3例先天性肌强直的临床特点和基因分析
2021-04-20张杰文马明明
宋 佳,张杰文,李 刚,付 俊,庞 咪,马明明
先天性肌强直(myotonia congenita,MC)为罕见的遗传性、非肌营养不良性肌强直疾病,分为常染色体显性遗传型(Thomsen型)和常染色体隐性遗传型(Becker型),Becker型通常表现为更严重表型,其致病基因为位于7q35区的电压门控的氯离子通道蛋白-1(chloride channel 1,CLCNl)基因,有23个外显子。本病基本特征是肌肉主动收缩后放松困难,即肌强直,于休息一段时间后运动起始时明显,重复运动后肌强直减轻(温暖现象),可有显著肌肉肥大[1]。MC的发病率小于1/10万[2,3],至今我国报道的CLCNl基因突变证实的MC家系有10余个。现报道我科于2016年1月至2018年11月收治的CLCN1基因证实的3例来自不同家系的MC患者的临床、病理及基因改变特点。
1 资料与方法
1.1 临床资料
例1,女,51岁。自幼久坐后起步时感下肢僵硬,反复活动数秒后缓解,劳累或紧张时加重,寒冷时未觉症状加重,双手无僵硬感,发病来症状无明显加重,未明显影响生活。父母非近亲婚配,其姐姐及父亲有类似症状,但均未曾就诊,余家庭成员无类似症状(系谱图见图1)。查体:身高165.5 cm,体重58.5 kg,高级皮质功能及颅神经检查无异常,无明显肌肉萎缩或肥大,四肢肌张力、肌力正常,无握拳后松开困难,叩击肌肉未见明显肌球,感觉无异常,四肢腱反射正常,病理征阴性。辅助检查:CK 38 U/L(正常值范围50~310 U/L),余抽血化验包括血常规、电解质、肝肾功能、甲状腺功能亦均无异常。肌电图:四肢远近端肌肉可见肌强直电位;四肢运动、感觉神经传导未见异常。
□健康男性 ■男性患者 ○健康女 ●女性患者 先证者
例2,男,27岁。14 y前(13岁)出现上楼或跑步起始动作迟缓,感下肢僵硬、小腿明显,活动几秒后恢复正常,冬季症状较夏季明显;5 y前出现双手握拳后不能立即伸直手指,反复活动数次后手指可伸直;睁闭眼、饮水、吞咽、言语无异常,无肌无力、肌肉萎缩、肌跳或肌痛。查体:身高172 cm,体重69 kg,高级皮质功能及颅神经检查无异常,四肢肌肉容积饱满,四肢肌张力、肌力正常,握拳后松开困难,叩击肌肉未见明显肌球,感觉无异常,四肢腱反射正常,病理征阴性。家系中无其他类似患者。辅助检查:CK 144 U/L(正常值范围50~310 U/L),促甲状腺素5.14 μIU/mL(正常值范围0.27~4.2 μIU/mL),同型半胱氨酸60.55 μmol/L(正常值范围5~15 μmol/L),叶酸及维生素B12均正常,催乳素16.57 ng/ml(正常值范围2.64~13.13 ng/ml),雌二醇66.59 pg/ml(正常值范围<53 pg/ml),血常规、电解质及肝肾功能均无异常。心电图无异常。肌电图:四肢远近端肌肉可见肌强直电位,伴轻度肌源性改变(左侧三角肌MUP时限稍窄)。下肢肌肉核磁无异常。
例3,男,24岁。自幼出现双手突然用力困难,用力握拳后松开缓慢、重复数次后缓解,有时打哈欠、打喷嚏或大笑时闭口缓慢,快速或用力闭眼后睁眼缓慢、重复数次后缓解;9岁左右跑步起始或上楼梯最初数阶时双下肢僵硬,起跑时更易出现。12岁左右出现久坐后起步时下肢僵硬,有时跑步时间长时也出现双下肢僵硬。上述症状冬天较明显。无肌跳、肌痛,无脱发、视力下降。家系中无其他类似患者。查体:身高178 cm,体重74 Kg,高级皮质功能检查无异常,用力闭眼后睁开缓慢、用力握拳后松开缓慢、重复数次后均可缓解,叩击大鱼际肌可见肌球,双足下垂、内翻,扁平足,四肢肌肉容积饱满,四肢肌张力、肌力正常,感觉无异常,右侧跟腱反射减弱、余腱反射正常,病理征阴性。辅助检查:抽血化验包括CK、血常规、电解质、肝肾功能、甲状腺功能等均无异常。肌电图提示四肢远近端肌肉可见肌强直电位。下肢肌肉核磁无异常。
