慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹5型合并假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良征象患者臨床與遺傳學(xué)特點(diǎn)

宋莉 謝友娜 黃芷琳 何柏萱 裴中 姚曉黎

常染色體顯性遺傳慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹（autosomal dominant chronic progressive external ophthalmoplegia,ad CPEO）5 型（PEOA5）作為核基因遺傳性線粒體病的罕見類型，是一種和 mtDNA多重缺失有關(guān)的線粒體腦肌病。以進(jìn)行性眼球運(yùn)動(dòng)受限和上眼瞼下垂為主要表現(xiàn)，部分伴有咽部和四肢近端的肌肉麻痹[1]。假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良（duchenne/becker muscular dystrophy，DMD/BMD）以緩慢進(jìn)展的四肢近端骨骼肌對(duì)稱性肌萎縮無力、小腿腓腸肌假性肥大為特征，可伴不同程度的認(rèn)知障礙和心肌、呼吸肌損害[2]。目前線粒體性肌病合并肌營(yíng)養(yǎng)不良病變的報(bào)道非常罕見[3]，相關(guān)指標(biāo)及遺傳學(xué)研究亦非常缺乏，本研究發(fā)現(xiàn)一例罕見的ad CEPO合并BMD征象患者，并進(jìn)行了初步的遺傳學(xué)研究。

1 病例資料

1.1 先證者資料先證者，男，13歲，雙瞼下垂13年，發(fā)現(xiàn)肌酶升高10年，四肢無力2年。患者35周剖宮產(chǎn)，出生時(shí)體重2.1 kg，發(fā)現(xiàn)患兒雙眼瞼下垂，但哭聲響亮，進(jìn)食、活動(dòng)無異常，3+個(gè)月抬頭，8個(gè)月會(huì)坐、會(huì)笑，10個(gè)月站、說話、認(rèn)人，15個(gè)月獨(dú)立走路，此后運(yùn)動(dòng)功能與同齡兒相仿。3歲時(shí)體檢發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)氨酶增高，可跑跳，當(dāng)?shù)蒯t(yī)院查體見腓腸肌稍飽滿，膝反射稍弱，從仰臥位站立時(shí)需雙手撐床面，未行特殊治療。7歲上小學(xué)，體育課上跑步比同學(xué)慢。近2年出現(xiàn)進(jìn)行性四肢無力，雙上肢不能提重物，上樓困難，下蹲起立困難，跌倒頻繁，癥狀逐漸進(jìn)展，從行走1 h需休息到目前行走500 m需要休息。近2年出現(xiàn)持續(xù)性復(fù)視。所有癥狀無晨輕暮重表現(xiàn)，無吞咽困難、飲水嗆咳和構(gòu)音障礙，無呼吸困難，無肌痛，無視力下降，無抽搐、肢體麻木。神經(jīng)系統(tǒng)查體：高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)正常，計(jì)算力、定向力、認(rèn)知正常，神清，言語(yǔ)流利，雙眼瞼下垂，左眼8 mm，右眼6 mm，雙眼向下活動(dòng)受限，雙側(cè)鼻唇溝對(duì)稱，伸舌居中，巨舌，無舌肌纖顫，雙下肢近端肌肉萎縮，腓腸肌肥大，四肢肌張力正常，雙上肢肌力4+級(jí)，雙下肢近端肌力3級(jí)、遠(yuǎn)端肌力4級(jí)，四肢腱反射減低（+），雙側(cè)痛覺對(duì)稱存在，雙下肢病理征未引出。經(jīng)醋酸潑尼松片15 mg、甲鈷胺片、艾地苯醌等藥物治療1年，癥狀無好轉(zhuǎn)。輔助檢查：2006 年肌酶：CK4332 U/L，2007 年 CK 12196 U/L，2012年 CK 29485 U/L。2006年新斯的明試驗(yàn)（-）；肌電圖：肌源性損害活動(dòng)期可能性大；肌活檢（右腓腸?。核蜋z肌肉組織正常結(jié)構(gòu)存在，肌束中可見少量呈大圓形透明變性的肌纖維，灶性炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及肌纖維再生，肌束間纖維結(jié)締組織和脂肪組織輕度增生，PAS染色未見異常物質(zhì)貯積，Gomori染色未見破碎紅纖維。2017年血乳酸 2.5 mmol/L（正常 0.7～2.0 mmol/L）；心臟彩超：心臟結(jié)構(gòu)及瓣膜活動(dòng)未見明顯異常。

圖1 A雙眼瞼下垂 B雙下肢近端肌肉萎縮，腓腸肌肥大

1.2 先證者父母、弟弟資料父母親均無四肢無力，無眼瞼下垂，無復(fù)視，無腓腸肌肥大，父親“乙肝小三陽(yáng)”，父母非近親結(jié)婚。弟弟半歲，無眼瞼下垂、無四肢無力、無吞咽困難，曾行產(chǎn)前檢查未發(fā)現(xiàn)相關(guān)致病基因。

