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肢带型肌营养不良
中华神经科杂志, 2019,52(7) : 573-581. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-7876.2019.07.011
摘要

肢带型肌营养不良(LGMD)是一组临床表现为肢带肌无力及萎缩、具有遗传异质性的肌肉疾病。在国内,LGMD是除迪谢内/贝克型肌营养不良、面肩肱肌营养不良及强直性肌营养不良外,发病率最高的一种肌营养不良。LGMD多在少年或成人起病,常就诊于神经内科。因其表现为四肢近端无力,容易与炎性肌病、代谢性肌病等混淆。最终诊断依赖于肌肉活体组织检查免疫组织化学染色、免疫印迹及基因检测。我国的LGMD2B(dysferlinopathy)及LGMD2A(calpainopathy)约占LGMD总数的74.3%。其中LGMD2B比例最高,多在19~27岁起病,早期可以表现为无症状高肌酸激酶血症,中后期绝大部分患者进展为肢带综合征,伴小腿后群变细及血肌酸激酶水平显著升高。第二常见的是LGMD2A,多在7~18岁起病,以伴或不伴翼状肩/跟腱挛缩的肢带综合征为主要表现,血肌酸激酶水平常升高。目前LGMD尚无有效的治疗手段,但自然史研究及基因治疗临床试验为LGMD患者的治疗带来了新的希望。

引用本文: 罗苏珊, 卢家红. 肢带型肌营养不良 [J] . 中华神经科杂志, 2019, 52(7) : 573-581. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-7876.2019.07.011.
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肢带型肌营养不良(limb-girdle muscular dystrophies,LGMD)是由Walton和Nattrass于1954年提出的一组以肢带肌无力为主要临床表现的肌肉疾病,用以区别Duchenne型、面肩肱型等已知的肌营养不良症。LGMD有共同的临床特点:多在青少年至成年起病,以肩胛带和骨盆带肌不同程度的无力、萎缩为主要表现,伴血清肌酸激酶(creatine kinase)正常至显著升高。但肢带综合征的临床表现并非这一组疾病所特有,其他肌肉疾病亦可有类似表现。本组疾病在遗传方式、起病年龄、病情进展等方面存在很大的异质性,但限于当时诊断手段有效,在提出该病后的40年内对于此病的研究并无很大进展。

直到20世纪90年代后,随着分子生物学的发展,人们才对本组疾病的认识有了较大突破。其临床表型和基因型的关系一直是许多学者研究的热点。近年来随着基因诊断和治疗技术的发展,为LGMD患者的遗传咨询及精准治疗带来了新的希望[1,2]

一、LGMD的诊断流程

LGMD患者初诊时往往表现为四肢近端无力,需进行充分的临床评估、电生理检查、血生化检测及肌肉活体组织检查(活检),才能得出初步诊断,最终确诊依赖于基因检测(图1)。

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图1
肢带型肌营养不良临床诊断流程图
Figure 1
Diagnostic flowchart of limb-girdle muscular dystrophies
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图1
肢带型肌营养不良临床诊断流程图
Figure 1
Diagnostic flowchart of limb-girdle muscular dystrophies
二、LGMD的分类与分型
(一)LGMD的经典分型

1995年欧洲神经肌病中心工作组根据遗传方式将LGMD分为LGMD 1型(常染色体显性遗传)和LGMD 2型(常染色体隐性遗传),并按发现致病基因先后顺序及缺损蛋白的不同进行亚型分类。随着人们对于分子学和发病机制认识的不断加深,LGMD亚型也随之不断增多,至2017年LGMD的亚型增多至35种(表1)。

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表1

肢带型肌营养不良经典分型对应基因及蛋白

Table 1

Classical subtypes of limb girdle muscular dystrophies and according gene/protein

表1

肢带型肌营养不良经典分型对应基因及蛋白

Table 1

Classical subtypes of limb girdle muscular dystrophies and according gene/protein

