遺傳性骨骼肌疾病相關(guān)心臟病研究.pdf

1、遺傳性骨骼肌疾病屬于單基因遺傳病，遺傳方式包括:常染色體隱性遺傳(autosomal recessive inheritance，AR)、常染色體顯性遺傳(autosomaldominant inheritance，AD)、X連鎖遺傳(X-linked inheritance)以及散發(fā)。發(fā)病機(jī)制為:致病基因變異、編碼骨骼肌細(xì)胞相關(guān)蛋白缺失或功能異常，導(dǎo)致肌細(xì)胞膜破壞、胞漿蛋白結(jié)構(gòu)異常、代謝紊亂、細(xì)胞膜離子通道異常，引發(fā)肌無力、肌萎縮、肌

2、強(qiáng)直等骨骼肌受累臨床表現(xiàn)，可伴有心、腦、肝、骨關(guān)節(jié)、內(nèi)分泌、周圍神經(jīng)等多系統(tǒng)受累。遺傳性骨骼肌疾病疾病譜廣泛，包括:進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、先天性肌病、先天性肌營養(yǎng)不良、離子通道肌病、代謝性肌?。ň€粒體肌病、糖原貯積癥、脂質(zhì)沉積?。⒓≡w維病，依據(jù)致病基因、編碼蛋白、特征性臨床及病理表現(xiàn)，每類疾病分為若干亞型。臨床表型、活檢骨骼肌病理分析是診斷、研究遺傳性骨骼肌疾病的基礎(chǔ)，致病基因檢測是確診疾病的重要方法。
　　遺傳性骨骼肌疾病，以進(jìn)

3、行性加重的肌無力、肌萎縮為主要臨床表現(xiàn)，多于兒童、青壯年起病，肌無力、肌萎縮主要累及骨骼肌，甚至累及平滑肌、心肌，肌無力、肌萎縮逐漸加重至生活不能自理，病程晚期，累及呼吸肌、心肌——呼吸衰竭和/或心力衰竭導(dǎo)致死亡。近年，無創(chuàng)機(jī)械通氣的應(yīng)用，明顯改善了晚期遺傳性骨骼肌疾病患者的呼吸功能，降低了因呼吸衰竭致死的風(fēng)險(xiǎn)，心肌損害成為遺傳性骨骼肌疾病致死的首要原因。遺傳性骨骼肌疾病繼發(fā)/伴發(fā)心肌損害主要表現(xiàn)為:擴(kuò)張/肥厚/限制型心肌病、房性/室性

4、心律失常、心臟傳導(dǎo)阻滯、心力衰竭、心源性猝死。目前，電生理及影像學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于遺傳性骨骼肌疾病相關(guān)心臟病研究或臨床評判，為早期診斷、早期干預(yù)和治療心肌病變及心功能異常提供診斷學(xué)依據(jù)。提高心臟內(nèi)科及神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生對遺傳性骨骼肌疾病繼發(fā)/伴發(fā)心臟病的認(rèn)識及診斷意識，減少誤診、漏診，早期干預(yù)、施治，延長生命，提高患者的生存質(zhì)量。
　　本研究從骨骼肌遺傳資源標(biāo)本庫中篩選dystrophinopathy（133例）、疑診Sarcoglyca

5、nopathy（9例）、Emery-Dreifuss型肌營養(yǎng)不良（3家系）三類繼發(fā)/伴發(fā)心臟病的遺傳性骨骼肌疾病進(jìn)行臨床、病理分析，分子生物學(xué)研究;心電圖、超聲心動圖及99Tcm-MIBI門控心肌灌注顯像對其心肌損害、心臟傳導(dǎo)及心臟功能進(jìn)行評價(jià)，分析上述遺傳性骨骼肌疾病相關(guān)心臟病的特點(diǎn)及演變規(guī)律。
　　第一部分、Dystrophinopathy及Sarcoglycanopahty相關(guān)心臟病研究
　　目的:Dystrophin

