中年女性，进行性走路困难35年余——POLR3A基因复合杂合突变致HLD7

李玲 朱泽宇 曹立 田沃土

1 病例资料

患者，女，53岁，因“进行性走路困难35年余”就诊，18岁时出现姿势不协调，走路时肩部摆动，左右转弯不能一次完成，跑步速度减慢。26岁分娩后逐渐出现走路不稳，双下肢无力，鞋子磨损以双侧鞋底前侧较明显，症状进行性加重。曾多家医院就诊，走路不稳症状未见明显好转。42岁起，不能独立上下楼梯，需人搀扶。44～46岁期间出现平地行走困难，需人搀扶，同时伴有尿急、尿失禁、尿频（1次/2 h），并出现情绪不稳定，夜间腿部疼痛导致睡眠较差。46岁起，行动需依赖轮椅。53岁起出现明显的入睡困难和早醒，伴有吐词欠清，但反应速度和记忆力尚可。患者目前推助行器可走几步，平躺时平移下肢可，向上移动不能。患者自述4岁学会走路，牙齿发育晚于同龄儿，牙齿稀疏（图1A）。家族史：否认父母近亲婚配和阳性家族史（图1B）。

体格检查：（2014年5月）一般检查及心、胸、腹部查体未见异常，神清对答可，吐词欠清，脑神经查体阴性，双下肢肌张力增高，双上肢肌力5级；左下肢：髂腰肌4，股二头肌3，股四头肌5-，胫骨前肌4，腓肠肌4+，右下肢：髂腰肌4，股二头肌3，股四头肌5-，胫骨前肌4，腓肠肌4+；双下肢内收5级，双下肢外展4-级。指鼻试验正常，跟膝胫试验略差，行走呈痉挛步态需搀扶，浅感觉检查未见异常，图形觉、位置觉差，双踝音叉振动觉减退。双上肢腱反射（+），双下肢膝反射（+++），踝反射（++++）。髌阵挛（-），双侧踝阵挛持续（+），双侧病理征（+）。2021年4月随访，神清，吐词欠清，语速尚可，反应速度、记忆力尚可。下肢肌肉萎缩，双上肢肌力稍下降，平躺时平移下肢可，向上移动不能。跟-膝-胫试验不能配合。

辅助检查：患者分别于46岁和51岁时行头MRI，脑室周围对称性白质异常，胼胝体变薄，小脑萎缩，顶叶欠饱满；胸颈髓MRI示胸髓变细（图1C）。

该患者外周血样本行全外显子测序结果提示POLR3A（RNA polymerase III subunit A）基因存在双杂合变异（c.928T＞A和c.3295C＞T）。家系共分离结果显示双杂合变异分别来自父亲（c.928T＞A）和母亲（c.3295C＞T），故患者为POLR3A复合杂合突变，符合常染色体隐性遗传规律（图1D）。

本例患者成年期起病，以痉挛性步态和构音障碍为主要临床特点，呈进行性加重，并伴部分感觉功能受累，有运动里程碑发育延迟和牙齿发育异常，影像学提示脑白质病变和小脑萎缩等表现。结合临床表型、辅助检查结果与基因检测结果，诊断为髓鞘形成不良的脑白质营养不良7型（hypomyelinating leukodystrophy type 7，HLD7）。

2 讨论

髓鞘形成不良性疾病（hypomyelinating disorders，HMD）是一组以髓鞘形成障碍为特征的遗传性疾病，遗传方式包括X连锁、常染色体显性和常染色体隐性遗传，此外还可能由染色体畸变导致，如18q缺失综合征等。头颅MRI的典型特征为白质持续T2高信号，可有轻度T1低、等或高信号[1]。临床表现为在新生儿期或婴儿期出现眼球震颤和发育迟缓，也可能出现肌张力减退、痉挛、锥体外系体征、共济失调或癫痫发作等表现[2]。

HMD于1885年被首次报告，最初命名为PMD（pelizaeusmerzbacher disease）[3]。目前，已发现27种HMD[2,4-8]。在日本0～19岁群体中HMD的患病率为0.78/10万[9]。其中POLR3相关髓鞘形成不良的脑白质营养不良（Pol III-related hypomyelinating leukodystrophy，POLR3-HLD）最初于2003年被报告[10]；随后，在印度、荷兰、加拿大、美国、罗马、日本、中国等也陆续被报道；临床表型谱主要包括运动功能障碍、牙齿发育异常、内分泌功能障碍、近视为主的眼科异常等[2,11-13]。发病年龄从18个月到17岁不等，多为11～13岁[14-15]。根据主要临床特征可分为以下综合征：4H综合征（hypomyelination,hypodontia,hypogonadotropic hypogonadism）：髓鞘脱失、牙齿稀疏和促性腺激素分泌不足；ADDH（ataxia,delayed dentition,and hypomyelination）：共济失调、萌牙延迟和髓鞘发育不良；TACH综合征（tremor-ataxia with central hypomyelination）：震颤-共济失调伴中枢神经系统髓鞘形成不良；LO综合征（leukodystrophy with oligodontia）：脑白质病伴少牙症；HCAHC综合征（hypomyelination with cerebellar atrophy and hypoplasia of the corpus callosum）：髓鞘形成不良伴小脑萎缩和胼胝体发育不良[16-18]。POLR3-HLD的致病基因包括POLR3A（HLD7型）、POLR3B（HLD8型）、POLR1C（HLD11型）和POLR3K（HLD21型）[19-24]。研究发现，与POLR3B突变患者相比，POLR3A突变患者起病略晚，但起病后进展迅速，预期寿命更短[12,25]。而POLR3K患者多有严重的消化功能障碍[20]。而大多数POLR1C突变患者具有典型POLR3-HLD表现[19,21]，部分病例还存在颅面发育异常，即Treacher Collins综合征（鸟面综合征），其预后较差[26-28]。其中，POLR3A基因相关的POLR3-HLD被归类为HLD7。本文对全球已报告的91例HLD7患者进行文献复习，总结其临床特点见图2：其中肌张力障碍最为常见（91.67%），此外还包括小脑性共济失调（89.06%）、发育里程碑迟滞（72.00%）、眼球扫视障碍（71.15%）、眼球震颤（44.44%）、肌张力增高（64.71%）、Babinski征阳性（58.73%）、构音障碍（64.44%）、吞咽困难（40.74%）、牙齿发育不全（61.82%）、多涎（55.56%）、认知功能障碍（51.56%）、低促性腺素性功能减退症（44.00%）、近视（44.44%）、听力障碍（25.00%）和癫痫（22.73%）。

