肢带型肌营养不良症(LGMD)的临床表现、发病率及遗传分类详解

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仅低于抗肌萎缩蛋白病（肌营养不良和肌营养不良）、强直性肌营养不良以及面肩肱肌营养不良。按遗传方式划分，有常染色体显性遗传性肢带型肌营养不良症（LGMD1 型）以及常染色体隐性遗传性肢带型肌营养不良症（LGMD2 型）。每种类型因致病基因的差异，还可进一步分为不同的临床亚型，在 LGMD1 后面以字母的排列顺序来表示不同致病基因被发现的顺序，在 LGMD2 后面也以字母的排列顺序来表示不同致病基因被发现的顺序。到目前为止，已经有 30 多个亚型被发现了。之前的命名存在一定局限，因为更多亚型相继被发现。在第 229 届 ENMC 国际研讨会上提出了最新命名法，为 LGMD 加字母 R（隐性遗传）或字母 D（显性遗传），再加上数字代表被发现的顺序，最后加上突变基因（如改名为 LGMD D1 -）。不同亚型 LGMD 的临床表型具有高度异质性和重叠性。此外，有一些主要累及近端肢体肌无力的神经肌肉疾病比 LGMD 更为常见。因此，了解不同亚型的致病基因及其相关临床表现，对临床医生进行诊断和鉴别诊断具有重要意义。2Q 型肢带型肌营养不良症的致病基因结构较为复杂，且基因表型具有异质性。本文将对其致病基因及其表型进行综述，以加深对 2Q 型肢带型肌营养不良症致病基因和表型的认识。

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PLEC基因编码蛋白的结构

是一种常染色体隐性遗传性疾病，患儿主要呈现出起蹲、上楼困难等肌无力的症状，这种症状与位于 8q24.3 的 PLEC 基因突变相关。该基因含 30 多个外显子，能够编码蛋白。这种蛋白是一种约为某种形态的哑铃形分子，具有多个结构域，其中包括位于 N 端和 C 端的两个球状结构域，以及由 31 号外显子所编码的中心螺旋状结构域。N - 末端结构域由 2 - 8 号外显子编码的肌动蛋白结构域（actin - ，ABD）以及 9 - 30 号外显子编码的结构域构成。ABD 上有两个同源性钙调蛋白结构域，分别是 CH1 和 CH2。ABD 是钙调蛋白的结合位点，并且它也是肌动蛋白、波形蛋白、整合素β4、肌营养不良蛋白和 -3 的结合位点。每个重复序列包含一个模块和两个起连接作用的侧翼部分。中间丝结合区位于模块 5 和 6 之间。它能与多种中间丝蛋白相结合，这些中间丝蛋白包括波形蛋白、结蛋白、胶质纤维酸性蛋白、I 型和 II 型细胞角蛋白以及核纤层蛋白 B。在模块 6 中存有独特的磷酸化位点，在细胞有丝分裂期，细胞周期蛋白依赖性激酶 1 会靶向这个位点。PLEC 基因的 1 号外显子含有 8 个可变序列，这是其最显著的特征之一。这些可变序列会分别剪接到下游的第 2 号外显子上，从而形成功能不同的亚型（和-1g）。不同的亚型以及复杂的结构域决定了它是一种多功能蛋白，这种蛋白能将自身结合起来形成紧密寡聚结构，以此作为支架信号蛋白，还能连接肌动蛋白、中间丝（ ）和微管（）这 3 个细胞骨架细丝系统，它会与中间丝蛋白亚基结合并将其锚定在特定类型的组织细胞中，从而发挥相应的作用。

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蛋白的组织分布及功能

蛋白在皮肤组织以及肌肉等组织中都有广泛的表达。然而，其亚型的分布具有组织特异性，这在表 1 中有体现。在皮肤组织当中，主要能发现（p1a）、（p1c）以及（p1）这 3 个亚型。p1a 构成半桥粒的核心结构，整合素α6β4 也参与其中。整合素α6β4 能与细胞外基质的层粘连蛋白-332 相结合。p1a 的 C-末端的 IFBD 会与角蛋白中间丝结合。p1a 的 N-末端的 ABD 会与整合素β4 的第二纤连蛋白 III 型结构域结合。这些结构域还会与大疱性类天疱疮抗原 2 结合。它们共同形成复杂的网络结构，以此确保表皮和真皮的稳定粘附，对维持上皮的完整性有着重要作用。p1c 借助 C-末端的 IFBD 与中间丝相联结，N-末端的 ABD 则锚固在微管上。与此同时，结构域中的 SH3 结构域与 MAPs 相结合，而 MAPs 与微管直接结合能起到稳定微管的作用。通过 p1c 的介导，对 MAPs 与微管的结合进行干扰，最终构建出一个动态的微管网络。已有研究表明，p1 的 N -末端 ABD 具备与外核膜上的蛋白相结合的能力，其 C -末端 IFBD 能够与结蛋白中间丝相连接，通过这样的方式，将中间丝与角质形成细胞、成纤维细胞以及其他细胞类型的细胞核连接在了一起。