经典分类基因定位基因产物蛋白相应疾病
LGMD 1A5q31.2MYOTmyotilinZ盘蛋白病
LGMD 1B1q21.2LMNAlamin A/C核膜蛋白病
LGMD 1C3p25.3CAV3caveolin3小凹蛋白病
LGMD 1D7q36DNAJB6DNAJB6Z盘蛋白病
LGMD 1E2q35DESdesminZ盘蛋白病
LGMD 1F7q32TNPO3transportin 3核膜蛋白病
LGMD 1G4q21HNRNPDL异质核糖蛋白D样蛋白RNA结合蛋白
LGMD 1H3p23p25.1未知未知未知
LGMD 1I15q15CAPN3calpain3calpain蛋白病
LGMD 2A15q15CAPN3calpain3calpain蛋白病
LGMD 2B2p13DYSFdysferlin膜修复缺陷肌营养不良
LGMD 2C13q12SGCGγsarcoglycansarcoglycan蛋白病
LGMD 2D17q21SGCAαsarcoglycansarcoglycan蛋白病
LGMD 2E4q12SGCBβsarcoglycansarcoglycan蛋白病
LGMD 2F5q33SGCDδsarcoglycansarcoglycan蛋白病
LGMD 2G17q12TCAPtelethoninZ盘蛋白病
LGMD 2H9q33TRIM32tripartite motif containing32泛素化酶
LGMD 2I19q13FKRPfukutin相关蛋白αDG蛋白病
LGMD 2J2q24TTNtitinZ盘蛋白病
LGMD 2K9q34POMT1proteinO甘露糖转移酶1αDG蛋白病
LGMD 2L11p14ANO5anoctamin5膜修复缺陷肌营养不良
LGMD 2M9q31FKTNfukutinαDG蛋白病
LGMD 2N14q24POMT2proteinO甘露糖转移酶2αDG蛋白病
LGMD 2O1p32POMGnT1proteinOmannose β 1,2NacetylglucosaminyltransferaseαDG蛋白病
LGMD 2P3p21DAG1αDGαDG蛋白病
LGMD 2Q8q24PLEC1plectin 1Z盘蛋白病
LGMD 2R2q35DESdesminZ盘蛋白病
LGMD 2S4q35TRAPPC11transport protein particle complex 11αDG蛋白病
LGMD 2T3p21GMPPBGDPmannose pyrophosphorylase BαDG蛋白病
LGMD 2U7p21ISPDisoprenoid synthase domaincontaining proteinαDG蛋白病
LGMD 2V17q25GAAα1,4glucosidase糖原累积病(Ⅱ)
LGMD 2W2q14LIMS2LIM and senescent cell antigenlike domains 2Z盘蛋白病
LGMD 2X6q21POPDC1popeye domaincontaining protein 1核膜蛋白病
LGMD 2Y1q25.2TOR1AIP1torsinA interacting protein 1核膜蛋白病
LGMD 2Z3q13.33POGLUT1protein O葡萄糖基转移酶1αDG蛋白病

注:LGMD:肢带型肌营养不良

(二)LGMD新分类方法

随着新的致病基因逐渐被发现,原有的编号方法存在诸多掣肘,使LGMD2Z之后的新亚型无法继续编号,而很多临床表现符合肢带综合征的肌营养不良尚未被归类为LGMD。此外,不断增多的亚型数量并不易于临床工作者学习和熟悉。因此,LGMD的分类方法亟待更新。目前国际推荐的LGMD新分类系统有以下两种。

1.阿拉伯数字编码分类系统:

在LGMD显性及隐性两大类的前提下,以阿拉伯数字编码分类,其中隐性遗传的LGMD中大部分有一一对应的原经典分型(表2)。

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表2

肢带型肌营养不良新阿拉伯数字编号分型及对应经典分型

Table 2

Novel Arabic classification and classical subtypes of limb girdle muscular dystrophies

表2

肢带型肌营养不良新阿拉伯数字编号分型及对应经典分型

Table 2

Novel Arabic classification and classical subtypes of limb girdle muscular dystrophies

新分类基因定位基因产物对应经典分类
LGMD D17q36DNAJB6 
LGMD D27q32TNPO3 
LGMD D34q21HNRPDL 
LGMD D415q15CAPN3LGMD 1I
LGMD D521q22COL6A1 
 21q22COL6A2 
 2q37COL6A3 
LGMD R115q15CAPN3LGMD 2A
LGMD R22p13DYSFLGMD 2B
LGMD R317q21SGCALGMD 2D
LGMD R44q12SGCBLGMD 2E
LGMD R513q12SGCGLGMD 2C
LGMD R65q33SGCDLGMD 2F
LGMD R717q12TCAPLGMD 2G
LGMD R89q33TRIM32LGMD 2H
LGMD R919q13FKRPLGMD 2I
LGMD R102q24TTNLGMD 2J
LGMD R119q34POMT1LGMD 2K
LGMD R1211p14ANO5LGMD 2L
LGMD R139q31FKTNLGMD 2M
LGMD R1414q24POMT2LGMD 2N
LGMD R151p32POMGnT1LGMD 2O
LGMD R163p21DAG1LGMD 2P
LGMD R178q24PLEC1LGMD 2Q
LGMD R184q35TRAPPC11LGMD 2S
LGMD R193p21GMPPBLGMD 2T
LGMD R207p21ISPDLGMD 2U
LGMD R213q13POGLUT1LGMD 2Z
LGMD R2221q22COL6A2 
LGMD R236q22LAMA2 
LGMD R243p22POMGNT2 
2.基于LGMD相关蛋白功能的新分类:

第二种系统是基于LGMD相关蛋白的功能,将功能类似的LGMD亚型归为一类,便于记忆和理解(图2)。其中,可分为:(1)α-Dystroglycan蛋白病:包括LGMD2I(FKRP)、LGMD2K(POMT1)、2M(FKTN)、2N(POMT2)、2O(POMGNT1)、2P(DAG1)、2S(TRAPPC11)、2T(GMPPB)、2U(ISPD)及2Z(POGLUT1)等;(2)Calpain蛋白病:包括LGMD1I及LGMD2A(CAPN3)[3];(3)Caveolae相关肌营养不良:主要指LGMD1C(CAV)[4];(4)膜修复缺陷所致肌营养不良:DYSF突变所致的LGMD2B及ANO5突变所致的LGMD2L均属于本型;(5)核膜蛋白病:包括LGMD1B(LMNA)、LGMD1F(TNPO3)、LGMD2X(POPDC1)及LGMD2Y(LAP1B)等;(6)Sarcoglycan蛋白病:包括LGMD2C-F;(7)Z盘蛋白病:包括1A(Myotilin)、1D(DNAJB6)、1E/2R(DES)、2G(TCAP)、2J(TTN)、2Q(PLEC1)、2W(LIMS2);(8)其他肌营养不良:根据LGMD的经典分型,尚有5种亚型无法归类到上述7大类蛋白病中,包括:LGMD1G、LGMD1H、LGMD2H、LGMD2V及LGMD2W,均归于此类。

