
发作性运动诱发性运动障碍(PKD)是发作性运动障碍中最常见的一种,发病诱因为突然运动或惊吓。临床表现包括发作性单侧或双侧舞蹈样动作,手足徐动,肌张力障碍或投掷症等,发作期意识清晰。PKD分家族性和散发性,其中家族性PKD呈常染色体显性遗传,并伴有外显子不全。最近几年的研究已将PKD致病区域定位在16p11.2-q12.1及16q13-q22.1,但也有学者提出了第3个致病区域。PRRT2基因最近被认为是PKD的致病基因,但PRRT2定位于16p12.1,其他区域是否也存在致病基因有待进一步的研究。PKD的病理生理机制目前尚不清楚,其致病基因PRRT2突变后对蛋白功能的影响亦不明确。现综合研究进展,为临床诊断和治疗提供帮助。
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发作性运动诱发性运动障碍(paroxysmal kinesigenic dyskinesia,PKD)是一种常染色体显性遗传的运动障碍病,表现为突然运动诱发四肢或躯干的舞蹈样动作,手足徐动,肌张力障碍等[1]。该病较为罕见,发病率仅为1/15 000,其中男女比例为3︰1~4︰1[2]。因其发病率较低,很多临床医师对该病不甚了解,临床易将PKD误诊为癫
。然而,PKD发作时患者意识清晰,脑电图及MRI检查均为阴性,提示PKD与癫
是不同性质的疾病。2011年,Chen等[3]报道了PRRT2为PKD的致病基因,并被国内外几个研究小组证实[4,5,6],为该病的病理机制研究奠定了重要基础。现综述国内外的最新研究进展,以便广大临床医师进一步认识该病。
PKD的发病机制目前尚不清楚,尽管存在不同的假说,包括"基底核病变" 、"癫
学说"和"离子通道病"等[2],但均没有足够的实验室证据证实。普通CT及MRI扫描均无法检测到有意义的病灶,脑电图检测也往往是正常。Joo等[7]收集了16例PKD患者及18例健康对照,利用单光子发射计算机断层成像技术检测发现PKD患者双侧尾状核灌注量较健康对照明显减低,认为PKD的病变脑区可能在大脑的尾状核。Zhou等[8]通过静息态功能磁共振扫描发现PKD患者的双侧壳核低频振荡振幅与正常对照相比明显增加,提示PKD发作可能与壳核的异常活动有关。利用弥散张量成像技术,Zhou等[9]发现PKD患者的丘脑存在结构异常,推测可能是PKD的病变脑区。尽管报道结果不完全一致,但均提示基底核异常与PKD发作关系密切。
1999年Tomita等[10]报道了8个日本PKD家系,通过连锁分析(linkage analysis)及单体型分析(haplotype analysis)将PKD致病基因定位到D16S3093与D16S416之间约12.4 cM的区域,即16p11.2-q12.1。该结果随后在一个非洲裔美国PKD家系[11]及11个具有不同背景的PKD家系中得到证实[12]。这确立了PKD的第1个致病区域即16p11.2-q12.1。在PKD第1个致病区域被报道后不久,Valente等[13]报道了1个印度PKD家系,并将PKD致病区域定位在16q13-q22.1,由于该区域与之前报道的完全没有重叠,由此认为PKD存在第2个致病区域。2002年Spacey等[14]在1个来自高加索裔英国人的PKD家系中排除了已报道的2个致病区域,并提出PKD可能存在第3个致病区域。然而,这一结果未得到其他研究小组的验证。
2007年,日本学者Kikuchi等[15]在7个PKD家系中通过微卫星标记物(microsatellite markers)将PKD致病区域定位在16p11-q21,然后挑选了157个候选基因,并对这些基因的1563个外显子进行测序,结果未发现导致PKD的基因突变。
