Duchenne型肌營養(yǎng)不良患兒認知功能特點及與Dp140表達的關(guān)系

馬沛沛，董玉茹，吳士文

Duchenne型肌營養(yǎng)不良(Duchenne's muscular dystrophy，DMD)是一種以進行性肌肉萎縮為主要臨床特征的X連鎖隱性遺傳的神經(jīng)肌肉病，是最常見的肌營養(yǎng)不良類型之一[1]，新生兒男嬰中的發(fā)病率為1/3500[2]。Dystrophin基因的突變可引起Dystrophin蛋白表達的缺失，而Dystrophin蛋白對維持肌肉收縮時肌細胞膜的完整性非常重要，因此，其缺失可引起肌肉損傷、慢性炎癥反應(yīng)和肌肉纖維化[3]，最終導致進行性的肌纖維壞死、萎縮。除了肌肉無力，DMD的另一個特點是非進展性認知損害。早在1868年Duchenne描述該病時就已經(jīng)提出DMD患者可出現(xiàn)認知功能的下降。Dystrophin蛋白在很多負責大腦高級執(zhí)行功能(如學習、記憶)的區(qū)域表達，如大腦皮質(zhì)、海馬和小腦[4]。DMD患者大腦中Dystrophin蛋白是缺失的，尸檢神經(jīng)病理學提示神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生和神經(jīng)元丟失[5]，異位和皮質(zhì)增厚[6]。一些神經(jīng)影像學的研究也發(fā)現(xiàn)了DMD患者大腦功能的異常，2002年一項用正電子發(fā)射斷層成像(positron emission tomography，PET)進行的研究發(fā)現(xiàn)DMD患者大腦中糖代謝降低，尤其在Dystrophin蛋白富集的區(qū)域，如大腦皮質(zhì)和小腦[7]。此外，既往報道約30%的DMD患者存在智力受損，其總平均智商較正常水平下降約一個標準差[8-9]。DMD患者智力缺陷可呈現(xiàn)從輕微的邊緣狀態(tài)到嚴重的智力缺陷，IQ＜70者占19%～35%，而IQ＜50者約3%[8-9]。國外研究表明，認知功能損害在DMD基因遠端突變的患者中表現(xiàn)更為突出，可能是由于DMD基因遠端缺失影響Dp140的表達，提示基因型與認知功能損害之間的關(guān)聯(lián)性[10]。國內(nèi)目前關(guān)于基因型與認知功能損傷相關(guān)性的研究較少，因此，本研究評估了DMD患兒的認知功能水平、特點及與Dp140表達的相關(guān)性，以明確DMD患兒智力水平，探討智力水平與基因突變位置的關(guān)系，幫助臨床早期發(fā)現(xiàn)智力受損患兒，及早給予干預(yù)和生活幫助。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2014年10月－2017年12月在武警總醫(yī)院DMD多學科聯(lián)合門診就診，經(jīng)基因檢測或肌肉活檢確診為進行性肌營養(yǎng)不良的患兒143例。納入標準：①經(jīng)基因確診為進行性肌營養(yǎng)不良；②年齡6歲以上，能配合完成韋氏兒童智力量表測定；③3～6歲發(fā)病，臨床表現(xiàn)為進行性四肢近端肌肉無力，腓腸肌假性肥大，Gowers征陽性。排除標準：①存在精神病及其他神經(jīng)遺傳性疾病病史；②因肌無力等原因無法配合韋氏兒童智力量表檢查；③資料不完整的患者。最終納入DMD患兒122例，均為男性，年齡6.0～13.3歲，平均8.1歲。本研究經(jīng)武警總醫(yī)院倫理委員會審核批準，所有患兒及其監(jiān)護人均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 確診標準 所有患兒均通過基因檢測或肌肉活檢初步發(fā)現(xiàn)基因突變或者Dystrophin蛋白表達缺失，再由專業(yè)醫(yī)生根據(jù)患兒癥狀、體征、家族史等綜合診斷確診為DMD。采用多重連接探針擴增技術(shù)(multiplex ligation -dependent probe amplification，MLPA)及二代測序法檢測DMD基因79個外顯子的大片段缺失、重復(fù)及小的點突變等。

