祖 娟,錢方媛,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 種類型[1],其中最常見的為GSD Ⅱ型。GSD Ⅱ型又稱酸性麥芽糖酶缺乏癥(acid maltase deficiency,acid α-glucosidase deficiency),也稱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)幾乎沒有酸性α-葡萄糖苷酶(acid α-glucosidase,GAA),表現(xiàn)為廣泛的肌肉無力,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)展的近端肌無力,常有肌病步態(tài)、爬樓費(fèi)力、脊柱側(cè)凸,一般無心肌受累,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。
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 年前無明顯誘因,逐漸出現(xiàn)上樓費(fèi)力,舉重物不能,無肢體麻木、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)量無明顯變化?;颊呒韧】登闆r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、食物藥物過敏史,否認(rèn)疫區(qū)疫水接觸史,無煙酒等不良嗜好?;颊咦阍马槷a(chǎn),從小發(fā)育、體育活動(dòng)與同齡人無異。父母近親結(jié)婚,家族中無類似患者。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
1.2.1 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)顯微鏡下觀察。
1.2.3 基因檢測(cè) 患者簽署知情同意書后,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)。
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)可見自發(fā)電位,右側(cè)三角肌可見肌強(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)、感覺神經(jīng)傳導(dǎo)均未見異常(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
先證者肌肉活檢(左側(cè)肱二頭?。┙?jīng)染色后在光學(xué)顯微鏡下觀察:H-E 染色見肌纖維內(nèi)大量大小不一的空泡;ACP 染色見肌纖維內(nèi)酶活性明顯增強(qiáng);PAS 染色見肌纖維胞質(zhì)空泡化;SDH 和CCO 染色在空泡部位缺失,余肌纖維酶活性無明顯異常;SBB 染色未見明顯異常(圖3)。
圖3 先證者肌肉活檢(×100)Fig 3 The proband’s muscle pathology (×100)
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
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]。不同類型的人種常見突變類型不同,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;通過進(jìn)一步亞組分析,在基線臨床狀態(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)常見有發(fā)熱、皮疹等過敏反應(yīng),一般經(jīng)抗過敏治療后均可好轉(zhuǎn),嚴(yán)重不良反應(yīng)罕見,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、家族史詢問、肌肉MRI 和肌肉病理檢查分析有助尋找臨床診斷的線索,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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