近几年,随着测序技术的快速发展,全外显子组扫描技术(whole exome sequencing)得以广泛的应用,极大地提高了基因筛查的效率。2011年,Chen等[3]应用全外显子组扫描技术结合Sanger测序,在国际上首次报道PRRT2为PKD的致病基因。该课题组在8个PKD家系中发现了3种PRRT2截短突变,分别为c.649dupC、c.514-517delTCTG、c.972delA,而在1000个正常对照中未发现相同的突变。几乎同时,Wang等[4]也在5个PKD家系中发现了PRRT2基因的突变,其中3个家系携带c.649dupC,另2个家系携带分别携带c.487C>T (p.Q163X)和c.796C>T (R266W);另一研究小组Li等[5]在3个PKD家系及10个散发性PKD中也发现了PRRT2的基因突变。
同期,一个国际PKD合作小组收集了来着10个不同国家的103个PKD家系,发现52个家系中携带PRRT2基因突变,在这些携带突变的PKD家系中,48个家系为c.649dupC突变[6]。中国台湾学者Lee等[16]收集了13个家族性PKD及15个散发性PKD,Sanger测序发现8个家族性病例及5个散发性病例有PRRT2基因突变。Méneret等[17]报道了PRRT2突变是欧洲PKD最主要的原因。综合最近的研究结果,50%~90%的PKD患者携带PRRT2基因突变。尽管不是所有PKD患者携带PRRT2基因突变,但可以明确PRRT2是PKD的一个致病基因。
目前为止,在PKD患者中已报道30多种PRRT2基因突变,大部分(>90%)为截短突变,导致编码蛋白的提前终止[18]。其中c.649dupC突变为一个高频突变,约占80%[16,18]。Chen等[3]在6个携带c.649dupC突变的PKD家系中发现了3个不同的单倍型,提示该突变并非来着同一祖先,即c.649dupC突变并非来自奠基者效应(founder effect)。Li等[19]在一个PKD家系中发现c.649dupC突变发生了新生突变(de novo mutation),也进一步说明该突变可以不来自奠基者效应。Cao等[20]提出c.649dupC突变为一个热点突变(hot mutation)。
Li等[21]收集了81例PKD患者,通过Sange法筛查PRRT2基因突变,发现携带基因突变的PKD患者临床上表现为舞蹈手足徐动症,而不携带基因突变的患者表现为舞蹈手足徐动症或肌张力障碍;与不携带基因突变的患者相比,携带基因突变的患者起病年龄更早,每次PKD发作持续时间更长。同时他们发现突变携带者对小剂量卡马西平反应完全,而94%非基因突变携带者对相同剂量卡马西平反应不完全[21]。这提示携带PRRT2基因突变的PKD患者具有特定的表型。然而,该研究不足之处为单中心研究,同时样本数较少,PKD基因型-表型间相互关系需进一步证实。
Friedman等[22]研究表明携带PRRT2错义突变(missense mutations)的PKD患者症状相对较轻微且外显率低,这和Cai等[23]的报道相似。另外,携带PRRT2基因纯合突变的患者临床表型更严重,除PKD外,还伴随智力低下,周期性共济失调及失神发作等[24]。
在PRRT2基因被证实为PKD的致病基因之前,PRRT2蛋白一直未被人们关注,有关PRRT2蛋白的生理功能知之甚少,关于PRRT2突变致PKD发作的病理机制更是未见报道。动物研究显示,PRRT2 mRNA在中枢神经系统如大脑,脊髓等高表达,而在皮肤、肾脏、心脏、肺脏等脏器表达量很低[3]。在不同时间点检测小鼠脑组织中PRRT2 mRNA,Chen等[3]发现在孕16 d前PRRT2 mRNA水平很低,出生后显著增加,在出生后14 d达到高峰,随后又逐渐减少。通过蛋白定位研究发现野生型PRRT2定位于细胞膜上,而截短的PRRT2蛋白易位至胞质中[3]。另一研究小组通过免疫共沉淀发现,PRRT2与突触小体相关蛋白(SNAP25)存在相互作用,截短突变后会影响神经元突触的发育[6]。细胞培养则表明PRRT2主要在神经元的轴突表达,而截短的PRRT2则不在神经元上表达[6]。