1.3 基因檢測(cè)運(yùn)用二代測(cè)序（NGS）的方法對(duì)先證者的外周血樣本進(jìn)行骨骼肌疾病相關(guān)基因外顯子捕獲檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其樣本中RRM 2B基因外顯子1上存在c.132G>A點(diǎn)突變（p.W44X）雜合突變及DMD基因外顯子6上存在c.431T>A點(diǎn)突變（p.V144 D）半合子變異。然后對(duì)其父母c.132G>A位點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，母親攜帶變異，父親未攜帶變異。C.431T>A位點(diǎn)驗(yàn)證，父親母親均未攜帶有變異。其中RRM2Bc.132G>A為無義突變，臨床意義未明，DMDc.431T>A為錯(cuò)義突變，為疑似致病性變異，兩突變均不屬于多態(tài)性位點(diǎn)，尚沒有文獻(xiàn)報(bào)告，為新發(fā)現(xiàn)的變異。RRM2B、DMD基因分析結(jié)果如下：

1.4 家系圖結(jié)合基因分析，得出家系圖，該家系RRM 2B呈常染色體顯性遺傳，DMD為散發(fā)突變（圖 3）。

2 討論

圖2 基因分析結(jié)果：A為先證者，左RRM 2B基因c.132G>A雜合變異，右DMD基因c.431T>A半合子變異；B為先證者父親，基因分析結(jié)果無變異；C為先證者母親，左RRM 2B基因c.132G>A雜合變異，右DMD基因c.431T>A無變異

圖3 家系的系譜圖

CPEO是一種和mtDNA多重缺失有關(guān)的線粒體腦肌病。目前研究表明CPEO多數(shù)由線粒體DNA單一大片段缺失或A3243G點(diǎn)突變?cè)斐?，少?shù)與核DNA突變有關(guān)[4]。成年線粒體病約一半由于核基因突變引起。相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示核苷酸還原酶RRM2B是繼POLG（27%）和TWINKLE（14%）之后第三個(gè)與成人線粒體DNA缺失有關(guān)的最常見原因（13%）[5]。RRM2B基因定位于8號(hào)染色體長(zhǎng)臂（8 q23.3），全長(zhǎng) 4955 kb。 Bourdon A.等[6]第一次報(bào)告純合子RRM2B的丟失突變是嬰幼兒導(dǎo)致嚴(yán)重mtDNA消耗綜合征（mitochondrial DNA depletion syndrome，MDS）的一個(gè)原因。 早發(fā)性的MDS多呈現(xiàn)為RRM2B隱性遺傳突變，而RRM 2B顯性遺傳基因突變具有臨床異質(zhì)性，常見于致命的小兒神經(jīng)肌肉伴腎小管功能不全綜合征[7]、晚發(fā)型ad CPEO等。一般來說，ad CPEO的肌病表型相對(duì)良性，發(fā)病年齡≥20歲，童年期癥狀相對(duì)穩(wěn)定，成人ad CPEO可出現(xiàn)上瞼下垂和眼肌癱瘓，伴隨著輕微的肌肉疲勞等癥狀，但其血清CK正常或輕度升高[8-9]。假肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良（duchenne/becker muscular dystrophy，DMD/BMD）是兒童遺傳性肌病的一個(gè)主要類型，臨床上大多數(shù)病例有明確的家族史，約1/3為散發(fā)性病例。研究證實(shí)，DMD/BMD均是由于抗肌萎縮蛋白基因 （即DMD基因）突變所致[10]。DMD基因是人類最大的基因之一，定位于X染色體短臂 （Xp 21.1-3），全長(zhǎng)2500 kb，由79個(gè)外顯子和78個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成。DMD基因編碼3685個(gè)氨基酸，組成427 kD細(xì)胞骨架蛋白-Dystrophin蛋白。Dystrophin蛋白缺乏可造成肌細(xì)胞膜不穩(wěn)定，肌肉收縮時(shí)出現(xiàn)各種機(jī)械因素的損傷，導(dǎo)致肌纖維壞死和功能缺失而發(fā)病[11]。BMD被認(rèn)為是DMD的一種不典型類型，癥狀與之相似，但發(fā)病較晚，癥狀較輕，心臟少受累，少數(shù)可接近正常生命年限。

本研究患者3歲仰臥位站立需雙手撐床面、腓腸肌輕度肥大，11歲之后開始出現(xiàn)雙下肢無力，下蹲困難，跌倒頻繁，13歲雙下肢肌力3～4級(jí)，近端無力萎縮明顯，雙側(cè)腓腸肌輕度肥大，腱反射減弱，CK高達(dá)29485U/L，肌電圖提示肌源性損害，基因檢測(cè)為RRM2B基因外顯子1上存在c.132G＞A無義突變，氨基酸p.W44X提前出現(xiàn)終止密碼子致病可能性大，家系系譜圖分析呈雜合突變發(fā)病，推測(cè)遺傳方式呈現(xiàn)常染色體顯性遺傳，RRM 2B基因的有害致病性突變已被報(bào)道可導(dǎo)致PEOA5，因此可以診斷是PEOA 5型。另一方面，患者基因檢測(cè)DMD基因錯(cuò)義突變，該位點(diǎn)尚無文獻(xiàn)報(bào)道致病，疑似致病性突變，可能導(dǎo)致氨基酸p.V144D功能改變，符合可能的DMD/BMD的診斷。

