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首页 > 疾病信息 > 遗传性共济失调介绍

遗传性共济失调疾病

疾病别名:
布-马二氏综合征,弗里德赖希共济失调
就诊科室:
[神经内科] [内科] [康复医学科]
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疾病介绍

遗传性共济失调(hereditary ataxia)是一组以慢性进行性小脑性共济失调为特征的遗传变性病;世代相传的遗传背景、共济失调表现及小脑损害为主的病理改变是三大特征。本组疾病除小脑及传导纤维受累外,常累及脊髓后柱、锥体束、脑桥核、基底核、脑神经核、脊神经节和自主神经系统等。共济失调步态最先出现且逐渐加重,最终使患者卧床,临床症状复杂、交错重叠,即使同一家族也可表现高度异质性。

病因

遗传性共济失调是由什么原因引起的?


(一)发病原因


小脑性共济失调(cerebellar ataxia,CA)为常染色体显性遗传,近年来部分亚型基因已被克隆和测序,显示致病基因三核苷酸(如CAG)重复序列动态突变,拷贝数逐代增加为致病原因。


常染色体显性遗传的脊髓小脑性共济失调具有遗传异质性,最具特征性的基因缺陷是扩增的CAG三核苷酸重复编码多聚谷氨酰胺通道,该通道在功能不明蛋白(ataxins)和神经末梢上发现的P/Q型钙通道α1A亚单位上;其他类型突变包括CTG三核苷酸(SCA8)和ATTCT五核苷酸(SCA10)重复序列扩增,在许多病例中这种扩增片断的大小与疾病严重性有关,且发病年龄愈小,病情愈重。


Friedreich型共济失调(FRDA)是9号染色体长臂(9q13-12.1)frataxin基因非编码区GAA三核苷酸重复序列异常扩增所致,正常GAA重复扩增42次以下,病人异常扩增(66~1700次)形成异常螺旋结构可抑制基因转录。


(二)发病机制


小脑性共济失调(ADCA)病理改变主要表现小脑、脊髓和脑干变性,故又称为脊髓小脑性共济失调(SCA),根据临床特点和基因定位分为SCA1~21种亚型。


SCAs基因突变改变蛋白的性质,使之无法被正常加工,异常加工的片断与一种参与非溶酶体降解的缺陷蛋白泛素(ubiquitin)结合,共同以蛋白酶体(protease)的复合体形式转运至核内,推测这种核内蛋白聚集可影响细胞核的功能。每种SCA亚型基因位于不同的染色体,有不同的大小和基因突变部位,例如,SCA1基因位于染色体6q22-23,基因组跨度450Kb,cDNA长11Kb,含9个外显子,编码816个氨基酸残基组成ataxia-1蛋白,该蛋白位于细胞核,CAG突变位于8号外显子,扩增拷贝数为40~83,正常人为6~38。SCA3(MJD)是我国最常见的SCA亚型,基因位于14q24.3-32,至少含4个外显子,编码960个氨基酸残基组成ataxia-3蛋白,分布在细胞质中,CAG突变位于4号外显子,扩增拷贝数为61~89,正常人为12~41。


尽管SCA有共同的基因突变机制,导致各亚型临床表现雷同,但仍有差异,如有的伴眼肌麻痹,有的伴视网膜色素变性,病理损害部位和程度也不相同,提示除了多聚谷氨酰胺毒性作用外,其他因素可能也参与发病。


SCA共同的病理改变主要是小脑、脑干和脊髓变性和萎缩,但各亚型也有其特点,如SCA1主要是小脑、脑干的神经元丢失,脊髓小脑束和后索受损,很少累及黑质、基底核及脊髓前角细胞;SCA2以下橄榄核、脑桥、小脑损害为重;SCA3主要损害脑桥和脊髓小脑束;SCA7的特征是视网膜神经细胞变性。


Friedreich型共济失调(FRDA)基因产物frataxin蛋白存在于脊髓、骨骼肌、心脏及肝脏等细胞线粒体内膜,导致线粒体功能障碍而发病。重复扩增愈多,发病年龄愈早。肉眼可见脊髓变细,胸段明显;镜下显示后索、脊髓小脑束和皮质脊髓束变性,后根神经节和Clarke柱神经元丢失,周围神经胶质增生,脑干、小脑和大脑受累较轻。心脏因心肌肥厚而扩大。

症状

遗传性共济失调有哪些表现及如何诊断?


