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假肥大性肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD)
假肥大性肌营养不良,也称杜氏肌营养不良症,又称杜显氏肌肉萎缩症、杜氏肌肉萎缩症,又名为假性肥大型肌肉萎缩症,是最常见的一类进行性肌营养不良症,属遗传性肌肉系统疾病(ICD-10-G), 为症状最严重的肌肉萎缩症。
发病率约为1/3500男婴。大多数女性DMD携带者无症状。然而,有2-20%的女性有临床上明显的肌肉无力症状。症状经常是轻度至中度的,而且不对称。有的女性报告肌痛或绞痛。
50-60%的女性患者有肌酸激酶水平异常。心脏损害是常见的问题,尽管这样,这些女性患者没有出现寿命减少或心源性猝死的风险增加。心肌病的发病年龄还不清楚,但被认为是在成年早期。 肌肉无力的程度和心肌病的程度之间不存在关联。大约20%的女性患者有不正常的抗肌萎缩蛋白。
由于位于X染色体短臂(Xp21)编码抗肌萎缩蛋白(dystrophin)的DMD基因的突变所引起,这个基因有2.3万个碱基,是人体最大的基因之一,占人类基因组的0.1%。该基因的突变还可引起另外一种轻型的肌营养不良——贝克氏肌肉萎缩症(英文:Becker's Muscular Dystrophy,BMD)。为X-连锁隐性遗传,多为男孩发病,约 1/3 患者无家族史,由基因新突变造成,占出生男婴的20-30/100,000。
以下为蛋白质组学内容:
抗肌萎缩蛋白定位于骨骼肌肉肌膜(细胞质膜的细胞质一面),[40]是一个很大的糖蛋白复合物。抗肌萎缩蛋白的N-末端的肌动蛋白结合域有四个重复单元,其次是富含半胱氨酸的结构域和C端结构域。半胱氨酸丰富的域穿过alpha和betadystroglycan蛋白结合层粘连蛋白-2,因此,作为其之间的机械连接,抗肌萎缩蛋白还与细胞骨架的肌动蛋白和细胞外基质相连。
以下为基因组学内容:
DMD 基因包含79个外显子。开放读码框的规则解释DMD和贝克型肌营养不良症(BMD)的表型差异:突变破坏了开放读码框,导致异常和截短的抗肌萎缩原因DMD,而突变的基因为了维持开放读码框,从而在较低的分子量下只能让抗肌萎缩蛋白有部分功能,导致骨密度降低。90%的DMD和BMD病例符合这个开放读码框规则。大多数突变是基因内缺失,占所有DMD患者的65-72%。大多数缺失发生在“热点”地区,跨越外显子45-53,7%的患者被发现在45-47外显子有缺失。单或多碱基重复一般坐落在一个小热点,跨越外显子2-20。点突变,小缺失或插入没有缺失或重复的患者占20%。大多数是重复,移码突变或剪接位点突变是极其罕见的错义突变。
抗肌萎缩蛋白的缺乏导致肌纤维变性的确切机制尚不清楚。细胞骨架合成被破坏,膜不稳定性增加,机械应力的易感性增加,以及改变膜透性和钙稳态异常被认为是发挥了作用。
维基百科:基因突变缺陷导致肌肉细胞不能正常产生一种称为Dystrophin抗肌萎缩蛋白的蛋白质,会使钙离子渗入细胞,引发瀑布反应,导致患者全身肌肉无力,又因肌肉细胞内缺少Dystrophin,导致细胞组织肌肉纤维变得无力且脆弱,经长期的伸展后该缺失肌肉细胞组织将产生机械性伤害..等等因素而破坏,最终导致肌肉细胞死亡。
【临床表现】
患儿出生时无异常,婴儿期活动如抬头、坐姿等均正常,自1岁以后开始逐渐出现站立和行走困难,首先影响骨盆带肌肉,以后累及肩胛带肌肉。但是之后三-五年就逐渐显现症状,语言或者全身发育减缓。
患儿动作笨拙,易跌倒,走路摇摇晃晃,登楼梯或由坐、卧位起立困难。随着病变的进展,臀中肌无力导致行走时呈特殊的鸭步,患儿从仰卧位起立时需先翻转为俯卧,再以双手支持地面和下肢缓慢地站立,称为Gower’s征。
患儿双侧腓肠肌逐渐呈假性肥大,腱反射减弱或消失。最终会发展到抬不起头,无力抬腿,更不能跳起来。脊柱弯曲也会消失。
部分患者表现为行为异常。病变呈进行性加重,常到10岁时已不能行走,大多数患儿最终卧床不起,并发痉挛、褥疮、肺炎而在20岁前死亡。
大多数患者会患上心脏疾病,包括扩张型心肌病,由心肌纤维化等。临床上明显的心肌病是首先体现在10岁后,会影响三分之一年龄14岁的患者,目前在所有年龄超过18岁的患者身上都有体现。临床上6岁的患儿有25%有心脏病,表现为心动过速。
