139例肌萎缩侧索硬化患者临床特点

刘茂，张旻，张苏明

139例肌萎缩侧索硬化患者临床特点

刘茂，张旻，张苏明

目的：总结近10年肌萎缩侧索硬化（ALS）住院患者的临床特点。方法：收集ALS住院患者139例，对其临床资料，如年龄、性别、家族史、发病特点及肌电图结果进行综合分析，并对一个可疑家系进行基因测序。结果：住院患者中男性和女性人数比为4∶3，平均发病年龄为50岁，初次就诊时间平均为13.8个月。以脊髓症状起病的较以脑干症状起病的男性患者发病早，而以脑干症状起病的较以脊髓症状起病的女性患者发病早，但起病年龄、部位及性别之间无显著相关性。少数患者出现运动神经传导速度减慢、周围或中枢感觉传导通路障碍及视神经受累。电话随访提示小部分患者可以持续口服利鲁唑，疾病晚期时仅小部分患者考虑或已行胃造瘘术，且患者临床决定可能受多种因素影响。其中发现的一个遗传性ALS患者家系的致病位点为铜锌超氧化物歧化酶基因上一杂和突变。结论：ALS早期的非特异性症状延误了患者的入院就诊时间，从而影响了治疗效果，需要更多的临床研究来寻找提高其生活质量的干预措施。超氧化物歧化酶基因突变是其发病原因之一，而患者的其他病史与ALS之间的关系需要进一步探索。

肌萎缩侧索硬化；超氧化物歧化酶；临床特点

肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）是一种累及运动神经元的进展性疾病，近年来，全球关于ALS的发病机制及危险因素的研究逐渐增多，虽然遗传性ALS患者仅占总数的5% ～10%，但不断涌现出新的遗传学进展，推进了基于遗传学证据的ALS临床分型、遗传学特点及表型相关性研究及利用遗传靶点、干细胞及基因修饰技术来干预ALS发病及进展的尝试。而对于散发性患者，研究进展则侧重于表观遗传学及环境流行病学领域。越来越多的证据表明，遗传性及散发性ALS之间并无绝对界限；这进一步提示可以综合不同的研究思路在ALS的机制和治疗领域寻找新的研究方法。

由于绝大多数ALS患者最终至大型教学医院求诊并获得明确诊断，本文对已有的ALS患者临床数据进行总结，分析其发病特点，探讨是否存在各种临床特点之间的相关性；对可疑遗传家系进行基因测序明确其致病基因；此外，本文还对确诊的ALS患者进行临床随访，分析其对于临床治疗的依从性及影响个体化抉择的因素，以期能进一步促进和完善ALS患者的早期临床诊断和治疗。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2003～2013年在我科住院并确诊的ALS患者139例，记录临床资料，包括性别、发病年龄、初次就诊时间、既往史、起病症状、起病部位、就诊症状及肌电图资料，并在此基础上对近2年的36例患者进行电话随访，记录其一般情况、是否服用利鲁唑及是否接受其他治疗方法。

1.2 基因检测方法

1.2.1 家系图绘制 从可疑家系中先证者女儿处获取整个家族成员资料，其中包括健康状况（健在、患病或去世）、是否患病（确诊为ALS、有可疑ALS症状或尚为正常表型）及是否有明确的铜锌超氧化物歧化酶（copper-zinc superoxide dismutase 1，SOD1）基因突变。

1.2.2 血样采集 使用EDTA抗凝管抽取先证者及其女儿外周静脉血2 mL，于－20℃保存。

1.2.3 DNA提取 使用基因组DNA提取试剂盒（购于北京天根生化科技公司）从静脉血中提取基因组DNA。

1.2.4 引物设计 根据SOD1基因的5个外显子序列，利用Primer3网络软件分别设计5对引物（表1），由生工生物工程（上海）有限公司合成，涵盖全部外显子序列及外显子、内含子交界区序列。