Gostyńska 等人报道了 1 例大疱性表皮松解症（EBS）。该患者主要呈现为足部出现水泡，并且没有肌肉受累的情况。通过免疫荧光检测以及电镜等手段，发现皮肤中的半桥粒结构不完整。经过 DNA 测序，最终在 p1a 的第 1 外显子中找到了一个纯合无义突变（c.46C>T）。Fuchs 等人利用 p1c 的特异性抗体构建了 p1c 缺陷小鼠模型，以研究小鼠的大脑发育是否受 p1c 调节，以及 p1c 缺乏是否会影响神经细胞的形态或结构。研究发现，p1c 缺乏会导致运动神经传导速度降低。而 p1c 控制微管动力学对运动神经传导速度是否有影响，其机制尚不明确。用曾缺乏 p1 的小鼠模型进行研究，发现小鼠皮肤未起泡。然而，从小鼠中分离出的真皮成纤维细胞呈现出肌动蛋白骨架异常的情况，并且其迁移能力也受到了损害。

骨骼肌主要表达（p1d）、（p1f）、（p1b）和 p1。p1d 的作用是把结蛋白中间丝固定在横纹肌的 Z-盘上，而 Z-盘是形成肌原纤维骨架的基础。因为 p1d 特异性序列仅有 5 个氨基酸残基，所以 p1d 自身是怎样专门针对 Z-盘结构的这个问题还没有被解决。p1b 起到线粒体靶向和锚定信号的作用，能将蛋白质插入到线粒体外膜中。p1 有将结蛋白中间丝与核/内质网膜系统相连接的作用。p1f 的 N 端能够与相应的蛋白相结合，像糖蛋白复合物、纤连蛋白等。C 端则与细胞内的中间丝相连接，借助中间丝把细胞内的细胞器和细胞外基质在机械方面结合到了一起。

Gache 等在报道的大疱性表皮松解症伴迟发型肌营养不良（EBS-MD）患者中，研究发现患者横纹肌相邻的 Z-盘之间表达量有所减少，这种减少影响了肌原纤维的组装以及侧向排序，最终导致了肌营养不良等症状。为研究 p1b 与线粒体的关系，培育了缺乏 p1b 的小鼠。在小鼠的成纤维细胞中，他们观察到线粒体网络显著延长。在小鼠的成肌细胞中，他们也观察到线粒体网络显著延长。经分析，可能是因为突变小鼠中 p1b 与线粒体相互作用减弱，从而影响了线粒体的形态，最终导致了肌纤维变性。等选择性敲除小鼠 p1f 后，发现小鼠肌肉组织中的中间丝与乙酰胆碱受体发生了分离。这种分离导致了突触后膜信息的丢失，也使得神经肌肉接头处的微环境出现了紊乱。结果，小鼠表现出身体平衡受损以及寿命缩短的症状。

综上，我们可以看出蛋白是一种细胞骨架连接蛋白，它具有复杂性和多功能性。如果蛋白缺失，甚至减少，就会使细胞骨架遭到破坏，进而出现相应的症状。

03

PLEC基因突变致EBS-MD

Gache 等人报道了 3 例 EBSMD 患者，这些患者来自 2 个家系。3 例患者从出生起四肢就有水泡，接着逐渐出现肌营养不良症状。Gache 等对患者 1 以及患者 2（患者 2 与患者 1 是同胞姐妹）和患者 3 进行了研究，发现与正常对照组相比，患者表皮基底膜区以及肌肉组织中的蛋白表达减少，最终证实了蛋白表达减少能够引起 EBS - MD。迄今，关于蛋白表达减少所致EBS-MD的报道已有40多例。除了 EBS-MD 之外，PLEC 基因的突变在 EBS 伴有其他病变中的出现频率越来越高。例如，在 EBS 伴有幽门闭锁（  ，EBS-PA）中出现，在常染色体显性遗传形式的 EBS（  -Ogna type，EBS-Ogna）中出现，在 EBS-MD 伴肌无力综合征（EBSMD with  ，EBS-MD-Mys）中出现。曾在动物模型上进行操作，选择性敲除蛋白。验证得出，骨骼肌中不同的亚型缺失，会让中间丝从不同部位脱离。这样会致使 Z-盘错位，肌纤维膜与收缩装置脱离，以及线粒体聚集等情况发生。所以，在肌肉组织中蛋白缺乏，最终会引发肌营养不良。由此可见，PLEC 基因突变既能导致皮肤病变，又能导致肌肉病变，且以皮肤病变更为常见。