由于几乎所有HLD患者脑白质存在轻度T2高信号，因而头颅MRI检查对于提示HLD的临床诊断非常重要[29]。4H综合征或POLR3-HLD的MRI特点为视辐射、内囊后肢及丘脑前外侧部分锥体束的T2低信号，小脑白质轻度T2高信号，齿状核相对低信号；小脑萎缩常于10岁以内出现，这在其他HMD中较为罕见[29-30]。MRI上，POLR3B突变患者的小脑异常更显著，而POLR3A突变患者则以白质损害为主[12,31]。然而，也有研究发现部分POLR3A突变患者可没有白质受累或胼胝体变薄、小脑萎缩和脑干萎缩的证据；相反，可能出现纹状体和红核受累。这表明POLR3-HLD的表型谱仍在进一步扩展[32-33]。

POLR3A基因共有31个外显子，全球范围已报告了60多个致病性突变，包括错义突变、无义突变、剪接位点突变、插入突变、缺失突变和大片段插入/缺失突变[2]。其中以错义突变最为常见[12,17,31-32,34]。POLR3A基因内含子区域突变，可能导致遗传性痉挛性共济失调表型[35-36]。迄今，尚未发现明确的POLR3A热点突变[37]。在来自荷兰、加拿大、美国的105名4H综合征患者中，大多数法裔加拿大患者以杂合或纯合形式携带POLR3A的c.2015G＞A突变（7/10），可能与奠基者效应有关；其余欧洲患者多具有POLR3B突变（53/62），其中51例患者具有POLR3B的c.1568T＞A杂合突变；地中海人群患者多携带POLR3A突变[12]。本研究所报告的POLR3A基因复合杂合变异c.928T＞A（p.W310R）和c.3295C＞T（p.R1099C）为错义突变，根据MutationTaster(http://www.mutationtaster.org/)预测结果，c.928T＞A和c.3295C＞T均为致病性，在1000 Genomes数据库中未发现该突变。W310和R1099在不同物种之间呈高度保守（图1E）。根据ACMG评估和分级指南，这两个变异被评为致病（1PS+1PM+2PP）。

POLR3A基因位于10q22.3，其与POLR3B和POLR1C共同编码RNA聚合酶III复合物（RNA polymerase III，Pol III）的亚基，Pol III是合成非编码小RNA（如5SrRNA和tRNA）过程中的必需酶，这些非编码小RNA进一步参与mRNA翻译过程[24,38]。目前，致病性POLR3A突变导致疾病发生的机制尚未明确。一项研究应用CRISPR-Cas9技术将POLR3A c.2554A＞G(p.M852V)引入人类不同的细胞系内，并评估其对Pol III发生、入核、DNA结合、转录和翻译水平的影响，显示在所有细胞模型中，参与神经系统翻译调节的BC200 RNA(BCYRN1)均全程受累；此外，在少突胶质细胞中BC200基因敲除所引起的转录组和蛋白组学变化远大于单纯POLR3A基因敲除；编码髓鞘碱性蛋白的MBP基因mRNA水平在POLR3A突变细胞中显著降低[39]。因此，BC200 RNA作为POLR3A突变的下游效应分子，在少突胶质细胞分子生物学改变和POLR3-HLD进展中扮演重要角色[39]。

本病尚无有效治疗方法，以对症治疗和多学科合作为主，建议由包括儿科神经学家、临床遗传学家、物理治疗师、职业治疗师、言语和语言病理学家、神经心理学家、康复医师、牙医、内分泌学家、眼科医生、耳鼻喉专家和初级保健医师在内的多学科团队提供个性化护理。需要避免服用容易导致窒息的食物，也要避免D2受体阻滞剂类药物（例如氟哌啶醇或利培酮等精神安定药，甲氧氯普胺等抗恶心药物），后者可进一步加剧锥体外系症状[16]。随着高通量测序技术的发展及分子生物学研究的不断深入，POLR3-HLD的表型谱与发病机制有望被进一步揭示。

3 点评

本文报告1例由POLR3A基因复合杂合突变导致的HLD7的罕见病例，并对HMD及POLR3-HLD进行文献回顾与总结。临床实践中，对于慢性起病、进行性加重的痉挛步态，伴牙齿发育异常和运动里程碑发育迟滞，MRI提示有脑白质和小脑异常者，应首先考虑进行HLD相关基因筛查。在临床表型上，尤要注意与痉挛性截瘫相鉴别；进一步结合影像学发现，则需与其他先天性或获得性白质脑病相鉴别，尤其是各种脑白质营养不良等。基因检测可为疾病分型和确诊提供重要帮助。