假肥大型肌营养不良症的临床、影像、肌肉病理和分子遗传学特征

摘要

假肥大型肌营养不良症是由于编码抗肌萎缩蛋白的基因突变而导致肌细胞膜缺陷破坏，细胞内的肌酸激酶外漏，肌细胞坏死，继而脂肪组织和纤维结缔组织增生，引起骨骼肌萎缩无力的一种遗传性肌肉病。抗肌萎缩蛋白基因含有79个外显子，各个外显子的点突变、多个或单个外显子的缺失或者重复突变均可致病，根据抗肌萎缩蛋白空间结构和功能丧失程度不同，分为临床症状重、预后差的杜兴型肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy，DMD)，及症状轻、预后较好的贝克型肌营养不良症(Becket muscular dystrophy，BMD)。DMD与BMD预后有巨大差异，但单从临床表现往往难以区分，使临床诊断工作陷入迷惑。近年来，随着假肥大性肌营养不良治疗手段的不断进步，DMD患者的预期寿命较之前的20岁可延长至30岁，这也对于临床工作也提出了更高的要求，需要对DMD患儿尽早确诊，及时治疗以改善其生活质量，延长寿命。同时，虽然通过积极治疗可延长DMD患者的寿命，但仍未发现强有力的治愈手段，因此避免DMD患儿的出生仍是避免悲剧上演最为有效的措施，这也要求我们早期确诊DMD患儿，进而对其家系进行合理有效的遗传咨询及产前诊断指导。近年来假肥大型肌营养不良症的病例国内外均有报道，但是对其临床表现、影像学、肌肉病理和分子遗传学进行的全面研究报道相对较少。本研究收集郑州大学第五附属医院确诊的40例假肥大型肌营养不良症患者的资料，对他们的临床表现、肌肉影像学、肌肉病理和分子遗传学特征进行全面性的分析，探讨不同年龄段DMD和BMD患者之间的差异，旨在进一步丰富对假肥大型肌营养不良症的认识，更好的把握DMD与BMD的病情发展规律，以期为临床诊治工作提供参考，提高早期诊断率，减少漏诊和误诊发生，为患者家系的优生优育提供合理建议。 目的： 探讨DMD与BMD患者临床表现、肌肉影像学和肌肉病理特征的差异性及进展演变的过程，分析其分子遗传学特征，为该病的早期诊断、病情评估和遗传学咨询提供帮助。 方法： 将2013年1月至2018年5月于郑州大学第五附属医院神经内科确诊的40例假肥大型肌营养不良症患者分为DMD组和BMD组，再据年龄将DMD组分为DMD1和DMD2两亚组。收集各组患者的发病年龄、确诊年龄、病程、家族史、首发症状、临床表现、运动功能量表评分(motor function measure，MFM)、血清酶、心电图、超声心动图、肌电图、肌肉磁共振及Mercuri评分、骨骼肌活检化学染色及免疫组织化学染色结果，通过对DMD组与BMD组之间、DMD1与DMD2亚组之间的结果进行比较，探讨假肥大型肌营养不良症的两种类型在疾病发生发展过程中的差异。分析行基因测序的30例患者及其亲属的测序结果，探讨抗肌萎缩蛋白基因突变的规律，及突变与患者临床表型之间的关系。 结果： 1、临床表现:40例患者均为男性，31例DMD患者的发病年龄3.7±1.0岁，9例BMD患者的发病年龄6.9±1.9岁，其中8例有阳性家族史。40例患者就诊时均有肌无力表现，37例有双下肢无力，17例有双上肢无力，29例出现肌萎缩，25例腓肠肌肥大，30例Gowers征阳性，2例不能行走。对40例患者均进行MFM评分，BMD组评分结果明显高于DMD组，DMD1组MFM评分高于DMD2组，MFM评分结果和病程年限呈负相关。40例患者的肌酸激酶、乳酸脱氢酶、谷丙转氨酶、肌酸激酶同工酶、谷草转氨酶不同程度升高，肌酸激酶数值DMD组高于BMD组，DMD1组高于DMD2组，肌酸激酶有随年龄增加、病程延长而逐渐下降的趋势。40例患者中26例心电图异常，DMD组异常率高于BMD组。20例行超声心动图检查者9例异常，26例行血清脑钠肽检查者中9例升高，有心脏异常临床症状的4例患者，除了心电图异常外，均有超声心动图及BNP异常。所有患者肌电图检查均呈肌源性损害。 