概要
临床特点.
脊髓小脑性共济失调12型 (SCA12)的特征性表现包括40多岁起病的上肢的动作性震颤,缓慢进展至共济失调及其它小脑和皮质层症状。考虑到确诊为SCA12的患者数量很少,可能还有其它临床表现是目前未被确认的。
诊断/检测.
PPP2R2B是唯一一个已知的可导致SCA12的 基因 。有SCA12相关临床表现的患者,检出PPP2R2B基因CAG三联重复大于等于51次即可确诊;然而,正常基因与变异 等位基因 之间大小差异的临界值仍有待确定。
管理.
对症治疗:β-阻滞剂(氯硝西泮,苯巴比妥衍生物)和苯二氮平类药物可以减少部分 受累的 个体的震颤;对精神症状进行标准化治疗;通过物理治疗帮助维持运动机能;协助书写等精细运动任务。
预防并发症:保证安全的居家环境。A safe home environment.
其它:向患者及其家人提供相关知识教育,包括自然疾病史、治疗、遗传模式, 其他亲属遗传风险和面向消费者的资源等。
遗传咨询.
SCA12是一种 常染色体显性遗传 疾病。新发突变导致SCA12的病例未见报道。SCA12患者的每个孩子有50%概率遗传到该 致病性变异。产前诊断可行,但需要谨慎,因为PPP2R2B基因CAG三联重复的阳性预测值未知。
诊断
临床诊断
脊髓小脑性共济失调12型 (SCA12) 的临床信息源于对一个美国德裔家庭 家系的研究 [Holmes et al 1999, O'Hearn et al 2001]; 对一个印度系谱图的后续研究 [Fujigasaki et al 2001; Srivastava et al 2001; Sinha et al 2004b; Srivastava et al, unpublished observations]; 以及近期一些意大利 [Brussino et al 2010] 和中国[Wang et al 2011a]的案例报道。以下几方面需考虑SCA12的诊断:
- 印度血统个体:
- 中年期出现上肢运动性震颤;注: SCA12患者的上肢和/或头部震颤最初表现可能类似于特发性震颤。
- 随后发展出 一系列症状,包括轻微的小脑功能障碍,反射亢进和帕金森症状。
- 非印度血统但有类似临床表现的个体可能还包括:
- 轻微的步态异常和更突出的帕金森症状;
- 部分老年患者有精神疾病和痴呆表现。
脑部CT或MRI:神经影像提示大脑和/或小脑萎缩不伴局灶性异常 [O'Hearn et al 2001; Fujigasaki et al 2001; Srivastava et al 2001; Brussino et al 2010; Sinha et al, unpublished observations; Srivastava et al, unpublished observations]. 在许多SCA12患者中,大脑皮质萎缩较小脑皮质更明显。小脑蚓部萎缩较小脑半球更显著。基底神经节、丘脑、脑干核团和其它皮质下脑区域相对不受影响。
分子遗传学检测
PPP2R2B 是唯一一个已知的可导致SCA12的 基因。唯一一个已知的致病性的PPP2R2B
等位基因 是位于 外显子 7内部或上游的CAG重复数增加。该重复位于多个PPP2R2B剪接变体之一的功能性启动子区。
等位基因大小
正常等位基因:4-32个CAG三联重复
- 在一名表现为共济失调且可能与SCA12无关的德裔患者检出一个 等位基因 有4个CAG三联重复,是已发现的最小的正常等位基因 [Hellenbroich et al 2004].
