2. 南京医科大学第二附属医院儿科, 江苏 南京 210003;
3. 南京医科大学第一附属医院生殖遗传检测中心, 江苏 南京 210029;
4. 南京大学附属南京鼓楼医院病理科, 江苏 南京 210008
进行性肌营养不良(progressive muscular dystrophy, PMD)是一种遗传性骨骼肌进行性无力和萎缩,共分为6型,其中以杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD)最多见。DMD亦称假性肥大型肌营养不良,是肌营养不良蛋白dystrophin基因突变所致的一组X连锁隐性遗传病,通常男性发病,5岁前隐匿起病,进行性加重,多于20岁前死于心肺功能衰竭,是一种最严重的、致死性神经肌肉疾病。国内外关于DMD的CK变化规律,以及脐血间充质干细胞移植治疗的报道较少,本文章收集了6例DMD患者的临床资料,分析总结DMD的一般临床特点,长期随访揭示CK等酶谱的变化规律,对于进行脐血间充质干细胞移植的病例进行分析总结,为DMD的早期诊断及有效治疗措施的探索提供理论基础。
1 资料与方法 1.1 研究对象收集2010年1月至2015年10月南京医科大学第一附属医院诊治的6例DMD患者临床资料,均通过外周血DMD基因检测确诊。对患儿的症状,以及性别、年龄、血清酶谱、DMD基因检测、肌电图、肌肉活检和家族史等临床资料进行归纳总结。
1.2 DMD基因检测取EDTA抗凝外周静脉血。2010~2013年期间的病例采用mPCR+聚丙烯酰胺凝胶电泳法,针对导致DMD发病最常见的18个外显子(Pm、3、4、6、8、12、13、17、19、43、44、45、47、48、50、51、52、60)缺失突变进行检测;2014~ 2015年期间的病例采用多重连接探针扩增法(MLPA),对DMD基因79个外显子缺失和重复突变进行检测。
2 结果 2.1 一般资料6例DMD患儿均为男性,确诊年龄为1.2~11.5岁,平均4.3岁(4.3±3.6岁),均无家族史。患儿起病隐匿,均可独立行走,其中1例因肌酶异常就诊,2例因呼吸道感染就诊,3例因运动能力异常就诊。血清酶谱示谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CKMB)均有同步性升高,以CK升高最显著、为正常的3.7~107.2倍(平均64±43倍)。病例3因呼吸道感染就诊时发现CK明显增高,于1.7岁行基因检查确诊,自确诊后至6.2岁运动功能一直正常,期间10次血生化检查提示血清酶谱呈波浪式进展,以CK的改变最显著(见图 1)。6例患儿于我院行DMD基因检测:1例为重复突变,5例为缺失突变,见表 1。病例2、病例5的母亲进行了外周血DMD基因检测,基因突变类型与患者一致(见图 2)。
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图 1 病例3血清酶学的动态变化 |
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表 1 6例DMD患者的基因检测结果 |
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图 2 病例2及其母亲DMD基因的MLPA检测结果 患儿P034探针(A)检出外显子61-70重复突变,P035探针(B)检出外显子56-60、71-74重复突变;患儿母亲P034探针(C)检出携带外显子61-70的重复突变,P035探针(D)检出携带外显子56-60、71-74的重复突变。 |
2.2 肌肉病理改变
病例1取左上肢肱二头肌行肌肉活检,病理改变以肌纤维萎缩、dystrophin蛋白缺失为特征(见图 3)。
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图 3 病例1的肌肉活检结果 A(HE染色×10):肌纤维结构紊乱,大小不等,萎缩纤维及肥大纤维混杂分布,断面呈圆形、肌束膜、肌内膜纤维结缔组织增生(箭头所示);B(NADH-TR染色×20):极度萎缩肌纤维深染,部分肌纤维见虫蚀空洞(箭头所示);C(dystrophin免疫组织化学染色×40):dystrophin蛋白呈部分阳性表达,即分布于肌膜的棕褐色深染部分(箭头所示)。 |
2.3 脐血间充质干细胞移植后的血清酶谱变化
病例5行脐血间充值干细胞移植,移植5 d后ALT、AST、LDH、HBDH、CK、CKMB较移植前下降,以CK下降最显著(约下降77.0%),见表 2。
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表 2 脐血间充质干细胞移植前后血清酶谱的变化 |
3 讨论
DMD是儿童期最常见的肌营养不良性疾病,发病率为1/4 000活产男婴[1]。但DMD起病隐匿,婴幼儿期多无症状,常导致诊断困难。2009年,英国的一项针对156例无明确家族史DMD患儿的回顾性分析发现,首发症状引起重视、首次去医疗机构就诊、首次检测肌酸激酶、通过基因检测或肌活检确诊的平均年龄分别为2.5岁、3.6岁、4.7岁、4.9岁,诊断平均延迟2.5年[2]。因此,提高对DMD的警惕,认识肌酸激酶检测的重要性并进一步行基因检测,是早期诊断的关键。
