桿狀體肌病新發(fā)突變臨床特征及基因診斷

牛煥紅,成勝權(quán)

(空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科,西安 710032;*通訊作者,E-mail:quanyi@fmmu.edu.cn)

桿狀體肌病(nemaline myopathy,NM)是一種罕見(jiàn)的先天性肌病,因在患者肌肉纖維中發(fā)現(xiàn)大量桿狀體結(jié)構(gòu)而得名,發(fā)病率報(bào)道不一,呈常染色體顯性遺傳(AD)/常染色體隱性遺傳(AR)及散發(fā)。目前報(bào)道大多通過(guò)骨骼肌肌肉活檢病理診斷,肌細(xì)胞胞漿中的桿狀體是特征性肌肉病理改變[1]。本文報(bào)道的患兒經(jīng)過(guò)基因檢測(cè)確診,該突變位點(diǎn)目前國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道,且為新發(fā)突變,現(xiàn)將其臨床特征及其基因診斷特點(diǎn)總結(jié)如下,提高臨床醫(yī)生對(duì)本病的認(rèn)識(shí)。

1 資料與方法

1.1 病例介紹

患兒,男,2歲3個(gè)月,主因發(fā)育遲緩、肌無(wú)力2年余于2018年5月就診我院。患兒于1月齡時(shí)即發(fā)現(xiàn)頸項(xiàng)軟,不能抬頭;1歲2個(gè)月時(shí)仍不會(huì)翻身、獨(dú)坐、爬行、站立,一直以腦性癱瘓?jiān)\治;現(xiàn)回訪2歲6個(gè)月可扶站、扶走,智力語(yǔ)言發(fā)育大致正常;患兒系第2胎第2產(chǎn),足月剖腹產(chǎn),出生體重2.7 kg,否認(rèn)窒息缺氧史。家族史無(wú)特殊記載。查體:體重7.5 kg,臉型瘦長(zhǎng),表情淡漠,脊柱后凸(見(jiàn)圖1),前囟閉合,頭圍47 cm,嘴唇稍厚,膨脹型嘴,高腭弓(見(jiàn)圖2),四肢肌力3級(jí),肌張力低,雙側(cè)上、中、下腹壁反射(++),雙側(cè)肱二頭肌、肱三頭肌腱反射(+),雙側(cè)膝、跟腱反射未引出,雙側(cè)巴賓斯基征未引出。無(wú)震顫、手足徐動(dòng)、舞蹈樣動(dòng)作及感覺(jué)異常等。

輔助檢查:血、尿、便常規(guī)、肝腎功、心肌酶譜、離子五項(xiàng)、血糖、血氨、血乳酸、血尿有機(jī)酸代謝篩查、染色體核型、心臟彩超、頭顱核磁(MRI)均正常;雙側(cè)腓總神經(jīng)、脛神經(jīng)、正中神經(jīng)、尺神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MCV)大致正常;雙眼視覺(jué)誘發(fā)電位(FVEP)、雙耳聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位(BAEP)未見(jiàn)異常;蓋塞爾智能發(fā)育測(cè)驗(yàn)(1歲2個(gè)月時(shí)):動(dòng)作能發(fā)育年齡(DA)2.8月、發(fā)育商(DQ)19.8分,應(yīng)物能DA 8.7月、DQ 62分,言語(yǔ)能DA 9.3月、DQ 66分,應(yīng)人能DA 10月、DQ 59分。

1.2 方法 基因測(cè)序

患兒生后不久即出現(xiàn)明顯的肌力、肌張力減低,充分告知患兒家長(zhǎng)并簽署知情同意書后對(duì)患兒及其父母、姐姐各抽取3 ml全血,置EDTA抗凝管,送北京海思特醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室行基因測(cè)序,采用安捷倫外顯子芯片捕獲+高通量測(cè)序法,進(jìn)行醫(yī)學(xué)外顯子5 000種疾病篩查。