由于限制性肺疾病,呼吸道并发症和慢性呼吸功能不全是所有患者不可避免的。在发病的第一个十年,阻塞性呼吸暂停也是个问题。在第二个十年,患者通常会出现通气不足的问题。
此疾病容易出现高碳酸血症和慢性呼吸衰竭,分为四个阶段,通常描述:第1阶段,没有高碳酸血症和睡眠呼吸障碍;第2阶段,睡眠呼吸障碍与高碳酸血症在快速眼动(REM)时期出现3,在 REM和非REM时间都出现睡眠呼吸障碍与高碳酸血症;第4阶段,整天如此。
约 1/4 的患儿有智力低下,血中磷酸肌酸激酶总酶(CPK)及肌型同工酶(CPK-MM)浓度显著升高,肌电图显示肌源改变伴有较轻的失神经支配电位;肌肉活体组织检查可见肌纤维坏死与再生同时存在,并有结缔组织增生。
外部症状总结:
· 容易跌倒
· 步伐不稳
· 跑步和跳不擅长
· 愈来愈严重的行动困难
· 行路能力通常在12岁时消失
· 容易疲劳
· 轻度智能障碍(大概30%的患者)
· 骨骼发育畸形(有些个案为脊椎侧弯)
· 肌肉发育畸形
· 小腿肌肉异常肿大
【诊断】
· 一般在5岁以前发病;
· 临床特点为进行性对称性肌无力,以肢体近端受累多见,起病常于下肢开始;
· 体查无肌颤,无感觉障碍,多伴有腓肠肌假性肥大;
· 血清肌酸肌酶(CK)增高数十或数百倍;由于无症状时也会升高,出生时的高CK水平可以是新生儿筛查DMD的基础。随着年龄的增加,由于营养不良性肌纤维逐渐丧失,CK水平逐渐下降,在儿童3岁以后血清CK都不到正常水平的数十倍。目前把血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平作为替代诊断,因为其往往与CK水平相关。其他的检测还包括醛缩酶和乳酸脱氢酶。
· 肌电图呈肌源性损害;但是其实并不是特异性很强的诊断。
· 肌活检表现为肌纤维长短不一,出现坏死与降解,纤维透明化,出现结缔组织与脂肪组织代偿增生,免疫组化分析可见dystrophin蛋白缺失;这一项和基因检测一样是DMD的金标准。
· 肌肉磁共振成像也就是肌肉MRI通常不作为DMD诊断依据,但随着时间的推移可能是一个用来评估肌肉受累进展的有用非侵入性工具。异常信号,MRIT1和T2图像上看到,臀大肌,股四头肌,股二头肌,股直肌和肌肉gastrocnemii的初始选择性参与。
· 有家族史,呈X连锁隐性遗传;
· 病情进行性加重。
· 根据患者特有的症状和体征,结合血CPK酶学检查和肌电图检查结果,一般不难做出诊断。
· 分子遗传学检测是现有诊断方法的中流砥柱。60%的患者是由于基因缺失、5%为基因重复所致,可以通过多重PCR技术检测,其余30%为点突变或微小缺失/重复,检查较为困难。直接进行DMD基因全序列分析目前还比较昂贵和麻烦,但是也有一些正在开发的方法,如利用基因芯片。
· 对于家族性病例或确诊而突变未明确的病例,可用多个STR位点进行连锁分析,进行携带者的检测和产前诊断。
【治疗】
患者通常在12岁左右坐上轮椅,十几岁到二十出头死于心肺并发症,通常年龄不会超过35岁。
10岁的患儿就应该开始进行心脏病监测。评价应包括心电图及经胸超声心动图,甚至心脏MRI。
应该在8至9岁开始呼吸系统疾病基线肺功能测试和呼吸系统评估。除了 肺活量测定,清晨和白天的二氧化碳水平也应测量。如果有的话,每年的多导睡眠检测睡眠呼吸紊乱和夜间通气不足也应在定期进行。所有患者应接受肺炎球菌疫苗,每年接种流感疫苗。急性呼吸道感染恶化需要早期用抗生素,胸部理疗,有时呼吸支持。
这些情况护理人员应该从早期阶段就和病人和他们的家人讨论,提供有关通气和姑息治疗方法的信息供选择。夜间无创间歇正压通气(NIPPV)是一种安全,有效的治疗方法。无创正压通气的优点包括提高生活质量,症状减轻,减少和延迟日间高碳酸血症的发病,提高寿命。
X光片监控脊柱侧弯应该从九岁开始每年进行。脊柱侧弯手术的平均年龄为14-15岁。要符合手术指征,脊柱侧弯应大于25度,肺活量大于30%。心脏和呼吸系统功能,必须事先评估。脊柱侧弯手术的优点包括预防严重畸形和不适,也许有些改善呼吸功能,增加寿命。维持骨质密度,预防骨折是很重要的,特别是如果患者使用糖皮质激素治疗。监测维生素D水平和补充钙和维生素D,是所有患者应考虑的。便秘是一种常见的问题,高纤维饮食,听从医嘱使用泻药。行为问题是一个重大的问题,特别是围绕下床活动和独立时间的损失,有时需要心理学家或精神科医生的帮助。可能有很多患者是抑郁症,应该得到承认和适当的治疗,在课堂上提供额外的教育和物质帮助是很重要的,应该让DMD患者上正常学校,而不是一所特殊教育学校。这种教育理念的变化是自20世纪80年代以来的主要进展之一。尽管如此,由于患者的平均智商在85左右,仍然有一些儿童的身体和智力有问题,他们需要一种特殊的教育环境。一些青少年能够继续通过普通中等教育和高等教育。如何获得有意义的工作,仍然是一个主要的问题。