- 最大的正常 等位基因 有32个CAG三联重复;然而,随着越来越多个体接受检测,该范围似乎变得更宽。
- 迄今为至所有研究对象中最常见的重复数为10个三联重复 [Holmes et al 1999; Cholfin et al 2001; Fujigasaki et al 2001; Srivastava et al 2001; Worth & Wood 2001; Zhao et al 2002; Brusco et al 2004; Sułek et al 2004; Tsai et al 2004; Sinha et al, unpublished data]
可变的正常等位基因. 目前没有明确的信息。印度人群倾向于比欧洲人群有更长的正常 等位基因 长度,可能是有意义的 [Fujigasaki et al 2001; Srivastava et al 2001; Sinha et al, unpublished observations]
降低的-外显率 等位基因. 完全外显的阈值是不清楚的。在索引病例家族中,重复长度在66-78个三核苷酸序列,是完全外显的。案例报道显示,其它家系中有些个体携带了该扩增范围的 等位基因 ,但可能表现为晚期起病或不患病。
- 两名患共济失调的北部德国人检出CAG重复数为40和41个;其共济失调与重复数扩增的相关性不明确 [Hellenbroich et al 2004].
- 一名28岁未患病个体,来自一个退行性神经系统疾病家族史未明的印度家庭,检出CAG重复数为45个,该检测结果 意义不确定 [Fujigasaki et al 2001].
- 一名典型的Creutzfeld-Jacob病 (CJD) (见 Prion Diseases) 患者,检出一个 等位基因 在SCA12 位点有49个三联重复;CJD与该扩增的相关性未明 [Hellenbroich et al 2004].
- 一 名来自中国湖南长沙的46岁女性SCA12患者,检出51个重复。该患者34岁起病,现现轻微的进展性上肢和下肢共济失调,构音障碍和吞咽困难。MRI显 示轻微的小脑皮质萎缩且12年间变化很小。出现症状12年后,国际合作共济失调量表(International Cooperative Ataxia Rating Scale (ICARS) )评分为6分。该患者的一名无症状弟弟和一名无症状女儿,检出52个重复。
- 一名意大利血统的SCA12患者, 先证者 一个姐姐携带57个重复在70岁时无疾病表现。
- 一名印度的52岁女性携带62个CAG重复的 等位基因 无疾病症状。
重复序列长度不稳定的等位基因:扩增重复数范围有一定的不稳定性,有一小部分三核苷酸重复长度在亲属之中有变化。该信息是基于以下报道中的扩增的等位基因数,包括一个美国家族中10名成员,已发表的6个印度家族中的18位个体 [Holmes et al 1999, Fujigasaki et al 2001, Srivastava et al 2001], 以及来自12个无血缘关系家族的20位个体 [Wadia et al 2005].
临床检测
利用 PCR 对致病性变异的靶向分析. PCR可检测出PPP2R2B基因中1-2个以内的CAG三核苷酸长度差异。该检测可检出几乎所有扩增的等位基因。
表 1.
SCA12型诊断的分子遗传检测概要
基因 1 | 检测方法 | 检出变异 2 | 检测方法的变异检出频率 3 |
---|---|---|---|
PPP2R2B | 针对致病性变异的靶向分析 | 外显子 7内部或上游的CAG重复 | 接近100% |
见 Table A. Genes and Databases 查看 染色体位点 和蛋白质.
2.
见 Molecular Genetics 查看等位基因变异信息.
3.
该检测方法在目标 基因 中检出变异的能力.
