脊髓性肌萎缩

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脊髓性肌萎缩(spinal muscular atrophy,SMA)系指一类由于以脊髓前角细胞为主的变性导致肌无力肌萎缩疾病。首先由Werdnig(1891)和Hoffmann(1893)报道,故又称Werdnig-Hoffmann病。根据起病年龄和病变程度可将本病分为4型:Ⅰ~Ⅲ型称为儿童型SMA,属于常染色体隐性遗传病,其群体发病率为1/6000~1/10000,是婴儿期最常见的致死性遗传病。20~30岁以上起病的SMA,归为第Ⅳ型,可呈常染色体隐性显性和X连锁隐性等不同遗传方式,其群体发病率约为0.32/10000。

由于存在各种临床和遗传学方面的特点,故目前普遍认为本病应从运动神经元疾病中分出,成为一组独立疾病。

目录

脊髓性肌萎缩的病因

(一)发病原因

Ⅰ~Ⅲ型属于常染色体隐性遗传病,是婴儿期最常见的致死性遗传病。第Ⅳ型为常染色体隐性显性和X连锁隐性等不同遗传方式。

(二)发病机制

SMA的病因和发病机制一直是神经病学研究中的一个难题。近几年来在SMA基因定位的研究方面取得了很大进展。1995年,不同研究小组分别报道了3个SMA候选基因。法国Lefebvre等在5q13.1区域发现了运动神经元生存(survival motor neuron,SMN)基因,全长约20kb,含8个外显子,其转录产物约1.7kb,编码294个氨基酸,功能未知。在一条染色体上该基因具有两个拷贝,二者间有5个碱基的差别,在端粒侧称SMNt,着丝粒侧称SMNc。研究表明,SMNt第7、8号外显子在98.6%SMA患者中纯合缺失或截断,另1.4%患者有小缺失或点突变,这强烈支持SMN是SMA重要的决定基因。随后Roy等在5q13区域另克隆神经细胞凋亡抑制蛋白(neuronal apoptosis inhibitory protein,NAIP)基因,有16个外显子,全长70kb,编码1232个氨基酸。45%SMA-Ⅰ型和18%SMAⅡ、Ⅲ型患者存在NAIP基因第5、6号外显子缺失,而2%的正常对照亦缺失5、6号外显子,提示NAIP基因亦与SMA协发病相关。至于成年型SMA,仅部分发现有SMN基因的缺失,提示与儿童型SMA有相似的基因改变,但大部分患者的基因定位尚未确定,发病机制未明。

病理变化主要位于脊髓前角,其运动细胞明显减少,呈退行性变,残留的神经细胞呈固缩、核溶解脊髓前根轴突变细,轴突外周细胞肿胀脑干运动神经变性,以面神经迷走神经舌下神经多见。肌肉病理检查见下述辅助检查部分。

脊髓性肌萎缩的症状

1.SMA-Ⅰ型 亦称Werdnig-Hoffmann病。约1/3病例在宫内发病,其母亲可注意到胎动变弱。半数在出生1个月内起病,几乎所有病例均在5个月内发病。发病率约为1/10000出生婴儿,男女发病相等。多于出生后不久即表现肌张力低下,肌无力以四肢近端肌群受累为主,躯干肌亦无力。患儿吸吮及吞咽力弱,哭声低微,呼吸浅,可出现胸廓反常活动。翻身及抬头困难。腱反射消失触诊可发现四肢肌萎缩,但常被皮下脂肪掩盖。眼球运动正常。括约肌功能正常。可见舌肌萎缩和束颤。10%病例可有关节畸形或挛缩。本型预后差。约95%死于出生后18个月。

2.SMA-Ⅱ型 发病较SMA-Ⅰ型稍迟,通常于1岁内起病,极少于1~2岁起病。发病率与SMA-Ⅰ型相似。婴儿早期生长正常,但6个月以后运动发育迟缓,虽然能坐,但独站及行走均未达到正常水平。1/3以上患儿不能行走。20%~40%患儿10岁以前仍具行走能力。多数病例表现严重肢体近端肌无力,下肢重于上肢,而呼吸肌、吞咽肌一般不受累。有1/3病例面肌受累。50%以上病例可见舌肌及其他肌肉纤颤。腱反射减弱或消失。本型具有相对良性的病程,多数可活到儿童期,个别活到成年。

3.SMA-Ⅲ型 又称Kugelberg-Welander病。一般于幼儿期至青春期起病,而多数于5岁前起病。起病隐袭,表现为进行性肢体近端肌无力和萎缩。早期大腿及髋部肌无力较显著,以致病孩行走呈鸭步,登梯困难,逐渐累及肩胛带及上肢肌群。脑神经支配的肌群通常未受累及,但可出现面肌、软腭肌无力。眼外肌正常。约1/4病例伴发腓肠肌假性肥大,此几乎均见于男性患者。半数患者早期可见肌束颤动。弓形足亦可见到。腱反射减弱或消失。感觉正常。本型预后良好,尤其是女性患者。生存期通常能达到成年,许多患者能有正常寿命。表现较严重病例往往为男性患者。本型血清CPK可有不同程度增高。EMG除呈神经源性改变外尚可与肌源性损害混杂存在,因此须注意与肌营养不良症鉴别。

