杜氏肌营养不良病儿心电图特点及其基因型分析

(复旦大学附属儿科医院，上海 201102 1 心血管中心； 2 神经内科)

杜氏肌营养不良(DMD)是一种严重的肌肉进行性的萎缩性疾病，其发病机制是由于病人染色体Xp21.1-21.2上编码的抗肌萎缩蛋白(dystrophin)基因发生突变所致。Dystrophin蛋白作为细胞骨架蛋白，无论在骨骼肌还是心肌中都起到关键作用。DMD病人由于Dystrophin蛋白几乎全部丢失，在儿童时期即可产生十分严重的表型。研究发现，不同基因突变位点的DMD病儿发生心肌病的时间有所差异[1]。目前临床上使用的心肌病检查手段如心电图、超声心动图、心脏磁共振等通常能发现病儿的心脏异常改变。心电图检查具有方便、快捷、费用低、易开展等优点，可诊断心律失常及初步评估病儿心肌损害范围，若能找到心电图异常与dystrophin基因突变之间的关系，将为临床医生对病儿疾病的诊断及预后判断提供重要线索。本研究旨在探讨DMD病儿心电图异常表现与基因型间的关系，为预测病儿早期心脏损害及预后判断提供指导。

1 对象与方法

1.1 研究对象

2011年7月—2016年7月就诊于我院且具有完整心电图资料的DMD病儿253例，排除合并先心病3例、川崎病1例、心律失常2例、先天性肾上腺皮质增生症1例共7例病儿，最后纳入病儿246例，性别均为男性，平均年龄为(6.25±3.09)岁，病儿年龄2月～15岁，按照年龄增长及病儿常规随访周期分为0～3岁、4～6岁、7～9岁以及≥10岁4个年龄段组，共收集到相关心电图资料270份。采用多重连接探针扩增技术(MLPA)检测出dystrophin基因外显子大片段缺失或者重复的病儿心电图共158份。

1.2 研究方法

采用回顾性调查研究方法，通过查阅相关文献资料，结合我院DMD病儿实际随访情况，分别收集到以下相关数据：①心电图资料，包括心电图结论、心率、电轴、PR间期、QRS间期、QT间期、QTc间期、RV5振幅、SV1振幅、V1导联R/S比值等；每份心电图均由两位有丰富经验的心电图室医生审阅并完成报告，以保证心电图结论的准确性。②在我院Duchenne型以及Becker型肌营养不良症数据库(CHFU)中查找并登记纳入研究对象的基因报告，结合这部分病儿的心电图相关资料进行回顾性调查研究。

1.3 统计方法

2 结 果

2.1 DMD病儿的心电图特点

共270份心电图中，异常的比例为22.96%(62/270)，常见异常改变包括：左心室大/左心室高电压、异常Q波(主要分布在Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6导联)、V1导联S波加深、V1导联R/S比值大于正常范围、右心室大、ST-T段改变；其他异常表现有偶发房性期前收缩、偶发室性期前收缩、偶发交界性期前收缩等。各年龄段心电图异常比例随年龄增长呈逐渐上升趋势，0～3、4～6、7～9、≥10岁4个年龄段依次为11.84%(9/76)、18.42%(14/76)、26.74%(23/86)、50.00%(16/32)，统计学分析显示，左心室大/左心室高电压及ST-T改变这一心电图异常表现在各年龄组间差异具有统计学意义(P=0.002、0.024)；反映左心室心电生理改变的心电图表现左心室大/左心室高电压、V1导联S波加深及异常Q波占总异常心电图的比例则高达66.13%(41/62)，其中各年龄段所占的比例依次为7.89%、10.53%、19.77%、31.25%，总体亦呈现出随年龄增加而增长趋势。见表1。

表1 心电图异常表现在各年龄段分布情况(例)

2.2 DMD病儿心电图异常与其基因型的关系

具有dystrophin基因外显子缺失或重复突变病儿的心电图共158份，其中基因突变表现为外显子缺失以及重复的分别为132份(83.54%)、26份(16.46%)。DMD病儿中基因大片段缺失病例数较多，呈现出一定的外显子缺失分布集中区域，为外显子3-21与45-52区域(图1)。心电图表现正常的为120份，其中基因缺失以及重复比例分别为84.17%(101/120)、15.83%(19/120)；心电图异常组中基因缺失和重复的比例分别为81.58%(31/38)、18.42%(7/38)。心电图正常组和异常组中DMD病儿基因外显子缺失分布集中区域分别为外显子3-21/45-52和外显子44-54。

图1 DMD病儿基因外显子分布情况

由图2可见，所有DMD病儿和心电图正常组病儿的基因缺失突变均集中分布在外显子3-21与45-52区域，而心电图异常组病儿的基因缺失分布集中在外显子44-54区域，且后者的分布频率在外显子1-2、44-54区域更高。将DMD病儿心电图按照不同基因缺失位点分为以下两组，组1：外显子1-2、44-54缺失组(心电图正常69份和异常28份)、组2：其他外显子缺失组(心电图正常32份和异常3份)。统计学分析显示，两组间心电图异常比例比较差异有显著性(χ2=5.895,P<0.05)。

3 讨 论

根据国际上学者已达成的共识[2-3]，目前对于DMD病儿心脏常规评估检查方法主要有心电图、超声心动图、心脏磁共振等。心电图是反映病儿心脏生物电活动的简便且无创的检测手段，无论是对于心律失常还是心腔大小、心室肥厚、心肌劳损等都具有敏感的提示作用。本研究旨在探讨DMD病儿心电图的一些特点及与其基因型关系，为临床诊治提供参考。

