成年晚發(fā)型糖原貯積癥Ⅱ型臨床特征及基因突變分析

祖 娟，錢(qián)方媛，吳 迪，謝新欣，任慶國(guó)，張志珺

東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，南京 210009

糖原貯積癥（glycogen storage disease，GSD）是一種先天性糖原代謝酶缺陷導(dǎo)致的遺傳代謝性疾病，糖原在肌肉、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞等的溶酶體和胞質(zhì)中累積，造成肌肉萎縮，最后導(dǎo)致多臟器功能障礙。按照缺陷的葡萄糖代謝酶的不同并根據(jù)得到確認(rèn)的年代順序進(jìn)行編號(hào)，可將GSD 分為13 種類(lèi)型[1]，其中最常見(jiàn)的為GSD Ⅱ型。GSD Ⅱ型又稱(chēng)酸性麥芽糖酶缺乏癥（acid maltase deficiency，acid α-glucosidase deficiency），也稱(chēng)Pompe 病，為一種常染色體隱性遺傳病。依據(jù)基因型的不同，酶缺乏越嚴(yán)重、起病年齡越早，則臨床癥狀越重。根據(jù)起病年齡，可分為嬰兒型及晚發(fā)型。嬰兒型常在出生后不久發(fā)生，由于體內(nèi)幾乎沒(méi)有酸性α-葡萄糖苷酶（acid α-glucosidase，GAA），表現(xiàn)為廣泛的肌肉無(wú)力，快速進(jìn)展的心肌肥厚、舌大、肝大及運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩，患兒生存期一般不超過(guò)1 年。晚發(fā)型又分為青少年型和成年型，表現(xiàn)為緩慢進(jìn)展的近端肌無(wú)力，常有肌病步態(tài)、爬樓費(fèi)力、脊柱側(cè)凸，一般無(wú)心肌受累，進(jìn)展后影響呼吸肌，出現(xiàn)呼吸困難，需輔助通氣，直至呼吸衰竭死亡[2]。成年型臨床表現(xiàn)形式多樣，無(wú)明顯特異性，易漏診。本文報(bào)道1 例成年晚發(fā)型GSD Ⅱ型先證者及其家系，分析其臨床特征及治療進(jìn)展，檢測(cè)先證者及其父親的基因突變特征，以期進(jìn)一步提高對(duì)晚發(fā)型GSD Ⅱ型的臨床診療水平。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

納入于東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診，臨床診斷為成年晚發(fā)型GSD Ⅱ型的1 例先證者以及家系。先證者：男性，47 歲，因“漸進(jìn)性四肢乏力7 年，加重伴活動(dòng)后氣喘2 年”于2018 年11 月21 日入醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診。患者7 年前無(wú)明顯誘因，逐漸出現(xiàn)上樓費(fèi)力，舉重物不能，無(wú)肢體麻木、疼痛及肉跳感，未予重視。2 年前，患者上述癥狀加重，下蹲站起費(fèi)力，伴快速步行后雙下肢酸痛，休息后稍好轉(zhuǎn)，并感唱歌時(shí)氣力不足，爬2 層樓即出現(xiàn)氣喘。病程中，患者神志清，精神可，飲食睡眠正常，二便正常，體質(zhì)量無(wú)明顯變化。患者既往健康情況良好，否認(rèn)高血壓、糖尿病、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病等病史，否認(rèn)傳染病病史，20 年前曾行闌尾切除術(shù)，否認(rèn)輸血史、食物藥物過(guò)敏史，否認(rèn)疫區(qū)疫水接觸史，無(wú)煙酒等不良嗜好?；颊咦阍马槷a(chǎn)，從小發(fā)育、體育活動(dòng)與同齡人無(wú)異。父母近親結(jié)婚，家族中無(wú)類(lèi)似患者。查體：身高180 cm，體質(zhì)量74 kg，生命體征平穩(wěn)，全身未捫及腫大淋巴結(jié)，心、肺、腹未查及明顯異常。顱神經(jīng)檢查未見(jiàn)明顯異常；臀大肌步態(tài)，雙下肢近端肌群輕度萎縮（圖1），肌張力正常，頸屈肌及頸伸肌肌力5 級(jí)，四肢近端肌力4級(jí)，遠(yuǎn)端肌力5 級(jí)；6 min 步行750 m。四肢腱反射（+），病理征陰性；深淺感覺(jué)正常；共濟(jì)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)正常，腦膜刺激征陰性。

