Bethlem 肌病一家系臨床表型及基因突變分析

張瓊哲 吳世陶 崔 明 張 敏 石偉偉 劉恒方

鄭州大學第五附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450052

Bethlem肌病是先天性肌營養(yǎng)不良的一種亞型，是由細胞外基質(zhì)中Ⅵ型膠原蛋白基因的突變導致，多數(shù)病例呈常染色體顯性遺傳，可于較小年紀發(fā)病，主要表現(xiàn)有四肢近端逐漸出現(xiàn)的肌肉無力、抬腿或抬起手臂、蹲起動作困難，血清肌酸激酶水平升高及手指、腕、肘、踝關(guān)節(jié)的攣縮，肌電圖呈肌源性損害［1-3］。目前該病在我國比較少見，無法統(tǒng)計出發(fā)病率［4-6］。本文報告鄭州大學第五附屬醫(yī)院收治的一Bethlem肌病家系的臨床表現(xiàn)及相關(guān)檢查檢驗結(jié)果，通過查閱相關(guān)文獻，分析總結(jié)該病的特點，以增強醫(yī)務(wù)人員對該病的認識及鑒別。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 患者1（Ⅲ12），即先證者，女性，2001年出生，于2017-03－30以“進行性四肢無力3 a”為主訴首次于鄭州大學第五附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科門診就診?；颊? a前無明顯誘因出現(xiàn)雙上肢抬起無力，無法同時抬起，幾乎同時發(fā)現(xiàn)右下肢腿徑變細，后逐漸出現(xiàn)雙下肢無力，右下肢無力更為明顯，表現(xiàn)為在學校跑操時頻繁摔倒，跑操15 min 平均摔倒3～4次，上樓梯和蹲起困難，就診時已無法進行體育活動，無法跑步，但仍能行走，無感覺異常，否認夜間呼吸困難等呼吸肌受累表現(xiàn)。于當?shù)蒯t(yī)院行肌電圖檢查提示肌源性損害，為明確診斷來我院就診。患者系足月順產(chǎn)第一胎，出生時體質(zhì)量為正常范圍，產(chǎn)傷史、窒息史均無，1歲2個月可獨立行走，1歲6個月會說話，幼年期各項功能與同齡者無明顯差異，在校學習中等。母親與其癥狀相似但較先證者更重，父親身體健康，否認有近親婚史。門診?？企w格檢查：智力正常，雙側(cè)鼓腮無力，余腦神經(jīng)檢查未見異常，雙上肢及右下肢近端肌力4 級，左下肢近端肌力5-級，四肢遠端肌力5 級；四肢肌張力均降低，腱反射未引出，雙側(cè)掌頜反射及巴賓斯基征陰性；雙側(cè)深淺感覺正常；右下肢大腿肌肉萎縮，腿徑變細，以臀大肌、股直肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股二頭肌、恥骨肌、內(nèi)收肌為主；雙側(cè)翼裝肩胛，雙足跟腱攣縮，可足尖行走，足跟行走欠佳，Gowers 征陽性；雙側(cè)指鼻試驗、跟膝脛試驗陰性；頸軟，無抵抗，腦膜刺激征陰性。

實驗室檢查（2020-07-15）：血尿糞常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、凝血功能正常，乳酸脫氫酶（LDH）257 U/L（114～240 U/L），α-羥丁酸脫氫酶（HBDH）187 U/L（72～182 U/L），肌酸激酶（CK）485 U/L（24～183 U/L），肌酸激酶同工酶（CK-MB）70.0 U/L（0～25.0 U/L）。心臟彩超未見明顯異常，心電圖示正常竇性心律。

患者2（先證者母親，Ⅱ7），1982 年出生，與先證者首次于2017-03-30 于鄭州大學第五附屬醫(yī)院就診，就診時35 歲，自訴11 歲時發(fā)現(xiàn)右上肢變細、無力，14 歲時逐漸出現(xiàn)雙下肢無力、行走異常，17 歲時逐漸出現(xiàn)行走姿勢異常，表現(xiàn)為軀體前弓，行走不穩(wěn)，2017 年摔傷后不能行走，后一直坐輪椅，平素借助工具可自行穿衣、生活，現(xiàn)因髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)攣縮明顯無法伸直平躺于床上，喪失行走能力，胸腰椎側(cè)彎明顯，雙側(cè)翼裝肩胛，Gowers征陽性。除生育先證者外，還有一次生育史，為先證者妹妹（圖1），有與先證者類似的肌無力和關(guān)節(jié)活動障礙癥狀。該患者父母身體健康，否認近親婚配，其一兄一姐均體健。門診?？企w格檢查：高級智能正常，鼓腮無力，髖伸、屈3級，膝伸、屈4級（圖2），患者雙下肢近端肌力3級，遠端肌力5 級，左下肢近端肌力5-級，右下肢近端肌力4級，雙下肢遠端肌力5級，肌張力降低，四肢腱反射未引出，雙側(cè)病理征陰性，雙側(cè)深淺感覺正常，雙側(cè)指鼻試驗、跟膝脛試驗無法查。頸軟，無抵抗，腦膜刺激征陰性。