1.2.5 聚合酶链式反应（PCR）将引物配置成浓度为100μmol/L的母液，将其分装为浓度为10μmol/L的 20μL溶液于－20℃保存。设计总量为20μL的PCR体系：DNA模板2μL，上游及下游引物各1μL，Taq PCR Master Mix（购于上海生工生物工程有限公司）10μL及ddH2O 6μL。使用PCR扩增仪（购于德国Eppendorf公司）按照以下步骤对目的片段进行扩增：94℃预变性5m in；94℃变性30 s，退火30 s（退火温度见表2），72℃延伸60 s，共35个循环；72℃延伸10 m in，4℃维持，获得的PCR产物在－20℃保存。

1.2.6 电泳及凝胶回收 对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳，采用SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒对其进行回收。

1.2.7 基因测序 由生工生物工程（上海）有限公司采用PRISM 3730测序仪（Applied Biosystems）进行测序，测序结果通过NCBI网站BLAST程序和标准序列进行比对。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 临床资料

2.1.1 性别 本组139例患者中，男79例，女60例，男女比例约为4∶3。

2.1.2 发病年龄 发病年龄为19～75岁，平均为（50.0±10.7）岁。其中男性的发病年龄为20～71.5岁，平均为（50.3±11.1）岁；女性的发病年龄为19～75岁，平均为（49.6±10.3）岁，男性和女性患者在发病年龄方面并无明显差异（ 检验，=0.68）（表3）。此外，31～40岁的患者区间中，男9例（11.4%），女11例（18.3%）；在61～70岁的患者区间内，男16例（20.3%），女7例（11.7%），男女性在61～70岁年龄区间的发病率差异无统计学意义（检验，= 0.18），其他年龄区间发病率差异无统计学意义。

2.1.3 初次就诊时间 从出现临床症状至确诊时间为10 d至10年，平均为1.15年，男性为（1.10±0.82）年，女性为（1.21±1.46）年。其中初次就诊时间为7～12月的占41%，≤6月的占34.5%。

2.1.4 既往史 2例患者有可疑类似症状家族史，1例患者有颌面部骨折史，1例患者有锁骨骨折史，2例患者有车祸致颅内出血史，3例患者分别有癫痫、梅毒及Arnold-Chiari畸形病史。

2.1.5 起病部位 从上肢起病57例，从下肢起病7例，从单侧上下肢同时起病例，从四肢起病3例，从球部起病20例，从躯干起病4例。男性患者中从脊髓前角支配肌肉起病者70例，平均起病年龄为50.3岁，从脑干运动神经元支配肌肉起病者9例，平均年龄为51.8岁；女性患者从脊髓前角支配肌肉起病者49例，平均起病年龄为50岁，从脑干运动神经元支配肌肉起病者11例，平均起病年龄为48.2岁（表4）。但起病部位和性别并无显著相关性（检验，=0.24）。男、女性皆为从脊髓起病常见，男性中从脊髓起病者（50.3岁）较从脑干起病者（51.8岁）平均发病年龄早，而女性中从脑干起病者（48.2岁）较从脊髓起病者（50岁）平均发病年龄早，不同部位起病的患者发病年龄间差异无统计学意义（ 检验，男性，=0.70；女性，=0.59）。

2.1.6 起病症状 脊神经支配肌肉无力共99例，其中包括单侧上肢无力34例、双侧上肢无力12例、单侧下肢无力18例、双侧下肢无力11例、左侧上下肢无力2例、右侧上下肢无力6例、四肢无力14例、颈部无力1例及腰背部无力1例；颅神经支配肌肉无力共31例，其中包括吞咽无力9例、饮水呛咳7例、吐词不清11例、声嘶2例、舌无力1例及咀嚼无力1例；疼痛起病共4例，其中包括腰痛3例，肢体疼痛1例；肌肉跳动2例；肌肉抽搐2例；发作性头晕伴双下肢无力2例；肢体麻木8例（表5）。