由于极小剂量的卡马西平或苯妥英钠可以完全控制PKD症状发作,提示PKD可能是一种离子通道病,但其致病基因PRRT2是否编码离子通道蛋白仍需进一步的研究。Lee等[6]发现PRRT2与SNAP25存在相互作用,而SNAP25在神经末梢突触囊泡释放神经递质的过程中发挥重要作用。SNAP25与syntaxin及突触囊泡蛋白/突触囊泡相关膜蛋白形成可溶性NSF附着蛋白膜受体(SNARE)复合物[25]。SNARE复合物促使突触囊泡膜与突触前膜相互靠近,突触囊泡处于预融合状态,一旦Ca2+大量内流,SNARE复合物中的螺旋束就会完全聚合,促使突触囊泡膜与突触前膜融合,囊泡中的神经递质会大量释放[26]。目前尚不清楚PRRT2蛋白的功能及其在PKD发病机制中的作用,作者推测PRRT2很可能为钙离子通道蛋白。
PKD多在儿童期或青春期前起病,典型特征为突然运动或惊吓诱发单侧或双侧肢体的舞蹈样动作,手足徐动,投掷症,或肌张力障碍等。紧张状态下患者更易出现PKD发作[1]。发作频率少则数月一次,多则一天数十次甚至数百次;每次发作数秒到数十秒,多不超过1 min,发作时患者意识清晰,对发作过程能清楚回忆[2]。PKD对抗癫
药物反应良好,小剂量卡马西平或苯妥英钠可有效控制症状[27]。该病预后良好,随年龄增长有自发缓解趋势,在女性患者中表现更为明显[1]。
目前PKD的诊断主要基于2004年Bruno建立的诊断标准[1]。概括起来,PKD的诊断标准包括:(1)发作由运动触发;(2)发作持续时间短,不超过1 min;(3)发作时意识清楚,无疼痛感觉;(4)神经系统检查正常,并排除其他器质性病变;(5)抗癫
药物如卡马西平、苯妥英钠治疗有效;(6)无家族史者,多在1~20岁发病,若有家族史,发病年龄范围可放宽[1]。由于目前已明确PRRT2为PKD的致病基因,建议在在诊断PKD时应筛查PRRT2基因。
临床上PKD应与癫
,发作性非运动诱发性运动障碍(paroxysmal non-kinesigenic dyskinesia,PNKD),发作性持续运动诱发性运动障碍(paroxysmal exercise-kinesigenic dyskinesia,PED)等相鉴别。癫
发作多无明确诱因,发作时意识丧失,脑电图可见尖波等异常可鉴别。PNKD发作诱因为疲劳,应激,月经,或饮食咖啡、乙醇等,发作时临床表现和PKD很相似,但持续时间数分钟至数小时,发作频率低可鉴别,致病基因为MR1基因[28]。PED为持续运动如长时间走路,跑步后出现肢体的运动障碍,对抗癫
药物反应差,致病基因为GLUT1基因[29]。
目前临床上治疗PKD均使用小剂量的抗癫
药物,其中卡马西平或苯妥英钠为首选药物[1]。同时,其他抗癫
药物如乙酰唑胺、拉莫三嗪、奥卡西平、托吡酯等也有文献报道有效[30,31]。PKD随着年龄的增长其发作次数及发作持续时间有减少趋势,大部分患者在30~40岁症状基本消失,因此抗癫
药物用量明显减少。
尽管PKD的致病基因已被克隆,但PRRT2可能不是PKD的唯一致病基因。到目前为止,PKD有3个致病区域被报道,前2个区域为16p11.2-q12.1及16q13-q22,第3个区域则可能不在16号染色体。而PRRT2基因定位在16p11.2,其他区域是否存在致病基因目前还不清楚。另外PRRT2是一个与人类疾病相关的新基因,其蛋白功能及在PKD发病机制中的作用,现在还不清楚,需要进行进一步的探究。





















