Duchenne 肌营养不良症
Duchenne型肌营养不良症的治疗
㊃讲座㊃基金项目:国家自然科学基金D Y S ә45-55基因修复的人脂肪干细胞源性肌肉祖细胞移植D M D 模型鼠促进肌肉再生的研究(81801246);实验性大脑皮层梗死后同侧丘脑A β沉积分布特征及其机制研究(81171084);广东省自然科学基金D y s t r o ph i n 缺陷基因修复的脂肪干细胞源性肌肉祖细胞移植D M D 模型鼠促进肌肉再生及成肌机制的研究(2018A 030313636);经典途径细胞焦亡在实验性大脑皮层梗死后同侧丘脑继发性损害中的作用及其机制研究(2020A 1515011249);广东省科技计划项目正常人来源的脂肪干细胞心内注射移植m d x 鼠对心脏结构和功能的作用及其机制的研究(2017A 020215094)通信作者:张誉,E m a i l :y u z h a n g 2016@jn u .e d u .c n D u c h e n n e 型肌营养不良症的治疗罗 宏a ,岑海媚a ,罗 彬a ,张玉生a ,b,张 誉a(暨南大学附属第一医院a .神经内科;b .脑血管病中心,广东广州510632) 摘 要:D u c h e n n e 型肌营养不良症(D u c h e n n em u s c u l a r d y s t r o p h y,D M D )是一种X 连锁致死性遗传性肌病,由D y s t r o p h i n 基因突变导致抗肌萎缩蛋白缺失所致㊂D M D 尚缺乏有效的治疗方法,但随着对该病发病机制和病理变化过程的认识不断深入,其治疗选择越来越多㊂这些治疗方法旨在恢复D y s t r o p h i n 蛋白表达或弥补D y s t r o p h i n 蛋白缺失㊂关键词:肌营养不良,杜氏;d y s t r o p h i n 蛋白;基因治疗;外显子跳跃中图分类号:R 746.2 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2021)02-0168-06d o i :10.3969/j.i s s n .1004-583X.2021.02.015 D u c h e n n e 型肌营养不良症(D u c h e n n em u s c u l a r d y s t r o p h y,D M D )是因编码抗肌萎缩蛋白的D y s t r o p h i n 基因突变,导致进行性肌无力㊁肌肉萎缩的一种遗传性肌病,男性占多数,全球发病率为(10.7~27.8)/10万活产婴儿[1]㊂患儿常在2~3岁时出现临床症状,多数患者于12岁逐渐丧失行走能力,随病程进展逐渐累及膈肌及心肌,最终在20~30岁时死于呼吸衰竭或心力衰竭[2]㊂D y s t r o p h i n 基因位于染色体X p 21上,总长度约2.20ˑ106b p ,是目前为止发现的人类最大基因之一[3]㊂D y s t r o p h i n 基因转录全长约427k 的d y s t r o p h i n 蛋白,后者是维系肌膜稳定性的关键蛋白,该蛋白缺失后导致肌膜稳定性破坏,肌肉收缩产生的机械应力无法被相关蛋白吸收导致肌肉炎症,进而激活肌细胞再生㊂最终,反复修复再生的肌肉会被脂肪和纤维结缔组织取代,导致纤维化[4]㊂迄今,D M D 尚无切确的根治方法,但随着对该病发病机制和病理变化过程的认识不断深入,以及分子生物学和基因工程的快速发展,D M D 治疗不断取得新进展㊂这些治疗方案主要围绕恢复d y s t r o p h i n 蛋白表达或弥补d y s t r o ph i n 蛋白缺失而进行㊂本文对D M D 治疗的研究现状进行综述,并分析这些治疗方案的利弊,为临床医师治疗D M D 提供参考㊂1 恢复d y s t r o ph i n 蛋白表达治疗D M D 致病机制主要是功能性d y s t r o ph i n 蛋白缺乏,故最有效㊁最根本的治疗方法就是恢复d y s t r o ph i n 蛋白功能和表达㊂目前治疗方法主要有:通读疗法㊁外显子跳跃疗法㊁病毒载体介导的基因疗法㊁干细胞疗法,以及C R I S P R /C a s 9基因编辑疗法等㊂1.1 通读疗法 