DMD因肌纤维缺乏dystrophin而发病,临床以进行性肌无力、肌萎缩为特点,受累患儿主要在儿童早期出现骨骼肌受累的表现。走路延迟可能是DMD患儿肌无力的最早表现,约60%的DMD患儿开始走路的平均年龄为17个月(13~23个月)[3]。但走路延迟及姿态的异常往往不易引起家长或医务工作者的重视,通过实验室检查发现CK、ALT、AST等升高方引起重视[4],而ALT、AST异常容易被误诊为病毒性肝炎或肝功能损害[5-6]。本研究6例患儿中1例(16.7%)初诊考虑肝功能损害,2例(33.3%)初诊考虑呼吸道感染,3例(50.0%)考虑肌病,均为血清酶谱尤其是CK显著升高才考虑到DMD的可能。CK是含量最丰富的肌肉特异性酶,共有5种同工酶,血清中检测到的主要为肌型,约占CK总量的95%[7]。CK > 正常上限1.5倍称为CK血症[8],反映肌肉受损,最常见于DMD[9]。据文献报道,患儿一旦发现CK血症,DMD可在随后的1.6个月(0~4个月)内确诊[3]。因此对于DMD疑似病例,应尽早行血清酶谱检测,如果显著升高,尤其是CK明显升高,应尽早行基因诊断。
DMD确诊依赖于基因检测或肌活检,检测到DMD致病基因Dystrophin突变可确诊;肌活检仅在基因检测不能确诊的情况下推荐,肌组织中dystrophin蛋白缺失可确诊[10-11]。Dystrophin基因是人类最大的基因之一,定位于Xp21.2,全长约2.5 Mb,编码79个外显子,突变频率高,突变形式多样[12]。突变类型中,缺失突变占55%~65%,存在中央区(外显子45-53)和5’端区(外显子2-20)两处缺失热区;重复突变占5%~15%;点突变占35%[13]。本研究6例患儿通过基因检测确诊,5例(83.3%)为缺失突变,1例(16.7%)为重复突变;其中1例患儿行肌活检,病理改变符合DMD肌营养不良。由于外显子缺失及重复突变共占比约80%,因此DMD基因诊断首先针对外显子缺失和重复突变进行;目前多重连接探针扩增法(MLPA)是检测Dystrophin基因外显子拷贝数异常、确诊DMD的首选方法[14]。MLPA采用通用引物,覆盖Dystrophin基因全部79个外显子,操作简便,具有高特异性和高通量特点。一旦发现患儿CK血症,应及时进行DMD基因突变的MLPA检测。DMD为X连锁隐性遗传病,因此应同时进行患儿母亲或姐妹的DMD基因检测,以检出家族中的女性携带者,便于提供遗传咨询和产前诊断。基因确诊的6例患儿中,2例患儿的母亲进行了DMD基因的MLPA检测,均检出携带致病基因。但是MLPA仅能检出缺失或重复突变(约占总突变的80%),因此对于MLPA检测阴性者,应采取其他技术(如PCR、测序)对其他类型的突变进行检测。
DMD起病隐匿,进展快,预后不良,目前尚无有效治疗措施。DMD的治疗主要包括:(1)激素治疗:目前唯一真正有效的治疗[15];(2)干细胞移植:利用干细胞多向分化的能力参与肌肉修复,目前已进入Ⅰ/Ⅱ期临床试验阶段[16];(3)基因治疗:通过腺病毒转染迷你或微小Dystrophin基因至异常的肌肉细胞以弥补肌营养不良蛋白表达的不足[17];(4)上调Utrophin蛋白表达:用Utrophin蛋白来代替dystrophin蛋白表达的不足[18];(5)终止密码子突变抑制疗法:抑制提前发生的终止密码子,以便dystrophin蛋白继续表达,有效的药物主要有氨基糖苷类抗生素和PCT124[19-20];(6)反义寡核苷酸外显子跳跃疗法:与前提mRNA互补结合以跳过突变的外显子序列,从而翻译成有功能的dystrophin蛋白[21]。本研究病例6行脐血间充质干细胞移植,移植5 d后的血清酶谱尤其CK较移植前明显下降,但是远期疗效还需长期随访。另外,本研究6例患儿的运动能力尚存,血清酶谱均表现为ALT、AST、LDH、HBDH、CK、CKMB同步升高,其中病例3在运动能力尚存的5年半随访期间6项酶谱呈波浪式进展,尤以CK的变化落差最显著,上述结果提示:(1)CK是反映骨骼肌损伤的敏感指标,DMD患儿的肌肉萎缩可能分批出现;(2)对于血清ALT、AST、CK同步升高者,推测DMD患儿体内尚存有功能的、正常的肌纤维[4],此期干预可能有效;(3)对于仅CK升高而ALT、AST、LDH、HBDH、CKMB均正常者,推测患儿体内已无功能性肌纤维[22],此期已丧失治疗时机。因此,血清酶谱的监测对于DMD患儿进行早期干预有指导意义。有研究提出,DMD患儿早期治疗(4岁前)可保护尚未病变的肌纤维、保持肌力,延缓运动功能的丧失和降低死亡率[23]。
综上所述,对于血清肌酶异常、运动功能异常或反复呼吸道感染的男童,应高度警惕DMD,尽早行基因检测以早期确诊。虽然目前DMD尚无有效治疗措施,但早期诊断有利于早期干预,以保护尚未病变的肌纤维,延缓疾病进展;而且家族中女性携带者的检出有利于遗传咨询和产前诊断。
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