6、opathy為DMD基因變異導(dǎo)致肌纖維膜dystrophin蛋白缺陷所致的一組疾病，臨床表型包括Duchenne型肌營養(yǎng)不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD)、貝克型肌營養(yǎng)不良(Beckermuscular dystrophy, BMD)、X連鎖擴(kuò)張型心肌病及dystrophin基因變異攜帶者，其中DMD、BMD發(fā)病率最高，二者區(qū)別在于肌纖維膜dystrophin蛋白缺陷程度，DMD為dystrophi

7、n蛋白完全缺失，BMD為部分缺失。肌聚糖病(Sarcoglycanopathy)為肢帶型肌營養(yǎng)不良(limb-girdle type musculardystrophy, LGMD)2C、2D、2E、2F統(tǒng)稱，分別由肌聚糖蛋白(sarcoglycans，SGC)γ、α、β、δ四個(gè)亞基表達(dá)缺陷所致。α、β、γ、δ四個(gè)SGC蛋白亞基編碼基因分別為SGCA(17q21)、SGCB(4q12)、SGCG(13q12)及SGCD(5q33)。

8、r>　　Sarcoglycanopathy與dystrophinopathy臨床癥狀十分相似，主要表現(xiàn)為進(jìn)行性加重的肌無力、肌萎縮，病程晚期，呼吸肌、心肌受累導(dǎo)致呼吸衰竭和/或心力衰竭是患者死亡重要原因，近年來由于非創(chuàng)傷性機(jī)械通氣治療技術(shù)應(yīng)用，很大程度改善了患者呼吸功能，降低了呼吸衰竭致死風(fēng)險(xiǎn)，心肌損害成為導(dǎo)致患者死亡的首要原因，早期干預(yù)和治療心肌病變及心功能異常，成為提高患者生存率的重要治療目的。
　　核素心肌灌注顯像圖像分辨率

9、、靈敏度及可重復(fù)性均較好，已廣泛應(yīng)用于臨床，不僅可定量分析心肌灌注病變的位置、程度、范圍和類型，還可準(zhǔn)確判斷心臟功能及心肌細(xì)胞活性。正確認(rèn)識和合理使用核素心肌灌注顯像對于DMD/BMD、sarcoglycanopathy早期心肌受累的評估，病情進(jìn)展、藥物治療效果的隨訪觀察具有重要價(jià)值。
　　本研究從骨骼肌遺傳資源標(biāo)本庫中篩選疑診sarcoglycanopathy患者9例，分析報(bào)道其臨床、骨骼肌病理及基因變異特點(diǎn);采用99Tcm-M

10、IBI門控心肌灌注顯像對133例dystrophinopathy患者（DMD119例，BMD14例）及9例疑診sarcoglycanopathy患者心肌受累進(jìn)行評價(jià)，總結(jié)分析其心肌受累特點(diǎn)及規(guī)律。
　　方法:
　　1.臨床病例資料
　　1.1 病例資料收集篩選2007年至2013年骨骼肌遺傳資源標(biāo)本庫中疑診sarcoglycanopathy9例，確診DMD119例，BMD14例。119例DMD患者中未經(jīng)激素治療77例，

11、激素治療42例。DMD/BMD確診標(biāo)準(zhǔn):1）檢測出DMD基因變異;2）活檢骨骼肌抗dystrophin(-R、-C、-N)單克隆抗體免疫組化染色，肌細(xì)胞膜dystrophin蛋白完全缺失(DMD)，或部分缺失（BMD）;符合二者之一作為入組條件。疑診Sarcoglycanopathy入選標(biāo)準(zhǔn):1）臨床表現(xiàn):緩慢進(jìn)行性加重的四肢近端肌無力、萎縮，腓腸肌假肥大，Gowers'征(+);2)高CK血癥，肌電圖肌源性損害為主;3）活檢骨骼肌組織

12、化學(xué)染色呈肌營養(yǎng)不良改變，抗α-，β-，δ-，γ-sarcoglycan單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色，肌細(xì)胞膜sarcoglycan蛋白表達(dá)完全/部分缺失。
　　1.2 臨床輔助檢查常規(guī)檢測血肌酸激酶CK（creatine kinase，CK）、肌電圖（electromyography, EMG）、12導(dǎo)聯(lián)心電圖（electrocardiogram，ECG）、靜息99Tcm-MIBI門控心肌灌注顯像(gated myocardial