检测结果解读. 当两条等位基因均检测出不大于32个CAG三联重复,即可排除SCA12诊断。
针对PPP2R2B基因的靶向变异分析可检出几乎所有扩增的等位基因。然而,如果一个 正常变异 出现在引物杂交位点或如果重复扩增通常很长的情况下,可能导致存在扩增等位基因未检出。因此,对于只显示一条 等位基因的结果,同时很可能反映纯合性,应谨慎解读。Southern blotting可能有助于确定纯合性。
检测策略
确定/确立一位 先证者的诊断,PPP2R2B基因检出异常的CAG扩增是必需的。
对高风险无症状成年家族成员的预测性检测,需在事先已检出致病性变异 的家族中进行。
对高风险孕妇的产前诊断和植入前遗传诊断 (PGD) ,需在事先已检出 致病性变异 的家族中进行。
临床特征
临床描述
脊髓小脑性共济失调12型 (SCA12) 的典型表现为上肢或头部的动作震颤,随后出现轻度共济失调和/或肢体瘫痪,伴全面性反射亢进;然而, 家系内差异可能相当大。起病年龄从8岁至62岁,但通常在中年期。索引SCA12家族[Holmes et al 1999]的平均起病年龄为34岁,而在一系列印度血统个体中为38岁[Wadia et al 2005]。动作震颤在四肢的表现最显著,但也会发生在躯干、颈部、唇和舌[Wadia et al 2005]。
姿势性震颤(静止时的震颤)和意向性震颤(目的性动作震颤)也被观察到。
相比于其它SCA亚型,小脑功能障碍症状(如,共济失调,辨距不良)在SCA12患者的表现倾向于较不显著和较少的失能。该美国
家系的部分成员发展为运动迟缓或痴呆。该美国系谱中10名受累的
个体中的8名个体出现头部或四肢的动作震颤,反射亢进,轻度小脑功能障碍,轻微运动迟缓和自发性运动缺乏。
相反地,印度血统的个体倾向于较少的帕金森症状表现;部分有锥体征和认知缺陷。部分印度家族有显著的小脑性症状。多达50%的
印度血统个体表现出感觉或感觉运动神经病。
SCA12进展缓慢且可能对寿命造成重大影响。一些
受累的美国血统SCA12患者仍然在整个成年期受雇佣。两个意大利家族中的受累的三个成员,均携带有57个三核苷酸重复扩增,在45岁至60岁期间出现颈部和手部的动作震颤,精细运动受损或步态不稳。进展同样很缓慢。
神经病理学
一名SCA12患者的大脑初步发现提示大脑皮质萎缩和小脑浦肯野细胞损失,没有缠结、老年斑、Lewy体或Pick体的证据 [O'Hearn, unpublished data].
基因型-表型相关性
经过对来自印度的数量逐渐增多的受累的个体进行评估分析,发现更长的重复序列与更年轻的起病年龄呈相关性 [Srivastava & Mukherji, unpublished data].
纯合子. 一名25岁印度男性检出等位基因分别为61个CAG重复和65个CAG重复 ( Allele Sizes, 降低的-外显率 等位基因部分中讨论的那一名无临床表现的印度的52岁女性的儿子) 是无症状的,提示纯合子既非致死性也不关联明显更严重的表型. 纯合性的表型与杂合的表型的差异,还需要纵向评估来确认。
预期
在SCA12中观察到适度的遗传早现 .
患病率
来自印度的超过35个家族出现SCA12患者似乎让SCA12成为印度第二大常见SCA类型,比SCA2较少流行,与SCA1相当或略高[Srivastava et al 2001; Sinha et al 2004a; Sinha et al 2004b; Bahl et al 2005; Sinha 2005; Srivastava et al, unpublished data].
SCA12主要在印度北部的一个民族中发现[Sinha et al 2004b, Bahl et al 2005].
在北美的一个家族中发现了SCA12[Holmes et al 1999, Cholfin et al 2001, O'Hearn et al 2001, Holmes et al 1999, Fujigasaki et al 2001, Worth & Wood 2001, Brusco et al 2004, Hellenbroich et al 2004].
159名无血缘关系的意大利小脑性共济失调患者中有2人发现是SCA12,均来自意大利东北部的Ferrara省[Brussino et al 2010].
在波兰的1598名共济失调患者中,未发现SCA12病例[Sułek-Piatkowska et al 2010].
在葡萄牙的45个常染色体显性遗传共济失调家族中,未发现SCA12病例[Vale et al 2010] (见 Allele Sizes, 不稳定的重复序列长度中查看可能存在的例外).