圖1 GSD Ⅱ型先證者雙下肢臨床像Fig 1 Clinical image of lower limbs of proband with GSD Ⅱ

1.2 研究方法

1.2.1 臨床資料收集 對(duì)先證者完善檢查，包括肝腎功能、血清肌酸激酶、心臟彩超、肝臟B 超、雙下肢肌肉核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、肌電圖（electromyography，EMG）。

1.2.2 肌肉活檢 患者簽署知情同意書(shū)后，對(duì)其行左側(cè)肱二頭肌活體組織檢查術(shù)。將骨骼肌標(biāo)本放入經(jīng)液氮冷卻的異戊烷中快速冰凍，后于恒溫冰凍切片機(jī)中連續(xù)切片，行蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，H-E）染色（上海生工生物工程有限公司，上海）、酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP）染色[阿法埃莎（中國(guó)）化學(xué)有限公司，上海]、過(guò)碘酸-雪夫（periodic acid-Schiff，PAS）染色（天津市大茂化學(xué)試劑公司，天津）、琥珀酸脫氫酶（succinatedehydrogenase，SDH）染色（北京鼎國(guó)有限責(zé)任公司，北京）、細(xì)胞色素氧化酶（cytochrome coxidase，CCO）染色（鄭州市寶信化工有限公司，鄭州）及蘇丹黑B （Sudan black B，SBB）染色（Sigma 公司，美國(guó)），于光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察。

1.2.3 基因檢測(cè) 患者簽署知情同意書(shū)后，提取其外周血DNA，行目標(biāo)區(qū)序列捕獲二代測(cè)序（北京金準(zhǔn)基因科技有限公司，北京）。采用生物信息學(xué)分析致病變異后，提取先證者及其父親外周血DNA，進(jìn)行Sanger 測(cè)序明確及驗(yàn)證變異位點(diǎn)。

2 結(jié)果

2.1 臨床檢查結(jié)果

先證者血清肌酸激酶為723 U/L（正常值<145 U/L），乳酸脫氫酶為231 U/L（正常值120 ～222 U/L）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶為87 U/L（正常值5 ～44 U/L），谷草轉(zhuǎn)氨酶為67 U/L （正常值5 ～40 U/L），腎功能正常。心臟彩超：射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）為0.61，左心室舒張功能減弱。肝臟B 超：脂肪肝。肺功能（坐位）：用力肺活量（forced vital capacity，F(xiàn)VC）為57% Pred，第1 秒用力呼氣容積（first second forced expiration volume，F(xiàn)EV1） 為60% Pred，F(xiàn)EV1/FVC 為85.6%；中度混合性通氣功能障礙（以限制性為主），彌散功能輕度下降。雙下肢肌肉MRI 平掃T2加權(quán)像（T2 weighted image，T2WI）及T2 壓脂像（T2 fat suppression，T2FS）見(jiàn)圖2，提示患者骨盆帶肌中闊筋膜張肌、閉孔內(nèi)肌、髂腰肌萎縮，脂肪浸潤(rùn)明顯，臀大肌呈“花崗巖”征，大腿肌中大收肌萎縮明顯、脂肪浸潤(rùn)，半膜肌、半腱肌、股二頭肌長(zhǎng)頭等肌肉受累輕微，余肌群基本正常。肌電圖發(fā)現(xiàn)：右側(cè)股四頭肌、右側(cè)三角肌安靜時(shí)可見(jiàn)自發(fā)電位，右側(cè)三角肌可見(jiàn)肌強(qiáng)直放電，小力收縮運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)作電位（motor unit action potential，MUAP）時(shí)限縮短，大力收縮募集呈病理干擾相。余被檢肌肉及運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)神經(jīng)傳導(dǎo)均未見(jiàn)異常（表1）。