通读疗法是一种适用于大约10%无义突变患者的方法,运用药物诱导与核糖体结合,跳过识别提前出现的终止密码子,从而恢复全长㊁功能性肌营养不良蛋白的表达[5]㊂目前用于无义突变通读疗法的治疗药物主要有氨基糖苷类抗生素㊁A t a l u r e n ㊁R T C l 3㊁R T C l 4等,其中只有氨基糖苷类抗生素及A t a l u r e n 进入临床试验阶段㊂(1)氨基糖苷类抗生素:庆大霉素为治疗D M D 患者无义突变传统类药物,其与核糖体特定位点结合,诱导过早出现的终止密码子的通读,促进全长抗肌营养不良蛋白的转录表达㊂研究表明,用庆大霉素治疗的m d x 小鼠(D M D 模型鼠)肌膜中检测到肌营养不良蛋白的高表达,并且提高了肌肉收缩所诱导的损失抵抗力㊂然而在人体试验却得到了矛盾的结果㊂M a l i k 等[6]采用3种不同的治疗方案验证了静脉注射庆大霉素治疗D M D 患儿无义突变的疗效,观察周期为6个月㊂结果显示,接受庆大霉素6个月治疗的患儿抗肌营养不良蛋白的表达增加,血清肌酸激酶(C K )水平降低,但反应肌肉功能质量改善的指标却没有改变,需要更高的剂量才能改善患者的结果㊂此外,庆㊃861㊃‘临床荟萃“ 2021年2月20日第36卷第2期 C l i n i c a l F o c u s ,F e b r u a r y 20,2021,V o l 36,N o .2Copyright ©博看网. All Rights Reserved.大霉素的耳毒性及肾毒性也限制了其在治疗D M D 方面的长期应用㊂为此,目前有研究开发出了氨基糖苷类衍生物N B74和N B84,已经在体外测试证明了其在细胞毒性和通读效率方面优于庆大霉素㊂另外一种氨基糖苷类抗生素硫酸阿贝卡星(N P C-14)Ⅱ期临床试验(试验编号:N C T01918384))目前已完成,但尚未公布结果㊂(2)A t a l u r e n:A t a l u r e n (P T C124)是目前研究最多㊁最有希望的抑制无义突变的通读治疗药物㊂在一项为期28天的Ⅱa期研究中,D M D患者在治疗后显示A t a l u r e n能增加11%抗肌萎缩蛋白的表达[7]㊂随后的一项为期48周双盲安慰剂对照的Ⅱb期研究中,B u s h b y等[8]采用两种不同的治疗方案治疗174名无义突变的D M D患者,其中方案一:每天口服A t a l u r e n3次(10㊁10㊁20 m g/k g,分别是早上,中午和晚上剂量,n=57);方案二:每天口服A t a l u r e n3次(20㊁20㊁40m g/k g,分别是早上,中午和晚上剂量,n=60),对照组(n=57)予安慰剂治疗㊂结果显示,与安慰剂相比,每天服用40m g/k g A t a l u r e n的治疗组在平均6m i n步行测试(6MWT)距离上比安慰剂组增加了30m,然而在每天服用80m g/k g的治疗组却看不到症状的改善,这种结果可能归因于A t a l u r e n的钟形剂量效应曲线㊂基于这些结果及相关研究,A t a l u r e n于2014年获得欧洲药品管理局(E MA)条件性批准,但却没有获得美国食品与药品管理局(F D A)批准㊂原因是A t a l u r e nⅡb期研究及Ⅲ期研究(试验编号: N C T01826487)未能达到主要终点事件㊂由于2017年A t a l u r e n的Ⅲ期研究显示阿塔鲁仑治疗组和安慰剂对照组之间的6MWT差异无统计学意义[9],P T C T h e r a p e u t i c s公司被要求在2021年之前进行一项新的验证性研究来确认临床疗效㊂A t a l u r e n主要用于治疗ȡ5岁的无意义突变的D M D患者[10]㊂2018年,E MA在审查了该药对治疗2~5岁患者安全性数据后,批准将A t a l u r e n治疗的适应证扩大到ȡ2岁患有无义突变的D M D患者[9],近期一项评估A t a l u r e n治疗6个月~2岁的无意义突变的D M D 患儿安全性的试验(试验编号:N C T04336826)正在进行,期待获得预期的疗效和安全性㊂虽然A t a l u r e n有很好的治疗前景,经A t a l u r e n治疗的D M D患者活动阶段可能延长5年,但A t a l