2.1.7 就诊症状 脊神经支配肢体无力共117例，其中包括单侧上肢无力14例、双侧上肢无力16例、单侧下肢无力3例、双侧下肢无力10例、左侧上下肢无力8例、右侧上下肢无力5例、四肢无力60例及颈部无力1例；颅神经支配肌肉无力共98例，其中包括吞咽无力29例、饮水呛咳29例、吐词不清28例、声嘶7例、舌无力1例及咀嚼无力4例；疼痛共5例，其中包括头痛1例及下肢疼痛4例；肢体麻木4例；胸闷或呼吸困难10例；认知功能障碍3例；头晕2例；强笑1例；大小便障碍1例；肌肉跳动和肌肉抽搐症状缺乏详细记录（表5）。

2.1.8 肌电图 139例患者全部行肌电图明确诊断。除可观察到的典型广泛性运动神经源性损害（累及≥3个节段，表现为MUAP波宽大、多相波增多、自发电位）外，8例F波出现率降低或消失，7例M波潜伏期延长或未引出，7例运动神经传导速度减慢，2例未引出感觉神经传导速度，2例双侧视觉诱发电位传导减慢，3例体感诱发电位提示中枢段损害。

2.2 电话随访结果

36例随访患者中，＞90%的患者来自并居住于湖北地区。从可联系的患者家属提供的资料中得知，7例患者已去世，其中只有1例患者在去世前接受胃造瘘和呼吸机辅助通气。曾使用利鲁唑口服的患者17例（47%）；而持续服用利鲁唑的患者仅5例（13.8%），停药的主要原因为经济负担重（15例）及不良反应（腹泻1例、胸闷1例）。曾经接受过口服中药、针灸及理疗的患者21例（58%），月支出为1 000～7 000元，但无患者表示上述治疗对病情有改善效果。无人接受过干细胞移植治疗。6例患者出现明显吞咽困难，已行胃造瘘手术者1例（16.7%），正在考虑是否接受手术者1例，超过66%的患者或家属未曾考虑过造瘘手术。现已出现呼吸困难的患者1例。

2.3 基因检测结果

对有类似症状家族史的患者其中一个家系的成员进行SOD1基因测序分析，并确定其家系图谱（图1）。结果提示患者具 有 SOD1杂 合 突 变（c.112C>G，p.L38V）（图2A），而患者女儿没有突变，且表型正常（图2B）。患者妹妹在外院就诊后行基因检查，亦发现有相同杂合突变。

3 讨论

ALS患者可表现为肢体无力、言语不清及吞咽困难等，多数患者因营养不良、肺部感染及呼吸循环衰竭等并发症而死亡，病程约为3～5年，少数患者可存活10年以上。本组ALS患者发病年龄平均为50岁，这比2002年我国一项包含105 例ALS患者的研究得出的平均年龄要延迟7年[1]，而比2004年一项包含793名意大利患者的平均发病年龄要提前6年[2]。初次就诊时症状存在的平均时间已超过1年，这一方面提示普通人极易忽略肢体无力、运动不灵活及言语不清等ALS早期非特异症状，多数患者仅在出现进展性症状时才至大型医院就诊；另一方面也说明存在民众缺乏较强的自身健康意识及我国初级卫生保健网络的发展相对滞后的实际情况。因早期诊断对于延缓ALS患者的病情进展至关重要，而早期诊断又依赖于健全的家庭医生制度及转诊制度，这将是我国短期内ALS患者诊治领域的巨大挑战之一。

在本组患者的既往史中，除了有可疑类似症状家族史的患者，其他患者中4例有外伤史（骨折、颅内出血），然而既往关于外伤和ALS发病之间关系的研究并无统一结果[3-6]。另3例患者分别有梅毒、Arnold-Chiari畸形及癫痫。既往文献中关于中枢神经系统梅毒合并ALS的既往报道仅有1例[7]，而关于Arnold-Chiari畸形既存在其合并ALS的病例报道[8]，也存在其误诊为ALS的病例报道[9]。

