强直性肌营养不良症1型患者呼吸功能改变及临床特点

蒋爱华 严志敏 李焕银 赵 静

(上海市闵行区中心医院神经内科，上海 201199)

强直性肌营养不良1型(DM1)是一种多系统受累的常染色体显性遗传病，其致病基因为萎缩性肌强直蛋白激酶(DMPK)基因的3′端不翻译区三核苷酸(CTG)重复序列的异常扩增〔1,2〕。DM1临床表现主要为肌无力、肌萎缩和肌强直，肌无力见于全身骨骼肌，前臂肌和手肌无力较突出。部分DM1患者在病程中后期出现构音障碍、吞咽困难、呼吸困难等中轴肌受累的症状，是DM1患者预后不良的主要原因〔3,4〕。本文对15例DM1患者进行呼吸功能检测，总结DM1患者肺功能和呼吸肌功能的特点。

1 对象和方法

1.1观察对象 2014年7月至2016年7月共收集15例DM1患者，均顺利完成全部呼吸功能检测。其中男11例、女4例，年龄24～45〔平均(31.37±5.27)〕岁，总结其详细的临床病史和临床体征。DM1患者的临床病史采集和体格检查由两名主治医师职称以上的神经科医生进行，合并有支气管哮喘、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病、间质性肺疾病、肺部感染、肺部肿瘤、胸腔积液、脊柱畸形等损害肺功能疾病的患者被排除在外。同时选取15例参加体检的健康正常人的肺功能及呼吸肌功能检测结果作为对照进行配对统计分析。

1.2方法

1.2.1DM1患者的病理和基因诊断 所有患者在获得知情同意书后，进行左(右)肱二头肌活检，肌肉标本进行苏木素-伊红(HE)、改良Gomori 三色染色、高碘酸Schiff 反应染色、油红“O”脂肪染色、三磷酸腺苷酶(ATPase，pH4.3、4.6、10.4 和10.6)、还原型辅酶Ⅰ 四氮唑还原酶(NADH-TR)、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、非特异性酯酶(NSE)染色。光学显微镜下重点观察肌纤维的直径变异程度、核内移程度、肌浆块沉积与否及Ⅰ型肌纤维是否选择性萎缩。入组DM1患者的诊断主要依据临床病史和病理活检结果，基因诊断为后续的辅助诊断。提取外周血DNA，进行三引物PCR检测DMPK基因CTG重复序列，引物1 P2(5′端带FAM荧光探针)：5′-GAACGGGGCTCGAAGGGTCCTTGTAGCCG-3′；引物2 P4CAG：5′-TACGCATCCCAGTTTGAGACGCAGCAGCAGCAGCAG-3′;引物3 P3R：5′-TACGCATCCCAGTTTGAGACG-3′。PCR体系为25 μl体系，其中含引物P2 1 μmol/L，引物P3R 1 μmol/L，引物P4CAG 0.1 μmol/L，dNTP各200 μmol/L，La-Taq酶1 U，PCR缓冲液La-Taq缓冲液Ⅰ 12.5 μl，DNA模板30～60 ng。PCR反应条件：94℃预变性3 min，94℃变性30 s，60℃退火30 s，72℃延伸1 min，共30个循环，最后一个循环于72℃延伸7 min。将反应产物送诺赛(北京)公司做毛细管荧光电泳测序。根据引物设计的序列，CTG重复次数=(n-71)/3+5。

1.2.2呼吸功能检测 采用德国耶格肺功能仪，患者签署肺功能检测知情同意书，按我国肺功能操作标准〔5〕行肺功能与呼吸肌功能检测，主要检测指标有：肺活量(VC)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼气容积(FEV1)、第1 秒肺活量(FEV1)占整个肺活量百分比表示，称1 秒率(FEV1/FVC%)、最高呼气流速(PEF)、呼气中段流速(MEF25%～75%)、呼气中期瞬间流速(FEF50%)、呼气后期瞬间流速(FEF75%)等，最大分钟自主通气量(MVV)、残气容积(RV)、肺总量(TLC)、一氧化碳肺弥散功能(DLCO)、最大吸气压(MIP)、最大呼气压(MEP)、第0.1秒口腔闭合压(P0.1)等。为了消除患者年龄、性别、身高、体重等对肺功能的影响，数据均采用实测值占预计值百分比(% pred)表示，预计值是根据患者的年龄、性别、身高、体重、种族等计算所得〔5〕。其中RV实测值/预计值百分比(RV/% pred)的正常为65%～135%，TLC实测值/预计值百分比(TLC/% pred)的正常范围为80%～120%，1秒率(FEV1/FVC%)以实测值比值>70%为正常。其余各项肺功能指标以>80% pred为正常，61%～80% pred为轻度下降，40%～60% pred为中度下降，<40% pred为重度下降〔5〕。根据呼吸功能测定值与预计值百分比，将DM1组患者分为异常组、正常组。分别与健康对照组进行比较分析。