2 結(jié)果

2.1 高通量測(cè)序結(jié)果

患兒1號(hào)染色體(chr1):229567822位點(diǎn)存在727(鳥(niǎo)嘌呤)G>(腺嘌呤)A的雜合突變,見(jiàn)表1。

2.2 sanger驗(yàn)證結(jié)果

患兒一人存在c.727G>A突變,父親、母親、姐姐無(wú)突變(見(jiàn)圖3,4)。

2.3 對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)道疾病

該樣本在ACTA1基因外顯子區(qū)域發(fā)現(xiàn)一處雜合突變(見(jiàn)表2),該突變HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)道疾病為NM,家系驗(yàn)證結(jié)果顯示該突變?cè)诟改鸽p方均未檢出,考慮為新發(fā)(De novo)突變。

表1桿狀體肌病患兒高通量測(cè)序結(jié)果

突變基因轉(zhuǎn)錄本Exon編號(hào)核苷酸變化氨基酸變化染色體位置深度測(cè)序ACTA1NM-001100exon5c.727G>Ap.Glu243Lyschr1-22956782251/86(0.63)

圖3 桿狀體肌病患兒sanger驗(yàn)證

圖4 患兒父親sanger驗(yàn)證

表2桿狀體肌病患兒HGMD專業(yè)版數(shù)據(jù)庫(kù)以及ACMD分級(jí)

基因突變位點(diǎn)HGMDpro報(bào)道生物學(xué)危害性ACMD分級(jí)ACTA1c.727G>ADM:桿狀體肌病可能有害(SIFT和Polyphen評(píng)估)-

3 討論

3.1 NM的致病基因

NM屬于罕見(jiàn)的先天性肌病,其主要病因?yàn)榫幋a細(xì)肌絲相關(guān)蛋白的基因突變[2]。目前已發(fā)現(xiàn)可引起NM的致病基因包括ACTA1、TPM3、TPM2、KBTBD13、NEB、TNNT1、CFL2、KLHL40、KLHL41、LMOD3、MYPN和MYO18B等10余種,NEB基因變異是NM最常見(jiàn)的原因,約占已發(fā)現(xiàn)突變基因的50%[3]。而ACTA1為NM第2常見(jiàn)致病基因,約占已發(fā)現(xiàn)突變基因的15%-25%[4],也是目前唯一已知與核內(nèi)桿狀體相關(guān)的基因。ACTA1編碼骨骼肌α-肌動(dòng)蛋白,該蛋白可存在于1型和2型肌纖維中,目前已發(fā)現(xiàn)200余種ACTA1突變,主要為錯(cuò)義突變,多為AR,少數(shù)為AD。本文病例的ACTA1基因外顯子區(qū)域發(fā)現(xiàn)1處雜合突變,染色體定位1q42,致c.727G>A(鳥(niǎo)嘌呤>腺嘌呤),從而導(dǎo)致編碼α-肌動(dòng)蛋白的氨基酸發(fā)生改變,p.Glu243>Lys(谷氨酸>賴氨酸),根據(jù)HGMDpro數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)道為致病,報(bào)告疾病為桿狀體肌病,家系驗(yàn)證結(jié)果顯示該突變?cè)诟改鸽p方均未檢出,考慮為新發(fā)(De novo)突變,但不排除父親或母親存在生殖細(xì)胞突變嵌合體可能。根據(jù)SIFT和PolyPhen評(píng)估生物學(xué)危害性為可能有害,理論上此突變導(dǎo)致疾病發(fā)生的可能性大,可能為患者表型相關(guān)的致病突變。