既往关于ALS的基础研究表明，生理情况下突触前神经细胞能够促进星型胶质细胞中的κB序列结合磷酸蛋白（kappa B-motif binding phosphoprotein，KBBP）进入细胞核内，和谷氨酸转运体（glutamate transporter，GLT）基因的外显子结合，从而促进GLT蛋白在星型胶质细胞表面表达，降低突触间隙谷氨酸的浓度；而ALS患者体内的星型胶质细胞KBBP和GLT表达都减少，导致突触间隙谷氨酸浓度升高[10]。这可能进一步引起α-氨基羟甲基恶唑丙酸（α-am ino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor，AMPA）受体和N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartate receptor，NMDA）受体过度激活而造成突触后运动神经元损伤。与此同时，星型胶质细胞能够诱导运动神经元细胞表达AMPA受体亚基GluR2来减少突触后膜对钙离子的通透性，而此信号通路在ALS患者中作用减弱，进一步加剧谷氨酸对于AMPA的刺激，增加运动神经元的死亡[10]，此即ALS相关的“谷氨酸毒性”理论。对于癫痫而言，谷氨酸作为一种兴奋性神经递质，通过介导神经元的过度放电参与癫痫的发病机制，基于此基础开发的谷氨酸受体拮抗剂的作用在临床治疗中也得到证实[12,13]。癫痫在短期内可表现为运动、感觉和精神症状，但长期的癫痫发作，即神经元的过度兴奋最终会引发损伤。然而，谷氨酸受体在癫痫及ALS发病过程的不同阶段中具体扮演什么角色，癫痫和ALS之间是否具有相关性，有待进一步研究。

大多数患者起病症状为脊髓（肢体及躯干）和脑干神经元支配的肌肉运动功能下降或异常（包括肉跳、抽搐、无力、呛咳、咀嚼无力、声嘶及言语不清），而就诊时多数患者症状较前加重，就诊时出现四肢无力的患者（60例）较起病出现相同症状的患者（14例）增加3倍以上，就诊时出现脑干支配肌肉无力的患者（98例）较起病时出现相同症状的患者（31例）增加2倍以上。而肌肉跳动及抽搐两种症状在就诊时并无统一标准的记录，因此无法对起病和就诊进行有意义的比较。总体而言，表现为局部性肢体症状的患者，就诊时其他肢体甚至脑干同时受累；而球部起病的患者，症状则继续进展至肢体，这和传统认为的ALS发病特点一致。

SOD1基因在c.112C>G位点的突变最早发现于1997年[14]，功能学研究提示突变型SOD1蛋白催化生成过氧化氢物增多可能与发病有关[15]，后又进一步通过X射线晶体分析的方法发现此突变致病的形态学依据[16]。SOD1的活性结构为二聚体，可以将体内的超氧化物降解为过氧化物，然而SOD1基因突变会造成蛋白质错误折叠，形成寡聚体及聚合体。这不仅会造成轴突损伤、线粒体功能紊乱、内质网负荷增加、谷氨酸毒性及凋亡信号的激活，同时也降低了SOD1的正常生理功能，引起机体内的氧化负荷增加，将有生理活性的SOD1二聚体结构转化为无生理活性的SOD1单体结构，而后者亦容易进一步诱导形成错误折叠的蛋白质、寡聚体及聚合体[17]，而这种“恶性循环”最终引起运动神经元的逐步损伤及死亡。