1.2 肌肉活体组织检查 3例患者签署知情同意书后行开放性肱二头肌或腓肠肌活检。新鲜肌肉标本经液氮冷却的异戊烷速冻,恒温冷冻切片机切片,片厚10 μm,行苏木精-伊红(HE)、改良Gomori 三色(MGT)、还原型辅酶I四氮唑兰还原酶(NADH-TR)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素C氧化酶(COX)、糖原(PAS)、油红O(ORO)和ATP酶(PH4.2、4.4、10.4、10.7)染色,于光学显微镜下观察。
1.3 基因检测 经知情同意后,3例患者及例3家属均用乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝管抽取外周静脉血4 ml,DNA提取采用天根生化科技(北京)有限公司的血液/组织/细胞基因组提取试剂盒,操作步骤按照厂家说明书进行。DNA抽提后用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度仪检测纯度及含量。提取的DNA送北京金准基因公司进行二代测序,并对得到的变异进行Sanger测序验证;另外,还使用三重PCR方法扩增例2患者DMPK基因的CTG重复序列。
2 结 果
2.1 3例患者临床特点 3例患者中男2例,女1例,年龄24~51岁,其中例1、例3为幼年起病,例2少年早期起病。例1、例2首发症状为下肢僵硬,例3为手部僵硬;例1、例2的肌强直症状主要累及肢体肌,例3除四肢外口轮匝肌及眼肌也受累;例1、例2均仅于运动起始时出现肌强直,例3除运动起始时出现肌强直外、长时间跑步时也出现强直;3例患者症状均于反复活动后缓解;3例患者中2例于冬季或寒冷时症状加重,另1例劳累或紧张时加重。查体示仅例3有叩击强直及骨骼畸形。
2.2 3例患者辅助检查结果 3例患者的CK均正常。肌电图均显示有强直电位。3例患者中有2例查下肢肌肉核磁均正常。例1、例3的肌肉病理均显示轻微肌源性病理改变,均出现肌纤维轻度大小不等,均见散在萎缩纤维,可见核内移及核聚集(见图2B);例2的肌肉病理未见明显异常(见图2A)。
A:例2HE染色示未见明显异常×100;B:例3HE染色示肌纤维轻度大小不等,少数散在小圆萎缩纤维及核内移纤维,偶见核聚集×100
2.3 3例患者基因检测结果 3例患者均发现CLCN1基因突变,共发现4个CLCN1基因点突变,其中3个为错义突变、1个为无义突变。例1患者在CLCN1基因8号外显子发现一处杂合突变,c.907T>C(胸腺嘧啶>胞嘧啶),导致氨基酸改变p.W303R(色氨酸>精氨酸),为已报道过的突变位点;该家系中其他成员拒绝行基因检测。例2患者在CLCN1基因6号外显子发现一处杂合突变,c.762C>G(胞嘧啶>鸟嘌呤),导致氨基酸改变p.C254W(半胱氨酸>色氨酸),该突变位点未报道过;例2患者父亲及母亲拒绝行基因检测;例2患者DMPK基因CTG三核苷酸重复次数分别为12和12次(CTG重复次数正常范围534次)。例3患者CLCN1基因存在复合杂合突变,即外显子16的c.1876C>T(胞嘧啶>胸腺嘧啶)和外显子13的c.1408A>G(腺嘌呤>鸟嘌呤),分别造成p.R626*(精氨酸>终止)和p.M470V(甲硫氨酸>缬氨酸)氨基酸改变,前者为已报道过的突变位点,后者未报道过;其母亲及其子c.1876C>T位点存在杂合突变,其父亲c.1408A>G位点存在杂合突变,其妹此两位点均无突变(见图3)。
