Becker型肌营养不良一例报道及病理分析

进行性肌营养不良 (progressive muscular dystrophy, PM D) 是一组原发于肌肉组织的遗传代谢性疾病, 特点是进行性加重的肌萎缩与无力。其中, 常见的类型为X染色体连锁隐性遗传的Duchenne型肌营养不良 (DMD) 和Becker型肌营养不良 (BMD) 。D M D为儿童肌营养不良中最常见的类型, 占活产男婴1/3000~1/4000 (欧美) 和1/22000 (日本) 。BMD被称为良性肌营养不良, 较DMD罕见, 占活产男婴的3~6/100 000[1], 起病较晚, 临床进展也较缓慢。此外, 还有肢带型肌营养不良 (L G M D) 、面-肩肱型肌营养不良 (F S H/F S H D) 、眼咽肌型肌营养不良 (OPMD) 和远位型肌营养不良 (DD) 等类型。目前国际上尚未有统一的分类标准。本文从常规生化检查、免疫组化病理和肌肉超微结构等方面早期诊断1例B M D, 现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

患儿, 男, 2岁8个月。发现被遗弃1h余入院。入院后查体:T37.0℃, RR 26次/min, HR 90次/min, WT 15Kg, HT 90cm, 头围49cm, 胸围54cm。神志清, 精神反应可, 发育营养中等, 面色可, 全身皮肤黏膜未见异常, 步入病房, 步态正常, 对新环境较恐惧, 查体尚合作。全身浅表淋巴结未及。咽不红, 呼吸平稳, 两肺呼吸音清, 未闻及啰音。心音有力, 律齐。腹软, 无肌卫, 肝脾肋下未及。无特殊面容, 无吞咽障碍和饮水呛咳, 无声音嘶哑, 无眼睑下垂, 眼球运动无受限, 双侧瞳孔规则, 等大等圆, 0.2cm×0.2cm, 对光反射存在。四肢活动自如, 肌力、肌张力无特殊异常, 无肌肉萎缩和肌假性肥大。能独走、奔跑、跳跃。左、右腓肠肌周径均为22cm。

1.2 入院后辅助检查

1.2.1 常规实验室检查

血常规:Hb115g/L, RBC4.29×1012/L, WBC5.8×109/L, N42.2%, L51.8%, Plt192×109/L。C R P<1 m g/L。E S R 7 m m/h。生化检查:A L T 9 3~2 8 7 u/L, AST53~221u/L, LDH374~786u/L, CK1760~16080u/L (CK参考值<308u/L;多次复查CK, 均为高度异常, 结果见表1) , CK-MB36~273u/L, TC3.8~4.5mmol/L, HDL1.35~1.66mmol/L, LDL2.19~2.31mmol/L, TG0.58~1.17mmol/l, Glu4.9mmol/L, 余无特殊。胸片见心影大小在正常范围。ECG示正常心电图。超声心动图无特殊。头颅CT无异常。肝、胆、胰、脾、双肾B超均无异常。眼底检查未见异常。肌电图示:双侧腓肠肌和右股直肌放松状态下未见纤颤电位、正相电位、束颤电位和肌强直电位。

1.2.2 肌肉病理检查

左肱二头肌肌肉病理诊断报告提示:H&E染色中, 肌纤维大小不等, 直径在5~60μm;可见散在变性、再生和坏死肌纤维, 肌间质有轻度增生。中心核在10%左右。Gomori Trichrome染色中未见碎红肌纤维, 可见不透明肌纤维散在。PAS染色中, 糖原成分未见沉积。ORO染色中可见脂滴轻度存在。在酶组织化学染色中, NADH染色未见靶样结构。SDH、COX、SDH/COX、AMP酶活性未见异常。在变性肌纤维中ACP酶活性增高。在ATPase反应中, 肌纤维类型分化不佳。在免疫组织化学染色中, 肌纤维膜上的Dys-R端及Dys-N端结构域蛋白未见缺乏, DysC端结构域蛋白呈断续或连续的弱阳性表达, 肌聚糖蛋白 (dystroglycan) -β及α、β、γ、δ-sarcoglycans蛋白未见缺乏。病理结论:符合肌营养不良病理改变。诊断Becker型肌营养不良。

1.2.3 肌肉活检超微结构观察

部分Z线不规则增粗 (图1, 图2) , 部分肌丝结构溶解 (图1) , 肌丝间可见少量脂滴泡 (图3) 。

1.3

入院观察2个月期间, 患儿未出现上下楼困难、下蹲后起立困难、行走缓慢、吞咽障碍、眼睑下垂、眼球活动受限和抬臂困难等运动受限的表现, 运动发育同同龄儿, 语言发育稍落后于同龄儿。查体腓肠肌周径未有明显增大。住院期间先后出现4次呼吸道感染, 有发热、流涕、咳嗽, 予以抗感染治疗后症状消失。行肱二头肌活检病理明确诊断后, 予以葡萄糖酸钙和叶酸口服。