一、分类


遗传性共济失调的分类十分混乱,至今报道的已有60多种,但尚无统一和公认的分类方法。最早时仅分为Friedreich型共济失调和Marie型共济失调,即分为以脊髓症状表现为主的称为Friedreich型,而以小脑、脑干为主,亦有脊髓症状者称为Marie型共济失调。目前常见的分类有以下几种:


1.按解剖部位分类


(1)脊髓型:


①Friedreich型共济失调。


②遗传性痉挛性截瘫(Strumpell-Larrain病)。


③脊髓后索性共济失调(Biemond综合征)。


(2)脊髓小脑型:


①遗传性痉挛性共济失调(Marie遗传性小脑共济失调)。


②β脂蛋白缺乏病(Bassen-Kornzweig综合征)。


③共济失调毛细血管扩张症(Louis-Bar综合征)。


④脊髓脑桥变性(spino-pontine degeneration)。


(3)小脑型:


①橄榄-脑桥-小脑变性(Menzel病)。


②小脑-橄榄萎缩(Holmes病)。


③肌阵挛性小脑协调障碍(Ramsay-Hunt综合征)。


④Marinesco-Sjögren综合征。


⑤Joseph病。


⑥Hartnup综合征。


⑦前庭小脑性共济失调。


2.按遗传类型分类 Rosenberg(1982)将本症分为以下各类。


(1)常染色体显性遗传:


①橄榄-脑桥-小脑萎缩Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型(olivopontocerebellar atyophy,OPCA)。


②Machado-Joseph’s disease(MJD)。


③小脑实质变性Ⅰ型和Ⅳ型(cerebellar parenchymatous degeneration,CPD)。


④脊髓脑桥变性(spino-pontine degeneration,SPD)。


⑤遗传性痉挛性截瘫(hereditary spastic paraplegia,HPG)。


⑥发作性共济失调(episodic ataxia,EA)。


⑦后索性共济失调(posterior column ataxia,PCA)。


(2)常染色体隐性遗传:


①橄榄-脑桥-小脑萎缩Ⅱ、Ⅵ型(olivopontocerebellar atrophy,OPCAⅡ、Ⅵ)。


②小脑实质性变性Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型(cerebellar parenchy matous degeneration typeⅡ、Ⅲ、Ⅳ)。


③肌阵挛性小脑性共济失调,或称Ramsay-Hunt综合征。


④共济失调性毛细血管扩张症(ataxia-telangiectasia)。


⑤Friedreich型共济失调。


(3)性连遗传性共济失调:按照这种分类中,OPCA和痉挛性截瘫等仍然难以确定是常染色体显性或隐性遗传,因此,虽然已经知道受累的部位,但仍难以诊断。为此,仍有许多临床问题不能解决。


3.按基因定位分类


(1)Rosenberg分类:Rosenberg(1998)按各小脑共济失调的基因进行分类。


①常染色体显性遗传性小脑性共济失调——脊髓小脑性共济失调Ⅰ型(SCA1):基因定位于6p22~23,包含CAG重复,主要临床表现为共济失调,有锥体系和锥体外系体征,同时伴眼外肌麻痹。


②脊髓小脑性共济失调Ⅱ型(SCA2):属常染色体显性遗传,基因定位于12q23~24.1。包括CAG重复,临床表现为共济失调,轻度锥体系及锥体外系体征和眼球颤动。


③脊髓小脑性共济失调Ⅲ型(SCA3):常染色体显性遗传。基因定位于14q24.3~32,含CAG重复。临床表现为共济失调、眼外肌麻痹和各种锥体系及锥体外系体征。


④脊髓小脑性共济失调Ⅳ型(SCA4):常染色体显性遗传。基因定位于16q21.1。临床表现为共济失调。锥体束征阳性,眼球运动正常,但伴感觉性轴索性周围神经病。


⑤脊髓小脑性共济失调Ⅴ型(SCA5):常染色体显性遗传。基因定位于第11号染色体着丝粒区。临床主要表现为共济失调,无眼球和锥体系受累。


⑥齿状红核-苍白球-路易体萎缩(dentatorubro-pallidolewisia atrophy,DRPLA):常染色体显性遗传。基因定位于12p12末端,包含CAG重复。临床表现为共济失调,肌张力障碍(手足徐动),肌阵挛和癫痫、痴呆等。