u r e n治疗只适用于约13%携带无义突变的D M D患者,而且这种药物价格昂贵,未来在临床上普及需一段时间㊂1.2外显子跳跃疗法缺失突变是肌营养不良常见的突变类型,约占所有D M D突变的68%[11],缺失突变包括移码突变和整码突变㊂B e c k e r肌营养不良症(b e c k e rm u s c u l a rd y s t r o p h y,B M D)是肌营养不良的一种症状相对较轻的临床表型,其特征是框内整码突变但不破坏阅读框(O R F),因此可以产生部分截短的功能性蛋白㊂而D M D是由于框内移码突变破坏阅读框,导致d y s t r o p h i n蛋白的缺失㊂基于这种阅读框架假说,科学家提出了外显子跳跃这一概念㊂外显子跳跃疗法是通过合成的反义寡核苷酸(A S O)序列在D M D基因的前信使R N A剪接过程中诱导预先指定的外显子跳过,将严重D M D表型改善为临床症状较轻㊁预后较好B e c k e r肌营养不良症㊂大约90%的D M D患者的d y s t r o p h i n基因缺失可以通过跳过多个外显子治疗而症状改善[12]㊂目前进入临床试验的反义寡核苷酸药物有D r i s p e r s e n㊁E t e p l i r s e n㊁G o l o d i r s e n等,几种不同的化合物在不同的D M D动物模型中进行了测试,并且在Ⅱ期临床试验中显示了令人满意的结果㊂D r i s p e r s e n(2ᶄO-m e t h y l-r i b o-o l i g o n u c l e o s i d e-p h o s p h o r o t h i o a t e,2ᶄOM e P S)是基于2ᶄ-O-甲基硫代磷酸酯修饰的寡核苷酸,是第一个在D M D患者身上测试的寡核苷酸,旨在跳过51号外显子㊂在D r i s p e r s e n的一项Ⅲ期研究中,涉及186例D M D患儿,其中治疗组125例接受每周6m g/k g的D r i s p e r s e n皮下剂量,对照组61例接受安慰剂治疗,遗憾的是虽然治疗组的疗效优于安慰剂组,但未能证明6MWT差异有统计学意义或临床显著改善,同时治疗组还观察到注射部位炎症反应㊁蛋白尿㊁血小板减少[13],因此F D A拒绝了D r i s p e r s e n的上市批准申请,关于D r i s p e r s e n的开发研究也于2016年终止㊂E t e p l i r s e n(p h o s p h o r o d i a m i-d a t e m o r p h o l i n o o l i g o m e r s, P M O s)是一种吗啉反义寡聚物,通过特异性跳过外显子51来恢复D M D基因的翻译阅读框架,从而促进缺陷遗传变异体中营养不良蛋白的产生㊂2016年,基于E t e p l i r s e nⅡ/Ⅲ期临床研究的结果,F D A有条件的批准对D M D患者进行这种治疗[14],但由于参与临床试验的患者数量较少,E t e p l i r s e n的临床疗效需要更多的研究来进一步验证㊂最近,在Ⅰ/Ⅱ期试验和正在进行的Ⅲ期试验取得积极结果后,F D A批准了另一种药物G o l o d i r s e n,适用于治疗8%外显子53顺应性突变的D M D患者[15]㊂G o l o d i r s e n是设计用来跳过外显子53的寡㊃961㊃‘临床荟萃“2021年2月20日第36卷第2期 C l i n i c a l F o c u s,F e b r u a r y20,2021,V o l36,N o.2Copyright©博看网. All Rights Reserved.