年龄是DMD病儿心电图异常比例增高的不可忽略的因素之一。本研究采用常规12导联心电图检查发现，DMD病儿中22.96%心电图异常，≥10岁组病儿心电图异常比例达到50.00%。SANTOS等[4]研究发现DMD病儿的心电图改变发生率为78.6%；SHAH等[5]研究得到的DMD病儿心电图异常比例更是高达94.0%。本研究中DMD病儿心电图异常比例较既往研究偏低，探究其原因可能为：①研究人群年龄范围不同，SANTOS等[4]研究中病儿平均年龄为(9.4±3.4)岁，SHAH等[5]研究中病儿平均年龄为16.9岁；而本研究中病儿平均年龄仅为(6.25±3.09)岁；②研究人群地域人种等差异性；③心电图检查手段或诊断参考标准不同。SHAH等[5]的研究中加入了Holter检查，并且将所有非特异性T波改变(如特定导联的T波倒置以及T波切迹、平坦、双相)等全部纳入心电图异常范围，而目前大多研究认为非特异性T波改变对于临床意义不大[6-9]。故本研究中未将非特异性T波改变、不完全性右束支传导阻滞、RSr波等纳入心电图异常改变病例中。尽管不同临床研究得出的心电图异常比例高低有所差异，但总体趋势是一致的：各种异常心电图表现比例随年龄增长而增高，这有力地表明DMD心脏损害的进展性及对于DMD大龄病儿进行心脏评估的必要性。

本研究中发现的DMD病儿心电图改变包括：左心室大/左心室高电压、异常Q波(主要分布Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6导联)、V1导联深S波、V1导联R/S比值大于正常范围、右心室大、ST-T改变(主要为压低)；其他异常表现有偶发房性期前收缩、室性期前收缩、交界性期前收缩等，与既往文献中报道结果基本一致[10-12]。而VILLA等[13]研究显示，DMD病儿24 h Holter检查显示的显著异常表现包括房性心动过速、室性心动过速、心房扑动、心房颤动等，CHIANG等[14]研究亦发现Holter检查显示的改变主要包括频发的室上性心动过速和室性心动过速，且Holter检查提示的心律失常事件随着心功能下降而呈增加趋势。这些结果提示心电图检查未能像Holter检查一样全面详细地反映病儿心电生理变化，为了早期发现DMD病儿的心电生理改变，对于大龄病儿更有必要开展Holter心脏评估检查。

本研究中DMD病儿心电图异常表现以左心室大/左心室高电压、异常Q波、V1导联深S波、V1导联R/S比值增大所占比例最多，其原因尚不明确。JAMES等[11]研究亦发现，DMD病儿常见心电图异常是提示左心室的病理改变，研究中提到的可能原因为：心脏浦肯野纤维在其他传导系统尚未出现异常之前较早地出现了退化，使左心室受到影响较突出。余龙等[15]研究发现，DMD病儿心电图上的深窄Q波、右胸前导联高R波及V1导联R/S比值增大等异常表现均有一定的向量改变基础，其左心室壁内膜下层心肌损害最大可能与初始除级向量的异常偏移和增大有关。然而，THRUSH等[10]的临床研究表明，心电图异常表现在心功能异常和心功能正常病儿间差异无统计学意义，并且随着心脏磁共振先进技术的应用，发现心功能正常的DMD病儿早期心脏已经出现了隐匿改变，心电图异常表现在心功能正常病儿中出现亦不足为奇。故心电图作为DMD病儿早期心脏损害筛查手段不可或缺。

本研究的另一重要的发现是DMD病儿心电图异常表现与其基因型的关系。YANG等[16]对我国1 053例DMD病人的dystrophin基因分析发现，外显子缺失和重复的高发区域分别是外显子45-54与3-22、3-11与21-37区域；有学者对复旦大学附属儿科医院2011年8月—2013年12月随访的DMD病儿资料进行分析发现，DMD外显子缺失集中在45-52区域[17-18]。本研究结果同以上研究结果基本一致，dystrophin基因以缺失突变为主，DMD外显子缺失高发区分别为3-21与45-52区域。分析基因结构可知，中央棒状结构和5′末端是dystrophin基因的2个常见缺失热区[19]：前者是最常见的突变区域，包括外显子45-55区域，其断点位于内含子44中；5′末端缺失包括外显子2-19，其断点常在内含子2和7以及延伸到下游的内含子中。关于dystrophin基因突变位点与DMD病人心脏损害之间关系的研究有许多报道[10，12，20]，但是结果却不尽人意。本研究结果显示，心电图异常组病儿在外显子1-2、44-54位点发生缺失突变的频率偏高。位于基因启动子区域的外显子缺失，对基因结构的影响严重；而外显子44-54位于dystrophin基因的中央棒状区域[21]，分析其基因结构可推断这一缺失高发区域的原因：氨基端和中央棒状结构的血影蛋白样重复区域11-17各含有一个独立的肌动蛋白结合位点，二者同时缺失可导致肌肉功能异常[22]；铰链区3中含有一个病毒蛋白酶的切割位点，它在柯萨奇病毒性心肌炎中起作用[23]；中央棒状结构还包含一些心脏特异性的神经元性一氧化氮合酶(nNOS)尚未明确的相互作用位点。

DMD病儿心脏损害起病隐匿，一旦发展至心力衰竭阶段，预后不佳。了解DMD病儿心电图特点及其基因型关系有助于临床预测DMD病儿早期心肌病变，并进行预后判断，从而有助于DMD病儿心脏损害的精准治疗。

本研究的不足之处：①本研究属于回顾性研究，部分病儿资料不完整，无法更全面纳入病儿信息；②本研究纳入的病例中病儿大部分年龄偏小，进行心电图检查时易受干扰，可能影响其心电图准确性；③本研究缺乏病儿长期随访资料，无法对其心电图改变与晚期心脏临床特征做出判断，有待进一步跟踪随访。