1.2.2 認知評估 在安靜的條件下，由同一名接受過專業(yè)培訓的醫(yī)生對符合條件的患兒進行評估，采用韋氏兒童智力量表第Ⅳ版測試版進行測試，30～40min完成測試。韋氏兒童智力量表第Ⅳ版于2003年出版，后由我國京美測驗公司與美國原出版公司合作，于2007年張厚粲先生主持下完成其中文版的修訂，現(xiàn)已通過中國心理學會專家鑒定[11]，是目前中國市面上使用最多的一種韋氏評分方法。采用韋氏智力量表進行智力評估時，最終分數(shù)概括為全量表智商(full scale intelligence quotient，F(xiàn)SIQ)，F(xiàn)SIQ包括兩部分：語言智商(verbal intelligence quotient，VIQ)和操作智商(perform intelligence quotient，PIQ)。智力評分70分以下定義為智力缺陷，70～79分為臨界狀態(tài)，80～89分為中下(遲鈍)，90～109分為中等狀態(tài)，110～119分為中上(聰明)，120～129分為優(yōu)秀，130分及以上為非常優(yōu)秀。本研究正常兒童智力(90～110)按平均值100計算；國外數(shù)據(jù)來自于Cotton等[9]對1960－1999年的32項共1146例患者IQ數(shù)據(jù)進行Meta分析的結(jié)果：FSIQ為(80.2±19.3)分，VIQ為(80.4±18.8)分，PIQ為(85.4±16.9)分。

1.2.3 疾病嚴重程度評估 根據(jù)Vignos量表[12]進行疾病嚴重程度評估：1級，能夠獨立行走，上下樓梯不需要協(xié)助；2級，可以獨立行走，爬樓梯需要扶護欄協(xié)助；3級，可獨立行走，爬樓梯需要協(xié)助，且四階梯試驗時間＞12s；4級，可獨立行走，不能爬樓梯；5級，可獨立行走，不能爬樓梯，也不能從椅子上站起來；6級，無法獨立行走。

1.2.4 分組 根據(jù)患者基因分析結(jié)果，將突變發(fā)生在51號外顯子遠端的突變定義為Dp140陰性突變[Dp140(-)組]，將突變發(fā)生在45號外顯子近端的定義為Dp140陽性突變[Dp140(+)組][13]，而位于44～51外顯子的突變由于不能預(yù)測是否影響Dp140的表達均不納入兩組[10]。

1.2.5 分析方法 本研究分析了122例DMD受試者的智力水平，并與正常兒童和國外既往研究報道的數(shù)據(jù)進行對比；同時將本組患者的智力水平與年齡、疾病嚴重程度進行相關(guān)性分析。此外，將DMD-Dp140(+)組和DMD-Dp140(-)組患兒的FSIQ、VIQ、PIQ進行比較，以探討Dp140表達對智力的影響。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以表示，受試者與正常兒童或國外研究的FSIQ、VIQ、PIQ智力的比較采用單樣本t檢驗；IQ與年齡、疾病嚴重程度的相關(guān)性分析采用Pearson雙變量相關(guān)分析；DMD-Dp140(+)組患兒與DMD-Dp140(-)組患兒FSIQ、VIQ、PIQ的比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 突變類型 122例DMD患兒中缺失突變89例，重復(fù)突變11例，小缺失突變10例，無義突變9例，剪切突變、錯義突變、小插入突變各1例。

2.2 認知功能水平 122例患兒的FSIQ、VIQ、PIQ均低于正常兒童水平100分(P＜0.01)，F(xiàn)SIQ得分為[54～131(93.34±16.31)分]，其中FSIQ＜70者共13例(10.66%)，低于國際上1/3水平[8]；VIQ得分為[57～130(91.52±15.97)]分，其中VIQ＜70者共13例(10.66%)；PIQ得分為[57～145(96.70±17.37)分]，其中PIQ＜70者共10例(8.20%，圖1，表1)。

圖1 DMD患兒FSIQ、VIQ、PIQ分布表Fig.1 FSIQ, VIQ and PIQ distribution in DMD children

表1 DMD患兒韋氏兒童智力量表結(jié)果及比較(n=122)Tab.1 Results and comparison of Wechsler Intelligence Scale results in DMD children (n=122)

2.3 認知水平與年齡和疾病嚴重程度的相關(guān)性患兒年齡與Vignos量表等級呈正相關(guān)(r=0.365，P＜0.01)。年齡與FSIQ、PIQ呈負相關(guān)，與VIQ和VIQ-PIQ無相關(guān)性。疾病嚴重程度與FSIQ、VIQ、PIQ呈負相關(guān)，與VIQ-PIQ無相關(guān)性(表2)。

表2 DMD患兒IQ與年齡/Vignos量表評分等級相關(guān)性檢驗結(jié)果(n=122)Tab.2 Correlation between DMD children IQ and age/Vignos score grade (n=122)

2.4 Dp140(+)與Dp140(-)患兒智力水平的比較Dp140(-)組患兒的FSIQ、VIQ、PIQ得分均明顯低于Dp140(+)組患兒，差異有統(tǒng)計學意義(表3)。

表3 Dp140(+)與Dp140(-)患兒智力水平比較(±s)Tab.3 Comparison on intelligence levels between Dp140 positive/negative DMD children (±s)