13、 perfusion imaging，G-MPI)。其中28例DMD及3例疑診sarcoglycanopathy患者行雙下肢骨骼肌MRI檢查。
　　2.歸納分析133例dystrophinopathy患者臨床資料，包括:發(fā)病年齡、血CK值，半定量評估、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析下肢近/遠(yuǎn)端肌力，99Tcm-MIBI G-MPI定量分析左室功能，心肌灌注缺損部位、程度和范圍。
　　3.總結(jié)分析dystrophinopahty患者99Tcm-M

14、IBI G-MPI心肌灌注異常及左室功能變化特點(diǎn)及其與年齡、血CK及骨骼肌受累程度的相互關(guān)系。
　　4.活檢骨骼肌病理分析入選病例行開放式左肱二頭肌活檢，組織化學(xué)染色，抗-dystrophin-N，-C，-R及抗α-，β-，δ-，γ-sarcoglycan單克隆抗體免疫組織化學(xué)染色，病理分析。
　　5.基因分析
　　5.1 9例疑診sarcoglycanopathy患者SGCA、SGCB、SGCD、SGCG基因突變位點(diǎn)

15、檢測。
　　5.2 SGCA、SGCB、SGCD、SGCG基因檢測未發(fā)現(xiàn)臨床意義突變位點(diǎn)的4例患者多重變性高效液相色譜（denature high performance liquidchromatography，DHPLC）檢測DMD基因外顯子缺失和重復(fù)突變。
　　結(jié)果:
　　1.9例疑診sarcoglycanopathy患者臨床、病理、基因檢測結(jié)果
　　1.1 臨床資料9例疑診sarcoglycanopath

16、y患者中男性5例、女性4例，血CK值均重度升高，EMG呈肌源性損害。3例患者行雙下肢骨骼肌MRI示大腿股四頭肌受累，余大腿肌群及小腿肌群無明顯受累。
　　1.2 心臟評估9例患者ECG未見明顯異常;99Tcm-MIBI G-MPI結(jié)果:患者3左室下壁、心尖灌注減低;患者5左室下壁、前壁及心尖灌注輕度減低;余7例患者心肌灌注未見明顯異常。
　　1.3 活檢骨骼肌病理分析9例疑診sarcoglycanopathy患者活檢骨骼肌組

17、織化學(xué)染色典型肌營養(yǎng)不良改變，抗α-，β-，δ-，γ-sarcoglycan單克隆抗體免疫組化染色，肌細(xì)胞膜sarcoglycan蛋白表達(dá)完全/部分缺失，其中7例抗dystrophin-N、-C、-R單克隆抗體免疫組化染色，細(xì)胞膜dystrophin蛋白表達(dá)缺失/減弱。
　　1.4 基因分析
　　1.4.1 SGCA、SGCB、SGCD、SGCG基因測序患者1、2致病突變基因?yàn)镾GCG，患者3、4、5致病突變基因分別為SGC

18、B、SGCA、SGCD，余4例患者未發(fā)現(xiàn)有臨床意義突變位點(diǎn)。5例患者共發(fā)現(xiàn)10個(gè)致病基因突變，包括:無義突變2個(gè)、缺失突變1個(gè)、錯(cuò)義突變7個(gè);其中7個(gè)突變位點(diǎn)為目前未見文獻(xiàn)報(bào)道的新發(fā)突變。
　　1.4.2 DHLPC檢測DMD基因外顯子缺失和重復(fù)突變患者6 DMD因exon46-48 del;患者9DMD基因exon47-49del。患者7、8，因骨骼肌標(biāo)本量不足，未行DMD基因檢測，有待進(jìn)一步確診。
　　2.99Tcm-M

19、IBI門控心肌灌注顯像評估DMD/BMD心肌受累結(jié)果分析
　　2.1 Dystrophinopathy99Tcm-MIBI G-MPI LVEF、EDVI、ESVI、SRS與年齡的關(guān)系DMD/BMD患者SRS與年齡呈正相關(guān)(rs=0.533/0.784);DMD/BMD患者LVEF與年齡呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.542/-0.622); DMD患者EDVI/ESVI與年齡呈正相關(guān)(rs=0.408/0.474);BMD患者EDVI/E