⑦脊髓小脑共济失调Ⅶ型(SCA7):常染色体显性遗传,基因定位于3p12~21.1,视紫质基因,含CAG重复。临床表现为共济失调和视网膜色素变性。


⑧发作性共济失调-Ⅰ(EA-1):常染色体显性遗传。基因定位于12p。钾通道基因-Ⅰ(KCNA-Ⅰ),主要临床特征为发作性共济失调,受惊或运动诱发,每次持续数分钟,发作时伴面及手部肌肉的纤束颤动,应用苯妥英钠有效。本病不进展。


⑨发作性共济失调-Ⅱ(EA-2):亦称脊髓小脑共济失调-Ⅵ(SCA6)型。常染色体显性遗传,基因定位19p。CAG重复,表现为共济失调,小脑萎缩,点突变出现发作性共济失调或家族性偏瘫性偏头痛。临床表现为发作性共济失调,紧张和疲劳可诱发,每次发作持续数天。眼球下视时出现眼球震颤。病程为进展性。乙酰唑胺治疗有效。


⑩Friedreich共济失调:常染色体隐性遗传,基因定位于9p13~21.1,含CAA重复,临床表现青少年共济失调,伴脊柱侧弯,高弓足,踝反射消失,病理束征阳性和下肢位置觉消失以及伴发糖尿病、心肌病,线粒体铁转运障碍等。


⑪Friedreich综合征:常染色体隐性遗传,基因定位于8q13.1~13.3,由生育酚蛋白缺陷所引起。


⑫共济失调毛细血管扩张症:常染色体隐性遗传,基因定位于11q23,临床特征为共济失调,毛细血管扩张,构音障碍,常有淋巴恶性肿瘤和IgA、IgG缺乏。因继发肺部感染而死亡。


⑬婴儿期发病的小脑性共济失调:常染色体隐性遗传,基因定位于10q23.3~24.1。临床表现为婴儿期出现的共济失调,眼肌运动麻痹、耳聋、手足徐动,感觉性周围神经病和视神经萎缩及女性性腺发育不全等。


⑭卡-塞综合征(Kearns-Sayre’s syndrome):散发性,由mtDNA缺失或重复所引起。临床表现为共济失调、上睑下垂、眼外肌麻痹、视网膜色素变性,糖尿病,心肌病和脑脊液蛋白质升高。


⑮线粒体脑肌病。


(2)最新的基因分类:


①常染色体显性遗传性共济失调(ADCA)。


②常染色体隐性遗传:此型遗传较常染色体显性遗传类型少见。


A.Friedreich共济失调:亦称少年型共济失调,基因为frdal 1号,内含子GAA重复66~200次。定位于9q12~21,基因产物为Frataxin,x-25,4~40岁起病,病程为10~30年。主要临床特征为共济失调,脊柱侧凸畸形,弓形足。跟腱反射消失,锥体束征阳性,位置觉消失。伴糖尿病,心肌病。


B.共济失调伴维生素缺乏:基因为α-ttp1,定位于8q13,系由基因产物α-生育酚转运蛋白缺失引起。2~25岁起病,病程长达数十年,症状与Friedreich相似,仅头部摇动。


C.共济失调毛细血管扩张症:系由11q22~23位上的atm基因产物,P13激酶异常而致病,常在10岁以下起病,持续10~20年。表现为共济失调,恶性淋巴瘤,免疫功能低下,毛细血管扩张等。


D.婴儿脊髓小脑共济失调:基因定位于10q23~24,基因产物不清。婴儿起病,可成活数十年。临床上除共济失调外,有耳聋,视神经萎缩,眼肌麻痹及感觉性周围神经病等。国内未见报道。


E.Marinesco-Sjögren综合征:于婴儿起病,基因定位不清。病程数十年。除共济失调外,伴智能低下、白内障、肌张力低下、肌病等。


二、临床表现


1.Friedreich型共济失调 Friedreich型共济失调(Friedreich’s ataxia)是表现小脑性共济失调的最常见特发性变性疾病,由Friedreich(1863)首先报道。本病具有独特的临床特征,如儿童期发病,肢体进行性共济失调,伴锥体束征、发音困难、深感觉异常、脊柱侧突、弓形足和心脏损害等。


