Bethlem 肌病一家系临床表型及基因突变分析

张琼哲 吴世陶 崔 明 张 敏 石伟伟 刘恒方

郑州大学第五附属医院，河南 郑州 450052

Bethlem肌病是先天性肌营养不良的一种亚型，是由细胞外基质中Ⅵ型胶原蛋白基因的突变导致，多数病例呈常染色体显性遗传，可于较小年纪发病，主要表现有四肢近端逐渐出现的肌肉无力、抬腿或抬起手臂、蹲起动作困难，血清肌酸激酶水平升高及手指、腕、肘、踝关节的挛缩，肌电图呈肌源性损害［1-3］。目前该病在我国比较少见，无法统计出发病率［4-6］。本文报告郑州大学第五附属医院收治的一Bethlem肌病家系的临床表现及相关检查检验结果，通过查阅相关文献，分析总结该病的特点，以增强医务人员对该病的认识及鉴别。

1 资料与方法

1.1 临床资料 患者1（Ⅲ12），即先证者，女性，2001年出生，于2017-03－30以“进行性四肢无力3 a”为主诉首次于郑州大学第五附属医院神经内科门诊就诊。患者3 a前无明显诱因出现双上肢抬起无力，无法同时抬起，几乎同时发现右下肢腿径变细，后逐渐出现双下肢无力，右下肢无力更为明显，表现为在学校跑操时频繁摔倒，跑操15 min 平均摔倒3～4次，上楼梯和蹲起困难，就诊时已无法进行体育活动，无法跑步，但仍能行走，无感觉异常，否认夜间呼吸困难等呼吸肌受累表现。于当地医院行肌电图检查提示肌源性损害，为明确诊断来我院就诊。患者系足月顺产第一胎，出生时体质量为正常范围，产伤史、窒息史均无，1岁2个月可独立行走，1岁6个月会说话，幼年期各项功能与同龄者无明显差异，在校学习中等。母亲与其症状相似但较先证者更重，父亲身体健康，否认有近亲婚史。门诊专科体格检查：智力正常，双侧鼓腮无力，余脑神经检查未见异常，双上肢及右下肢近端肌力4 级，左下肢近端肌力5-级，四肢远端肌力5 级；四肢肌张力均降低，腱反射未引出，双侧掌颌反射及巴宾斯基征阴性；双侧深浅感觉正常；右下肢大腿肌肉萎缩，腿径变细，以臀大肌、股直肌、股外侧肌、股内侧肌、股二头肌、耻骨肌、内收肌为主；双侧翼装肩胛，双足跟腱挛缩，可足尖行走，足跟行走欠佳，Gowers 征阳性；双侧指鼻试验、跟膝胫试验阴性；颈软，无抵抗，脑膜刺激征阴性。

实验室检查（2020-07-15）：血尿粪常规、肝肾功能、电解质、凝血功能正常，乳酸脱氢酶（LDH）257 U/L（114～240 U/L），α-羟丁酸脱氢酶（HBDH）187 U/L（72～182 U/L），肌酸激酶（CK）485 U/L（24～183 U/L），肌酸激酶同工酶（CK-MB）70.0 U/L（0～25.0 U/L）。心脏彩超未见明显异常，心电图示正常窦性心律。

患者2（先证者母亲，Ⅱ7），1982 年出生，与先证者首次于2017-03-30 于郑州大学第五附属医院就诊，就诊时35 岁，自诉11 岁时发现右上肢变细、无力，14 岁时逐渐出现双下肢无力、行走异常，17 岁时逐渐出现行走姿势异常，表现为躯体前弓，行走不稳，2017 年摔伤后不能行走，后一直坐轮椅，平素借助工具可自行穿衣、生活，现因髋关节、膝关节挛缩明显无法伸直平躺于床上，丧失行走能力，胸腰椎侧弯明显，双侧翼装肩胛，Gowers征阳性。除生育先证者外，还有一次生育史，为先证者妹妹（图1），有与先证者类似的肌无力和关节活动障碍症状。该患者父母身体健康，否认近亲婚配，其一兄一姐均体健。门诊专科体格检查：高级智能正常，鼓腮无力，髋伸、屈3级，膝伸、屈4级（图2），患者双下肢近端肌力3级，远端肌力5 级，左下肢近端肌力5-级，右下肢近端肌力4级，双下肢远端肌力5级，肌张力降低，四肢腱反射未引出，双侧病理征阴性，双侧深浅感觉正常，双侧指鼻试验、跟膝胫试验无法查。颈软，无抵抗，脑膜刺激征阴性。