20、SVI與年齡無相關(guān)性。
　　2.2 DMD/BMD心肌受累程度與骨骼肌受累程度、血CK值的關(guān)系骨骼肌肌力、下肢骨骼肌MRI評分或血CK值與SRS間均不存在相關(guān)性。
　　2.3 心肌損害部位統(tǒng)計(jì)學(xué)分析左室各壁、各節(jié)段均可受累，以左室心尖、下壁最易受累，DMD以心尖、下壁近心尖部、前壁近心尖部受累最重;BMD以下壁中部、下壁近心尖部受累最重。
　　2.4 糖皮質(zhì)激素治療DMD核素心肌灌注顯像動態(tài)觀察因病例數(shù)有限，僅將7、8

21、、9、10歲四個(gè)年齡段患者分為激素治療組和非激素治療組，對比兩組心肌損害程度。各年齡段激素治療組與非激素治療組SRS存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，激素治療可明顯改善DMD心肌灌注;各年齡段激素治療組與非激素治療組LVEF、EDVI及ESVI間差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，不能認(rèn)為激素治療組LVEF、EDVI及ESVI較非激素治療組有所改善。
　　結(jié)論:
　　1.骨骼肌MRI、活檢骨骼肌病理分析有助于臨床診斷sarcoglycano-pathy，判

22、斷臨床表型和疾病預(yù)后。Sarcoglycanopathy確診、臨床分型及其與dystrophinopathy鑒別診斷依靠基因檢測。
　　2.Sarcoglycanopathy心臟受累程度與缺陷蛋白關(guān)系密切，β和δ-SGC蛋白亞基突變常導(dǎo)致嚴(yán)重?cái)U(kuò)張型心肌病，α和γ-SGC蛋白亞基突變心臟受累程度較輕或無明顯心肌受累。
　　3.99Tcm-MIBI G-MPI評估DMD/BMD心肌損害靈敏度及陽性率高，適用于早期診斷dystro

23、phinopathy亞臨床期心肌病變;重復(fù)性好，方便用于反復(fù)心臟檢查，動態(tài)觀察心肌病變進(jìn)展;可滿足激素等藥物治療前后隨訪療效評價(jià)。
　　第二部分、Emery-Dreifuss型肌營養(yǎng)不良臨床及分子生物學(xué)研究
　　目的: Emery-Dreifuss型肌營養(yǎng)不良(Emery-Dreifuss musculardystrophy，EDMD)是一組進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良，基本臨床表現(xiàn)為典型三聯(lián)征:早期多關(guān)節(jié)攣縮、進(jìn)行性加重的肌無力和肌萎

24、縮、不同程度心臟受累。遺傳方式分為X連鎖遺傳(X-linked inheritance，XL)，常染色體顯性遺傳(autosomal dominant inheritance，AD)及常染色體隱性遺傳(autosomalrecessive inheritance，AR)。其中EMD突變、編碼emerin蛋白缺陷為XL-EDMD最常見病因，但約35％XL-EDMD患者EMD基因測序無陽性發(fā)現(xiàn)，預(yù)示可能存在新致病基因。2009年Guenea

25、u等研究報(bào)告FHL1(four-and-a-half-LIM domains1 gene)基因突變及其編碼FHL1蛋白缺陷為XL-EDMD新發(fā)致病基因，目前國內(nèi)尚無關(guān)于FHL1基因突變導(dǎo)致XL-EDMD病例報(bào)道。
　　心臟受累是EDMD最嚴(yán)重并發(fā)癥，主要表現(xiàn)為房性/室性心律失常、房室傳導(dǎo)阻滯、擴(kuò)張型心肌病、充血性心力衰竭及猝死，為導(dǎo)致患者死亡的首要原因。LMNA基因突變、編碼lamin A/C蛋白表達(dá)缺陷為AD-EDMD最常見病因

26、，心臟受累程度最重，約21％患者發(fā)生心源性猝死，惡性心律失常發(fā)生率高達(dá)53％，明顯高于其他表型EDMD，目前對LMNA基因突變EDMD相關(guān)心臟病報(bào)道少見，國內(nèi)尚無相關(guān)病例報(bào)道。
　　本研究報(bào)道、分析了3個(gè)EDMD家系臨床、骨骼肌病理及分子生物學(xué)特點(diǎn);評價(jià)、總結(jié)了EDMD相關(guān)心臟病心臟電生理、心臟結(jié)構(gòu)及功能損害特點(diǎn)。
　　方法:
　　1.臨床病例資料
　　1.1 收集2006年10月至2013年9月就診于河北醫(yī)科大