4.SMA-Ⅳ型 统称成年型SMA。发病年龄为15~60岁,多见于35岁左右。起病和进展均较隐袭,但亦有呈进行性加重或相对静止的病例报道。本型预后相对良好,行走能力常可保持终生。发病率小于0.5/10万。本型中约1/3病例呈常染色体显性遗传,表现为近端肌无力,进展速度稍快,约5年后丧失跑步能力。尚有常染色体隐性遗传类型,则一般表现更加良性病程。另一种类型为X-连锁隐性遗传,又称脊髓脑干型SMA(Kennedy病),其发病年龄不等,但常于40岁前发病。早期表现痛性肌痉挛,可先于肌无力前数年出现。近端肌无力常从下肢开始,逐渐波及肩胛带肌、面肌及延髓支配诸肌。下面肌及舌肌可见束颤。数年后可出现吞咽困难及呐吃。约50%病例合并一些内分泌功能障碍,表现男性乳房女性化及原发性睾丸病变。

5.其他类型SMA

(1)远端型SMA:本型约占SMA的10%,为常染色体显性或隐性遗传形式。前者于20岁前发病,后者稍迟,且症状较轻。多数患者表现缓慢进展的下肢远端肌无力和萎缩,胫骨前肌腓骨肌群尤易受累。弓形足和脊柱侧弯亦较常见。约半数病例上肢远端迟早也会受累,但程度较轻。无感觉障碍。周围神经传导速度正常。

(2)慢性不对称型SMA:本型于16~45岁起病,男性患者为女性患者的两倍。表现一个或多个肢体不对称性肌萎缩,而无锥体束或延髓受累。肌无力可以近端或远端为主,起病时相对局限于单个肢体。本型自然病程较长,甚至超过30年。

(3)肩胛腓型SMA:发病年龄30~40岁。表现肩胛带肌及下肢远端肌(尤其是腓肠肌)明显无力和萎缩。弓形足也较常见。

(4)单肢型SMA:日本和印度曾报道一些病例,其发病年龄各异,男性多见。起病相对较快,而后进入非进展期。由于局限性前角细胞受损,多表现单臂明显肌萎缩。EMG显示严格限制于单个肢体的异常。延髓肌及其他肌肉不受侵犯。日本文献中称青年型单肢SMA为平山(Hirayama)病。

(5)此外尚有延髓SMA并发耳聋(Viatetto-Vanlaere综合征)、儿童延髓型SMA(Fazio-Londe综合征)、眼咽型SMA、面肩肱型SMA、氨基已糖苷酯酶A缺陷等少见类型。

根据本病仅累及下运动神经元,四肢呈进行性弛缓性瘫痪,近端重于远端,下肢重于上肢等临床表现,结合颈椎腰椎影像学未见与临床相一致的表现,以及肌电图、肌肉病理检查等特点,一般不难做出诊断。

如有阳性家族史则更支持诊断。基因检测可为确立诊断提供可靠的证据。依据临床特点、发病年龄、预后和遗传方式等再做出分型诊断。

脊髓性肌萎缩的诊断

脊髓性肌萎缩的检查化验

1.血清CPK SMA-Ⅰ型血清CPK均为正常。Ⅱ型偶见增高,其CPK同工酶MB常有升高。Ⅲ型CPK水平常增高,有时可达到正常值10倍以上,且同工酶变化以MM为主;一般CPK常随着肌肉损害的发展而增加,至晚期肌肉严重萎缩时,CPK水平才开始下降。

2.基因诊断 对于儿童型SMA,一般可通过PCR方法扩增SMNt基因的7、8号外显子并结合单链构象多态分析(SSCP)或应用:DraI、DdeI作SMNt基因7、8号外显子酶切图谱分析进行诊断。

1.CT肌肉扫描 此有助于SMA与各型肌营养不良的鉴别。SMA呈现不完整轮廓的弥散性低密度改变,肌组织反射丧失;而肌营养不良则表现大量低密度损害,全部肌肉均受累。一般假性肥大在SMA患者中很少见。