表3 Dp140(+)與Dp140(-)患兒智力水平比較(±s)Tab.3 Comparison on intelligence levels between Dp140 positive/negative DMD children (±s)

Group FSIQ VIQ PIQ Dp140(+) (n=45) 96.71±16.52 95.09±14.97 98.96±18.13 Dp140(-) (n=37) 85.30±15.20 83.65±16.30 89.22±15.48 t 3.226 3.308 2.583 P 0.002 0.001 0.012 95% CI (4.373, 18.454) (4.558, 18.32) (2.236, 17.242)

3 討 論

3.1 認知功能水平 DMD患者的認知行為學研究始于20世紀60年代。Cohen等[14]在1968年報道，從IQ得分來看，DMD患兒出現(xiàn)智力受損的比率比正常兒童高很多(20.9%±3.0%)，該研究的有效性有限，因為部分測試是由家長、醫(yī)師或者教師完成的；1969年P(guān)rosser等[15]的研究再次驗證了這個觀點。這些研究都排除了經(jīng)濟社會學的影響，比如家庭收入、父母受教育程度等。Cotton等[9]Meta分析比較了DMD患者智力水平和智力缺陷的發(fā)生率及嚴重程度。他們將1146例患者的FSIQ、VIQ、PIQ與給定的標準值進行比較，發(fā)現(xiàn)患者FSIQ、VIQ、PIQ這三項的平均值較正常水平均低一個標準差(MFSIQ=80.2，MVIQ=80，MPIQ=85.4)，其中智力缺陷占34.8%。進一步證實了早期幾十年關(guān)于DMD患者一般智能下降的結(jié)論。

國內(nèi)外關(guān)于DMD患者VIQ與PIQ水平的報道不全一致。部分研究認為，DMD患者言語智力與操作智力大致持平[16]，但多數(shù)研究報道認為DMD患者言語智力比操作智力差[17-19]。Cotton等[9]的Meta分析的結(jié)果不僅證實DMD患者一般智能下降，同時支持DMD患者言語智力受損較操作智力受損更為嚴重。本組DMD患兒PIQ為(96.70±17.37)分，VIQ為(91.52±15.97)分，支持言語能力受損較執(zhí)行能力更重，與Cotton等[9]的研究一致。

既往研究認為，DMD患者IQ＜70的占比19%～35%，IQ＜50的患者約3%[8]。本研究中IQ＜70僅有13例，占10.66%，明顯低于國際上1/3水平。而本組DMD患兒FSIQ平均值93.34，明顯高于國外的平均水平[9,17-19]。

造成這種差異考慮與以下幾方面有關(guān)： 數(shù)據(jù)來源的差異。我們收集的DMD患兒認知功能數(shù)據(jù)是2014－2017年來聯(lián)合門診就診的患兒，隨著近年來經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，DMD患兒受教育程度顯著提高，父母文化程度也相對較高，這些均會影響到認知功能評估。而Cotton等[9]2001年發(fā)表的Meta分析結(jié)果是基于過去40年間DMD患者的認知數(shù)據(jù)。入組年齡的差異：Cotton的Meta分析納入的1146例患者的年齡在2～27歲，使用智力測試量表版本也不一樣，且隨著患者年齡增大，運動功能下降，會影響智力量表測試得分。而本研究納入的122例患兒年齡6.0～13.3歲，大多集中在8～10歲，該年齡段的患兒運動功能保存尚好，肌力受損較輕，大多仍在接受學校教育，可較好地完成智力量表的測試；?種族和地域的差異：既往有報道黑種人與白種人的IQ值相差達15分，提示種族之間有明顯的智力水平差異[20]。

3.2 認知水平與年齡和疾病嚴重程度的相關(guān)性國外很多報道認為年齡與患者認知功能減退沒有相關(guān)性[8]，而本研究結(jié)果提示，DMD患兒認知功能與年齡有一定的相關(guān)性：FSIQ、PIQ與年齡呈負相關(guān)，而VIQ與年齡無相關(guān)性。分析原因可能是隨著年齡增長，患兒的運動功能減退，導致在進行智能評估時其配合度下降，同時隨著運動功能的下降，社會參與度減少、接受教育機會的限制和環(huán)境剝奪越來越嚴重，這些均會影響智力測試的結(jié)果。