在病因学未知的共济失调患者中,一名新加坡人[Zhao et al 2002] 和两名中国人[Jiang et al 2005, Xie et al 2005]确认为SCA12。关于这三名患者及其家族的其它临床信息未报道。
遗传相关(等位基因)疾病
PPP2R2B基因的致病性变异与其它表型的相关性还不清楚。值得注意的是,一名单相抑郁症的伊朗女性和她的两个患精神分裂症的同卵双胞胎儿子均检出PPP2R2B等位基因53个CAG三联重复[Holmes et al 2002]. 这个扩增是否与该家族的精神疾病有因果关系,还是该家族有未诊断出的SCA12症状,这一点是未知的。除了这个伊朗家系 (见不稳定的重复序列长度的等位基因), SCA12扩增未在单相抑郁症、精神分裂症或阿尔茨海默症患者中检出[Laurent et al 2003; Holmes, unpublished data].
鉴别诊断
脊髓小脑性共济失调12型(SCA12)的鉴别诊断要点是存在突出的上肢震颤;最低限度的步态共济失调;与大脑皮层、小脑以及某些情况 下的基底节相关的各种体征和症状;进展缓慢;以及显性的遗传模式。与其它SCAs相关,SCA12通常有更显著的动作震颤和更少的小脑功能性障碍。在鉴别诊断中需要考虑的诊断
:
- 更严重形式的家族性特发性震颤可能会模仿SCA12特征。
- Ataxia associated with FGF14 pathogenic variants
- 与FGF14致病性变异相关的共济失调包括震颤,尽管该疾病比SCA12亦更显著的小脑性症状[van Swieten et al 2003].
- 多系统萎缩症可能包括模仿SCA12的各种体征和症状。
- Creutzfeldt-Jakob病的家族形式可能表现动作震颤(见Prion Diseases).
- 具有略微不同表型 且没有SCA12重复扩增的一个小型日本家族,已被定位到染色体 5q上包含PPP2R2B的一段区域[Sato et al 2010].
管理
评估以下初步诊断
为确定脊髓小脑性共济失调12型患者的疾病程度,建议进行以下评估:
- 病史
- 震颤评级和步态共济失调评估
- 评估周围神经病变和自主神经功能障碍
- 放射学检查评估可能影响病程的脑部结构损伤
对症治疗
包括以下的对症治疗可能具有重大价值:
- 药物制剂,包括β-受体阻滞剂、氯硝西泮和苯巴比妥衍生物,以及降低震颤幅度的苯二氮平类药物。在一些受累的个体中已经观察到适度的成功。
- 抗氧化剂的补充,可能有一些有益的影响。 然而,它们对疾病转归的影响尚未通过临床试验验证。
- 根据需要治疗精神病症状。
- 物理治疗有助于保持力量,灵活性和独立移动性。
- 技术协助用于写作和其他精细运动的任务。
预防继发性并发症
安全的家庭环境可以将跌倒的风险降至最低。
监控
每年一次重新评估可能有助于伤残评估和合并症的鉴定。
处于研究阶段的治疗方案
搜索ClinicalTrials.gov以获取广泛的疾病与病症的临床试验信息。注意:可能没有针对这个疾病的临床试验。
遗传咨询
Genetic counseling is the process ofproviding individuals and families with information on the nature, inheritance,and implications of genetic disorders to help them make informed medical andpersonal decisions. The following section deals with genetic risk assessment andthe use of family history and genetic testing to clarify genetic status forfamily members. This section is not meant to address all personal, cultural, orethical issues that individuals may face or to substitute for consultation witha genetics professional. —ED.
家族成员风险
先证者的父母
注意:虽然大多数诊断为SCA12的个体有一位受累的父母,但由于未能在家族成员识别病症、父母在症状出现之前早期死亡及受累的父母发病晚,疾病家族史可能是阴性的。
先证者的同胞
先证者的后代
SCA12患者的每个孩子有50%的概率遗传到该致病性变异.