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图2
肢带型肌营养不良新数字编号(与表2中的编号相对应)分型对应蛋白在肌细胞内定位图(本图为原创)
Figure 2
Novel numerical classification of limb-girdle muscular dystrophies and the intracytoplasmic location of according protein
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图2
肢带型肌营养不良新数字编号(与表2中的编号相对应)分型对应蛋白在肌细胞内定位图(本图为原创)
Figure 2
Novel numerical classification of limb-girdle muscular dystrophies and the intracytoplasmic location of according protein
三、LGMD亚型的临床表现
(一)常染色体显性遗传LGMD
1.LGMD显性1型(LGMD D1):

本型与染色体7q36.3的DnaJ热休克蛋白家族6(DNAJB6)基因突变相关。DNAJ蛋白家族可强化热休克蛋白Hsp70功能,参与异常折叠蛋白的降解过程,也是多聚谷氨酰胺的抑制剂。常在38岁左右发病,表现为近端无力,下肢重于上肢,腘绳肌重于股四头肌。20%的患者伴有吞咽困难,部分患者出现肌肉萎缩及痉挛。血肌酸激酶往往正常或轻度升高。下肢肌肉MRI平扫在大腿以大收肌、半膜肌及股二头肌受累,小腿以比目鱼肌受累为著。肌肉病理可见镶边空泡伴TDP-43、LC3及SQSTM1表达升高,亦可见部分嗜酸性胞质体沉积。

2.LGMD显性2型(LGMD D2):

本型与染色体7q32.1上的transportin 3(TNPO3)基因突变有关。transportin 3的主要功能为运输富含丝氨酸/精氨酸的蛋白入核,病理机制为RNA介导的骨骼肌病。患者平均发病年龄为16岁,表现为对称的下肢近端无力,部分患者伴有翼状肩。到病程后期远端亦可受累,以指伸肌、胫前肌及趾伸肌为著。

3.LGMD显性3型(LGMD D3):

本型与染色体4q21.22的异质性核糖D样蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein D-like protein,HNRNPDL)编码基因突变有关[5]。HNRNPDL蛋白主要位于肌细胞核内,参与前信使RNA转录本特定外显子的剪切过程,也与transportin-1存在相互作用。多在37岁左右起病,表现为四肢近端乏力,腿部偶有痉挛,可伴指曲及趾曲受限,有50%的患者合并白内障。血清肌酸激酶可正常,亦可轻度升高至9倍左右。肌肉活检可发现肌纤维大小不一、肌束周围纤维化及个别坏死纤维。

4.LGMD显性4型(LGMD D4):

本型与染色体15q15.1的中性蛋白酶-3(calpain-3)蛋白编码基因CAPN3突变有关,主要为21 bp的读码框内删失。calpain-3是一个肌细胞胞质内的钙调蛋白水解酶,21 bp的框内删失突变株与CAPN3野生型共表达时引起细胞内calpain-3蛋白表达的明显减少(<15%正常值),提示常染色体显性遗传的突变引起了显性抑制作用(dominant-negative effect),影响正常calpain-3二聚体聚合及行使水解功能。本型发病年龄较晚,多在34(13~84)岁起病,较LGMD2A型的起病年龄晚16年。有50%的患者合并肌肉及背部疼痛,肢体无力症状较LGMD2A型轻,但受累肌群相似,均为椎旁肌、大腿近端、小腿内侧肌群及上肢近端。本型患者临床表现差异很大,严重者可丧失行走能力,但有部分患者持续无症状。血肌酸激酶在90%的患者中升高(169~9 000 U/L)。肌肉MRI提示椎旁肌、臀肌、腘绳肌、腓肠肌内侧头出现脂肪化。

5.LGMD显性5型(LGMD D5):

本型与染色体21q22.3上的COL6A1、COL6A2基因及2q37上的COL6A3基因突变相关,呈常染色体显性遗传。胶原6是肌细胞外间质的主要组分,在肌细胞与细胞外间质交联中发挥重要作用。本型又称为Bethlem肌病,主要表现为近端重于远端的肌无力,儿时较轻,逐步加重。若为相同基因的隐性突变则对应更为严重的Ullrich先天性肌营养不良。本型与其他LGMD相比,具有两大可供识别的显著特点:(1)关节挛缩:手指关节、腕部、肘部及踝部痉挛,严重患者甚至可出现脊柱侧弯。(2)皮肤改变:毛囊角质化、瘢痕体质、膝盖处"雪茄烟纸"般改变。血肌酸激酶范围可从正常到1 750 U/L。肌肉MRI以股外肌及腘绳肌外周受累、中央豁免为特点。肌肉活检可见肌纤维大小不一、分裂状纤维、核内移及结缔组织增生。

(二)常染色体隐性遗传LGMD
1.LGMD隐性1型(LGMD R1,原LGMD2A):