类固醇治疗可以帮助延缓并发心脏病。皮质类固醇如强的松龙,强的松,地夫可特,已被证明是迄今唯一有效的DMD药物。
他们应该提供给所有患者,但只有在短期与长期潜在风险和利益平衡讨论后才可以使用。
皮质激素治疗DMD的具体机制尚不清楚,但已经提出了各种可能性。这些包括改变调节肌纤维的基因,减缓骨骼肌肉分解率,减少T细胞的细胞毒性,降低细胞内游离钙离子的浓度,增加肌肉修复。氢化泼尼松/泼尼松改进肌肉力量能维持长达18个月,在3个月内是最大的。测试包括功能测试(例如时间出现从仰卧到站立,时间走九米)的显着改善和肌肉质量以及尿肌酐排泄量。
氢化泼尼松/泼尼松的最佳剂量是0.75毫克/公斤/天,而较低剂量0.3毫克/公斤/天仍然可以改进肌肉强度和功能,如果需要减少副作用的话。1.5毫克/公斤/天或每日剂量1.25 mg / kg和2.5毫克/公斤,并没有额外好处,所以量不能太大。没有可靠数据说明开始皮质类固醇治疗的最佳年龄或最佳治疗时间。已报告使用间歇性皮质类固醇激素治疗的孩子小于5岁。地夫可特,唑啉强的松,可在一些国家作为泼尼松的替代。治疗剂量为每日0.9毫克/公斤/天地夫可特。
糖皮质激素也对DMD相关的并发症有积极的作用。随机和非随机研究表明呼吸肌力的保存和咳嗽效率随使用激素而提高。心功能也更好地维持。 脊柱侧凸的患病率和严重性也降低,随后脊柱手术的需要延迟和减少了。
最常见的皮质类固醇的副作用是体重增加和库欣氏症候群的外观。75%至80%的患者有体重增加。尽管这样,体重增加不会对功能产生不利影响。一个小规模的随机试验表明与较低的并发症发病率和严重程度相比体重增加并不是很重要。经过长期皮质激素治疗可能出现生长抑制。 白内障(通常是无症状)在经过激素治疗的患者中发病率较高。
其他免疫抑制剂,如硫唑嘌呤,环孢素也进行了研究。硫唑嘌呤没有任何好处,而环孢素对肌肉强度有改善。一水肌酸可以使肌力轻度增加,但没有显着改善功能。其他未能显示出效果的药物包括硝苯地平, 亮氨酸, 硒和维生素E,麦角新碱 和苯噻啶。
目前对于DMD尚无有效疗法。需鼓励患儿进行适当体力活动,物理疗法可帮助保持肌肉张力和柔韧度。
基因治疗目前还没有太大进展。腺病毒载体因为DMD基因太大,还在构建中。控制免疫也是个问题。非病毒质粒载体如反义寡核苷酸静脉注射法已经小范围取得成功,但是推广还需要时间。
PTC124是一种新的口服药物,能促进核糖体通读终止密码子,让翻译蛋白的过程的延续。PTC124已显示能恢复mdx 小鼠的抗肌萎缩蛋白水平,改善肌肉功能,减少CK水平。 阶段1在健康成人志愿者身上的研究表明,这种药物口服生物利用度和耐受性良好。第2阶段研究发现26个男孩表现出抗肌萎缩蛋白的表达与CK水平下降,但无功能或肌肉强度的显着改善。此药物还在研究中。
国外正在进行将正常人类肌纤维母细胞植入患儿的临床试验。经过基因校正的自体肌源性干细胞和骨髓干细胞也是个不错的方法,但是如何获取足够的量是个问题。
对高风险胎儿和有遗传病史的母亲可进行产前诊断。
[1] 中华慈善总会罕见病救助办公室,世界卫生组织遗传病社区控制合作中心,中国健康教育中心罕见性遗传病知识手册,2010.1
[2] Dec G W. Steroid TherapyEffectively Delays Duchenne’s Cardiomyopathy[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2013, 61(9):955-956.
[3] Yiu E M, Kornberg A J. Duchenne muscular dystrophy[J]. Neurology India, 2008,56(3): 236.
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