实验室检查（2020-07-15）：血尿粪常规、肝肾功能、电解质、凝血功能正常，LDH 176 U/L（114～240 U/L），HBDH 131 U/L（72～182 U/L），CK 179 U/L（24～183 U/L），CK-MB 24.2 U/L（0～25.0 U/L）。心脏彩超未见明显异常，心电图示正常窦性心律。

患者3（先证者妹妹，Ⅲ13），女性，2004 年出生，本次因“右侧肢体进行性无力6 a，行走姿势异常1 a”于2020-07-15 再次与先证者及其母亲于我院就诊。患者10 岁左右时擦黑板时发现右上肢抬起无力，12 岁时同学发现其跑步姿势异常，未在意，15 岁跑操时发现跟不上跑步队伍，且右下肢较左下肢短，行走时身体不平衡，跑步时更明显，自行身体锻炼较前有所好转，仍可继续上操跑步，患者足月顺产第二胎，出生时体质量正常，无产伤和窒息史，1岁时可独立行走，1 岁4 个月会说话，幼年期各项机能与同龄者无明显差异，学习中上等。门诊专科体格检查：高级智能正常，双侧鼓腮无力，余脑神经检查未见异常，右侧上下肢近端肌力5-级，远端肌力5级，左侧肢体肌力5级；四肢肌张力均降低，腱反射未引出，双侧掌颌反射及巴宾斯基征阴性；双侧深浅感觉正常；左侧腓肠肌肥大，无肌肉压痛；双侧翼装肩胛，双足跟腱挛缩，可足尖行走，足跟行走欠佳，Gowers征阴性；双侧指鼻试验、跟膝胫试验阴性；颈软，无抵抗，脑膜刺激征阴性。

实验室检查（2020-07-15）：血尿粪常规、肝肾功能、电解质、凝血功能正常，谷草转氨酶43 U/L（8～40 U/L），LDH 357 U/L（114～40 U/L），HBDH 228 U/L（72～182 U/L），CK 936 U/L（24～183 U/L），CK-MB 94.2 U/L（0～25.0 U/L）。心脏彩超未见明显异常，心电图示正常窦性心律。

1.2 肌肉活检 先证者股直肌活检肌肉病理：HE染色示可见肌纤维大小不一，部分肌纤维圆形化，较多变性、坏死肌纤维，少量不透光肌纤维，结缔组织增生（图3）。

1.3 基因检测 采集受检者外周血3 mL，提取基因组DNA，应用探针杂交捕获神经肌肉病相关基因序列［7］（北京信诺佰世医学检验所），通过下代高通量测序仪（Illumina）进行测序。其测序后的数据运用NextGene V2.3.4 软件与UCSC 数据库提供的人类基因组hg19 参考序列进行过滤、比对等分析处理。采用Sanger测序对明确或可能相关的基因变异进行验证。先证者之妹对其目标基因进行验证（北京金准基因科技有限公司）。见图4。

2 讨论

图1 家系图Figure 1 Family diagram

图2 A：先证者母亲，翼装肩胛；B：先证者母亲，腰椎前凸，髋、膝关节挛缩；C：先证者，右下肢腿径变细；D：先证者妹妹，右下肢肌肉萎缩Figure 2 A is the protester’s mother, wing-mounted shoulder blade； B is the mother of the protestor, with lumbar lordosis and contracture of hip and knee； C is the protestor, the leg diameter of the right lower limb becomes thinner； D is the sister of the protester. Muscle atrophy of the right lower limb

Ⅵ型胶原蛋白相关肌病是由于Ⅵ型胶原蛋白功能缺陷导致的遗传性肌病，有肌肉无力萎缩、关节挛缩的特点。大致分为四类临床表型：Bethlem 肌病（Bethlem myopathy，BM，MIM158810）、Ullrich 先天性肌营养不良［8］（Ullrich congenital muscular dystrophy，UCMD，MIM254090）、肢带型肌营养不良症和遗传性硬化性肌病，后两者与BM 类似，症状介于前两者之间，发病数极少，归为同一谱系疾病。Ⅵ型胶原蛋白属于细胞外基质蛋白，广泛存在于肌肉、肌腱、皮肤、软骨和椎间盘等组织的细胞外基质中，从而形成与基底膜密切相关的微纤维网络［9-11］。有活性的Ⅵ型胶原蛋白是在分别由COL6A1（NM_001848）、COL6A2（NM_ 001849）和COL6A3（NM_004369）基因编码的α1、α2、α33条不同的肽链基础上形成，通过三螺旋结构形成单体，然后再形成四聚体［12-13］。无论哪个基因发生致病性变异，该蛋白功能就会出现异常，从而引发某种相关肌病。