27、學(xué)第三醫(yī)院神經(jīng)肌肉病科7例患者及所屬3家系臨床資料，詳細(xì)家系調(diào)查。
　　1.2 心臟評估常規(guī)行血肌酸激酶(creatine kinase CK)、12導(dǎo)聯(lián)心電圖（electrocardiogram，ECG）、24小時(shí)Holter、超聲心動圖(ultrasoniccardiogram，UCG)及99Tcm-MIBI門控心肌灌注顯像(99Tcm-MIBI gatedmyocardial perfusion imaging,99Tcm-

28、MIBI G-MPI)檢查。
　　2.活檢骨骼肌病理分析3例先證者及家系1先證者之女行開放式左肱二頭肌活檢，組織化學(xué)及抗emerin，laminA/C單克隆抗體免疫熒光染色，病理分析。
　　3.基因分析:EMD、FHL1、LMNA基因突變位點(diǎn)檢測。
　　結(jié)果:
　　1.臨床資料
　　1.1 家系1呈常染色體顯性遺傳，家系2散發(fā)病例，家系3呈X連鎖顯性遺傳。血CK檢測結(jié)果:家系1先證者女兒輕度升高，家系3先證

29、者顯著升高，余患者正常。家系3先證者下肢骨骼肌MRI:小腿比目魚肌明顯受累，余小腿肌群及大腿肌群無明顯受累。7例患者EMG均示肌源性損害。
　　1.2 心臟評估
　　1.2.1 ECG、Holter檢查家系1先證者:Ⅲ度房室傳導(dǎo)阻滯，室性逸搏，室性早搏56次/24h;家系1先證者女兒:竇性心動過速、房性早搏;家系2先證者:心房撲動、2-4:1下傳;家系3先證者:竇性心動過速;其祖母、母親及胞妹ECG無異常。
　　1.2

30、.2 心臟影像學(xué)檢查家系1先證者UCG示全心增大、二三尖瓣少量返流、左室舒張功能減低，左室射血分?jǐn)?shù)減低(LVEF45％);99Tcm-MIBI G-MPI示左室腔增大，左室壁心肌呈“花斑樣”改變。家系2先證者UCG檢查未見明顯異常，99Tcm-MIBI G-MPI示左室前壁中段血流灌注減低。家系1先證者女兒、家系3中4例患者UCG及99Tcm-MIBI G-MPI均未見異常。
　　2.活檢骨骼肌病理分析3家系先證者及家系1先證者女

31、兒活檢骨骼肌組織化學(xué)染色呈肌營養(yǎng)不良改變，抗emerin、laminA/C單克隆抗體免疫熒光染色，emerin、laminA/C蛋白核膜表達(dá)正常。
　　3.基因分析
　　家系1、2中3例患者基因檢測結(jié)果均為LMNA基因9號外顯子C1583G(T528R)雜合錯(cuò)義突變，家系中其他人員無該突變位點(diǎn)。家系3先證者EMD基因檢測結(jié)果未發(fā)現(xiàn)具有臨床意義的突變位點(diǎn);FHL1基因3'端非編碼區(qū)(3'-UTR)發(fā)現(xiàn)C.*33G/T純合突變;

32、先證者祖母、母親及胞妹HL1基因3'-UTR發(fā)現(xiàn)C.*33G/T復(fù)合雜合突變;家系中其他人未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)基因變異。
　　結(jié)論:
　　1.FHL1基因3'-UTR C.*33 G＞T突變可能為XL-EDMD新發(fā)致病基因突變;
　　2.活檢骨骼肌病理分析對伴有脊柱強(qiáng)直的遺傳性骨骼肌肌病分型診斷提供可靠的依據(jù);抗emerin單克隆抗體免疫熒光染色可指導(dǎo)XL-EDMD分型診斷及基因檢測方向。
　　3.LMNA基因突變，編碼