2 病例分析

DMD/BMD是X染色体上的同一部位不同等位基因改变的隐性遗传病, 故主要见于男性。DMD/BMD基因是目前所知的最大的人类基因之一, 位于X染色体p21, 跨越2.4Mb。它有79个外显子, 编码抗肌萎缩蛋白 (dystrophin) 。这种蛋白维持了骨骼肌细胞膜的完整性, 它的缺陷导致了细胞外Ca2+内流和骨骼肌细胞的最终破坏[2~3]。65%DMD/BMD的病例中, 60%存在部分基因缺失, 5%有不同程度的基因复制。基因突变主要发生在外显子3~7和44~55这2个位点。35%的病例是由于点突变和小的基因片段的丢失或插入导致了疾病的发生[4~6]。DMD和BMD基因表达的区别为dystrophin的读取, DMD的编码蛋白几乎缺如 (不足正常人的3%) , 而BMD编码蛋白主要是分子量的改变 (85%) 或蛋白含量减少 (15%) [1]。在免疫组化病理中, DMD病人dystrophin蛋白完全缺失, 而BMD病人蛋白数量减少 (为正常的10%~40%) 或结构改变, 即dystrophin蛋白部分存在[7]。该患儿为弃儿, 其家族史无法追踪, 遗传学背景不详, 故无法对患儿及家族成员进行血DNA对比分析, 明确其基因改变。

发病前期, 包括刚出生时DMD/BMD的血清CK就持续高于正常水平, 测定值通常高达15000~35000IU/L (正常<160IU/L) 。由于肌肉萎缩的数目减少, 在发病后期血清CK水平可能低于发病早期。该患儿多次测定CK值, 范围为1760~16080u/l, 为正常CK参考值的5~50倍, 符合DMD/BMD的CK特点。但该患儿CK值在短期内出现明显波动, 排除心肌损害、剧烈运动、感染、血清溶血等原因所致的CK反复波动, 考虑CK的改变仍为疾病本身所致。

肌肉活检具有诊断意义并可显示特征性改变[8]。PMD各临床类型在显微镜下均呈肌源性分布的特点, 即萎缩的肌纤维与肥大的肌纤维镶嵌存在[8]。肥大的肌纤维直径可达100~150μm, 横切面上易见。由于肌纤维萎缩或消失, 肌膜核相对集中, 在纵切面上易见到链状核。肌纤维的改变包括变性和坏死等, 肌纤维再生在嗜碱性染色中可见。肌萎缩逐渐进展, 肌内衣及肌束衣的胶原纤维增生, 脂肪细胞浸润, 萎缩严重者肌纤维呈极度萎缩或消失, 代之以大量结缔组织及脂肪组织。通过酶组织化学及特殊染色有助于疾病的进一步鉴别, 如ATP酶反应对于区分Ⅰ、Ⅱ型肌纤维的类型很有帮助。Ⅰ型 (慢缩或红) 纤维, 含有较多的线粒体和肌红蛋白, 它利用有氧氧化供给能量;Ⅱ型 (快缩或白) 纤维, 含有较多的糖原, 它通过无氧糖酵解方式产生能量。NADH-TR通过反映氧化酶活性而确定纤维类型, 虽然其特异性较ATP酶差, 但该方法着重突出了线粒体、肌浆内质网等亚细胞器的分布 (它们深染) , 所以Ⅰ型纤维较Ⅱ型纤维染色深[9]。该患儿肌肉病理见ATP酶染色, 肌纤维类型分化不佳, 从分子生物学角度上说明了患儿的肌肉组织已有破坏, 而从组织学上区分D M D与B M D十分困难。BMD的病理改变较DMD轻, 肌纤维脱失及结缔组织纤维化较少。ATP酶在PH9.4时, DMD分型不良, 而BMD较清楚, Ⅰ型肌纤维占优势[10]。通过骨骼肌的免疫组化检查, 可以区分PMD的类型。抗dystrophin-C、-R、-N单克隆抗体免疫组化染色, 检测dystrophin蛋白完全缺失, 可确诊DMD, 不完全缺失可考虑BMD可能[11]。BMD抗dystrophin免疫反应虽然减弱, 但仍然可表达[9]。由于肌细胞膜具有抗原性, 表现为着色不均匀, 部分深染, 部分不着色, 呈斑片状。故通过该患儿病理报告中Dys-C端结构域蛋白呈断续或连续的弱阳性表达, 提示dystrophin蛋白并非完全缺乏, 判断为Becker型肌营养不良, 而排除D M D。

PMD电镜下可以观察到肌原纤维内肌丝排列紊乱, 方向不一, 肌丝结构不清, 或肌丝消失, 在肌丝或肌原纤维消失区有糖原颗粒及核糖体填充;Z盘有不同程度的改变, 包括Z盘模糊, Z盘变粗或呈水纹状改变, 有时可见萎缩的肌原纤维中Z盘缩短呈小团块状;肌质网常见或形成空泡;常伴线粒体异常, 表现体积增大, 数目增多, 基质浓密或空化;肌膜损害表现为局部不完整或不连续、破碎或可见肌质内物质外漏;毛细血管基底膜变薄或变厚;卫星细胞增多[10]。该患儿肌肉电镜检查符合PMD特点。

