連飄飄 徐巖
肢帶型肌營養(yǎng)不良2A型(limb-girdle muscular dystrophy type 2A,LGMD2A)是一種常染色體遺傳病,在歐洲為最常見的LGMD類型[1],但在亞洲特別是我國相對較少見。LGMD2A有高度臨床異質性,發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)及疾病的進展速度均有較大變異,診斷難度較大。本文報告了一對臨床表現(xiàn)類似Becker型肌營養(yǎng)不良(Becker muscular dystrophy,BMD)的孿生兄弟,通過基因測序發(fā)現(xiàn)鈣蛋白酶3(calpain 3,CAPN3)基因的復合雜合變異,最終確診為LGMD2A,顯示了基因檢測在 LGMD2A患者診斷中的價值,為該病的臨床診斷和基因檢測提供更多參考依據(jù)。
1.1 臨床特征病例1(先證者),男,34歲,因“四肢乏力10余年,加重伴行走不穩(wěn)、下肢麻木4年”于2020年11月16日入院?;颊?0年前無明顯誘因出現(xiàn)四肢乏力,主要表現(xiàn)為活動易疲勞,休息后逐漸緩解,4年前患者感四肢乏力較前明顯加重,下肢乏力為甚,逐漸向上肢發(fā)展,伴行走不穩(wěn),活動略緩慢,雙側大腿外側麻木,遂就診于我院。既往強直性脊柱炎4年,家族中同胞哥哥有類似病史。體格檢查:高級神經(jīng)活動正常,腦神經(jīng)檢查未見異常,無明顯肌萎縮,四肢近端肌力5-級、遠端5級,肌張力均正常,雙側腓腸肌無肥大,無肌肉壓痛,伴有漏斗胸,翼狀肩,肱二頭肌肌腱反射可,余腱反射減退,膝反射消失,病理反射未引出,直線行走較差,下蹲起立可。入院后完善相關檢查: 肌酸激酶(creatine kinase,CK)682 U/L(正常值38~174 U/L),乳酸脫氫酶76 U/L(正常值109~245 U/L),雌二醇222.90 pmol/L (正常值41~159 pmol/L)。其他常規(guī)結果均正常。心電圖:竇性心律不齊。大腿MRI:雙側大腿肌肉萎縮伴結締組織脂肪化,以后群、內側群肌肉受累最為嚴重,大腿前群肌肉亦有累及,但程度較輕。肌電圖提示肌源性損傷,神經(jīng)傳導速度正常。肌肉活檢(右股內收?。杭±w維輕度大小不等,少數(shù)肌纖維萎縮,見個別核聚集,未見明顯變性壞死肌纖維(見圖1)。
圖1 肌肉組織病理檢查蘇木素-伊紅(HE)染色結果 肌纖維輕度大小不等,少數(shù)肌纖維萎縮,見個別核聚集,未見明顯變性壞死肌纖維、肌裂或核內移,箭頭示部分肌纖維萎縮。
病例2(先證者之兄),男,34歲,為例1的同胞哥哥,四肢乏力表現(xiàn)與先證者類似,但程度較輕,既往有先天性白內障,強直性脊柱炎4年。體格檢查:高級神經(jīng)活動正常,腦神經(jīng)檢查未見異常,異常乳房肥大,無明顯肌萎縮,雙側小腿肌肉假性肥大,鴨步,四肢近端肌力5-級,遠端肌力5級,肌張力正常,雙上肢腱反射減退,左下肢膝反射消失,右下肢膝反射減退,雙側跟腱反射存在,病理反射未引出。入院后完善相關檢查:CK 567 U/L,乳酸脫氫酶270 U/L,α-羥丁酸脫氫酶186 U/L(正常值72~182 U/L),甘油三酯2.67 mmol/L(正常值<1.7 mmol/L),孕酮:0.51 nmol/L(正常值<0.474 nmol/L),雌二醇:224.9 pmol/L,其他常規(guī)檢查結果大致正常。心電圖:竇性心動過緩伴不齊,完全性右束支傳導阻滯。心臟超聲:心臟舒張功能減退。大腿MRI:大腿內側群、后群輕度萎縮伴脂肪化。肌電圖提示肌源性損傷,神經(jīng)傳導速度未見明顯異常。
1.2 基因檢測與結果首先采用高通量測序(highthroughput sequencing,HTS)對先證者(Ⅱ2,見圖2)外周血DNA樣本進行肌肉病相關基因外顯子捕獲測序,結果顯示CAPN3基因第4號外顯子上存在錯義突變 c.526G>A(p.Val176Met),第176位的遺傳密碼子改變,氨基酸從纈氨酸突變?yōu)榈鞍彼帷.526G>A曾被文獻提及過,在ClinVar數(shù)據(jù)庫中被歸類為臨床意義未明突變。先證者該變異位點顯示為純合,但外顯子測序分析軟件提示受檢者可能攜帶了一段位于基因組 15q15.1處約 19.3 kb片段的雜合缺失變異。進一步行Sanger測序驗證(見圖3),針對4號外顯子設計引物序列:正向引物5'- TGTGTGTAAGAAGAACTGGTGG -3',反向引物為5'- CCTGTGGGTGTCTTGGTTAT -3',對目標區(qū)域片段進行PCR測序。結果表明,先證者及其胞兄(Ⅱ1)確實存在純合突變,其父(I1)為c.526G>A(p.Val176Met)變異攜帶者,但其母(I2)未檢測到上述位點變異。最后,qPCR對家系中CAPN3基因的15q15.1區(qū)域進行檢測(表1),發(fā)現(xiàn)先證者、先證者胞兄及母親,都存在該區(qū)域的雜合缺失,驗證了外顯子測序分析結果,是由于CAPN3基因2-14號外顯子雜合缺失使4號外顯子點突變處于特殊的“半合子”狀態(tài)。