遺傳傳性肌張力障礙與帕金森症：一枚硬幣的兩個面？

若干遺傳性障礙是以伴發肌張力障礙和帕金森症為特點的。目前這些障礙的遺傳基礎已得到確定。這些障礙包括公認的伴發肌張力障礙-帕金森綜合症的「神經功能」疾病，比如由GTP環水解酶1（GCH1）基因突變引發多巴反應性肌張力障礙，以及主要表現為帕金森綜合征並伴有肌張力障礙特徵的神經變性疾病等。這些「帕金森綜合征-肌張力障礙」經常出現在帕金森基因PARK2和PINK1基因突變攜帶者中。

由於肌張力障礙是帕金森病-肌張力障礙的臨床表現，而多巴反應性肌張力障礙患者則僅有帕金森癥狀，所以僅根據臨床情況是難以對個別患者進行分類的。肌張力障礙和帕金森病之間的界限可能因此比之前所想像的更難確定，這就要求對病人要有更詳細的縱向表型記錄。

實際上來說，儘管隨著新一代測序技術的出現和診斷測試實用性的增強，產出了大量的遺傳數據，但是對基因型－表型的系統性評估卻落後於遺傳學的進展，而且大多數結果並未被轉化到臨床實踐中。在這個問題上，來自於Brain的Mencacci等人妥帖地描述了在GCH1基因突變攜帶者突出的帕金森綜合征現象。

鑒於多巴反應性肌張力障礙的患者的親屬會有純粹的「帕金森氏病」癥狀出現的現象，他們系統地收集和研究了四個隱含GCH1基因突變的無關血統，並且回顧了類似的文獻報告。該研究總共有8例來自不同種族並以帕金森病為主導的病例。他們都主要在多巴胺轉運蛋白密度或攝取氟等多方面表現為非對稱降低。

這些情況與多巴胺神經元變性保持一致。基於這一發現，作者推測，散發的帕金森氏病，也可能是由GCH1基因突變引起的。為了驗證此觀點，他們評估了已有的1318位帕金森氏病患者樣本和1635位對照組樣本的全外顯子組數據的GCH1基因突變情況，也加入了來自ExomeVariantServer(EVS)的4300個附加對照數據集。

這項研究尋找到11對GCH1雜合非同義突變，其中10對在帕金森氏症患者可檢測到，僅有3對存在於對照組中，另有兩對在實驗和對照組中被同時發現。在帕金森氏症患者的報告中，推算出的GCH1基因突變的頻率(0.75%)明顯高於對照組(0.1%)。

接著，使用了更為保守的方法用於這項統計，這種演算法只統計那些單獨存在於帕金森氏症患者中，並且通過作者使用的四種生物信息學預測方法檢驗有致病性的GCH1突變。

統計結果顯示在這些患者中僅僅有0.38%突變頻率。然而,若與聯合對照組(已有和EVS庫內)相比時，這種頻率差異仍然顯著(P=0.001;Fisher精確檢驗)。實際上，毫無疑問帕金森綜合症是多巴反應性肌張力障礙的一個重要特性，它甚至是GCH1基因突變唯一的表現。

但是，由於外顯率的下降、GCH1表達量的變化程度較大，以及它們在實驗組和對照組中總的來說都比較罕見等因素，他們的出現頻率遠低於關聯分析中的單核苷酸多態性頻率。

這恰好佐證了GCH1突變與帕金森病之間存在因果關係而並不僅有關聯關係。無獨有偶，Tadic等人（2012）在最近的一次全面回顧多巴反應性肌張力障礙相關文獻時，發現了一些有趣的帕金森症臨床流行病學細節：

第一，帕金森綜合症相對來說，在GCH1突變攜帶者較常見（27％罹患帕金森綜合征，82％則有肌張力障礙）；第二，帕金森綜合征的頻率取決於肌張力障礙發病年齡（26％的基因GCH1突變攜帶者於15歲之前發病，53%病患於15歲之後發病）。

在我們研究的15個GCH1基因突變攜帶者組中，9例具有明顯的帕金森綜合征臨床癥狀，包括兩例明顯的、典型的可以診斷為特發性帕金森病的帕金森綜合征病患。值得注意的是，我們的兩例「帕金森氏症」其中的一位攜帶已知c.206C>T;p.P69LGCH1突變的病患曾在6歲時首次出現腳張力障礙。肌張力障礙癥狀僅表現為輕微的進展，每天幾乎沒有變化。