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PLEC基因突变致

PLEC 基因突变导致的无皮肤病变临床表型较为罕见。通过查阅中国知网、万方等相关数据库，截至目前仅报道过 5 例 PLEC 基因突变引起无皮肤症状的情况（表 2）。其中发现了第 1 例无皮肤病变的患者。该患者在 3 岁时才能独立行走，偶尔会有摔倒和爬楼困难的情况，其血清肌酸激酶（CK）为 5584U/L。电镜提示肌源性疾病，苏木素 - 伊红（HE）染色提示肌源性疾病，肌电图提示肌源性疾病。最终通过 DNA 测序证实是由亚型 1f 的 1 号外显子 c.新发突变所导致。在一个伊朗家庭中报道了 1 例。患者的下肢近端肌无力呈进行性加重的状态，同时伴有吞咽困难和眼睑下垂的症状。在 30 岁时，其活动已经需要依靠轮椅。血清肌酸激酶水平为/L。电镜呈现出肌病样的改变。通过全外显子测序发现，在 N-端（c.3064C>T）和 C-端球状结构域（c.>A）存在复合杂合突变。患者出现眼睑下垂、吞咽困难等肌无力综合征。有报道称，这是由于突变发生在 C-端结构域上，而 C-端是所有亚型都存在的一个球状结构域。这一结论得到了许多肌无力综合征病例的支持。Deev 等人发现了 1 例患儿，该患儿因亚型 p1f（c.58G>T）出现新发纯合突变。患儿的表现为跟腱进行性挛缩，同时伴有下肢近端肌力进行性减弱，还会间歇性呼吸困难。其 CK 值为 3500 - 4100U/L，肌电图正常。胸部 CT 显示双肺肺小叶中心病灶区呈网状结节状，基底部有节段性肺不张。MRI 提示存在肌营养不良改变。
  家有兄弟姐妹。姐姐 31 岁，因呼吸衰竭离世。哥哥 29 岁，因自发性气胸离世。患者出现了严重的肺部病变。经分析，这可能与通路 MAPK 和 ERK1/2 有关。这些通路的激活对细胞具有保护作用。由于亚型 p1f 发生了突变，导致这些通路的激活不充分。最终，这使得肺泡细胞受到损伤，并引发了炎症反应。有观点认为，肺泡细胞损伤或许是因为基因突变，致使蛋白局灶性粘连连接遭到破坏，无法将肺泡的细胞间基质与细胞骨架连接起来。这 3 例患者的相同点在于，除了肌无力症状之外，都未出现皮肤病变这一具有特征性的改变。他们都一致认为，可能的原因是蛋白的表达具有组织特异性。2018 年林新富等进行了报道。报道了 1 例患儿的情况，该患儿是因 PLEC 基因 33、26 号外显子出现 c.>A 和 c.3314G>T 复合杂合错义突变导致的。患儿表现出肌酶升高，存在起坐困难、步态不稳、翼状肩胛等症状，双上下肢近远端肌力较差。其电镜、肌电图及病理结果都符合肌源性改变。在文中，对于无皮损的情况未进行相应讨论，只是结合患儿的症状、肌电图、基因检测、电镜以及病理结果，认为 PLEC 基因 c.>A 和 c.3314G>T 复合杂合突变为遗传病因。

根据临床表现、生化检查、影像学以及病理等相关检查结果，初步诊断此患儿为肌营养不良。为明确患儿的具体诊断，采用肌病 panel 进行二代测序，对可疑基因进行全面筛查，同时利用一代测序进一步验证。最终，该患儿被确诊为 PLEC 基因 31 号外显子和 32 号外显子的复合杂合错义突变（c.5995C>T 以及 c.9940T>A）所导致的，且没有皮肤病变的疾病。无皮肤病变，考虑可能与 31 号外显子错义突变以及 32 号外显子错义突变有关。这些突变仅改变了氨基酸序列，却未改变其长度，最终没有产生截短的蛋白。

以上 5 例均和 PLEC 基因突变相关。由于基因突变的位点所在的亚型不同，以及突变的方式各异，所以最终引发的临床表现存在区别。另外，5 例临床诊断指向特定亚型，这既有助于明确其致病机制，又能进一步对将来可能出现的症状、体征及预后等进行预测。

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结语

综上所述，它是 LGMD 的一个亚型，并且与编码蛋白的 PLEC 基因突变相关。PLEC 基因突变主要会引发 EBS-MD、EBS-PA、EBS-Ogna 以及 EBS-MD-Mys 等伴有皮肤病变的疾病。而由其导致的无皮肤病变的临床表型是比较罕见的，目前仅仅有……主要表现为肌无力症状，且这种肌无力症状是下肢进行性加重的，同时不伴有皮肤损害。然而，其临床表型会因 PLEC 基因的突变位点以及所在的亚型不同而有所差异。所以，了解致病基因和表型之间的联系，既有助于临床明确其致病机制，又能对病人可能出现的症状、体征及预后进行预测，从而更好地进行诊疗。目前，治疗主要是支持性的。目前还没有能够改变病情的治疗方法。但是，随着对 PLEC 基因逐渐有了更全面的了解，相信在不久的将来，会像治疗 DMD 的基因修饰疗法那样取得进展。

中国当代儿科杂志 2019年8月第21卷第8期