核苷酸,在前期研究中已经发现患者抗肌萎缩蛋白表达增加,目前Ⅲ期临床试验(试验编号: N C T0250038l,N C T03532542)正在进行中㊂尽管反义寡核苷酸介导的外显子跳跃疗法有着良好的治疗前景,但这种治疗策略也存在明显的局限性:(1)疗效有限,细胞摄取率低,不能有效的输送到靶组织,无法恢复心肌中d y s t r o p h i n蛋白的表达㊂(2)由于反义寡核苷酸药物分子较小,会通过肾脏快速排泄㊂(3)外显子跳跃疗法旨在将D M D表型转为临床症状轻微的B M D表型,不能完全治愈D M D患者㊂(4)由于反义寡核苷酸药物在血液中的半衰期短,需要重复给药才能维持治疗效果[16]㊂(5)治疗个体化,只针对特定类型的外显子跳跃突变,例如D r i s p e r s e n和E t e p l i r s e n只能治疗约13%的51号外显子突变的患者[17]㊂为了解决外显子跳跃的局限性问题,科学家们研究了一系列新的治疗策略㊂在这些策略中,为了解决反义寡核苷酸药物循环系统清除快的问题,相关研究采用硫代磷酸酯(P S)修饰的反义寡核苷酸与血浆/血清蛋白结合,降低其肾脏清除率,并增加其在组织中的蓄积,特别是肾脏和肝脏,从而大大降低反义寡核苷酸药物在循环系统的清除率[18]㊂此外,在克服外显子跳跃疗法心肌疗效低问题上,有研究已经开发出一种肽缀合的多肽偶联吗啉代寡聚物(P P MO),这种寡聚物富含精氨酸,具有良好的药代动力学特征,能够增强细胞的摄取,已经在细胞和动物实验上证实了在细胞稳定性及细胞转导效率方面优于P MO[5],但该药在非人类灵长类动物的安全性评估中,结果揭示低剂量导致了严重的肾脏毒性[19],因此在进入人体临床试验阶段之前还需要更多研究来进一步验证其安全性㊂1.3病毒载体介导的基因替代疗法基因替代疗法是一种能治愈D M D的疗法,通过病毒载体将外源性修饰过的功能基因导入宿主体内,置换突变基因并恢复抗肌萎缩蛋白表达㊂腺相关病毒(a d e n o-a s s o c i a t e d v i r u s,A A V)是D M D治疗最常用㊁最有希望的载体,具有致病性低㊁免疫原性低㊁外源基因可在宿主内长期表达等优点[20]㊂D M D基因是人类最大的基因之一,总长度约2.3M b,d y s t r o p h i nc D N A 约14k b,两者长度都远超过了腺相关病毒5k b的最大承载能力[21]㊂于是,有研究通过创建微型或小型抗肌营养不良蛋白解决这个问题㊂在一项研究中,将携带m i n i/m i c r od y s t r o p h i n的A A V载体注射到D M D模型犬中,结果显示了肌肉组织学的改善[22],然而,在一项对6名注射了A A V相关的微型抗肌营养不良蛋白基因的D M D男孩的研究中,由于对微型抗肌营养不良蛋白产生了T细胞介导的免疫反应,转基因表达没有成功[23]㊂目前,着眼于开发一种重组腺相关病毒载体(N C T03368742)和更有效的载体传递系统的研究正在进行中㊂1.4 C R I S P R/C a s9系统介导的基因编辑治疗C R I S P R/C a s9系统介导的基因编辑技术是近几年研究的热点,同时也是一种充满希望的治疗方法,因为它从根本上永久纠正D M D患者的基因缺陷,达到治愈D M D的效果,同时也将D M D患者长期治疗成本降至最低㊂O u s t e r o u t等[24]的研究中用S p C a s9将针对D M D内含子44和55的g R N A电穿孔于1例外显子48-50缺失的D M D患者的永生化肌肉细胞中,证实了g R N A s可以有效地删除D M D基因中的单个或多个外显子㊂另外一项研究中,Y o u n g等[25]采用C R I S P R/C a s9系统介导的外显子跳跃疗法在H i P S C中实现了45-55号外显子的跳跃㊂值得注意的是,D M D基因中缺少该外显子45-55区域的患者通常是无症状的或者表现为轻微的表型[26],因此治疗45-55号外显子的D M D患者具有重要的临床意义㊂基因组编辑是一种特定于突变的方法,这意味着必须针对不同的突变专门设计和优化引导R N A㊂另外,基因组编辑方法也可能会出现脱靶效应,这会导致D N A的永久性改变㊂未来需要进一步深入了解基因组编辑的非靶点效应的机制和频率,以充分阐明相关的安全问题㊂1.5干细胞疗法干细胞疗法基于干细胞的异体或自体移植,目的是重建肌肉卫星细胞库,恢复肌营养不良蛋白的表达㊂治疗的干细胞的来源可以是健康的㊁组织相容的捐赠者,也可以是经过基因校正的自体细胞㊂目前已经有许多类型的干细胞应用于D M D动物模型并取得了预期的结果,这里我们主要介绍几种近几年兴起的㊁充满希望的干细胞疗法㊂利用H i P S C s基因工程恢复d y s t r o p h i n蛋白的功能性表达治疗肌营养不良是充满希望的治疗方法㊂i