3.2 NM的臨床特征

根據(jù)2000年歐洲神經(jīng)肌肉病委員會(huì)國(guó)際協(xié)作組對(duì)NM的臨床分型,主要分為以下6型:①先天重癥型(16.1%):出生時(shí)即有嚴(yán)重的肌無(wú)力、肌張力低下,嚴(yán)重的呼吸功能障礙,多早期死亡,年齡不超過(guò)1歲。②先天中間型(20.3%):嬰兒期起病,出生時(shí)可有自主呼吸運(yùn)動(dòng),但兒童早期可發(fā)展為無(wú)法自主呼吸運(yùn)動(dòng),無(wú)法獨(dú)立行走和站立,11歲前借助輪椅是主要特征之一。介于先天重癥型和先天輕癥型之間。③輕癥型(經(jīng)典型)(46.1%):嬰兒期/兒童期起病,主要以面肌、軀干肌無(wú)力,伴肌張力低下,運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩,隨年齡增長(zhǎng)肌力會(huì)有增加,病情相對(duì)穩(wěn)定,多數(shù)患者的生活質(zhì)量不受影響,智力、心肌收縮力多為正常。④兒童起病型(13.3%):與輕癥型類似,區(qū)別在于該型起病年齡為兒童晚期或青少年期。⑤成人起病型(4.2%):起病30-60歲,是一組異質(zhì)性疾病,臨床表現(xiàn)和疾病進(jìn)展都有很大的差異,多為散發(fā),急性或亞急性起病,病程進(jìn)展加重較快,易累及呼吸肌,多預(yù)后不良。⑥其他形式的NM:少見(jiàn),表現(xiàn)為心肌病、眼肌麻痹、異常肌無(wú)力分布、核內(nèi)桿狀體。根據(jù)患者致病基因及染色體定位的不同,所編碼的蛋白質(zhì)及臨床表型不同,根據(jù)其對(duì)應(yīng)的臨床表型有助于判斷其預(yù)后。如TPM2、CFL2基因突變,導(dǎo)致其分別編碼的β原肌球蛋白、人肌動(dòng)蛋白素2發(fā)生改變,均可導(dǎo)致先天輕癥型NM發(fā)病;而ACTA-1、NEB、TPM3突變根據(jù)其染色體位點(diǎn)的不同所致NM可出現(xiàn)先天重癥型、輕癥型、其他各型等多種表型[2]。本文中患兒ACTA1基因突變,致其所編碼的α-肌動(dòng)蛋白發(fā)生改變,導(dǎo)致臨床表型為輕癥型,隨年齡增長(zhǎng)肌力增加,現(xiàn)可扶站扶走,智力與同齡兒相仿,預(yù)后較好。

3.3 NM的診斷與鑒別診斷

3.3.1 診斷 該病的診斷主要依靠骨骼肌肌肉活檢,無(wú)論哪種致病基因所致,其特征性表現(xiàn)均為肌細(xì)胞胞質(zhì)中可見(jiàn)高密度的桿狀體,MGT染色可以見(jiàn)到最為典型的紅染桿狀體,不同部位的肌肉組織及不同肌纖維中桿狀體數(shù)目不盡相同,故取材不同可能會(huì)漏診,需二次或多次取材。尤其對(duì)于綜合醫(yī)院的患兒,由于條件限制肌肉活檢很難實(shí)施,因肌肉活檢術(shù)為有創(chuàng)檢查且術(shù)后患兒活動(dòng)受限、傷口護(hù)理及恢復(fù)需要時(shí)間。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,肌肉活檢不再是唯一診斷的金標(biāo)準(zhǔn),將會(huì)有越來(lái)越多的NM通過(guò)基因檢測(cè)被報(bào)道。

3.3.2 鑒別診斷 臨床對(duì)于有肌無(wú)力的患兒需要鑒別的疾病較多,如進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、皮肌炎、脊髓性肌萎縮、腦性癱瘓等等,應(yīng)根據(jù)其臨床病史及查體做出初步定位定性判斷,對(duì)于像該患兒出現(xiàn)全身軟性癱瘓者,定位為下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元及其以下病變,如能排除神經(jīng)傳導(dǎo)與神經(jīng)肌肉接頭處病變?nèi)缰匕Y肌無(wú)力后,考慮定位診斷位于脊髓前角的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元或肌肉時(shí),二者臨床很難鑒別,若肌電圖能發(fā)現(xiàn)巨大電位、纖顫電位、失神經(jīng)電位、高幅多相運(yùn)動(dòng)電位,可能為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病;若發(fā)現(xiàn)短暫、低幅多相運(yùn)動(dòng)電位可能為肌肉病變,然而,要做到這一點(diǎn)實(shí)屬不易,需要高年資有豐富經(jīng)驗(yàn)的兒童肌電圖醫(yī)生來(lái)實(shí)現(xiàn),最終二者的鑒別需要骨骼肌病理活檢或相應(yīng)的基因檢測(cè)結(jié)果方可確診。

本病尚無(wú)有效治療方法,有研究[5]報(bào)道,采用馬法蘭或者免疫抑制劑如環(huán)磷酰胺和甲基強(qiáng)的松治療能改善部分病人的臨床癥狀,但尚未經(jīng)過(guò)大規(guī)模試驗(yàn)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,NM的發(fā)病機(jī)制研究以及基因治療將可能成為新的研究熱點(diǎn)。