實驗室檢查（2020-07-15）：血尿糞常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、凝血功能正常，LDH 176 U/L（114～240 U/L），HBDH 131 U/L（72～182 U/L），CK 179 U/L（24～183 U/L），CK-MB 24.2 U/L（0～25.0 U/L）。心臟彩超未見明顯異常，心電圖示正常竇性心律。

患者3（先證者妹妹，Ⅲ13），女性，2004 年出生，本次因“右側(cè)肢體進行性無力6 a，行走姿勢異常1 a”于2020-07-15 再次與先證者及其母親于我院就診。患者10 歲左右時擦黑板時發(fā)現(xiàn)右上肢抬起無力，12 歲時同學發(fā)現(xiàn)其跑步姿勢異常，未在意，15 歲跑操時發(fā)現(xiàn)跟不上跑步隊伍，且右下肢較左下肢短，行走時身體不平衡，跑步時更明顯，自行身體鍛煉較前有所好轉(zhuǎn)，仍可繼續(xù)上操跑步，患者足月順產(chǎn)第二胎，出生時體質(zhì)量正常，無產(chǎn)傷和窒息史，1歲時可獨立行走，1 歲4 個月會說話，幼年期各項機能與同齡者無明顯差異，學習中上等。門診?？企w格檢查：高級智能正常，雙側(cè)鼓腮無力，余腦神經(jīng)檢查未見異常，右側(cè)上下肢近端肌力5-級，遠端肌力5級，左側(cè)肢體肌力5級；四肢肌張力均降低，腱反射未引出，雙側(cè)掌頜反射及巴賓斯基征陰性；雙側(cè)深淺感覺正常；左側(cè)腓腸肌肥大，無肌肉壓痛；雙側(cè)翼裝肩胛，雙足跟腱攣縮，可足尖行走，足跟行走欠佳，Gowers征陰性；雙側(cè)指鼻試驗、跟膝脛試驗陰性；頸軟，無抵抗，腦膜刺激征陰性。

實驗室檢查（2020-07-15）：血尿糞常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、凝血功能正常，谷草轉(zhuǎn)氨酶43 U/L（8～40 U/L），LDH 357 U/L（114～40 U/L），HBDH 228 U/L（72～182 U/L），CK 936 U/L（24～183 U/L），CK-MB 94.2 U/L（0～25.0 U/L）。心臟彩超未見明顯異常，心電圖示正常竇性心律。

1.2 肌肉活檢 先證者股直肌活檢肌肉病理：HE染色示可見肌纖維大小不一，部分肌纖維圓形化，較多變性、壞死肌纖維，少量不透光肌纖維，結(jié)締組織增生（圖3）。

1.3 基因檢測 采集受檢者外周血3 mL，提取基因組DNA，應(yīng)用探針雜交捕獲神經(jīng)肌肉病相關(guān)基因序列［7］（北京信諾佰世醫(yī)學檢驗所），通過下代高通量測序儀（Illumina）進行測序。其測序后的數(shù)據(jù)運用NextGene V2.3.4 軟件與UCSC 數(shù)據(jù)庫提供的人類基因組hg19 參考序列進行過濾、比對等分析處理。采用Sanger測序?qū)γ鞔_或可能相關(guān)的基因變異進行驗證。先證者之妹對其目標基因進行驗證（北京金準基因科技有限公司）。見圖4。

2 討論

圖1 家系圖Figure 1 Family diagram

圖2 A：先證者母親，翼裝肩胛；B：先證者母親，腰椎前凸，髖、膝關(guān)節(jié)攣縮；C：先證者，右下肢腿徑變細；D：先證者妹妹，右下肢肌肉萎縮Figure 2 A is the protester’s mother, wing-mounted shoulder blade； B is the mother of the protestor, with lumbar lordosis and contracture of hip and knee； C is the protestor, the leg diameter of the right lower limb becomes thinner； D is the sister of the protester. Muscle atrophy of the right lower limb

Ⅵ型膠原蛋白相關(guān)肌病是由于Ⅵ型膠原蛋白功能缺陷導致的遺傳性肌病，有肌肉無力萎縮、關(guān)節(jié)攣縮的特點。大致分為四類臨床表型：Bethlem 肌?。˙ethlem myopathy，BM，MIM158810）、Ullrich 先天性肌營養(yǎng)不良［8］（Ullrich congenital muscular dystrophy，UCMD，MIM254090）、肢帶型肌營養(yǎng)不良癥和遺傳性硬化性肌病，后兩者與BM 類似，癥狀介于前兩者之間，發(fā)病數(shù)極少，歸為同一譜系疾病。Ⅵ型膠原蛋白屬于細胞外基質(zhì)蛋白，廣泛存在于肌肉、肌腱、皮膚、軟骨和椎間盤等組織的細胞外基質(zhì)中，從而形成與基底膜密切相關(guān)的微纖維網(wǎng)絡(luò)［9-11］。有活性的Ⅵ型膠原蛋白是在分別由COL6A1（NM_001848）、COL6A2（NM_ 001849）和COL6A3（NM_004369）基因編碼的α1、α2、α33條不同的肽鏈基礎(chǔ)上形成，通過三螺旋結(jié)構(gòu)形成單體，然后再形成四聚體［12-13］。無論哪個基因發(fā)生致病性變異，該蛋白功能就會出現(xiàn)異常，從而引發(fā)某種相關(guān)肌病。