一般來說，CPEO血清CK僅正?；蜉p度升高，而DMD眼球運(yùn)動(dòng)、發(fā)音、吞咽不受累。本研究患兒臨床表現(xiàn)有ad CPEO、BMD部分特征，難以用單獨(dú)疾病解釋所有癥狀。KIYOMOTO[3]等總結(jié)了86例肌活檢證實(shí)的CPEO患者，其中3例發(fā)現(xiàn)線粒體肌病合并肌營(yíng)養(yǎng)不良的特性，表現(xiàn)亦為骨骼肌近端無力，并CK顯著升高。原因可能與核基因修飾符加重疾病狀態(tài)相關(guān)，但其具體機(jī)制仍有待闡明。本研究的基因檢查在同一個(gè)病人身上同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種疾病相關(guān)基因的致病性突變或可疑致病性突變位點(diǎn)，目前尚無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，屬新發(fā)現(xiàn)的致病性突變位點(diǎn)。兩種基因編碼的蛋白對(duì)其生物學(xué)功能的影響是否有協(xié)同或修飾作用尚有待進(jìn)一步研究。由于患者3歲時(shí)肌活檢未發(fā)現(xiàn)破碎紅纖維及dystrophin功能缺損，且近2年出現(xiàn)肌無力后無法進(jìn)一步檢查，故診斷缺乏肌肉活檢的支持。但遺傳學(xué)及基因測(cè)序檢查幫助明確診斷，發(fā)揮了極其重要的作用。

綜上所述，本家系患者可能的發(fā)病機(jī)制：① RRM 2B基因8號(hào)染色體1號(hào)外顯子上存在c.132G＞A點(diǎn)突變，編碼區(qū)第132號(hào)核苷酸由鳥嘌呤異變?yōu)橄汆堰?，?dǎo)致該基因編碼的第44號(hào)密碼子由色氨酸變?yōu)榻K止密碼子，為無義突變，提前終止多肽鏈合成，造成蛋白功能缺失，影響線粒體內(nèi)的脫氧核苷酸“池”的平衡，導(dǎo)致mtDNA合成的原料供應(yīng)障礙，從而影響mtDNA復(fù)制，進(jìn)而降低線粒體的能量代謝功能[12]。同時(shí)，核基因的修飾作用、mtNDA多重缺失可能導(dǎo)致肌營(yíng)養(yǎng)不良征象出現(xiàn)。②DMD基因X染色體6號(hào)外顯子c.431T＞A點(diǎn)突變，編碼區(qū)第431號(hào)核苷酸由胸腺嘧啶異變?yōu)橄汆堰?，?dǎo)致該基因編碼的第144號(hào)密碼子由纈氨酸變異為天冬氨酸，為錯(cuò)義突變，可能造成蛋白功能改變，造成肌細(xì)胞膜不穩(wěn)定，導(dǎo)致肌纖維壞死和功能缺失。③母親RRM 2B基因c.132G＞A雜合變異，可推測(cè)該突變可能來自母親，患者雜合突變發(fā)病，推測(cè)遺傳方式呈常染色體顯性遺傳，母親無臨床癥狀，推測(cè)可能與基因不全外顯有關(guān)。DMD基因c.431T＞A半合子變異，父母均未攜帶有該變異，推測(cè)為自發(fā)突變。近年來，CPEO及DMD相關(guān)基因突變多有報(bào)道[13-15]，上述2個(gè)基因的突變位點(diǎn)分屬無義和錯(cuò)義突變，尚無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，是新發(fā)現(xiàn)的突變，根據(jù)基因有突變等級(jí)的判定標(biāo)準(zhǔn)[16]，應(yīng)該屬致病性突變和可疑致病性突變。

3 結(jié)論

線粒體性肌病與肌營(yíng)養(yǎng)不良特征性病變共存的報(bào)道非常罕見，兩種疾病致病基因是否有協(xié)同作用或核基因的修飾作用、mtNDA多重缺失可能導(dǎo)致線粒體肌病中肌營(yíng)養(yǎng)不良征象，機(jī)制尚需進(jìn)一步探討闡明。本研究發(fā)現(xiàn)的ad CPEO及DMD基因突變屬于尚未報(bào)道的可能致病性突變位點(diǎn)，說明基因分析是確診CPEO、BMD等疾病的可靠方法。對(duì)臨床上進(jìn)展性眼瞼下垂合并不典型肌無力的患者，在進(jìn)行肌肉活檢的基礎(chǔ)上開展神經(jīng)肌肉病的相關(guān)基因分析，可能有助于早期診斷不同肌病類型及其具體分型。