本研究結(jié)果提示，認知與Vignos量表等級呈負相關(guān)。而國外關(guān)于認知功能與年齡、疾病相關(guān)程度的關(guān)系的研究結(jié)果不一致。Cohen[14]和Prosser等[15]認為智力水平與疾病嚴重程度無明顯的相關(guān)性，也不會隨著年齡的增長逐漸惡化，并指出患者智力水平的下降不是由于肌力的減退或者環(huán)境的剝奪(受教育和社交機會減少)引起的，而是與中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損有關(guān)。為了闡明DMD智力受損與肌力減退、環(huán)境剝奪的關(guān)系，Ogasawara等[21]比較了兩組來自同一個住宅區(qū)/校區(qū)的脊髓性肌萎縮癥(SMA)患者與DMD患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DMD患者的FSIQ得分明顯低于SMA患者的得分。該結(jié)果是對DMD患者原發(fā)性智力損害的最強有力的支持，提示DMD患者智力損害不能歸因于骨骼肌功能障礙、運動損傷，或者其他社會、環(huán)境剝奪。當然也有研究與本研究結(jié)果一致，認為隨著年齡的增長和疾病嚴重程度的加深，DMD患者的認知評分會更低，認知損害會更重[22-23]。

3.3 Dp140對智力的影響 Dystrophin蛋白的表達由7個高度復(fù)雜的啟動子調(diào)控，負責表達3個全長的Dystrophin蛋白亞型Dp427c(主要在大腦皮層表達)，Dp427m(主要在骨骼肌和心肌表達)，Dp427p(主要在小腦浦肯野細胞表達)和4個較小的亞型Dp260(主要在視網(wǎng)膜表達)，Dp140(主要在腦、腎和視網(wǎng)膜表達)，Dp116(主要在嬰兒腦和成人的周圍神經(jīng)表達)，Dp71(除了肌肉，在各組織中廣泛表達)[3]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，全長的Dystrophin蛋白主要在皮質(zhì)神經(jīng)元和小腦浦肯野細胞中表達，關(guān)于它們的功能知之甚少[24]。4種較小亞型的Dystrophin蛋白起源于不同的組織特異的啟動位點，氨基末端(N端)也各不相同，如：exon30為Dp260的起始外顯子，exon45為Dp140的起始外顯子，exon56為Dp116的起始外顯子，exon63為Dp71的起始外顯子[25]。

既往關(guān)于DMD的研究提出，發(fā)生在DMD基因遠端的突變由于影響Dp140和Dp71的表達，更容易引起認知缺陷[26-28]。也有部分研究證實Dp140表達的缺失與DMD患者顱腦磁共振改變的相關(guān)性[10,29]，同時，缺乏Dp140亞型的DMD與保留Dp140亞型的DMD患者相比，不僅在全智力和言語智力上表現(xiàn)更差，同時在語言學習、記憶、執(zhí)行功能上表現(xiàn)也更差[30-32]。更有一項DMD患者頭顱MRI的研究表明，缺乏Dp140亞型的DMD患者其大腦灰質(zhì)減少[13]。

本研究通過對DMD患者認知功能與Dp140表達相關(guān)性的分析，探討了DMD基因突變位點與認知功能的相關(guān)性，結(jié)果顯示，Dp140(+)組患兒FSIQ、VIQ、PIQ得分[分別為(96.71±16.52)分，(95.09±14.97)分，(98.96±18.13)分]明顯高于Dp140(-)組患兒[分別為(85.30±15.20)分，(83.65±16.30)分，(89.22±15.48)分]，且與國外多項研究[9,17]結(jié)果一致。這些數(shù)據(jù)提示，DMD基因遠端的突變尤其是影響Dp140表達的突變與DMD患者智力受損有一定的相關(guān)性。

綜上所述，本研究DMD患兒智力水平較正常兒童水平下降，但比國外一般水平高；DMD患兒言語智力受損較操作智力受損更嚴重；Dp140表達與否與患者智力水平明顯相關(guān)，由此我們可以推測，DMD患兒智力受損主要與中樞Dystrophin蛋白表達缺失有關(guān)，而運動功能的減退、社會參與度減少或者環(huán)境剝奪可能是智力測試的影響因素而非智力受損的決定因素。因此，當神經(jīng)科或兒科醫(yī)生面對DMD患兒時，需要更加關(guān)注患兒的智力發(fā)展情況，以早期發(fā)現(xiàn)異常并及時采取針對性的康復(fù)、干預(yù)措施及治療，提高患兒的生存質(zhì)量。由于本研究樣本量偏少，有關(guān)智力水平與Dp71表達相關(guān)性的研究無法開展，未來有待擴大樣本量進行進一步研究。同時，所有患兒來自門診，結(jié)果可能存在一定局限性，尚需在以后的研究予以進一步完善。