本型与15号染色体上的肌肉特异性钙激活calpain-3编码基因突变有关,绝大部分为单一核苷酸突变(60%~70%)。亦有30%~40%为小片段插入或缺失突变。所有突变分布在各外显子上,其中不乏一些热区,以第21号外显子突变最多。calpain-3并非骨架蛋白,但与titin连接,其功能与转录因子的调节有关。

本型是LGMD中最常见的亚型之一,尤其在东欧,占LGMD总人群的9%~30%,在中国约占总LGMD的24.8%。多于儿童或成人早期起病,大多数患者表现为轻度至中度的进展性肢体无力,下肢重于上肢,髋部和肩部内收肌群受累较各自外展肌群明显,多伴双侧翼状肩及跟腱挛缩,亦可出现肱肌萎缩(图3)。面肌、颈屈伸肌、咽喉肌和眼外肌不受影响。基因型与表型存在一定的关联:严重表型患者往往携带纯合无义突变。血清肌酸激酶可明显升高,随病程进展逐步降至正常。肌肉MRI大腿以后群、小腿以腓肠肌/比目鱼肌内侧头受累为著。肌肉病理呈肌营养不良样表现,多数可见肌内膜结缔组织增生,氧化酶染色可见分叶状纤维以及轮状纤维(图4)。肌肉组织的免疫印迹检测有助于诊断此病,calpain-3的94 000全蛋白及60 000、30 000降解蛋白均缺失则高度提示LGMD2A的诊断。但仅有23%的患者蛋白条带完全缺失;64 000条带完全缺失或严重减少,对LGMD2A的诊断的特异度可达94%,敏感度达64%。

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图3
肢带型肌营养不良隐性1型(原肢带型肌营养不良2A型)常伴有的双侧翼状肩(A)及肱二头肌相对萎缩(B)
Figure 3
Bilateral winging scapulaes (A) and biceps atrophy (B) in patients with limb-girdle muscular dystrophy R1 (limb-girdle muscular dystrophy 2A)
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图3
肢带型肌营养不良隐性1型(原肢带型肌营养不良2A型)常伴有的双侧翼状肩(A)及肱二头肌相对萎缩(B)
Figure 3
Bilateral winging scapulaes (A) and biceps atrophy (B) in patients with limb-girdle muscular dystrophy R1 (limb-girdle muscular dystrophy 2A)
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图4
肢带型肌营养不良隐性1型(原肢带型肌营养不良2A型)主要病理特点。轮状纤维(A:HE染色×200;C:还原型辅酶Ⅰ四唑氮还原酶染色×200)和虫蚀状纤维(B:细胞色素氧化酶染色×200)以及免疫印迹检测dysferlin及calpain-3蛋白结果(D,P1及P2为患者)
Figure 4
Muscle pathological features of limb girdle muscular dystrophy R1 (limb-girdle muscular dystrophy 2A). Swirled fiber (A: hematoxylin-eosinstaining ×200; C: nicotinamide adenine dinucleotide staining × 200); B: lobulated fiber cytochrome oxidase staining × 200; D: Western blotting of dysferlin and calpain-3 with muscle tissues (P1/P2 are limb-girdle muscular dystrophy 2A pateints)
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GAPDH:甘油醛-3-磷酸脱氢酶

图4
肢带型肌营养不良隐性1型(原肢带型肌营养不良2A型)主要病理特点。轮状纤维(A:HE染色×200;C:还原型辅酶Ⅰ四唑氮还原酶染色×200)和虫蚀状纤维(B:细胞色素氧化酶染色×200)以及免疫印迹检测dysferlin及calpain-3蛋白结果(D,P1及P2为患者)
Figure 4
Muscle pathological features of limb girdle muscular dystrophy R1 (limb-girdle muscular dystrophy 2A). Swirled fiber (A: hematoxylin-eosinstaining ×200; C: nicotinamide adenine dinucleotide staining × 200); B: lobulated fiber cytochrome oxidase staining × 200; D: Western blotting of dysferlin and calpain-3 with muscle tissues (P1/P2 are limb-girdle muscular dystrophy 2A pateints)
2.LGMD隐性2型(LGMD R2,原LGMD2B):

本型与染色体2p13的dysferlin编码基因突变有关。dysferlin蛋白位于肌细胞膜,不与dystrophin或sarcoglycans直接作用,dysferlin肌病可能与膜融合/修复受损密切相关,而膜损伤后导致的细胞内钙及氧化还原失衡,引起ATP及炎性因子异常释放亦是主要病理机制之一。dysferlin基因较为庞大,有55个外显子,其中约18%患者仅发现DYSF基因一个突变,可能有部分患者伴有大片段缺失,而突变类型主要为错义突变(26%~46%),其次为无义突变(18%~26%)。

LGMD R2早期可表现为无症状高肌酸激酶血症,血肌酸激酶可高达20 000 U/L,亦可表现为Miyoshi远端肌病,仅有双侧小腿后群萎缩(图5)。绝大多数患者到了疾病的中期,开始出现上楼、起立困难,1~16年内进展为上肢近端肌无力。肌肉MRI提示以腘绳肌、比目鱼肌及腓肠肌内侧头受累为著。肌肉病理改变多样,轻者仅见纤维大小不一、肌内膜结缔组织轻度增生;重者则大量充斥着脂肪组织和变性纤维。有研究报道约50%患者的肌内膜和血管周围有CD4+T细胞和巨噬细胞浸润,容易被误诊为多发性肌炎。但LGMD2B的炎性细胞不像多发性肌炎那样侵犯非坏死肌纤维。免疫染色可见肌膜dysferlin染色缺失或减少(图5)。dysferlin免疫染色异常可继发于其他骨架蛋白缺陷,因此确诊有赖于蛋白免疫印迹或基因筛查的结果。