目前為止,CAPN3基因15q15.1區(qū)域雜合缺失未被報告。該變異包含CAPN3基因的第 2~14 號外顯子,可能會導致編碼的蛋白功能喪失,并在DGV普通人群數(shù)據(jù)庫中未檢出該變異,依據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會 (American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)遺傳變異分類標準與指南[2]為疑似致病性變異。只有患者為復合雜合突變,只攜帶單個點突變或缺失的家系攜帶者表型未見異常,表明基因突變與表型存在共分離。綜上所述,根據(jù)ACMG 遺傳變異分類標準與指南,該復合雜合突變是致病突變。
圖2 先證者家系圖 先證者父親(I1)為c.526G>A(p.Val176Met)變異攜帶者,先證者母親(I2)存在15q15.1(chr15:42676681-42695975)雜合缺失變異,先證者(Ⅱ2)及其孿生哥哥(Ⅱ1)存在c.526G>A(p.Val176Met)和(chr15:42676681-42695975)雜合缺失的復合雜合變異。
圖3 先證者家系sanger測序 Sanger測序驗證CAPN3基因的雜合突變c.526G>A(p.Val176Met),箭頭表示c.526G>A突變所在位點。
表1 先證者家系CAPN3基因突變的qPCR檢測
LGMD2A是CAPN3基因突變引起的常染色體隱性遺傳病,在最新的基于遺傳模式的命名方式中被稱為LGMD R1 calpain3-related[3]。LGMD2A主要臨床特征為骨盆和肩部近端肌肉進行性、對稱性的無力,多于兒童或成人早期起病,下肢重于上肢,多伴翼狀肩及跟腱攣縮,心臟和呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥在 LGMD2A型中并不常見[4]。病程早期血清CK水平明顯升高,后期逐漸下降[5]。肌肉影像學以下肢大腿肌肉受累為主,主要是大腿內收肌、后群肌和臀小肌[6]。LGMD2A患者的肌肉活檢表現(xiàn)為肌營養(yǎng)不良的特征,分葉狀肌纖維是其典型病理改變,但缺乏特異性。本研究中,即使2例患者具有相同的CAPN3基因變異,他們亦有不同的臨床表現(xiàn),先證者臨床癥狀較其兄嚴重。
臨床上,假肥大型肌營養(yǎng)不良(Duchenne/Becker muscular dystrophy,DMD/BMD)可能表現(xiàn)出和LGMD2A相似的肌無力發(fā)作,且DMD/BMD更為常見,應注意加以鑒別診斷,尤其例2有雙側小腿肌肉假性肥大的臨床表現(xiàn),這一體征是DMD/BMD的典型臨床表現(xiàn)[7]。LGMD2A和BMD均可于青年時期起病,疾病進展緩慢,表現(xiàn)為四肢近端肌肉無力萎縮,肌電圖呈肌源性損傷,肌肉活檢呈肌纖維變性、壞死,脂肪和結締組織增生等特點。但兩者在一些臨床表型和輔助檢查中仍存在差異。LGMD2A常伴翼狀肩和跟腱攣縮,BMD經(jīng)典體征是雙側腓腸肌肥大。研究顯示,兩者的CK升高程度不同,BMD的CK升高明顯,可達正常參考值上限的25~200倍,LGMD2A僅1~80倍[8]。肌肉MRI中受累肌群有所不同,BMD腓腸肌內、外側頭均可受累,股四頭肌股內側肌和股外側肌、 股中間肌受累明顯,而LGMD2A腓腸肌外側頭和股四頭肌的股外側肌相對保留。BMD常累及心臟[9],心電圖的經(jīng)典表現(xiàn)包括:R波增高,下側壁導聯(lián)深 Q波和傳導異常,超聲心動圖大多表現(xiàn)為左心室擴張[10]。而LGMD2A型較少累及心臟[11]。LGMD2A為常染色體隱性遺傳,BMD為X連鎖隱性遺傳,家族史上表現(xiàn)亦不同。
本研究報告2例患者均為青年男性,隱匿起病,緩慢加重,四肢近端肌肉無力,以下肢無力為主,四肢腱反射不同程度減退或消失,中度增高,肌電圖和肌肉活檢均顯示肌源性損傷,定位于肌肉,故臨床初步診斷肌營養(yǎng)不良癥?;颊呔行呐K受累,表現(xiàn)出心電圖及心臟彩超異常,例2伴有雙側小腿假性肥大,易誤診為BMD。之后進行基于HTS的全外顯子組測序,并采用Sanger測序驗證測序找到的突變位點,qPCR對外顯子水平的缺失進行驗證,最終在CAPN3基因中找到了復合的雜合突變。該家系符合常染色體隱性遺傳,結合臨床表現(xiàn)和基因檢查結果,兩位患者最終確診為LGMD2A。
本文報告了一對LGMD2A型兄弟,臨床表現(xiàn)與BMD相似,容易誤診,提示臨床表現(xiàn)、輔助檢查及肌肉病理雖然對遺傳性肌肉疾病的診斷有導向作用,但最終還需結合基因檢測進行診斷。基因檢測是診斷遺傳性肌肉疾病的“金標準”,注意鑒別LGMD的分型[12]。本文報告了CAPN3基因新的復合雜合突變,增加了人群CAPN3基因突變的多樣性和復雜性,證明了外顯子測序分析對于小片段拷貝數(shù)變異分析的可行性和臨床價值。