2、影像学:40例患者均行下肢骨骼肌MRI检查，37例病变两侧基本对称，表现肌萎缩者29例，受累肌肉信号改变有两种:T1WI、T2WI均呈高信号，及SPAIR局部高信号。下肢肌肉受累情况如下:40例患者的股内侧肌及股中间肌均受累，39例股直肌及股外侧肌受累，大收肌36例，股二头肌35例，半膜肌31例，长收肌29例，半腱肌27例，缝匠肌27例，股薄肌26例。对40例患者大腿骨骼肌进行了Mercuri评分，DMD组高于BMD组，DMD2组高于DMD1组。DMD组Mercuri评分与病程年限呈正相关，与MFM评分和肌酸激酶均呈，负相关。大收肌、股内侧肌、股直肌、股外侧肌、股中间肌、股二头肌的Mercuri评分分值升高明显，半膜肌、半腱肌评分较高，而缝匠肌、股薄肌和长收肌则评分较低。 3、肌肉病理:40例患者行肌肉活检病理检查，肌肉常规组织化学染色可见:HE染色可见光镜下肌束膜内结缔组织增生，肌纤维大小不等，圆形严重萎缩的肌纤维呈散在或小灶状分布，可见变性、坏死、再生肌纤维，及较多不透光肌纤维，肌束膜和血管周围见少量炎细胞浸润;改良Gomori染色未显示典型及不典型破碎红纤维;NADH染色、SDH染色、COX染色显示NADH脱氢酶反应、SDH和COX酶活性在部分肌纤维中局限性增高或减低;PAS染色示肌糖原成分正常;ORO和SBB染色中随着病情的进展，脂肪成分亦增多。40例患者均行抗dystrophin-N、抗dystrophin-C、抗dystrophin-R的单克隆抗体免疫组织化学染色:31例DMD患者肌纤维膜上dystrophin-N、dystrophin-C、dystrophin-R蛋白表达明显减少乃至完全缺失。9例BMD患者肌纤维膜上dystrophin-N、dystrophin-C、dystrophin-R蛋白表达不同程度的减少。对照组、DMD组与BMD组表达存在明显差异。 4、分子遗传学:对30例患者进行dystrophin基因突变检测，21例检测到外显子缺失，3例检测到外显子重复，6例检测到点突变。对26例检测出基因突变的患者母亲进行检测，21例为基因突变携带者。所有患者的父亲均未发现基因突变。外显子缺失突变存在两个热点区域，一个位于外显子4-16区域，另一个位于外显子44-59区域。发现患者24的外显子36区域存在一处半合子突变:c.5081G＞A，为无义突变，HGMD数据库、LOVD数据库均未见报道，为一种新突变。 结论： 1、本研究发现假肥大型肌营养不良症随着年龄的增大病情逐渐病程进展，可通过肌酸激酶数值及MFM评分判断患者疾病类型，动态评估病情变化，评价患者预后。其次，DMD心脏受累更多见，出现年龄早于BMD，评价心脏受累需要使用心电图，同时结合超声心动图和BNP结果。 2、本研究发现磁共振以双下肢对称性肌肉萎缩，脂肪浸润，伴有炎性水肿为特征。MRI结果表明患者随着年龄增大及病情进展，DMD肌肉萎缩，脂肪浸润程度逐渐加重，而BMD相对较轻。根据Mercuri评分结合肌酸激酶、MFM评分可评价患者的病情严重程度，并指导肌肉活检取材。因此，MRI可以反映疾病的病情变化及预后，而且易于重复，属于无创检查。 3、肌肉病理在普通化学染色的基础上，仍须行免疫组化染色，发现抗肌萎缩蛋白减少或缺失以确诊，并区分DMD/BMD。本研究结果表明，患者随着年龄增大及病情进展，DMD肌纤维变性坏死、结缔组织增生、脂肪组织浸润的程度而逐渐加重，而BMD相对较轻。 4、Dystrophin基因易发生突变，且突变区域及大小多样化。大片段缺失是最常见的突变类型，基因突变长短与DMD/BMD类型无关。多重连接依赖性探针扩增技术、高通量测序技术、Sanger法相结合，是检测dystrophin基因突变行之有效的方法。 5、推荐应用本研究绘制的“假肥大型肌营养不良症患者及其家系的诊断流程图”，对患者及其家属进行规范、高效的诊断。 6、本研究发现一例新突变c.5081G＞A，丰富了假肥大型肌营养不良症dystrophin基因突变图谱。