1.3统计学处理 采用SPSS13.0软件进行单因素方差分析、配对t检验。

2 结 果

2.1DM1患者临床特点 15例患者中有10例存在阳性家族史，且符合常染色体显性遗传，5例为散发患者。该组患者的首发症状为双手力弱(14/15)和(或)肌强直(12/15)。15例患者体检时均存在肌强直现象，其中叩击性大鱼际肌强直15例，叩击舌肌强直12例，患者肌强直症状一般较轻微，肌强直症状冷天时更明显，反复活动后症状减轻。15例患者就诊时均存在双手握拳和伸腕肌力下降，11例患者存在腕部以下手肌的萎缩；9例患者出现颞肌萎缩和面肌无力的其特征性“斧头脸”面容；7例患者出现颈伸肌力弱；2例患者出现运动后呼吸困难；1例患者出现呼吸衰竭；2例患者出现吞咽困难。此外，部分患者合并其他系统损害，个别患者出现多系统损害，其中5例患者出现房室传导阻滞及心脏束支传导阻滞；3例患者出现性功能减退；2例患者出现糖尿病；2例患者存在白内障。

本组DM1患者骨骼肌病理改变中13例出现轻-重度间质增生。15例均出现不同程度肌纤维直径变异加大。11例患者肌纤维肥大萎缩，肌纤维直径大小不一，出现明显核内移现象(图1A)，出现核内移的肌纤维数量大于30%。13例患者在HE、NSE染色中肌膜下异常物质沉积，出现肌膜下肌浆块物质(图1B)。NADH染色显示8例出现Ⅰ型肌纤维占优势，萎缩肌纤维以深染的Ⅰ型纤维为主(图1C)。三引物PCR方法对于碱基异常扩增的检测具有较强的敏感性，但其在多数DM1患者中只能进行定性检查，而很难达到定量检查。15例临床及病理考虑诊断为DM1的患者DMPK基因存在CTG异常重复，其重复次数均远远大于50次(图2A)，而在1例健康对照中CTG的重复次数为23次(图2B)。

图1 DM1患者2肱二头肌活检的肌肉组织学 染色改变特点(×200)

横坐标为反应产物中可测及的核酸长度，纵坐标为反应产物的荧光强度，每个小峰代表一个CTG重复次数图2 患者6的三引物PCR检测结果示意图

2.2肺功能检测 15例DM1患者中5例(33.33%)出现肺功能异常，表现为VC、FVC、FEV1、PEF、TLC、MVV不同程度下降，FEV1/FVC%正常，RV正常或上升，DLCO正常或下降。时间-容积曲线表现为用力呼吸时间过短，平均为3 s；流速-容量曲线图形显示呼气相尖峰圆钝，呼气末平台无或过短。肺功能指标：平均VC=2.78 L，平均FVC=2.46 L，平均FEV1=2.21 L，平均PEF=5.05 L，平均MMEF25%～75%=2.52 L/s，平均FEF50%=2.91 L/s，平均FEF75%=1.52 L/s，平均TLC=4.36 L，平均MVV=66.51 L/min，异常组与健康对照组肺功能比较，VC%pred、FVC%pred、FEV1%pred、TLC%pred、MVV%pred的差异有统计学意义(P<0.05)。平均RV=2.04 L，RV%pred虽然在正常值范围，但较健康对照组增高，差异无统计学意义(P>0.05)。平均DLCO=5.62 mmol·min-1·kPa-1，DLCO%pred低于正常值范围，但与健康对照组相比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组肺功能指标比较

与健康对照组比较：1)P<0.05，下表同

2.3呼吸肌功能检测 在15例DM1患者中，7例出现MIP和MEP不同程度下降(46.67%)，平均MIP=4.86 kPa，平均MEP=7.71 kPa，异常组MIP%Pred及MEP%Pred与健康对照组比较显著下降(P<0.05)；P0.1、P0.1 max与健康对照组比较，差异无统计意义(P>0.05)。见表2。