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图5
肢带型肌营养不良隐性2型患者临床资料。A:肢带型肌营养不良隐性2型患者双侧小腿后群萎缩显著;B:蛋白质印迹可见患者dysferlin蛋白表达缺失(P1为患者);肌肉病理可见间质炎性细胞增多(C:HE染色 ×200;D:KP-1染色 ×200;E:LCA染色 ×200);F:dysferlin的免疫组织化学染色可见胞膜表达显著减少×200
Figure 5
Clinical data of limb-girdle muscular dystrophy R2 (LGMDR2). A: Bilateral calf atrophy in patients with LGMDR2; B: Western blotting with muscle sample showed dysferlin reduction in patients (P1 is the patient); muscle pathology revealed inflammatory cell infiltration in the interstitial space (C: HE staining × 200; D: KP-1 staining × 200; E: LCA staining × 200); F: dysferlin reduction immunohistochemical staining ×200
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GAPDH:甘油醛-3-磷酸脱氢酶

图5
肢带型肌营养不良隐性2型患者临床资料。A:肢带型肌营养不良隐性2型患者双侧小腿后群萎缩显著;B:蛋白质印迹可见患者dysferlin蛋白表达缺失(P1为患者);肌肉病理可见间质炎性细胞增多(C:HE染色 ×200;D:KP-1染色 ×200;E:LCA染色 ×200);F:dysferlin的免疫组织化学染色可见胞膜表达显著减少×200
Figure 5
Clinical data of limb-girdle muscular dystrophy R2 (LGMDR2). A: Bilateral calf atrophy in patients with LGMDR2; B: Western blotting with muscle sample showed dysferlin reduction in patients (P1 is the patient); muscle pathology revealed inflammatory cell infiltration in the interstitial space (C: HE staining × 200; D: KP-1 staining × 200; E: LCA staining × 200); F: dysferlin reduction immunohistochemical staining ×200
3.LGMD隐性3~6型(LGMD R3/R4/R5/R6,原LGMD2D/E/C/F):

LGMD隐性3~6型分别与17q21.33、4q12、13q12.12及5q33.3的α-sarcoglycan、β-sarcoglycan、γ-sarcoglycan和δ-sarcoglycan编码基因突变有关,统称为sarcoglycan肌病。其中α-sarcoglycan的编码基因SGCA突变多位于细胞外结构域,Arg77Cys为常见突变;β-sarcoglycan的编码基因SGCB突变以Ser114Phe常见;γ-sarcoglycanopathy患者发生的突变位置多导致蛋白C端功能丧失;而δ-sarcoglycan的编码基因突变多为框移或终止密码子突变,如del656C,错义突变Glu262Lys亦较为常见。

本亚型约占LGMD的10%,起病于1~15岁。最初表现为骨盆带肌无力,随后1~3年内累及肩带肌。股四头肌和肱三头肌等近端伸肌受累相对次于近端屈肌。体检常见腓肠肌肥大、翼状肩、巨舌以及脊柱过度前凸。心脏受累常见。血清肌酸激酶明显升高,可为正常上限的5~120倍。由于sarcoglycan的α、β、γ、δ 4个亚单位结合紧密,一个亚单位的缺陷会造成其他亚单位的丢失,故免疫染色不能区分上述几种类型,确诊需借助于蛋白免疫印迹和基因检测。

4.LGMD隐性7型(LGMD R7,原LGMD2G):

致病基因定位于17q12的telethonin基因(TCAP)。该类型在巴西及欧洲家系中首先被报道,突变类型以点突变及小片段删失为主。telethonin位于肌小节的Z线上,与titin蛋白有交联,可为其他肌节蛋白提供结合位点以保证肌节的装配。LGMD2G起病于儿童期,平均发病年龄为12.5岁。最初表现为行走、奔跑、上楼梯等困难,踝背屈无力(表现为足下垂)。肌萎缩以上肢近端明显,下肢近端和远端肌群均可累及,血清肌酸激酶在疾病早期可增高3~30倍。肌肉活检可见肌纤维多有边缘空泡。免疫组织化学可见肌质telethonin缺失而肌核存在,Z盘的其他肌节蛋白(titin、myotilin和a-actinin)表达正常。

5.LGMD隐性8型(LGMD R8,原LGMD2H):

本型由位于9q33.1上的TRIM32(tripartite-motif containing gene 32)基因突变所致,多为D487N纯合突变。TRIM32是一种E3-泛素连接酶,催化泛素转运至靶蛋白,病变将导致正常降解的蛋白不断堆积,引起肌纤维损害。患者多在20~30岁起病,最初累及股四头肌和骨盆带肌,以后发展至上肢近端肌、肱桡肌和胫前肌群。斜方肌和二头肌较易受累而胸肌较少累及,患者呈"向内耸肩姿势"。面肌可轻度受累。肌肉MRI平扫可见大腿后群重于前群,小腿后群、胫前肌受累显著。血清肌酸激酶正常或增高至10余倍。

