn)用ASOs,還可以通過(guò)RNA干擾抑制致病基因的表達(dá),有研究用RNA干擾抑制在SCA3小鼠模型中的ATXN3,顯示可以提高其運(yùn)動(dòng)功能。CRISPR/Cas9可能在polyQ SCAs的臨床試驗(yàn)中具有潛力,但是包括基因組不穩(wěn)定等問(wèn)題仍需要解決。現(xiàn)階段運(yùn)用各種基因治療polyQ SCAs的方法都在臨床前試驗(yàn)階段,隨著研究的不斷深入,基因治療有潛力從病因方面治療polyQ SCAs,并對(duì)各亞型SCAs進(jìn)行疾病修飾治療[4]

干細(xì)胞移植治療
基因治療尚在研究階段,原理多為選擇性抑制SCAs致病基因表達(dá)。干細(xì)胞移植手術(shù)已在國(guó)內(nèi)臨床上相繼開(kāi)展,其基本原理為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化為神經(jīng)干細(xì)胞,替換受損細(xì)胞,并通過(guò)旁分泌作用為神經(jīng)傳導(dǎo)提供更好的微環(huán)境。但其有效性和安全性還有待于進(jìn)一步觀察研究[3]

神經(jīng)調(diào)節(jié)治療
神經(jīng)調(diào)節(jié)治療主要包括深部腦刺激(deep brain stimulation, DBS),經(jīng)顱磁刺激 (transcranial magnetic stimulation, TMS)以及經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS),除了DBS需要經(jīng)手術(shù)有創(chuàng)安裝電極,其余均是無(wú)創(chuàng)的。近年來(lái),多項(xiàng)研究顯示神經(jīng)調(diào)節(jié)可能對(duì)改善共濟(jì)失調(diào)的癥狀有幫助[4]。
 

RDDC助力罕見(jiàn)病研究

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參考文獻(xiàn)及引用圖片來(lái)源:
[1]吳方瑞,鐘敏.脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)的臨床表現(xiàn)、發(fā)病機(jī)制及診療研究進(jìn)展[J].山東醫(yī)藥,2021,61(23):112-115.

[2]杜依楚. 中國(guó)人群脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)3型的臨床研究及新型BAC-SCA3轉(zhuǎn)基因小鼠模型的構(gòu)建[D].浙江大學(xué),2020.DOI:10.27461/d.cnki.gzjdx.2020.002464.

[3]王東浩,黃艷梅,楊保勝.脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)的基因診斷及治療研究進(jìn)展[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2016,33(07):639-641.

[4]孫迪,胡興越.多聚谷氨酰胺脊髓小腦性共濟(jì)失調(diào)的治療研究進(jìn)展[J].全科醫(yī)學(xué)臨床與教育,2021,19(04):351-354.DOI:10.13558/j.cnki.issn1672-3686.2021.004.020.

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