起病和就诊时表现为肢体麻木的患者分别为8例（5.8%）及4例（2.9%），肌电图提示少数患者出现周围感觉神经传导速度（1.5%）、视觉诱发电位传导速度（1.5%）及体感诱发电位中枢段（2.2%）异常。既往的一篇文献报导了一名确诊为近端遗传性感觉运动神经病患者的尸检结果，发现其脊髓前角、侧索、后索、脑干运动神经元、大脑皮层及周围神经均出现不同程度的神经退行性变，而展神经核及舌下神经核存在视神经病变诱导蛋白（optineurin，OPTN）包涵体[18]，这提示OPTN可能参与其发病过程。OPTN因最初发现于常染色体显性遗传的原发性开角型青光眼（primary open-angle glaucoma，POAG），而后在不同ALS家系中也发现OPTN基因的多个突变，包括一个纯合无义突变（Q398X）、一个杂合错义突变（E478G）和5号外显子纯合缺失。Q398X 及E478G突变皆会导致OPTN蛋白对于核因子活化B细胞κ 轻链增强子（nuclear factor kappa B，NF-kB）的抑制作用减弱，且E478G突变引起的OPTN蛋白在细胞质内的分布特点和野生型、遗传性POAG突变型皆不相同。此外，当散发性ALS患者或SOD1突变ALS患者体内存在TDP-43或SOD-1蛋白形成的包涵体时，其亦能和抗OPTN蛋白的抗体相互作用，这提示OPTN参与ALS的病变过程[19]。因此，OPTN蛋白参与的病理生理过程可能会导致患者的临床表现超越经典的ALS运动系统症状；但OPTN基因突变是否能够直接引起运动及感觉神经系统同时受累仍无研究基础，需要积累相关患者的遗传学资料并深入研究来明确其具体致病机制。

Martin等[20]设计了一项基于人群的探索性研究，意在探讨哪些因素与胃肠造瘘及无创通气具有相关性。研究中纳入了78例ALS患者和50名陪护，结果发现，疾病因素可以预测需要进行客观干预的患者，而患者自身的认知功能、教育水平及执行功能则和其决策、接受或者拒绝干预措施相关。此外，患者对于疾病的认识、考虑干预的早期方式及陪护相关因素也和是否接受治疗相关。这提示患者的认知和心理因素在姑息治疗决策中比以往认为的发挥的作用更大，需要进一步研究来阐明如何避免患者不恰当地拒绝合适的干预治疗。本文的电话随访结果提示，极少数患者能够按照ALS治疗指南来执行治疗方案，而究其原因经济因素占有绝对比重。因此笔者推测，各地区平均经济及教育水平的差异是ALS患者在选择药物、是否接受晚期胃造瘘及辅助呼吸决策中的重要影响因素，但因缺乏全国不同地区ALS患者数据之间的对比，尚需进一步扩大研究样本来探讨其作用。这将有利于针对性地通过经济补助及卫生宣教等措施来提高ALS患者接受治疗的积极性及依从性，从而改善疾病预后。

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（本文编辑：王晶）

Objective:To analyze the clinical characteristics of 139 amyotrophic lateral sclerosis(ALS)patients.Methods:Clinical data of 139 ALS patients was collected,including age,sex,family history,onset and EMG.Members of one family with suspicious hereditary ALS were screened for superoxide dismutase 1 gene mutation.Results:The ratio of male to female patients was 4∶3,average age of onset was 50 years old,time of initial discomfort to the first clinical visit was 13.8 months.In male patients,those who displayed initial symptoms associated with spinal cord had an earlier age of onset compared with those who had symptoms associated with brain stem;on the contrary,female patients having symptoms associated with brain stem had an earlier age of onset.There was no significant association between sex,age and location of onset.In a minority of patients,somatic peripheral,central sensory and optic nerve transduction were also affected.Only a small number of patients could take riluzole as a standard component of treatment,and gastrostomy was also not widely accepted at the late phase of disease.A variety of factors could determine the decision making of patients through the development of disease.The disease-causing mutation of superoxide dismutase 1 gene was determined.Conclusion:ALS always had an insidious onset,which delays the hospital visit for the patients and also the therapy effect.More clinical researches are needed to provide meaning interventions to improve the living standard of the patients.Mutation of superoxide dismutase 1 is one cause for amyotrophic lateral sclerosis,and its association with other diseases on patients needs to be discovered.

amyotrophic lateral sclerosis;superoxide dismutase 1;clinical characteristics

R741;R746.9

A DOI 10.3870/sjsscj.2015.01.009

华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科武汉430030

2014-09-07

张旻mzhang@tjh.tjmu.edu.cn