中间型胶原Ⅵ型相关肌病合并Prader-Willi综合征1例

崔清洋,崔心怡,张春燕,王喜成

(1.新乡医学院第一附属医院儿科,河南 卫辉 453100;2.牡丹江医学院基础医学院,黑龙江 牡丹江 157011;3鹤壁市妇幼保健院儿科,河南 鹤壁 458030)

先天性肌营养不良(congenital muscular dystrophies,CMDs)是肌活检显示营养不良的早发性运动无力或发育迟缓[1]。VI型胶原相关肌营养不良为先天性肌营养不良一个亚群。VI型胶原相关肌营养不良包括症状较轻的称为Bethlem肌病(Bethlem myopathy,BM)、症状严重的称为Ullrich先天性肌营养不良症(ullrich congenital muscular dystrophy,UCMD)及介于UCMD与BM之间的中间型胶原Ⅵ型相关肌病(intermediate collagen VI-related myopathy,ICM)。UCMD临床表型为先天性或婴儿期起病的进行性肌无力,并伴有远端关节过度松弛、近端关节挛缩、脊柱侧弯及呼吸肌无力。而BM以关节挛缩为特征,缓慢进行性肌无力通常开始于20岁前[1]。

小胖威利综合征(Prader-Willi syndrome,PWS)是导致人类肥胖最常见综合征之一。PWS新生儿期表现为严重肌张力减退、喂养困难和生长障碍。胎儿期胎动减少,宫内生长受限。

目前国内外尚无ICM合并PWS报道,我们报道一例ICM合并PWS,旨在提高临床儿科医师对遗传性肌肉疾病两个或多个基因参与发病的认识。

1 病历介绍

患者女,3个月27 d。因发热3 d入院。3 d前不明原因出现发热,最高温度38.7 ℃,无咳嗽及气促,无抽搐及意识障碍,对症治疗后效果不佳入院。入院时患儿经口吮奶速度缓慢。既往出生后因高危儿转入NICU第1次入院,当时入院时查体:牙龈突出,高颚弓,觅食反射、拥抱反射及握持反射引出不完全,吸吮反射未引出,四肢活动少,肌张力稍低,初期喂养困难。出生第四天血串联质谱及尿气相色谱-质谱未见异常,因孕期胎动减少、生后肌张力低下和喂养困难考虑PWS,建议基因检测,家属拒绝。住院期间因感染控制不佳淋巴细胞亚群检测未见异常,出院时四肢活动较出生时增多,肌张力低下稍好转,可自行经口吮奶,但速度缓慢。32 d时因纳差1 d,加重1 h第2次入院,入院时体重2.5 kg,经静脉营养及指导喂养后好转出院。患儿系第一胎第一产,母孕晚期有胎动减少史,足月剖宫产出生,羊水II0污染,无产伤及窒息史,出生体重2.3 kg,父母均体健,非近亲结婚。

本次入院体格检查:体重4.25 kg,发育落后,双眼轻度内斜视,牙龈厚,腭弓高,斜颈,不能竖头,心肺腹无异常,肌张力稍低。

入院诊断:1.发热原因待查;2.PWS?3.生长发育迟缓。

基因检测:再次争取家属同意后采集患儿和父母外周血送检基因检测。测序发现:患儿COL6A1 基因第2外显子c.202C>T杂合错义变异(p.Arg68Cys),国内尚未报道。家系验证:父亲该基因位点为野生型,母亲为该基因位点杂合携带,见图1。根据ACMG证据患儿COL6A1 基因c.202C>T变异判定为临床意义不明变异。但COL6A1 基因c.202C>T变异位点SIFT、Polyphen2及MutationTaster均预测为有可能致病。尽管目前尚无文献报道且判断为临床意义不明,但亦未有无致病性的定论,需待日后进一步行相关验证。CMA染色体芯片测序发现:15q11.2-q13.1区间存在4.76 Mb缺失致病性变异,异常片段涵盖127个基因,进一步验证发现患儿父源性15q11-q13片段缺失变异。线粒体基因测序未发现有临床意义的基因变异。诊断为ICM合并PWS。

图1 COL6A1基因c.202C>T变异测序峰图

治疗及随访:予抗感染、静脉营养等治疗后发热逐渐缓解。发热缓解后予以康复治疗。随访患儿经口吮奶速度仍缓慢,体重增加较慢,仍不能竖头,四肢肌张力稍低下;康复治疗不佳。

2 讨论

VI型胶原为一种存在于肌肉和结缔组织细胞外基质中的微纤维胶原,VI型胶原由3条主要的α链即α1、α2和α3组成,分别由COL6A1、COL6A2和COL6A3基因编码[2]。每个基因编码胶原蛋白VI的α-链再经组装为胶原蛋白VI,后者在肌肉中缺乏或异常形成导致肌肉疾病。

COL6A1基因定位于21q22.3,基因组全长约23.31 kb,包含35个外显子,编码1 028个氨基酸。已报道COL6A1基因变异约为526种,包括错义变异405种,无义变异12种,框移变异17种,剪接变异46种,位于非翻译区变异有46种。基因型-表型之间的相关性尚未明确。