先证者的其它家族成员
其他家族成员的风险取决于先证者父母的遗传状态:若父母有PPP2R2B基因扩增且/或是受累的, 则他或她的家族成员有风险。
遗传咨询相关事项
具有明显的de novo致病性变异的家族需要考虑的因素。当SCA12先证者的父母均没有PPP2R2B基因扩增或疾病的临床证据,则先证者很可能有新发的致病性变异。然而,也可探讨可能的非医学的解释,包括非生物学父亲或母亲(例如, 通过辅助生殖) 或有未公开的收养资料。
症状前检测. 就作者所知,对高风险成年人的症状前检测尚未在美国或欧洲实施,然而若已向考虑行症状前检测的个人说明了目前有关SCA12知识的局限性,则可以考虑。担心主要在于致病所需的最小扩增长度、接近疾病阈值的不同重复长度的外显率 ,以及发病年龄与重复长度之间的关联还尚未确定。随着额外的SCA12患者的报道,基于SCA12扩增的重复长度的临床预测的可靠性将增加。有一种途径是将有51个或以上的三联重复的风险个体归为“可能性高”的状态。
家族计划
DNA银行是DNA存储(通常是从白细胞中提取)以备将来使用。因为检测方法及我们对基因、等位基因变异和疾病的理解在未来可能会有所改善,所以应考虑受累的个体的DNA存储。
产前检查和胚胎植入前遗传学诊断
一旦在受累的家庭成员中鉴定出致病性PPP2R2B扩增,对于SCA12风险增加的妊娠行产前诊断和植入前遗传诊断是可能的选择。异常检测结果不能预测发病年龄或疾病严重程度。
对不影响智力的典型的成人发病病症进行产前检查的要求并不常见。虽然认知功能障碍可能是SCA12的迟发表现,但并不像其他许多神经退行性疾病那样 突出。医学专业人员和家庭内部对于产前检查的使用可能存在观点差异,特别是当检测目的是为了终止妊娠而不是早期诊断。虽然大多数中心会考虑将产前检查的决 定作为父母的选择,但讨论这些问题是合适的。
资源
GeneReviews staff has selected the following disease-specific and/orumbrella support organizations and/or registries for the benefit of individualswith this disorder and their families. GeneReviews is not responsible for theinformation provided by other organizations. For information on selectioncriteria, click here.
- Ataxia UKLincoln House1-3 Brixton RoadLondon SW9 6DEUnited KingdomPhone: 0845 644 0606 (helpline); 020 7582 1444 (office); +44 (0) 20 7582 1444 (from abroad)Email: helpline@ataxia.org.uk; office@ataxia.org.uk
- euro-ATAXIA (European Federation of Hereditary Ataxias)Ataxia UKLincoln House, Kennington Park, 1-3 Brixton RoadLondon SW9 6DEUnited KingdomPhone: +44 (0) 207 582 1444Email: smillman@ataxia.org.uk
- National Ataxia Foundation2600 Fernbrook LaneSuite 119Minneapolis MN 55447Phone: 763-553-0020Email: naf@ataxia.org
- NCBI Genes and Disease
- Spanish Ataxia Federation (FEDAES)SpainPhone: 34 983 278 029; 34 985 097 152; 34 634 597 503Email: sede.valladolid@fedaes.org; sede.gijon@fedaes.org; sede.bilbao@fedaes.org
- Spinocerebellar Ataxia: Making an Informed Choice about Genetic TestingBooklet providing information about Spinocerebellar Ataxia
- CoRDS RegistrySanford Research2301 East 60th Street NorthSioux Falls SD 57104Phone: 605-312-6423Email: sanfordresearch@sanfordhealth.org
分子遗传学
Information in the Molecular Genetics and OMIM tables may differ from that elsewhere in the GeneReview: tables may contain more recent information. -ED.
表 A.
脊髓小脑性共济失调12型: 基因和数据库
表 B.