2.电生理检查 EMG可反映4种主要类型SMA的严重程度和进展情况。但其异常改变相似,包括纤颤电位和复合运动单位动作电位(MUAPs)的波幅和时限增加以及干扰相减少。在SMA-Ⅲ、Ⅳ型病例中,有时可见神经源性和肌源性电位,混杂存在于同一肌肉。在CPK水平增高者肌源性MUAPs可更明显。某些SMA-Ⅲ型病例,肌活检呈神经源性损害,而EMG却表现肌源性损害,提示EMG与临床特征可不一致。各型SMA均见纤颤电位及正锐波,但在SMA-Ⅰ型更明显,见于所有患者,而SMA-Ⅲ型仅见60%。束颤电位在SMA-Ⅰ型约20%阳性,而Ⅲ型则有50%阳性。SMA-Ⅰ型的一个独特表现,即在肢体放松时,可见到5~15 Hz的MUAPs自发性发放。随意运动时,各型SMA均见干扰相减少,尤其在SMA-Ⅰ型,仅呈单纯相,这是运动单位丧失的证据。在SMA-Ⅲ、Ⅳ型的较晚期病例,可见到类似于肌源性损害的低波幅多相电位,这与肌活检提示的继发性肌源性改变相符。

3.病理检查 肌肉活检对确诊SMA具有重要意义。其病理表现特征是具有失神经和神经再支配现象。各型SMA亦有不同的肌肉病理特点:

(1)SMA-Ⅰ型:本型肌肉病理特征是存在着大群分布的圆形萎缩肌纤维,常累及整个肌束;亦见肥大纤维散在分布于萎缩纤维之中。两型肌纤维均可受累,并呈不完全性同型肌群化。

(2)SMA-Ⅱ型:肌活检病理形态类似SMA-Ⅰ,但大群萎缩肌纤维不那么常见,而同型肌群化现象更为突出。

(3)SMA-Ⅲ型:本型在肌肉病理上可有多种表现。某些病例仅显示轻微变化,如小群同型肌群化,少量萎缩纤维等,其形态大致正常。多数严重病例,肌活检表现与病期相关。儿童早期以萎缩小纤维为主,可见同型肌群化。病程后期,以同型肌群化为主要特征,合并成群或成束小点状萎缩肌纤维。本型肌纤维肥大改变十分突出,直径可达100~150µm。常合并继发性肌原损害,包括肌纤维撕裂、中央核改变、NADH染色见虫蚀样及指纹状纤维、少量坏死和再生纤维、巨噬细胞浸润以及间质脂肪结缔组织增生等。

(4)SMA-Ⅳ型:肌肉病理改变与SMA-Ⅲ型较相似。

脊髓性肌萎缩的鉴别诊断

一般在本病早期或不典型病例,应注意与下列疾病鉴别:

1.新生儿型重症肌无力 其母均为重症肌无力患者,此与母亲血液中抗Ach受体抗体通过胎盘到达胎儿体内有关。一般于出生后即表现吸吮困难、哭声无力、四肢运动减少等症状。多数患儿于2~6周内症状逐渐好转,且用胆碱酯酶抑制剂治疗有效。

2.先天性肌张力不全(Oppenheim病) 出生后出现肌张力低下,未见肌肉萎缩肌电图肌肉活检均无异常。

3.进行性肌营养不良 一般在SMA-Ⅱ、Ⅲ型患儿中需注意与Duchenne型或Becker型肌营养不良进行鉴别。后者几乎均有假性肥大征象,其血清CPK极高,特别在病程的早期阶段,EMG和肌肉活检均呈肌源性损害,故一般鉴别并不困难。SMA-Ⅳ型易与肢带型肌营养不良多发性肌炎等混淆,但从临床表现血清酶学、EMG以及肌肉活检等方面的特点分析,也不难区别。

脊髓性肌萎缩的并发症

不同类型SMA症状体征可以是本病表现,也可以看作本病并发症(参见上述临床表现)。另外,应注意继发的肺部感染尿路感染褥疮等。

脊髓性肌萎缩的预防和治疗方法

防止患儿出生是预防本病的最有效方法。新近国内有学者联合应用PCR-SSCP、PCR-限制性酶切及连锁分析法进行SMA的产前基因诊断,其准确率和成功率较高,值得进一步推广和应用。

脊髓性肌萎缩的西医治疗

(一)治疗

目前尚无治疗本病的特效方法。支持和对症治疗是本病的主要疗法。应加强营养,注意提高机体抵抗力,积极预防呼吸道感染。可配合理疗针灸按摩以及被动运动等方法,进行运动功能锻炼并防止肢体挛缩。近年来,国外曾有应用神经干细胞治疗SMA的动物实验报道,根据他们的观察结果表明,移植的干细胞可移行至受损的神经元区域,部分已分化为神经元。下一步将逐步进入临床试验,这将给本病的治疗带来新的希望。

(二)预后

本病多数预后不良。SMA-Ⅰ型预后最差,约95%死于出生后18个月。SMA-Ⅱ型具有相对良性的病程,多数可活到儿童期,个别活到成年。SMA-Ⅲ型预后良好,尤其是女性患者。生存期通常能达到成年,许多患者能有正常寿命。表现较严重病例往往为男性患者。SMA-Ⅳ型预后相对良好,行走能力常可保持终生。慢性不对称型SMA自然病程较长,甚至超过30年。

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