A:例1外显子8的 c.907T>C突变;B:例2外显子6的c.762C>G突变;C、D:例3外显子16的c.1876C>T 突变及外显子13的c.1408A>G突变
3 讨 论
3例患者幼年或少年早期起病,主要表现为运动起始肌肉僵硬、活动困难,重复运动后减轻,均无明显肌无力或肌肉萎缩,有或无阳性家族史,CK均正常,肌电图均显示有强直电位,骨骼肌病理提示轻微肌病样病理改变或正常,临床上高度怀疑先天性肌强直,二代测序均发现CLCN1基因突变,MC诊断明确。
1876年,Thomsen首先描述了常染色体显性遗传先天性肌强直,突出表现为强直、重复肌肉收缩后强直减轻;1957年,Becker描述了常染色体隐性遗传先天性肌强直,与显性型临床表现相似,强直分布更广泛,伴有短暂无力[4]。先天性肌强直起病年龄常为婴儿期到儿童期,也可青少年期发病[3,5],绝大多数以下肢先受累且较严重[4],本研究3例患者中2例(例1、例2)Thomsen型均以下肢肌强直为首发症状,例2患者强直之后波及手部肌,另1例(例3)Becker型以手部肌强直为首发症状,之后强直波及口轮匝肌、眼肌及下肢肌。MC患者的肌肉强直以休息一段时间后运动起始时明显,快速的随意运动或刺激也会诱发肌肉强直[1],本研究中2例显性型仅于运动起始时出现强直,另1例隐性型除运动起始时出现肌强直外、跑步时间长时也出现强直。据报道,寒冷、疲劳或饥饿时症状可加重[6,7],本研究3例患者中2例冬季时症状加重,另1例劳累或紧张时症状加重。
肌肉病理对鉴别非萎缩性肌强直和强直性肌营养不良非常重要。本研究中2例患者肌肉病理显示轻微肌病样病理改变,另1例肌肉病理未见明显异常。MC患者肌肉活检可正常,也可表现为肌源性改变,但肌纤维大小不等,肌纤维肥大,2B型纤维缺失,核内移以及线粒体异常聚集都不特异[1]。
强直性肌病包括非萎缩性肌强直和强直性肌营养不良,前者又包括CLCN1基因突变引起的MC和编码骨骼肌钠离子通道α亚单位的SCN4A基因突变引起的先天性副肌强直和钠通道肌强直等[2]。非萎缩性肌强直有时单纯依靠临床表现难以区分,强直性肌营养不良在疾病早期尚未出现肌肉无力和萎缩时临床上也难以和非萎缩性肌强直鉴别开。Sun等[8]发现30%~ 60% MC患者的临床诊断结论与基因检测结果相悖;Milla等[9]研究发现72例临床诊断为MC的先症者中33例发现CLCN1基因突变。因此,基因检测是MC确诊必需的。CLCN-1是介导骨骼肌细胞膜氯离子传导的电压依赖性离子通道,该通道在稳定肌肉静息电位和促进动作电位的复极化中起着重要的作用,CLCN1基因的突变可能导致通道开放率下降,使膜过度兴奋,表现为肌强直[1,6]。至今,CLCN1基因已有超过200个致病突变被识别,其中大多数是点突变[9]。CLCN1基因突变引起常染色体显性或隐性遗传的MC,一些突变同时表现出两种遗传模式,但机制尚不清楚[10]。本研究中3例患者发现的4个突变位点均为点突变,其中2例为单杂合突变、符合常染色体显性遗传模式,1例为复合杂合突变、符合常染色体隐性遗传模式。
MC多呈良性过程,多于成年后症状趋于稳定,早期诊断明确可帮助及早判断患者预后。先天性肌强直的治疗原则是降低肌膜的兴奋性,不是所有的患者都需要治疗除非肌强直明显影响患者的生活,美西律被发现能有效控制强直症状且可被广泛耐受[2]。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突