P S C s细胞构建是通过将携带有4种转录因子(O C T3/4㊁S O X2㊁K L F4和c-MY C)的相关病毒转导入人类体细胞(如皮肤或血液细胞)中使之发生重编程,从而获取与胚胎干细胞相似潜能的诱导多潜能性干细胞[27]㊂为了产生表达d y s t r o p h i n的肌纤维,㊃071㊃‘临床荟萃“2021年2月20日第36卷第2期 C l i n i c a l F o c u s,F e b r u a r y20,2021,V o l36,N o.2Copyright©博看网. All Rights Reserved.可以对来自D M D患者的h i P S C s进行基因编辑,使其表达功能性d y s t r o p h i n蛋白,以用于自体细胞替代治疗㊂理论上,基因编辑联合干细胞疗法可以纠正大多数D M D突变,永久修复D M D基因,Y o u n g 等[25]在免疫低下的m d x小鼠中移植来自基因校正的D M D-h i P S C s,结果成功恢复了d y s t r o p h i n蛋白的表达证实了这一理论的可行性,然而目前还没有基因编辑的i P S C s用于细胞移植治疗的临床试验㊂在进入临床试验前还需要克服几个关键限制因素: (1)需要找到D M D患者产生H i P S C s的最佳体细胞类型,优化培养条件,以避免在生产过程中细胞在体外分化㊂(2)需要优化干细胞的输送途径,提高干细胞的移植效率,动脉移植可以可以绕过肺屏障,但安全性需要更多研究验证[28]㊂(3)C a s9的非靶点效应以及在接受治疗的患者中潜在的肿瘤或畸胎瘤形成的风险㊂鉴于干细胞疗法的局限性,有研究者开发了一种嵌合细胞(D E C)疗法,通过将供体肌母细胞和受体肌原细胞在体外融合获得嵌合细胞,然后在免疫抑制下移植到m d x小鼠中,结果显示,m d x小鼠的肌营养不良蛋白的表达显著提高(超过37.27%),以及肌肉功能的改善[29]㊂嵌合细胞治疗因为携带自体细胞,可以减少免疫反应的发生,能延长移植物的存活时间并且不针对特定的基因突变,因此嵌合细胞疗法将是未来治疗D M D非常有吸引力的潜在治疗方法㊂2弥补d y s t r o p h i n蛋白缺失的治疗尽管D M D是一种单基因疾病,但d y s t r o p h i n蛋白的缺失会触发多种病理表现,包括炎症㊁钙稳态丧失㊁功能性缺血和肌肉再生受损等㊂因此针对D M D 继发性病理表现,采用弥补d y s t r o p h i n蛋白缺失的治疗可以延缓D M D疾病进程,提高患者的生活质量,这对D M D患者具有重要的临床意义㊂2.1抗氧化剂与抗炎药皮质类固醇(如强的松㊁强的松龙和地夫可特)是D M D的标准治疗方法[1]㊂虽然皮质类固醇延缓了D M D的进展,但长期使用会引起包括体重增加㊁发育迟缓㊁胰岛素抵抗㊁骨质疏松症和行为改变等不良反应[30]㊂V a m o r o l o n e (V B P15)是一种糖皮质激素类似物,与糖皮质激素作用机制相似,但不良反应较少㊂V a m o r o l o n e的Ⅱb期研究表明了其具有抗炎作用,并且不会引起与皮质类固醇不良效应相关的生物标记物的改变[31]㊂最近对48名患有D M D的男孩(4~7岁,初次使用类固醇治疗患者)进行的最新研究结果显示,在24周的治疗期内,每天服用不同剂量(2m g/k g和6m g/ k g)的显示炎症反应减少,且没有观察到严重的不良反应[32]㊂虽然V a m o r o l o n e的安全性优于糖皮质激素,但在使用高剂量组的患者中也出现了体重增加的不良反应,因为目前没有这种药物长期治疗效果的数据,导致相关的不良反应可能未观察到㊂值得注意的是,V a m o r o l o n e作为一种盐皮质激素受体拮抗剂和糖皮质激素受体激动剂,它也可能起到心脏保护作用[33]㊂2.2U t r o p h i n调节抗肌萎缩蛋白相关蛋白(U t r o i n)是d y s t r o p h i n结构上(同源性80%)和功能上类似的结构蛋白,通过上调这些蛋白质的表达可以缓解D M D[34]㊂E z u t r o m i d(S MTC1100)是一种口服生物分子,通过靶向u t r o p h i n-A启动子以增加u t