6.LGMD隐性9型(LGMD R9,原LGMD2I):

本型与19q13.32上fukutin相关蛋白(FKRP)的基因缺陷有关,在丹麦及英国常见,热点为C826A。FKRP广泛分布于人体组织中,以骨骼肌、心脏及胎盘组织表达最高。FKRP是一种糖基转移酶,在细胞表面的分子修饰中发挥作用。此基因最先在先天性肌营养不良症1C中发现,随后证实LGMD2I也由其突变所致。本型于0.5~27.0岁发病,多数患者在症状继续加重前可稳定数年至10年,于30~40岁仍保留行走能力。病初累及骨盆带肌,随后进展至下肢远端肌和上肢近端肌。常有腓肠肌肥大和脊柱前凸,无翼状肩。病初可出现明显的呼吸和心脏功能异常,多数患者最大肺活量降低50%以上,心脏超声检查可见左心室功能异常。血清肌酸激酶可明显升高,达1 000~8 000 U/L。肌肉活检示肌营养不良样表现,部分患者可有Ⅰ型纤维优势。蛋白免疫印迹可见laminin-a2和a-dystroglycan表达减少。

7.LGMD隐性10型(LGMD R10,原LGMD2J):

本型由位于染色体2q31.2的titin基因突变所致,在芬兰人群中有奠基者突变11 bp插入缺失(FINmaj),其余与LGMD相关的突变多位于第364号外显子上。titin蛋白从Z线到M线跨越半个肌节,含有calpain-3的配体结合位点。多于儿童起病,以肩带肌和骨盆带肌无力为主要表现,发病20年后患者丧失行走能力。部分患者有心脏病变。血清肌酸激酶水平极少增高4倍以上。蛋白免疫印迹可见M线的titin和calpain-3缺失。

8.LGMD隐性11型(LGMD R11,原LGMD2K):

本型由位于染色体9q34.13的O-mannosyltransferase 1(POMT1)基因突变所致,与α-dystroglycan糖基化相关。患者的临床表型与POMT1蛋白酶活性密切相关。多于儿童后期起病,可出现疲乏、爬楼及奔跑困难等症状。早期可出现肌肉假肥大,无力以近端为主,逐渐加重。50%的患者可合并踝关节挛缩,60%的患者可出现智能发育迟滞(智商50~60),偶伴小脑畸形,30%存在扩张型心肌病(左心室扩张)。血肌酸激酶可异常升高达9~40倍。肌肉病理提示肌营养不良样改变,a-dystroglycan染色可减弱或消失。

9.LGMD隐性12型(LGMD R12,原LGMD2L):

本型与染色体11p14.3的Anoctamin 5(ANO5)基因突变相关,在欧洲地区可占总LGMD的10%~20%,女性较少受累。ANO5突变以第13号外显子区的剪切突变为多(C1295G)。ANO5蛋白位于肌细胞内,为整合胞膜糖蛋白,主要作用在于促进肌细胞再生及骨细胞再生。本型患者临床早期可表现为无症状高肌酸激酶,到后期发展为肢带综合征。起病年龄多在33~43岁左右,以股四头肌不对称受累为著。下肢肌无力重于上肢,肱二头肌受累明显。86%的患者有肌肉痉挛性疼痛,部分合并腓肠肌假肥大。肌肉MRI平扫提示股内肌、腘绳肌及大收肌的早期萎缩。血肌酸激酶可波动在正常至35 000 U/L。肌肉病理提示肌细胞坏死及新生,核内移及分裂纤维,在2例患者的肌肉病理中可见空泡样改变。

10.LGMD隐性13型(LGMD R13,原LGMD2M):

本型与染色体9q31.2上的Fukutin基因(FKTN)突变密切相关,目前有5个家系报道,多分布在葡萄牙、土耳其及法国。主要突变类型为终止密码子及错义突变。临床多表现为幼年起病的肌张力降低、运动发育迟滞(最小可在6个月内发病),多为中轴肌、近端肌无力重于远端肌肉。面肌偶可受累,经激素治疗后可有改善。到病程后期,多数肌肉可出现萎缩,也可有小腿后群及舌体的肥大。部分患者可出现智能轻度下降。血肌酸激酶可显著升高。肌肉活检提示肌营养不良样改变,糖基化α-dystroglycan染色可接近完全缺失。

11.LGMD隐性14型(LGMD R14,原LGMD2N):

本型与染色体14q24.3上的O-mannosyltransferase 2基因(POMT2)突变密切相关,目前有16例患者报道。POMT2蛋白功能主要也与糖基化相关。可于出生后至55岁间起病,近端无力重于远端,下肢重于上肢,偶伴有小腿后群肥大及翼状肩。部分患者可出现智能轻度下降。血肌酸激酶波动在300~5 000 U/L。肌肉MRI平扫提示腘绳肌、椎旁肌及臀部肌肉受累。头颅MRI平扫提示30%症状最为严重的患者有白质异常信号。肌肉活检提示肌营养不良样改变,糖基化α-dystroglycan染色明显减少。

12.LGMD隐性15型(LGMD R15,原LGMD2O):