OMIM Entries for Spinocerebellar Ataxia Type 12 (View All in OMIM)
分子遗传学发病机理
脊髓小脑性共济失调12型 (SCA12) 相关的CAG扩增似乎位于PPP2R2B基因的启动子区 [Holmes et al 1999]. PPP2R2B是一个脑特异性蛋白磷酸酶PP2A的调节亚基,该酶涉及广泛的细胞过程,包括细胞凋亡。初步证据表明SCA12重复扩增可能通过影响启动子驱动表达的效率而改变PPP2R2B基因的一个或多个剪接变体的表达水平[Lin et al 2010; Margolis, Holmes, O'Hearn, unpublished observation]然而,PPP2R2B基因的结构非常复杂。至少存在7个可能有蛋白功能的剪接变体,每个可能在不同的启动子下(NCBI 基因ID 5521). 其中2个剪接变体包括PPP2R2B基因5’UTR的CAG重复。CAG扩增对PPP2R2B基因的表达与功能及蛋白产物的作用尚未确定。
基因结构. SCA12相关的CAG扩增似乎位于PPP2R2B基因的启动子区 ,即编码PPP2R2B的基因,并且位于PPP2R2B基因指定外显子 1的上游。额外分析提示该外显子实际上是该基因中的第7个,且该罕见转录本可能包括5' UTR的重复序列。关于基因和蛋白信息的详细概述,见 表A,基因.
致病性的等位基因变异。PPP2R2B基因唯一的已知致病性等位基因是CAG扩增。其它变异类型的可能性尚未研究。
正常的基因产物. PPP2R2B是一个脑特异性蛋白磷酸酶PP2A的调节亚基(丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A, 55-kd调节亚基B,β异构体),该酶涉及广泛的细胞过程,包括细胞凋亡[Van Hoof & Goris 2003]. PP2A包括3个分别编码的蛋白单元:一个催化单元(人类中存在2个不同异型体), 一个结构单元(人类中存在2个不同异构体),和一个调节单元(人类中存在超过30种不同形式)。调节单元的N-端区域特性变化将全酶导向不同的底物[Dagda et al 2003]. PPP2R2B基因是剪接可变的,目前已发现至少7种不同的剪接变体。剪接变体的区别在于其起始外显子。每个变体的5'区域似乎编码一个带有不同N-端区域的Bbeta蛋白。该N-端区域似乎对决定与全酶相互作用的底物或其亚细胞定位很关键。
异常的基因产物. 初步证据提示在完全外显率等位基因 大小范围内的CAG重复,可能通过影响Bbeta1转录本的启动子驱动表达的效率而改变PPP2R2B基因的一个剪接变体(称为Bbeta1)的表达水平[Lin et al 2010; Hwang, Holmes, O'Hearn, & Margolis, unpublished observation]. PP2R2B异构体-b(Bβ2)由转录本4编码 (NM_181676.2) ,将PP2A定位于线粒体,在PC12细胞系的线粒体分裂中起作用[Dagda et al 2008]. 在一个SCA12转基因果蝇模型中,过表达人类PPP2R2B 变异编码的Bβ2或果蝇同源物tws,导致与线粒体功能障碍相关的氧化应激介导的神经元凋亡 [Wang et al 2011b]. SCA12扩增也可能对PPP2R2B 剪接 产生影响或通过其它方式改变基因表达。到目前为止,几乎没有证据表明重复序列被翻译成谷氨酰胺。
参考文献
被引用文献
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Chapter Notes
Author History
Susan E Holmes, PhD (2004-present)
Russell L Margolis, MD (2004-present)
Mitali Mukherji, PhD (2004-present)
Elizabeth O’Hearn, MD; Johns Hopkins University (2004-2012)*
KK Sinha, MD, FRCP (2004-present)
Achal K Srivastava, MBBS, MD, DM (2004-present)
*Dr. O’Hearn died November 15, 2012
Revision History
- 17 November 2011 (me) Comprehensive update posted live
- 12 March 2007 (cd) Revision: mutation scanning no longer clinically available
- 20 February 2007 (me) Comprehensive update posted to live Web site
- 1 October 2004 (me) Review posted to live Web site
- 1 June 2004 (rm) Original submission