表2 DM1呼吸肌功能检查结果

3 讨 论

本组15例患者大部分患者有阳性家族史，符合常染色体显性遗传的特点。该组患者均于成年期起病，以双手力弱、肌强直为主要临床特点。骨骼肌活检发现DM1的典型病理改变。基因检测显示该组患者DMPK基因3′端非编码区内CTG重复次数均远大于50次，符合强直性肌营养不良Ⅰ型的诊断标准〔6，7〕。

DM1患者骨骼肌受累发展由肢体远端向近端发展并早期出现面部及颈部受累，本组DM1患者的临床发展过程也符合上述规律。DM1的核心症状之一就是出现肌强直现象〔6〕，虽然文献报道，个别患者表现为不典型的肌强直，甚至在肌电图上肌强直也可以不明显〔1〕，但该组患者临床上均出现了典型的肌强直症状，特别是手大鱼际的叩击性肌强直及舌体的叩击性肌强直有较高的敏感性。DM1患者肢体远端的肌无力和肌萎缩突出也是改变的特征之一〔7〕，但也有文献报道部分DM1患者可以出现显著的颈肌和腰背肌无力，甚至表现为低头综合征和弯腰综合征〔8〕。该组患者有近一半的患者出现颈伸肌的无力症状，提示临床在诊断DM1患者时，应该重视患者中轴肌力的检查。

既往研究显示DM1临床症状的发展和病程与DMPK基因CTG重复次数密切相关，部分患者在病程后期出现吞咽困难和呼吸困难〔9〕。本组患者中少数患者在病程中期即出现呼吸肌明显受累的表现，特别是活动后胸廓活动度的受限。临床和实验室检查结果之间的差异提示DM1患者呼吸肌受累比例可能较高，但早期多为临床表现，因此应该尽早对DM1患者进行呼吸功能评定。部分临床尚没有呼吸困难症状的DM1患者，但是实验室检查已经可以发现患者肺功能和呼吸肌功能异常，而且呼吸肌功能下降较肺功能下降出现得更早。归纳DM1患者肺功能损害特点为：VC、FVC、FEV1、PEF、TLC、MVV等指标不同程度下降，而FEV1/FVC%正常，诊断为不同程度的限制性肺通气功能障碍，且下降程度与病情严重程度相关。归纳DM1患者呼吸肌功能损害特点为：MIP和MEP均有不同程度下降，下降程度也与病情严重程度相关，轻中度下降为P0.1正常，重度下降者P0.1升高。总之，DM1患者肌纤维内大量核内移、肌纤维内出现异常肌浆块物质沉积及Ⅰ型肌纤维选择性萎缩是DM1患者肌肉病理改变特点，三引物PCR是DM1诊断的重要辅助手段。DM1患者临床主要表现为肌强直和肢体远端肌萎缩，特别是手部肌肉和舌肌的肌强直有较高的敏感性，但部分患者存在颈伸肌力弱，而且部分患者早期即存在呼吸肌受累，进而表现为限制性肺通气功能障碍，进行呼吸功能实验室检查可以早期发现DM1患者呼吸肌受累情况。

4 参考文献

1Romeo V.Myotonic dystrophy type 1 or steinert′s disease〔J〕.Adv Exp Med Biol,2012;724:239-57.

2Kumar A,Agarwal S,Agarwal D,etal.Myotonic dystrophy type 1(DM1):a triplet repeat expansion disorder〔J〕.Gene,2013;522(2):226-30.

3Meola G.Clinical aspects,molecular pathomechanisms and management of myotonic dystrophies〔J〕.Acta Myol,2013;32(3):154-65.

4Hughes BN,Hogue JS,Hsieh DT.Grip and percussion myotonia in myotonic dystrophy type 1〔J〕.J Pediatr,2014;164(5):1234.

5朱 蕾,刘又宁,于润江.临床肺功能〔M〕.北京：人民卫生出版社，2004:261.

6Savic Pavicevic D,Miladinovic J,Brkusanin M,etal.Molecular genetics and genetic testing in myotonic dystrophy type 1〔J〕.Biomed Res Int,2013;2013:391821.

7Santoro M,Masciullo M,Pietrobono R,etal.Molecular,clinical,and muscle studies in myotonic dystrophy type 1(DM1) associated with novel variant CCG expansions〔J〕.J Neurol,2013;260(5):1245-57.

8Kocaaga Z,Bal S,Turan Y,etal.Camptocormia and dropped head syndrome as a clinic picture of myotonic myopathy〔J〕.Joint Bone Spine,2008;75(6):730-3.

9Kierkegaard M,Harms-Ringdahl K,Holmqvist LW,etal.Functioning and disability in adults with myotonic dystrophy type 1〔J〕.Disabil Rehabil,2011;33(19-20):1826-36.