圖2 GSD Ⅱ型先證者雙下肢肌肉核磁共振影像Fig 2 MRI of the lower limbs of proband with GSD Ⅱ

表1 GSD Ⅱ型先證者肌電圖Tab 1 EMG of the proband with GSD Ⅱ

2.2 肌肉病理檢查

先證者肌肉活檢（左側(cè)肱二頭?。┙?jīng)染色后在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察：H-E 染色見(jiàn)肌纖維內(nèi)大量大小不一的空泡；ACP 染色見(jiàn)肌纖維內(nèi)酶活性明顯增強(qiáng)；PAS 染色見(jiàn)肌纖維胞質(zhì)空泡化；SDH 和CCO 染色在空泡部位缺失，余肌纖維酶活性無(wú)明顯異常；SBB 染色未見(jiàn)明顯異常（圖3）。

圖3 先證者肌肉活檢（×100）Fig 3 The proband’s muscle pathology (×100)

2.3 基因突變分析

目標(biāo)區(qū)序列捕獲二代測(cè)序發(fā)現(xiàn)先證者GAA 基因第11號(hào)外顯子區(qū)域1 個(gè)純合突變，c.1634C>T（胞嘧啶>胸腺嘧啶），chr-17-78084822，導(dǎo)致氨基酸改變p.P545L（脯氨酸>亮氨酸）。進(jìn)一步對(duì)患者及其父親進(jìn)行該位點(diǎn)的Sanger 驗(yàn)證，證實(shí)先證者c.1634C>T 純合突變，發(fā)現(xiàn)其父親存在c.1634C>T 雜合突變（圖4）。

圖4 先證者及其父的Sanger 測(cè)序圖Fig 4 Sanger sequencing results of the proband and his father

3 討論

1932 年，荷蘭病理學(xué)家Pompe[3]報(bào)道了第1 例死于心臟肥大的GSD Ⅱ型病例；該病例為一名7 月齡嬰兒，尸檢發(fā)現(xiàn)組織中糖原貯存。1963 年，Hers[4]發(fā)現(xiàn)溶酶體中糖原降解酶GAA 缺乏導(dǎo)致GSD Ⅱ型，首次提出溶酶體酶缺乏病的概念。據(jù)統(tǒng)計(jì)，GSD Ⅱ型發(fā)病率具有人種及地理異質(zhì)性，美國(guó)紐約州及荷蘭的發(fā)病率均約為1/40 000[5]，而中國(guó)臺(tái)灣的發(fā)病率為1/40 000 ～1/20 000[6]。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的致病位點(diǎn)及臨床表型將被 發(fā)現(xiàn)。

成年晚發(fā)型GSD Ⅱ型臨床表現(xiàn)形式多樣，患者常表現(xiàn)為逐漸進(jìn)展的肌肉無(wú)力，以近端為主，嚴(yán)重者出現(xiàn)呼吸肌受累，血清肌酸激酶輕至中度增高，部分患者可正常，肌電圖常見(jiàn)纖顫電位、復(fù)合性重復(fù)放電及肌強(qiáng)直放電，肌肉病理提示肌纖維顆粒 - 空泡樣改變，病理學(xué)檢查陰性也不能排除診斷，GAA 酶活性明顯減低，基因檢測(cè)可發(fā)現(xiàn)GAA 基因致病性突變[2]。2009—2019 年，筆者共檢索到9篇關(guān)于GSD Ⅱ型的診斷共識(shí)及指南[2,7-14]。結(jié)合本例患者情況：成年起病，進(jìn)展性肌肉無(wú)力；查體提示骨盆帶及雙下肢肌肉輕度萎縮，四肢近端肌力4 級(jí)；肌酸激酶輕度升高；肌電圖可見(jiàn)纖顫、正銳波、肌強(qiáng)直放電和早募集，提示肌源性損害；肌肉MRI 提示下肢近端肌肉萎縮、脂肪浸潤(rùn)；肌肉病理學(xué)檢查可見(jiàn)肌纖維空泡樣改變；基因檢測(cè)證實(shí)GAA 基因致病性純合突變。雖未行GAA 酶活性檢測(cè)，但根據(jù)巴西[7]和加拿大[9]的診斷標(biāo)準(zhǔn)，本例患者可確診為 GSD Ⅱ型。