圖3 伊紅-蘇木素染色示結(jié)締組織增生、脂肪組織取代肌組織Figure 3 Eosin-hematoxylin staining shows connective tissue hyperplasia with adipose tissue replacing muscle tissue

圖4 先證者及其母、其妹存在相同基因突變，即COL6A3基因錯義突變c.4270C＞TFigure 4 The proband, his mother and his sister had the same gene mutation, namely COL6A3 missense mutation C. 4270C＞T

在這4類亞型中，UCMD表型最重［14］?；颊哂趮胗變浩诩纯沙霈F(xiàn)軸性和近端關(guān)節(jié)攣縮、肌無力，以及遠端關(guān)節(jié)過松，癥狀逐漸加重，后期多不能行走，多需呼吸機輔助通氣。相對而言Bethlem 肌病表型較輕，其遺傳方式多以常染色體顯性為主，也有純合或復合雜合突變致病［15-17］。多于年紀較小時逐漸出現(xiàn)近端肌無力或關(guān)節(jié)畸形，緩慢進展。與前者不同的是，Bethlem肌病患者呼吸肌基本不受累。據(jù)文獻［18-19］報道總結(jié)出Bethlem肌病診斷標準：（1）家族史，常染色體顯性或隱性遺傳；（2）出生后可能出現(xiàn)肌張力低、遠端關(guān)節(jié)松弛、髖關(guān)節(jié)脫位、關(guān)節(jié)攣縮或脊柱側(cè)彎等；（3）發(fā)病年齡，多于20歲前發(fā)病，也有成年后逐漸出現(xiàn)癥狀者；（4）影響四肢近端肌肉力量及肌肉攣縮，多以近端肌肉發(fā)病，逐漸加重，緩慢進展，肩胛帶肌及下肢肌萎縮，最終可廣泛肌無力［20-21］；（5）結(jié)締組織受累，可有不同程度的關(guān)節(jié)松弛、攣縮；（6）中樞神經(jīng)系統(tǒng)或心臟、呼吸功能一般不受累；（7）血清學肌酶通常輕度升高，也可正?；?0 倍以上升高，肌電圖可見MUAP 窄小，肌肉病理可見非特異性肌源 性 損 害；（8）基 因 檢 測 示COL6A1、COL6A2、COL6A3突變［22-24］。

本文報道一Bethlem 肌病家系，3 例患者均存在COL6A3基因c.4270C＞T突變，該樣本在此基因外顯子區(qū)域發(fā)現(xiàn)一處雜合突變：c.4270C＞T（胞嘧啶＞胸腺嘧啶），導致氨基酸改變p.R1424C（精氨酸＞半胱氨酸）。HGMDpro 數(shù)據(jù)庫報道情況：變異位點c.4270C＞T 未見報道。本研究先證者COL6A3 基因存在雜合變異，其母、妹均存在相同的雜合變異位點，其父情況未知。根據(jù)ACMG評級變異指南，該變異評級為可能致病性變異。該樣本遵循常染色體顯性遺傳規(guī)律，先證者之父未行基因檢測，但根據(jù)先證者及其母和妹的基因檢測結(jié)果，并不影響遺傳信息學分析。先證者外婆及大姨、舅舅均無臨床癥狀，考慮先證者母親為基因突變，并將突變基因遺傳給兩個女兒，該家系中先證者母親表型最重，幼年即出現(xiàn)右上肢及雙下肢無力，后逐漸出現(xiàn)髖、膝關(guān)節(jié)的攣縮，脊柱側(cè)彎，現(xiàn)已無法行走。先證者癥狀較母親稍輕，先證者妹妹癥狀最輕，但后兩者病情仍處于活動期，逐漸進展，仍需進一步隨訪。據(jù)家屬最新回饋結(jié)果，先證者妹妹現(xiàn)已無法上操跑步，也印證了基因遺傳病其臨床表現(xiàn)在家族中有一定異質(zhì)性，盡管為同一個基因突變所致蛋白功能異常，其引起的臨床癥狀和病情嚴重程度也可能不同，甚至可無明顯臨床癥狀［25-26］。

目前對Bethlem肌病上尚無明確有效方法，由于肌營養(yǎng)不良亞型較多［27-28］，癥狀復雜多樣，單從癥狀區(qū)分診斷難度較大，通過基因測序可以一次性檢測多個基因突變，提高了診斷精準度，從而診斷出Bethlem肌病也越來越多，由于該病是一種遺傳性疾病，早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷可減少患者不必要的經(jīng)濟負擔，同時可擴展該病的基因譜，有助于產(chǎn)前診斷，必要時可終止妊娠減少遺傳病的發(fā)生率。