在她20歲的時候首先是左手靜止性和動作性震顫，緊接著發展到全身。病人在30歲左右懷孕過後，全身性運動遲緩日漸明顯，這時候開始接受左旋多巴治療。最初良好的治療反應僅持續了幾個月，之後的治療過程中需要增加劑量，幾年後卻導致廣義左旋多巴誘發的運動障礙。

現在，在病人63歲的時候，由於反應遲鈍，出現了僵直和姿勢不穩並伴有的顯著行走困難的癥狀。事實上，我們的病例報告和Mencacci等人所述非常類似。他們所研究的幾個的患者也是最初表現出早發性肌張力障礙，接著是帕金森綜合征特徵的出現和發展，甚至後來在表型上呈現主導地位，從而診斷為帕金森氏病。

除了導致廣泛的運動癥狀和多樣化病程之外，GCH1基因突變也可保持完全隱形，這種現象稱為外顯率降低。雖然外顯率降低是公認的，特別是在男性病例中的典型表現，但對於罹患多巴反應性肌張力障礙的個體來說，這一現象難以預測。這給那些為突變攜帶者家庭提供諮詢服務工作的人員帶來了挑戰，並且使得（新）GCH1突變的潛在致病性評估更加複雜。

下文是我們所研究的一個無癥狀但攜帶GCH1基因突變體（c.610G5A;p.V204I）的案例：此突變是Mencacci等人在他們的外顯子組測序實驗中發現的，它是一種在3/10的帕金森病人當中可能複發致病的突變。這種突變也在EVS對照組中被發現，它也有另一種可能是罕見的良性變異。

神奇的是，Mencacci等人研究的的先證實驗（2014年）找到了一例複合雜合狀態pV204I的變化。但是，該病人的病症並不嚴重，僅呈現典型多巴反應性肌張力障礙形式，未見複合雜合體的GCH1突變攜帶者通常具有的嬰兒發病表型。這讓我們對特殊突變的致病原理又產生了疑問。

其他單基因遺傳性肌張力障礙也可伴有帕金森病的跡象，這進一步增加肌張力障礙和帕金森病之間的關係複雜性。例如，DYT1型肌張力障礙患者最初是由於突出的肌張力障礙震顫而誤診為帕金森氏症。同樣地，由於ε-肌聚糖基因的發生突變而患有肌陣攣-肌張力障礙的病人也會表現出帕金森特徵，甚至可能對高劑量的左旋多巴治療反應良好。

這些例子再次強調了基因檢測在判斷運動障礙確切原因時發揮的重要性。在Mencacci等人的文章中最後一個關鍵問題是：神經退行性疾病是否為GCH1基因突變的結果。

印證這一觀點的是，這四個病人均被記錄到突觸前多巴胺不足，正如他們在文獻中鑒定的四個案例。（此外）一些我們自己的病人表現出鏡像運動和發育運動障礙，甚至痴獃，這些特徵通常都是出現在神經退行性病變的狀況下的，這就進一步證實上述想法。

有趣的是，帕金森病的跡象也被報道為在GCH1基因突變攜帶者後續治療中一種相對而言比較常見的殘留運動徵象，與年齡發病相關的頻率範圍為17-24％。Mencacci以及其他人。提出了有趣的假說，即一些GCH1基因突變的攜帶者（開始）是能夠補償突變的所帶來的影響的，例如GCH1基因的單倍劑量不足，但幾十年之後會逐漸發展為神經退行性病變。

對潛在的腦網路的變化和潛在的補償機制失敗的充分了解，會幫助預測疾病的臨床表現和個人突變攜帶者基因表達。在這樣的背景下，對擁有不同表型諸如非顯性、肌張力障礙、主導性帕金森癥狀的GCH1突變攜帶者所做的前瞻性臨床分析、詳細神經影像診斷以及電生理檢測而得到的各種結果都可作為他們潛在的內表型。

更重要的是，即使在今天，這些調查結果和注意事項是否具有臨床意義：神經退行性疾病是否能被多巴胺替代療法所控制？至少目前有報道顯示：早期治療可減少甚至阻止兒童複合雜合GCH1基因突變所引起的發育遲緩，這表明低劑量左旋多巴治療可能作為一種預防性措施，同樣適用於非顯型雜合GCH1基因突變攜帶者