本型与染色体1p34.1上的POMTGnT1(O-linked mannoseβ1,2-N-acetylglucosaminyltransferase)基因突变密切相关。该蛋白主要进行O-Mannosyl糖基化,负责转移N-acetylglucosamine残基到O-linked mannose。LGMD亚型相对于同一基因突变所致的先天性肌营养不良较轻,多于12岁起病,近端无力重于远端,可伴有颈部无力。小腿后群及大腿前群早期可出现肥大,腘绳肌及三角肌萎缩明显。部分患者出现踝关节挛缩。但无智力障碍及心脏受累。血肌酸激酶可显著升高达5 000 U/L。肌肉活检提示肌营养不良样改变,糖基化α-dystroglycan染色可呈不同程度减少。

13.LGMD隐性16型(LGMD R16,原LGMD2P):

本型与染色体3q21.31上的DAG1(dystrophin-associated glycoprotein 1)基因突变密切相关,主要报道于土耳其和英国家系,以Thr192Met纯合突变为主。该蛋白是dystroglycan complex的主要组分,突变将影响dystroglycan 1蛋白的糖基化及其与LARGE蛋白的交联。患者多在10岁内起病,可伴有疲乏感,爬楼及跑步时无力明显。大腿和小腿后群可出现轻度肥大,进展缓慢,50%的患者伴有踝关节挛缩。血肌酸激酶显著升高,肌肉病理可见肌纤维大小显著不等,新生增多及肌束间结缔组织增多。α-dystroglycan免疫染色提示部分减少。

14.LGMD隐性17型(LGMD R17,原LGMD2Q):

本型与染色体8q24.3上的Plectin基因(Plec1)突变有关,多为错义、终止密码子突变及小片段缺失/重复。Plectin蛋白主要行使细胞骨架连接的功能,维持肌细胞的完整性。患者多在儿童期起病,行走年龄延迟。近端无力重于远端,面部及眶周肌肉无受累。多在青春期进展,成人期丧失行走能力。血肌酸激酶可升高至3 000~5 500 U/L。肌肉病理可见肌营养不良样改变,2型纤维占优势,免疫组织化学染色可见desmin异常沉积。

15.LGMD隐性18型(LGMD R18,原LGMD2S):

本型与染色体4q35.1上的TRAPPC11(trafficking protein particle complex,subunit 11)基因突变有关,突变类型多为错义、删失及剪切突变。TRAPPC11蛋白主要作用为促进内质网至高尔基体的囊泡运输,其突变将导致高尔基体功能丧失,蛋白经高尔基体修饰运输到细胞表面时间延长,囊泡相关蛋白LAMP1及LAMP2异常。患者多于幼儿或儿童期起病,近端受累为著,下肢重于上肢,面部肌肉可有轻度肌源性损害,伴轻度翼状肩。部分可有智能障碍,偶伴癫痫、共济失调及下肢肌张力增高等。血肌酸激酶升高至300~9 000 U/L。头颅MRI可见正常或轻度大脑及小脑萎缩。肌肉病理可见肌纤维大小不一,伴有坏死和新生、核内移,肌束间结缔组织增生。

16.LGMD隐性19型(LGMD R19,原LGMD2T):

本型与染色体3p21.31的GMPPB(mannose-1-phosphate guanyltransferase beta)基因突变有关,多为错义突变(Asp27His、Arg287Gln、Pro32Leu及Cys266Tyr)。GMPPB蛋白催化GDP-mannose生成,而后者为4大糖基化通路的关键蛋白。因此GMPPB突变可导致糖基化底物蛋白的缺陷。本型发病年龄跨度较大,为出生至40岁左右。肢体无力以近端为著,缓慢进展。部分可出现横纹肌溶解及肌肉痉挛,偶伴小腿肌肉肥大,可有学习困难。由于GMPPB蛋白突变亦可导致肌接头障碍,患者可有波动性肌肉无力,重复电刺激低频阳性,血肌酸激酶异常增高[4,5]。肌肉病理可见肌病样改变,免疫染色可见α-dystroglycan减少。

17.LGMD隐性20型(LGMD R20,原LGMD2U):

本型与染色体7p21.2的ISPD(isoprenoid synthase domain containing)基因突变有关。ISPD蛋白与O-mannosylation相关,作用于Lamin结合糖基的合成。可在儿童早期发病,伴有四肢肌张力降低,步态异常及Gowers征阳性。四肢乏力以近端为主,慢性进展,通常在12岁以内就丧失行走能力。肌肉容积增大,可伴左心功能轻度降低。血肌酸激酶可升高至700~9 000 U/L。肌肉病理可见肌纤维大小不等,肌束间结缔组织增生,免疫染色可见α-dystroglycan完全缺失或严重减少,Laminin-α2减少。

18.LGMD隐性21型(LGMD R21,原LGMD2Z):

本型与染色体3q13.33的POGLUT1(protein O-glucosyltransferase 1)基因突变有关,POGLUT1蛋白主要作用于Notch蛋白的翻译后修饰,其突变将导致Notch蛋白的O-glucosyltransferase激酶活性下降,从而影响肌肉细胞发育。患者多于30岁左右起病,表现为肢体近端无力,下肢重于上肢,到40岁左右呼吸肌可能受累。本型进展缓慢,但部分到后期可能需要依赖轮椅。头颅MRI平扫多正常。肌肉病理提示肌纤维大小不等、间质增生、卫星细胞减少。免疫染色可见α-dystroglycan糖基化减少。血肌酸激酶可正常或轻度升高。