r o p h i n表达㊂E z u t r o m i d(S MT C1100)及其相关化合物S MT022357都在临床前实验中被证明可以增加u t r o p h i n的产生,缓解肌营养不良症进程㊂然而该化合物的Ⅱ期试验因未显示出疗效而终止研发[35]㊂2.3组蛋白去乙酰化酶抑制剂组蛋白去乙酰化酶(H D A C)抑制剂是一类能改变组蛋白表观遗传标记,从而影响多个基因表达的化合物㊂H D A C抑制剂的作用机制主要是通过促进一些肌肉再生因子(如卵泡抑制素)的转录,在体外刺激肌肉生成,对抗m d x小鼠的肌肉退化㊂G i v i n o s t a t是一种H D A C抑制剂,具有抗炎㊁抗纤维化和促再生基因表达的作用[36]㊂G i v i n o s t a t的Ⅲ期试验(N C T03373968, N C T02851797)目前正在进行中,希望能得到预期的疗效和结果㊂2.4他汀类药物2015年,W h i t e h e a d等[37]描述了他汀类药物对治疗m d x小鼠的积极作用,吸引了众多研究者的眼球㊂与长期服用他汀类药物引起骨骼肌病和横纹肌溶解的结果不同,每天服用适量(5~ 10m g/k g)辛伐他汀可明显减轻炎症㊁纤维化㊁氧化应激和改善肌力㊂此外,辛伐他汀治疗还可以减轻D M D进展过程中的骨骼肌自噬[38]㊂然而,在一项评估他汀类药物治疗相关肌病风险的荟萃分析显示与服用安慰剂的患者疗效相比没有差别[39],出现这种差异的原因可能是服用他汀类药物的人群大多为老年患者,运动以及女性患者因素[40-41]也可能增加药物不良反应的风险,未来还需要更多研究证实他汀类药物治疗D M D的安全性㊂㊃171㊃‘临床荟萃“2021年2月20日第36卷第2期 C l i n i c a l F o c u s,F e b r u a r y20,2021,V o l36,N o.2Copyright©博看网. All Rights Reserved.综上所述,恢复肌营养不良蛋白的表达是治疗该病主要治疗目标,为了达到对D M D患者的理想治疗,我们需要联合不同的治疗策略,针对不同的疾病过程采取多种干预措施㊂基因编辑技术联合干细胞疗法是目前前景最好和充满希望的治疗方法,但要转化到临床试验阶段还需要克服很多的困难,如何解决C R I S P R-C A S9系统脱靶效应的问题以及构建理想的移植细胞是我们值得思考的问题㊂目前已经有一系列的动物实验甚至临床试验取得了令人鼓舞的结果,相信不久的将来D M D能够得到有效的治疗㊂参考文献:[1] B i r n k r a n tD J,B u s h b y K,B a n n C M,e ta l.D i a g n o s i sa n dm a n a g e m e n t o f D u c h e n n e m u s c u l a r d y s t r o p h y,p a r t1:d i a g n o s i s,a n dne u r o m u s c u l a r,r e h a b i l i t a t i o n,e n d o c r i n e,a n dg a s t r o i n t e s t i n a l a n d n u t r i t i o n a l m a n a g e m e n t[J].L a n c e tN e u r o l,2018,17(3):251-267.[2]I f t i k h a rM,F r e y J,S h o h a n M J,e t a l.C u r r e n ta n de m e r g i n gt h e r a p i e s f o r D u c h e n n e m u s c u l a r d y s t r o p h y a n d s p i n a lm u s c u l a r a t r o p h y[J].P h a r m a c o lT h e r,2020:107719. 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中国假肥大型肌营养不良症诊治指南(完整版)
