摘要
亨廷顿病(Huntington disease，HD)是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病，HTT是其致病基因，临床上主要表现为舞蹈样动作、认知障碍和精神行为异常。典型HD患者常以舞蹈样动作起病，加上家族史，早期容易被识别。但有些不典型HD患者，其起病症状有行走不稳、行走僵硬、动作迟缓、认知水平下降等，部分患者长期不出现舞蹈样动作，这类患者常易误诊为脑白质营养不良、遗传性共济失调、遗传性痉挛性截瘫等。基因检测对于确诊这些患者十分重要。HD目前无特效治疗药物，新的药物不断在研发中，为了能够准确地评价新型药物临床试验的治疗效果，明确合适的生物标志物至关重要。相比于临床量表敏感性低和体内蛋白检测相对有创性而言，通过磁共振(Magnetic Resonance Imaging, MRI)影像数据发现的影像生物标志物敏感性更高、操作性更便捷，更加安全无创。与3T及其他低场强的MRI相比，7T超高场强磁共振影像具有更高的分辨率、信噪比、对比度和敏感性，更有利于发现疾病早期的影像生物标志物。因此，本研究首先对入组的患者进行HTT基因检测，检测结果阴性者进行全外显子组测序，找出可疑致病变异并进行功能验证以明确诊断，检测结果阳性者进行7T静息态功能磁共振影像生物标志物分析和病程预测。 第一部分亨廷顿病及相关疾病的基因诊断 研究目的：对HD和相关疾病患者及家系成员进行基因诊断。 研究方法：对58名具有运动障碍、认知障碍和/或精神异常表现的患者和45名有明确HD家族史的无症状个体进行HTT基因筛查，对筛查结果阴性患者进行全外显子组测序。对于致病性不能明确的变异位点进行细胞功能验证。 研究结果：通过基因诊断确诊了30例有症状的HD患者和21名HD症状前期个体(presymptomatic HD individuals，pHD)以及8例脑白质营养不良患者。在脑白质营养不良患者中，发现了3个未曾报道过的新变异，分别是CSF1R微小缺失变异c.2654_2654+3del，GALC的无义变异c.1321C＞T和错义变异c.166G＞C，其中，CSF1Rc.2654_2654+3del变异导致了该基因转录过程中的剪切异常。EIF2B3的错义突变c.22A＞T和c.1037T＞C提高了eIF2α亚基的磷酸化水平，提高了由ATF4基因5’端非翻译区内上游开放阅读框架介导的绿色荧光蛋白表达量，是致病变异。分析这些患者的临床特点，发现了新的临床表型。 研究结论：研究结果加深了我们对HD及脑白质营养不良患者的临床表型的理解，拓展了这些疾病的基因突变谱和临床表型谱。 第二部分亨廷顿病影像生物标志物及症状前期病程预测的研究 研究目的：利用多个单变量方法研究HD患者7T静息态功能磁共振的影像生物标志物。利用多变量模式分析回归模型预测pHD病程。 研究方法:采集51名HD患者和34名正常对照的功能像和结构像数据。通过数据驱动的方法对功能异常的脑区进行定位，并以这些脑区为种子点进行功能连接(functional connectivity，FC)分析。随后，以21名pHD的影像数据作为输入，以反映HD病程指标的CAG年龄产物(CAG-Age product，CAP)为回归目标，利用多变量模式分析回归模型预测pHD病程。 研究结果：pHD右中央后回、右额下回、右颞中回和右中央前回的局部一致性与CAP显著负相关。症状前期个体右中央后回内种子点与左颞中回、左枕中回、左扣带回中部、左中央前回、左额中回、左额上回背外侧部和双侧辅助运动区的FC，和右颞中回内种子点与右颞上回、右扣带回中部、右中央前回和右辅助运动区的FC均显著增强。CAP显著相关脑区的局部一致性(Regional homogeneity，ReHo)为多变量模式分析的数据输入时，采用核岭回归模型能获得最好的预测效果。 研究结论：本研究的创新性在于利用高分辨率的7TMRI功能影像研究HD的生物标志物，首次发现ReHo对反映pHD病程进展敏感性较高，且能有效预测pHD病程进展。再者，也发现pHD感觉运动网络内功能连接，以及感觉运动、注意和默认网络三者之间的功能连接均显著增强，表明pHD可能存在代偿机制以维持正常的运动和认知功能。
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