(1)通常4~15岁起病,偶见婴儿和50岁以后起病者,男女均可受累。首发症状为进展性步态共济失调,步态蹒跚、左右摇晃、易于跌倒;2年内出现双上肢共济失调,表现动作笨拙和意向性震颤;在此早期阶段膝腱反射和踝反射消失,出现小脑性构音障碍或暴发性语言,双上肢反射及部分患者双膝腱反射可保存。双下肢关节位置觉和振动觉受损,轻触觉、痛温觉通常不受累。双下肢无力发生较晚,可为上或下运动神经元损害,或二者兼有。


(2)患者在出现症状前5年内通常出现伸性跖反射,足内侧肌无力和萎缩导致弓形足伴爪型趾,是常见的体征,也可以是未患病家族成员孤立的表现。进行性严重脊柱后侧凸畸形可导致功能残疾和慢性限制性肺部疾病,心肌病有时只能由超声心动图检出,可导致充血性心力衰竭,是主要的死亡原因。其他异常包括视神经萎缩、眼球震颤(多为水平性)、感觉异常、震颤、听力丧失、眩晕、痉挛、下肢疼痛和糖尿病等。


(3)查体可见跟膝胫试验和闭目难立征阳性,75%有上胸段脊柱畸形,约25%患者有视神经萎缩,50%伴弓形足,85%伴心律失常或心脏杂音,10%~20%伴糖尿病。


(4)辅助检查:①X片可见脊柱和骨骼畸形;MRI可见脊髓变细;②心电图常见T波倒置、心律失常和传导阻滞,超声心动图示心室肥大,视觉诱发电位波幅下降;③DNA分析FRDA基因18号内含子GAA大于66次重复。


2.脊髓小脑性共济失调 脊髓小脑性共济失调(spinocerebellar ataxia,SCA)是遗传性共济失调的主要类型,包括SCA1~21。成年期发病、常染色体显性遗传及共济失调等是本病的共同特征,并表现在连续数代中发病年龄提前和病情加重(遗传早现)。各亚型症状相似,交替重叠。遗传早现现象是SCA的典型表现,症状逐代加重。


(1)SCA共同症状体征:30~40岁隐袭起病,缓慢进展,也有儿童期及70岁起病者;下肢共济失调为首发症状,表现走路摇晃、突然跌倒和讲话含糊不清,以及双手笨拙、意向性震颤、眼球震颤、痴呆和远端肌萎缩等;检查可见肌张力障碍、腱反射亢进、病理征、痉挛步态、音叉振动觉及本体觉丧失。通常起病后10~20年不能行走。


(2)除共同临床表现外,各亚型有各自的特点,如SCA1眼肌麻痹,上视不能较明显;SCA2上肢腱反射减弱或消失,眼球慢扫视运动较明显;SCA3肌萎缩、面肌及舌肌纤颤、眼睑退缩形成凸眼;SCA8常有发音困难;SCA5病情进展非常缓慢,症状较轻;SCA6早期大腿肌肉痉挛、下视震颤、复视和位置性眩晕;SCA10纯小脑征和癫痫发作;SCA7视力减退或丧失,视网膜色素变性,心脏损害也较突出。


3. 遗传性痉挛截瘫:多数呈常染色体显性遗传,但也有呈常染色体隐性遗传或性连隐性遗传。大多在儿童起病,男性多见,主要表现为逐渐进展的下肢痉挛性瘫痪。早期症状为行走时双腿僵硬,不灵活、肌力减弱。由于下肢伸肌张力增高呈剪刀步态。膝、跟腱反射活跃,病理征阳性。感觉多无障碍。多数有弓形足,但不如Friedreich共济失调症明显。有时伴有眼球震颤和脊柱侧凸。疾病缓慢进展,以后双上肢也受影响。如累及延髓支配肌群时可出现构音障碍,吞咽困难。晚期括约肌功能也发生轻度障碍。