目前在GSD Ⅱ型中已發(fā)現(xiàn)634 種GAA 基因突變[15]。不同類(lèi)型的人種常見(jiàn)突變類(lèi)型不同，且不同突變位點(diǎn)導(dǎo)致的臨床表型也不同；中國(guó)人熱點(diǎn)突變?yōu)閏.1935C>A 及c.2238G>C[16]。GAA 基因定位于染色體17q25.3 上，蛋白質(zhì)由952 個(gè)氨基酸組成，其前體經(jīng)過(guò)翻譯及修飾成熟后參與催化糖原的α-1,4-和α-1,6-葡萄糖苷鍵的水解，產(chǎn)生葡萄糖[17]。GAA 基因突變可影響GAA 的轉(zhuǎn)錄、翻譯、轉(zhuǎn)運(yùn)、修飾及分泌的某些環(huán)節(jié)，從而影響其成熟。本例患者為GAA 基因c.1634C>T 純合突變，該基因型在1994 年由Hermans 等[18]首次報(bào)道，并發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)（L545）對(duì)GAA前體合成的數(shù)量無(wú)影響，但延遲了其轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體中，并可能由于突變前體折疊不當(dāng)而造成GAA 的成熟缺陷，從而影響其活性，使得糖原分解受阻，導(dǎo)致發(fā)病。

酶替代治療（enzyme replacement therapy，ERT）是針對(duì)GSD Ⅱ型最主要的治療方法，重組人酸性α-葡萄糖苷酶（recombinant human acid α-glucosidase，rhGAA）是目前唯一被批準(zhǔn)的臨床治療藥物。一項(xiàng)多中心、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照臨床試驗(yàn)提示，與安慰劑組對(duì)比，接受ERT 的患者步行距離提高，肺功能更穩(wěn)定；通過(guò)進(jìn)一步亞組分析，在基線(xiàn)臨床狀態(tài)較好的患者中，治療效果更明顯，這提示早期治療可能使患者獲益[19]。Schoser 等[20]研究提示經(jīng)過(guò)ERT 的患者運(yùn)動(dòng)功能得到改善，呼吸功能及生活質(zhì)量穩(wěn)定或改善。治療相關(guān)的不良反應(yīng)常見(jiàn)有發(fā)熱、皮疹等過(guò)敏反應(yīng)，一般經(jīng)抗過(guò)敏治療后均可好轉(zhuǎn)，嚴(yán)重不良反應(yīng)罕見(jiàn)，偶有心力衰竭、急性腎衰竭。此外，除了ERT，GSD Ⅱ型新型治療方式，如底物還原療法、自噬抑制、刺激溶酶體胞吐、基因療法等，還在進(jìn)一步探索中[21]。

本研究中報(bào)道的GSD 患者的基因型在亞洲人群中為首次報(bào)道，豐富了亞洲人群晚發(fā)型GSD Ⅱ型的基因型。由于成年晚發(fā)型GSD Ⅱ型臨床表現(xiàn)不具有特異性，詳細(xì)的體格檢查、家族史詢(xún)問(wèn)、肌肉MRI 和肌肉病理檢查分析有助尋找臨床診斷的線(xiàn)索，為進(jìn)行進(jìn)一步的二代測(cè)序提供方向，為早期治療爭(zhēng)取機(jī)會(huì)。

參·考·文·獻(xiàn)

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