451.3 🩺 內科專科考前版
深入:polyglutamine 毒性機轉、各 SCA 基因型與重複數、Friedreich’s 的粒線體鐵病理、通道病型失調(channelopathy)、新型重複擴增失調(SCA27B、CANVAS)。
451.3.0.1 一、遺傳性失調的分子框架
遺傳性失調可為自體顯性、自體隱性或粒線體(母系)遺傳,現已採基因組分類取代純臨床分類。雖然小腦病變主導臨床表現,但也常波及基底核、腦幹、脊髓、視神經、視網膜與周邊神經,因此同一家族內表型可從純小腦到混合腦幹/基底核/脊髓型都有。
polyglutamine(polyQ)毒性機轉(SCA1/2/3/6/7/17 共通核心):CAG 編碼 glutamine,異常擴增產生過長 polyQ 的 ataxin 蛋白。當 polyQ > ~40 個時透過多重機轉致毒:高度表現、聚集成 β-pleated 結構、異常入核(SCA1、MJD、SCA7)、結合並抑制 TATA-binding protein 與 CREB-binding protein、干擾 ubiquitin-proteasome 系統、誘導凋亡。anticipation 來自傳代時 CAG 進一步擴增(父系尤甚),對應更早發病、更嚴重。
451.3.0.2 二、各型 SCA 基因型整理(專科必記)
| 型別 | 基因/蛋白 | 重複(正常→病) | 特徵 |
|---|---|---|---|
| SCA1 | ataxin-1 | ≤36 → ≥40 CAG | 早中年、掃描構音、錐體外症狀 |
| SCA2 | ataxin-2 | 15-32 → 35-77 CAG | 慢速掃視;ataxin-2 為偶發 ALS 風險因子 |
| SCA3/MJD | ataxin-3 | 12-37 → 60-84 CAG | 多數族群最常見 AD 失調;ubiquitin protease 失活;下橄欖核保留 |
| SCA6 | CACNA1A(α1A Ca 通道) | 4-16 → 21-27 CAG | 純小腦晚發;同基因 missense→偏癱型偏頭痛、nonsense→EA2 |
| SCA7 | ataxin-7 | CAG(高變異) | 視網膜色素變性;父系 anticipation 明顯;ataxin-7 為 GCN5 histone acetyltransferase 次單元 |
| SCA8 | 13q21 | CTG 非轉譯區擴增 | RNA 毒性(似 myotonic dystrophy);母系偏向、不完全外顯 |
| SCA27B | FGF14 | 內含子 GAA 擴增 | 最常見晚發遺傳失調之一;中位 60 歲;4-AP 有反應 |
| DRPLA | atrophin | ≤26 → 49 CAG | 失調+舞蹈+肌張力不全+癲癇+肌陣攣+失智;Haw River 症候群 |
MJD/SCA3 三型臨床(專科細節): - 第一型(ALS-parkinsonism-dystonia):前二十年發病,肢體無力痙攣 + 肌張力不全;步態僵硬非真失調。 - 第二型(純失調型,最常見):20-40 歲,真小腦徵象 + 皮質脊髓 + 錐體外。 - 第三型(失調-肌萎縮型):50-70 歲,泛小腦 + 周邊神經病變(遠端感覺喪失、反射消失)。 - 平均 25 歲發病、15 年內死亡,智力保留。
451.3.0.3 三、通道病型失調(episodic ataxia)
- EA1:KCNA1 鉀通道(Phe249Leu);發作數分鐘、合併 myokymia 與眼震;可被驚嚇/姿勢改變/運動誘發;acetazolamide 或抗癲癇藥可治。
- EA2:CACNA1A 鈣通道 stop-codon(nonsense);發作數小時到天、合併眼震;壓力/運動/疲勞誘發;acetazolamide 可逆轉 MR spectroscopy 偵測到的細胞內相對鹼化。