19.LGMD隐性22型(LGMD R22,原属于先天性肌营养不良):

本型由染色体21q22.3上的Collagen Ⅵ的α2亚基(COL6A2)基因突变所致,与LGMD隐性表型相关的突变为Q819X的纯合突变。多于2~4岁起病,伴有关节挛缩。四肢近端及远端肌无力,可有肺功能下降。血肌酸激酶可轻度升高1.5倍。免疫荧光染色可见胶原Ⅵ在基底膜上表达不连续,毛细血管上表达缺失。

20.LGMD隐性23型(LGMD R23,原属于先天性肌营养不良):

本型与染色体6q22.33上的Laminin α2亚基(LAMA2)基因突变相关。Laminin α2(Merosin)主要位于肌肉、皮肤、神经系统的基底膜上。临床多在1~59岁起病,可有四肢轻度无力,偶伴小腿后群肥大。患者多伴中枢神经系统病变,可表现为癫痫或智能下降。头颅MRI平扫提示大部分患者存在白质脑病。血肌酸激酶可升高至1 000 U/L。肌肉活检提示肌病样改变,可伴镶边空泡,部分有炎性细胞浸润。

21.LGMD隐性24型(LGMD R24,原属于先天性肌营养不良):

本型与染色体3p22.1上的GTDC2(glycosyltransferase-like domain-containing protein 2)基因突变相关。GTDC2蛋白在脑组织、骨骼肌、心脏及肾脏中高表达,可能参与了α-dystroglycan的糖基化过程。患者多在11个月龄至13岁起病,表现为近端无力伴小腿假肥大,面部肌肉无受累。2例患者表现为智能受损。血肌酸激酶可波动在300~4 000 U/L。肌肉活检提示肌肉组织纤维化,再生增多,核内移。α-dystroglycan的糖基化染色可表现为完全缺失。

四、LGMD的鉴别诊断

LGMD在临床上需与其他肌营养不良症相鉴别:(1)假肥大型肌营养不良症:本病在临床上与经典分型LGMD 2C/2D/2E/2F极易混淆,但可借助X-性连锁隐性遗传、男性患病、病情进展快、肌肉病理dystrophin免疫染色缺失等特点相鉴别。(2)面肩肱型肌营养不良症:可借助典型的面、肩、肱肌萎缩无力,三角肌保留等鉴别。某些神经肌病以四肢近端无力为主要表现,在临床上酷似LGMD,亦需予以鉴别,如:(1)炎性肌病:虽以近端肌肉无力为主要表现,但可根据起病急、症状有波动、激素治疗效果佳等进行鉴别;(2)脊肌萎缩症或肯尼迪病:可借肉跳、舌肌纤颤及电生理检查等进行鉴别;(3)慢性吉兰-巴雷综合征:可借有感觉异常、脑脊液蛋白细胞分离、电生理示神经传导速度减慢、激素有效等相互鉴别。

五、LGMD的治疗进展

本组疾病无特效治疗,仍以支持治疗为主,关节活动锻炼、跟腱挛缩松解、矫形器具及康复锻炼对维持功能有一定帮助。心脏受累者需密切随访心电图或心脏超声,房室传导阻滞严重者需安装起博器,扩张型心肌病伴心衰者在条件许可下可行心脏移植。目前在FKRP突变小鼠上发现核糖醇可提高糖基化α-dystroglycan表达,从而改善肌力,但更多的治疗探索正在进行中[6,7]

近年来,基因治疗及细胞治疗在动物试验中显示了良好前景。对于LGMD的临床队列随访及自然史研究正在全球火热进行中,以LGMD2B、LGMD2A及LGMD2E等为首,为即将到来的新治疗做了很好的铺垫。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

利益冲突
Conflicts of interest:

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单选题(授予Ⅱ类学分说明及答题二维码见杂志内活插页)

1.肢带型肌营养不良的遗传方式不包含以下哪项?

A.常染色体显性遗传

B.常染色体隐性遗传

C. X连锁遗传

2.肢带型肌营养不良在中国的患病率高于以下哪一类肌营养不良?

A.迪谢内肌营养不良/贝克型肌营养不良

B.眼咽型肌营养不良

C.面肩肱肌营养不良

3.以下哪一类肢带型肌营养不良不是常见的亚型?

A.肢带型肌营养不良2A型

B.肢带型肌营养不良2B型

C.肢带型肌营养不良1A型

4.以下哪一个是肢带型肌营养不良的最终确诊依据?

A.肌肉磁共振成像

B.肌肉病理符合肌营养不良

C.基因检测

5.根据肢带型肌营养不良2B型在临床及肌肉病理上的特点,最容易被误诊为以下哪一类肌肉疾病?

A.脊肌萎缩症

B.炎性肌病

C.强直性肌营养不良

参考文献
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Ortiz-VitaliJL, DarabiR. iPSCs as a platform for disease modeling, drug screening, and personalized therapy in muscular dystrophies[J]. Cells, 2019, 8(1): DOI: 10.3390/cells8010020.
 
 
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