VI型胶原广泛分布于各种组织细胞外基质。骨骼肌中,VI型胶原集中分布于肌纤维基膜内及其附近。BM和UCMD中COL6A1和COL6A2基因变异病例的比例大致相当,分别为38%和44%。破坏三个COL6A基因高度保守的三螺旋结构域Gly-Xaa-Yaa基序的单氨基酸替换是最常见致病机制,占三个胶原VI基因总致病性变异的28%。根据变异位置的不同,这些变异或干扰细胞内胶原链组装,或在成功分泌后引起四聚体扭结而影响细胞外微原纤维形成。过早引入终止密码子变异(通过剪接位点变异和框架外缺失/插入)形成第二常见变异群,并截断蛋白质,一些已经被证明是由于无义变异介导mRNA的降解而导致VI型胶原蛋白缺失。显性杂合子发生的剪接变异导致框内外显子缺失以及框内基因组缺失保留1个对二聚体形成非常重要的半胱氨酸,其允许分泌异常的四聚体而对微纤维组装产生显性负效应。诱导外显子跳跃性变异发生率在总数的27%左右,其他引起小的框内缺失或插入剪接位点变异已有报道。造成框内外显子缺失和框内基因组缺失的剪接变异是形成UCMD的另一种常见变异类型。Brinas[3]等人对42名早期发病(2岁以下)胶原VI相关肌病患者的队列分析表明,导致过早终止密码子的隐性变异导致最严重表型(行走从未实现)而得出某些基因型-表型的相关性。但在中度进展组(行走障碍)患者发现显性新生框内外显子跳跃性和甘氨酸错义变异。

VI型胶原缺乏所致肌肉退行性变或肌营养不良的发病机制最近已被阐明,并建立胶原蛋白缺乏、线粒体通透性转运孔功能障碍与肌肉凋亡增加之间联系,在UCMD动物模型,线粒体通透性转运孔抑制剂环孢素A可预防线粒体损伤[4]。大多数肌营养不良是由编码营养不良蛋白-糖蛋白复合物(dystrophin-glycoprotein complex,DGC)的蛋白基因变异所致。但某些是因为编码其他肌肉基质蛋白的基因变异以及覆盖在骨骼肌纤维上的细胞外基质材料(即基底膜)变异。编码不直接连接DGC与细胞外基质蛋白质的基因变异也可导致肌肉营养不良,如胶原VI基因COL6A1、COL6A2和COL6A3。尽管胶原VI相关疾病的致病机制尚不清楚,但UCMD患者基底膜附近区域的胶原VI微纤维缺失已被报道,表明胶原VI在基底膜与细胞外基质的其余部分锚定中发挥了作用。肌膜上胶原蛋白VI的缺乏可能是由于变异胶原蛋白VI对培养的肌管和成纤维细胞外胚层结合亲和力降低所致。胶原VI可能对成纤维细胞中外胚层纤维连接蛋白的正确组织至关重要,表明若缺乏该支撑,外胚层纤维连接蛋白将趋于紊乱。

目前ICM合并PWS发病机制尚不清楚,需待进一步研究证实。刘栋[5]等人报道PWS合并扩张性心肌病病例,但作者未阐明两者内在关系及发病机制;侯菲[6]等人报道PWS合并眼皮肤白化病Ⅱ型一例,患儿15q11.2-q13.1缺失区域,涉及SNRPN、UBE3A、GABRB3、OCA2、HERC2等致病基因,眼皮肤白化病Ⅱ型OCA2基因c.1759G>C(p.A587P)纯合变异,经ACMG判断为临床意义不明变异,OCA2基因c.1759G>C(p.A587P)纯合变异考虑为该等位基因位点的母亲杂合及父亲缺失所致。

在遗传性视网膜色素变性和其他不同肌营养不良症(如埃默里-德赖弗斯肌营养不良症、肢带型肌营养不良症、UCMD和面肩肱型肌营养不良症)中,表型表达需要两个基因改变,而不是一个位点,提示肌肉疾病更为复杂的疾病表现和进展[7]。Posey[8]等人汇总7 374例患者中2 076例(占28.2%)明确分子诊断,其中101例(4.9%)的诊断涉及两个或多个基因;常染色体显性疾病相关基因中,新生变异占致病性变异的67.8%,X连锁疾病基因中占致病性变异的51.7%;在有两个单等位基因变异的患者中,44.7%(17/38)的患者都是新生变异。12例(11.9%)发现了拷贝数变异。独立的疾病表型影响不同的器官系统,而重叠的疾病表型更可能由编码同一通路内相互作用的蛋白质的两个基因引起。

Xia[9]等人报道一例脊髓性肌萎缩症合并假肥大性肌营养不良病例,脊髓性肌萎缩症(Spinal muscular atrophy,SMA)和杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是两种常见的神经肌肉疾病,在临床表现上有许多相似之处。该病例通过全外显子测序和多重连接依赖性探针扩增发现SMN1基因(位于第5号染色体)的第7和第8外显子的纯合子缺失及DMD基因(位于X染色体)第50外显子缺失。尽管SMA和DMD的遗传机制截然不同,但它们的临床表现有诸多相似之处,包括进行性肌无力及近端肢体和躯干的肌萎缩。故一旦这两种诊断中的任何一种被确认,另一种通常会被忽略,因SMA和DMD两种神经肌肉共病发生的可能性极小。但作者仍未阐明SMA和DMD两种神经肌肉共病机制,仅仅是引用文献报道SMA和DMD共存病例。

总之,本文报道了ICM合并PWS病例,两种疾病共病机制尚不清楚,临床对神经肌肉疾病,需注意同患两种遗传病共病的可能。