- 注意 CACNA1A 一基因三病:SCA6(CAG)、familial hemiplegic migraine(missense)、EA2(nonsense)。
451.3.0.4 四、Friedreich’s ataxia 的粒線體鐵病理
- 基因定位 9q13-q21.1,frataxin 第一內含子 GAA 擴增(正常 7-22、病人 200-900),>95% 同型合子。複合雜合子(一個 GAA 擴增 + 一個點突變)若點突變在 N 端半部則表型較輕。
- 病人 frataxin mRNA 極低或測不到 → 疾病為表現喪失(loss of expression)。
- frataxin 是粒線體鐵恆定蛋白:缺乏 → 粒線體鐵堆積 → 含 iron-sulfur cluster 的酵素缺陷 → ATP↓ → 氧化壓力 → 不可逆細胞傷害;心臟也累積鐵。
- 病理主在脊髓(脊髓小腦徑、側皮質脊髓束、後柱)、背根神經節、周邊神經(大髓鞘纖維喪失);心臟見肌細胞肥厚纖維化。
- 系統:90% 心臟侵犯(對稱性肥厚、傳導障礙)、20% 糖尿病(胰島素阻抗 + β 細胞功能障礙)、脊柱側彎/pes cavus;中位死亡 35 歲,女性預後較佳。
451.3.0.5 五、維生素 E 與 RFC1 相關(可治療 / 新興)
- Abetalipoproteinemia(Bassen-Kornzweig):MTP(microsomal triglyceride transfer protein)大次單元突變 → 肝臟 VLDL 形成分泌障礙 → 維生素 E 無法送達神經組織。
- AVED(ataxia with vitamin E deficiency):α-TTP(α-tocopherol transfer protein)突變 → 維生素 E 無法結合進 VLDL。
- 兩者臨床與 Friedreich’s 難以區分,但補充維生素 E 可治療 → 基因型分類在此特別關鍵。
- RFC1-CANVAS:RFC1 雙等位內含子 AAGGG 擴增;晚發失調 + 感覺神經元病變(sensory neuronopathy)+ 雙側前庭反射消失(cerebellar ataxia, neuropathy, vestibular areflexia syndrome);慢性不明咳嗽常先於神經症狀。
451.3.0.6 六、後天失調的病程分流(專科表)
- 急性對稱:酒精/鋰/phenytoin/barbiturate 中毒、急性病毒性小腦炎、感染後症候群。
- 亞急性:汞/溶劑/汽油/膠中毒、化療、酒精-營養性(B1/B12)、萊姆病。
- 慢性對稱:副腫瘤症候群、anti-gliadin、甲狀腺低下、遺傳性、tabes dorsalis、phenytoin/amiodarone 毒性。
- 急性局部同側:小腦梗塞/出血/硬腦膜下血腫(神經急症)、膿瘍。
- 亞急性局部:小腦膠質瘤/轉移、MS 去髓鞘斑塊、AIDS-PML。
451.3.0.7 🎯 專科考前重點回顧
- polyQ 毒性 + anticipation 是 CAG 型 SCA 的核心;基因型為金標準。
- SCA3/MJD 最常見、下橄欖核保留;SCA7 視網膜色素變性;SCA6/EA2/偏癱偏頭痛同屬 CACNA1A。
- SCA8(CTG RNA 毒性)、SCA27B(FGF14 GAA,4-AP 有效)、CANVAS(RFC1 AAGGG + 咳嗽 + 前庭反射消失)是新興重複擴增失調。
- Friedreich’s = frataxin GAA、粒線體鐵病理、心肌病 90% + 糖尿病 20%。
- 別漏維生素 E 缺乏性失調(可治療)與 EA(acetazolamide)。
- 急性局部小腦病灶是神經急症,警覺疝脫、需減壓。
來源:Harrison 22e Ch.450。各 SCA 重複數、frataxin GAA 200-900、心臟 90%/糖尿病 20%、CACNA1A 三病均對照原文。