三、诊断


1.Friedreich型共济失调(FRDA)诊断 根据儿童或少年期起病,自下肢向上肢发展的进行性共济失调,明显的深感觉障碍如下肢振动觉、位置觉消失,腱反射消失等,通常可以诊断,如有构音障碍、脊柱侧凸、弓形足、心肌病、MRI显示脊髓萎缩和FRDA基因GAA异常扩增可确诊。


2.SCA诊断 根据共济失调、构音障碍、锥体束征等典型共同症状,以及伴眼肌麻痹、锥体外系症状及视网膜色素变性等表现,结合MRI检查发现小脑、脑干萎缩,排除其他累及小脑和脑干变性病可临床确诊。


临床上仅根据各亚型特征性症状、体征确诊仍困难者(SCA7除外),可用PCR法准确判定亚型及CAG扩增次数,进行基因诊断。

检查


遗传性共济失调应该做哪些检查?


实验室检查


1.脊髓小脑性共济失调脑脊液检查正常。


2.确诊SCA及区分亚型可行PCR分析,用外周血白细胞检测相应基因CAG扩增,证明SCA的基因缺陷。


3.Friedreich型共济失调(FRDA) DNA分析,FRDA基因18号内含子GAA大于66次重复。


影像学检查


1.脊髓小脑性共济失调CT或MRI显示小脑萎缩很明显,有时可见脑干萎缩;脑干诱发电位可出现异常,肌电图显示周围神经损害。


2.Friedreich型共济失调(FRDA)X片可见脊柱和骨骼畸形;MRI可见脊髓变细;心电图常见T波倒置、心律失常和传导阻滞,超声心动图示心室肥大,视觉诱发电位波幅下降。


鉴别

遗传性共济失调容易与哪些疾病混淆?


需与下列疾病鉴别:


1.脊髓亚急性联合变性 缓慢起病,后索及锥体束同时受累,出现深感觉障碍,共济失调,痉挛性截瘫及肢体远端的感觉异常等。但无弓形足及脊柱后侧凸畸形。常伴有胃酸缺乏及血清中维生素B12含量减少以及恶性贫血等。


2.多发性硬化 病灶多发,可有脊髓、小脑变性,出现小脑性共济失调及锥体束征,但病程常有缓解和复发。脑脊液中免疫球蛋白增高。


3.小脑肿瘤 多见于儿童,缓慢起病的小脑性共济失调,但易发生颅内压增高症状和体征,且无遗传史。


4.环枕部畸形 如颅底凹陷、环椎枕骨化和颈椎融合等。除共济失调外常伴有后组颅神经损害、短颈、节段型或传导束型感觉障碍。


并发症

遗传性共济失调可以并发哪些疾病?


易出现心肺并发症,如心脏扩大、心律失常、呼吸道感染等。


预防


遗传性共济失调应该如何预防?


应进行遗传咨询。预防措施包括避免近亲结婚、携带者基因检测及产前诊断和选择性人工流产等,防止患儿出生。本病发展缓慢,如无严重的的心肺并发症,多数不影响寿命。少数患者卧床不起而残废。


治疗

遗传性共济失调治疗前的注意事项


(一)治疗


1.Friedreich型共济失调目前无特效治疗,轻症病人可用支持疗法和功能训练,矫形手术如肌腱切断术可纠正足部畸形。抗感染治疗的进展使感染已不常见。


2.脊髓小脑性共济失调亦无特异性治疗,对症治疗可缓解症状。


(1)左旋多巴可缓解强直等锥体外系症状,毒扁豆碱或胞磷胆碱(胞二磷胆碱)促进乙酰胆碱合成;巴氯芬(氯苯胺丁酸)可减轻痉挛,金刚烷胺可改善共济失调,共济失调伴肌阵挛首选氯硝西泮;三磷腺苷(ATP)、辅酶A、肌苷和维生素B族等神经营养药可以试用。


(2)手术治疗:可行视丘毁损术。


(3)康复训练、物理治疗及辅助行走器械可能有所裨益。


(二)预后


1.心肌病变为Friedreich型共济失调较常见的死因。患者可在出现症状5年内不能独立行走,10~20年内卧床不起,有症状平均患病期约25年,平均死亡年龄约35岁。


2.脊髓小脑性共济失调亦通常起病后10~20年不能行走。常死于并发症。


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