图3 伊红-苏木素染色示结缔组织增生、脂肪组织取代肌组织Figure 3 Eosin-hematoxylin staining shows connective tissue hyperplasia with adipose tissue replacing muscle tissue

图4 先证者及其母、其妹存在相同基因突变，即COL6A3基因错义突变c.4270C＞TFigure 4 The proband, his mother and his sister had the same gene mutation, namely COL6A3 missense mutation C. 4270C＞T

在这4类亚型中，UCMD表型最重［14］。患者于婴幼儿期即可出现轴性和近端关节挛缩、肌无力，以及远端关节过松，症状逐渐加重，后期多不能行走，多需呼吸机辅助通气。相对而言Bethlem 肌病表型较轻，其遗传方式多以常染色体显性为主，也有纯合或复合杂合突变致病［15-17］。多于年纪较小时逐渐出现近端肌无力或关节畸形，缓慢进展。与前者不同的是，Bethlem肌病患者呼吸肌基本不受累。据文献［18-19］报道总结出Bethlem肌病诊断标准：（1）家族史，常染色体显性或隐性遗传；（2）出生后可能出现肌张力低、远端关节松弛、髋关节脱位、关节挛缩或脊柱侧弯等；（3）发病年龄，多于20岁前发病，也有成年后逐渐出现症状者；（4）影响四肢近端肌肉力量及肌肉挛缩，多以近端肌肉发病，逐渐加重，缓慢进展，肩胛带肌及下肢肌萎缩，最终可广泛肌无力［20-21］；（5）结缔组织受累，可有不同程度的关节松弛、挛缩；（6）中枢神经系统或心脏、呼吸功能一般不受累；（7）血清学肌酶通常轻度升高，也可正常或10 倍以上升高，肌电图可见MUAP 窄小，肌肉病理可见非特异性肌源 性 损 害；（8）基 因 检 测 示COL6A1、COL6A2、COL6A3突变［22-24］。

本文报道一Bethlem 肌病家系，3 例患者均存在COL6A3基因c.4270C＞T突变，该样本在此基因外显子区域发现一处杂合突变：c.4270C＞T（胞嘧啶＞胸腺嘧啶），导致氨基酸改变p.R1424C（精氨酸＞半胱氨酸）。HGMDpro 数据库报道情况：变异位点c.4270C＞T 未见报道。本研究先证者COL6A3 基因存在杂合变异，其母、妹均存在相同的杂合变异位点，其父情况未知。根据ACMG评级变异指南，该变异评级为可能致病性变异。该样本遵循常染色体显性遗传规律，先证者之父未行基因检测，但根据先证者及其母和妹的基因检测结果，并不影响遗传信息学分析。先证者外婆及大姨、舅舅均无临床症状，考虑先证者母亲为基因突变，并将突变基因遗传给两个女儿，该家系中先证者母亲表型最重，幼年即出现右上肢及双下肢无力，后逐渐出现髋、膝关节的挛缩，脊柱侧弯，现已无法行走。先证者症状较母亲稍轻，先证者妹妹症状最轻，但后两者病情仍处于活动期，逐渐进展，仍需进一步随访。据家属最新回馈结果，先证者妹妹现已无法上操跑步，也印证了基因遗传病其临床表现在家族中有一定异质性，尽管为同一个基因突变所致蛋白功能异常，其引起的临床症状和病情严重程度也可能不同，甚至可无明显临床症状［25-26］。

目前对Bethlem肌病上尚无明确有效方法，由于肌营养不良亚型较多［27-28］，症状复杂多样，单从症状区分诊断难度较大，通过基因测序可以一次性检测多个基因突变，提高了诊断精准度，从而诊断出Bethlem肌病也越来越多，由于该病是一种遗传性疾病，早期发现、早期诊断可减少患者不必要的经济负担，同时可扩展该病的基因谱，有助于产前诊断，必要时可终止妊娠减少遗传病的发生率。