临床上BMD一般多在5~25岁缓慢起病, 存活年龄为20~40岁。有报道显示, 90%的DMD和BMD患者, 在10~20岁期间不得不使用轮椅[12]。但BMD患者多在16岁之前仍有步行的能力, 而DMD患者多在13岁前就不得不依靠轮椅。临床上往往以患者在12岁时是否具有步行能力来初步区分DMD和BMD, 所以当患者<12岁时, 往往很难判断PMD的类型[13]。该患儿入院后的相关血清酶学检查结果异常, CK值显著增高, 提示我们考虑PMD可能。由于患儿为弃儿, 就医依从性较好, 住院检查等医疗费用由民政局承担, 故能行肌肉病理活检和超微结构观察等有创检查。

P M D的诊断通常根据临床表现和遗传方式, 尤其基因及dystrophin的检测, 配合肌电图、肌肉病理检查及血清CK测定来明确。其中, 肌肉活检dystrophin的免疫细胞化学测定的分子遗传学诊断更具有特异性, 因为PCR检测有1/3的病例未能显示出异常[8]。该患儿年龄<3岁, 未达到BMD的发病年龄, 缺乏肌无力的临床症状和肌电图的改变, 但患儿骨骼肌免疫组化病理检查结果提示dystrophin的缺陷支持BMD的诊断[8], 且患儿的血清CK特点和电镜观察结果也符合BMD的特点, 故早期明确诊断为BMD。

PMD一般需要和婴儿型脊肌萎缩症、良性先天性肌张力不全症、肌萎缩性侧索硬化症和重症肌无力等相鉴别。需要注意的是, ALT、AST的升高容易误诊为肝脏损害。ALT和AST为非特异性细胞内功能酶, 其血清浓度增高可见于肝病和心肌疾病以外的其它疾病。

该疾病的治疗, 在以往无特殊治疗方法。只能对症及一般处理, 如增加营养、功能锻炼等。随着近年来相关分子生物学的研究进展, 从基因水平上去纠正DMD/BMD基因的缺陷, 可能是今后治疗的方向。

摘要：本病例报道通过免疫组化和肌肉超微结构改变等病理指标方法确诊1例幼儿为Becker型肌营养不良。本文回顾和综述了该病种在诊断方面的进展, 探讨了该疾病早期诊断的可能性和免疫组化病理的重要性。

关键词：进行性肌营养不良,Becker型,免疫组织化学,抗肌萎缩蛋白

参考文献

[1] 黄如训, 梁秀龄.临床神经病学[M].北京:人民卫生出版社, 1996:400～401.

[2] Carpenter S, Karpati G.Duchenne muscular dystrophy:Plasma membrane loss initiates muscle cell necrosis unless it is repaired[J].Brain, 1979, 102 (1) :147～161.

[3] Fong PY, Turner PR, Denetclaw WF, et al.Increased activity of calcium leak channels in myotubes of Duchenne human and mdx mouse origin[J].Science, 1990, 250 (4981) :673～676.

[4] Forrest SM, Cross GS, Flint T, et al.Further studies of gene deletions that cause Duchenne and Becker muscular dystrophies[J].Genomics, 1988, 2 (2) :109～114.

[5] Den Dunnen JT, Grootscholten PM, Bakker E, et al.Topography of the Duchenne muscular dystrophy (DMD) gene:FIGE and cDNA analysis of194cases reveals115deletions and13duplications[J].Amer J Hum Genet, 1989, 45 (6) :835～847.

[6] Hu XY, Burghes AH, Ray PN, et al.Partial gene duplication in Duchenne and Becker muscular dystrophies[J].J Med Genet, 1988, 25 (6) :369～376.

[7] Hoffman EP, Fischbeck KH, Brown RH, et al.Characterization of dystrophin in muscle-biopsy specimens from patients with Duchenne’or Becker’muscular dystrophy[J].N Engl J Med, 1988, 318 (21) :1363～1368.

[8] Behrman RE, Kliegman RM and Jenson HB.Nelson textbook of pediatrics[J].16th ed.Science Press, Harcourt Asia, W.B.Saunders, 2001:1874～1875.

[9] Rosai J, 回允中.阿克曼外科病理学 (下卷) [M].第8版.沈阳:辽宁教育出版社, 1999:2398～2400.

[10] 黄克维, 吴丽娟.临床神经病理学[M].北京:人民军医出版社, 1999:268～270.

[11] 袁军辉, 胡静.进行性肌营养不良的分子生物学诊断现状[J].中华医学杂志, 2007, 87 (41) :2946～2948.

[12] Centers for Disease Control and Prevention (CDC) .Prevalence of Duchenne/Becker muscular dystrophy among males aged5～24years-four states, 2007[J].MMWR Morb Mortal Wkly Rep, 2009, 58 (40) :1119～1122.

[13] Bellayou H, Hamzi K, Rafai MA, et al.Duchenne and Becker muscular dystrophy:Contribution of a molecular and immunohistochemical analysis in diagnosis in Morocco[J].JBiomedBiotech, 2009:325210.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2683945/tool=pubmed.