中国假肥大型肌营养不良症诊治指南(完整版)假肥大型肌营养不良症(pseudohypertrophy muscular dystrophy) 包括杜兴型肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy,DMD)和贝克型肌营养不良症(Becker muscular dystrophy,BMD),二者均是由于抗肌萎缩蛋白(dystrophin,dys) 基因突变所致的X-连锁隐性遗传病。
DMD 的发病率约为30/10万男婴。
DMD/BMD 患者dys 缺乏主要导致了骨骼肌细胞膜缺陷，细胞内的肌酸激酶(creatine kinase)等外漏，肌细胞坏死、脂肪组织和纤维结缔组织增生。
DMD 早期的主要表现为下肢近端和骨盆带肌萎缩和无力、小腿腓肠肌假性肥大、鸭步和Gowers 征，晚期可出现全身骨骼肌萎缩，通常在20多岁死于呼吸衰竭或心力衰竭。
规范的多学科综合治疗可以减缓病情的进展，延长患者的生命和提高其生活质量。
BMD 患者的临床过程与DMD 相似,但病情进展缓慢预后良好。
DMD 和BMD 的诊断大致相同，本指南只涉及DMD 的诊断、治疗和预防等方面内容。
诊断一、DMD的临床特征DMD 患儿在不同的年龄具有不同的临床特征：(1)新生儿时期至3岁前，主要表现为运动发育延迟，多数患儿在18个月后开始走路，行走能力比同龄儿差。
出生后患儿的血清肌酸激酶水平就显著升高，可为正常值的10-20倍。
(2)在学龄前期(3-5岁)主要表现为双小腿腓肠肌肥大、足尖走路、易跌跤，上楼梯、跳跃等运动能力较同龄儿明显落后。
患儿有翼状肩胛，双膝反射减弱，双踝反射正常。
5岁左右血清肌酸激酶达最高峰，可为正常值的50-100 倍。
(3)学龄早期(6-9岁)除上述症状外，还可表现出四肢近端肌萎缩、Gowers 征、腰前凸、鸭步逐渐加重，下蹲不能起立，上楼更加困难，常有踝关节挛缩。
(4)学龄晚期(10-12岁)上述症状进行性加重，马蹄内翻足明显，行走很困难或不能行走。
杜氏肌营养不良症(DMD)与遗传
Dystrophin 抗肌萎缩蛋白
• 全长型dystrophin 是一种427 kDa的棒状蛋白, 长约150 nm, 分为4 个区域 ，
• 氨基端区域 • 中央棒状区 • 富含半胱氨酸区域 • 羧基端区域
Dystrophie musculaire de Becker
• le gène de la dystrophie • Beaucoup plus atténué 缓和
• Après l’âge de 16 ans • 之后多年也可行走
parvient à marcher
DMD与BMD的差异
• DMD——致死 • BMD——存活率非常高(70%),易产生 新的突变
用力逐渐减弱，最终被洗脱下来 • 检测柱洗脱液在260 nm处的吸光度，样品中各成分在色谱图中显示为不同的吸收峰
• 优点: 灵敏度高、分析快捷以及可以进行半自动化分析
Merci de votre attention !
参考文献
• DMD／BMD基因诊断研究进展，徐晓雪 张朝东 李嘉姝
• DMD 患者骨骼肌抗肌萎缩蛋白表达与临床病理改变，陈琳 郭玉璞 邹丽萍 赵燕环 任海涛
； • （4）由于男性患者的子女都正常，故可见隔代遗传； • （5）女性患者的父亲一定是患者,母亲一定是携带者。
DMD —男女差异
• 男性致死
Duchenne, un neu•rol1og/ist3e frnanéçaois,ma dounntéautneiodensc,ri2pt/io3n commplèèterdee 1p3 moalratdieesuatstaeints
肌营养不良症
一般不会发生：丧失知觉，大小便失禁，性功
遗传方式：
• FSHD呈常染色体显性遗传，4号染色体上的DNA 片段比正常人的短。
缺失的片段中有编码肌肉相关 蛋白质的基因。 肌肉正常功能的执行可能需要 这些基因的表达。
治疗措施
外科手术和物理疗法 • 通过外科手术使肩胛骨复位固定 • 由于肩胛骨不能自由滑动，因而会使病人手臂活动范围受 到一定限制，然而这项手术可以让手臂更好地发挥作用。 此外，按摩以及 用温烫毛巾敷可 以缓解病人的不 适。
可以抵销小腿 肌肉的无力
小腿踝骨支架
三、眼咽型肌营养不良
• 常染色体显性遗传性肌病 • 多在40岁左右起病，表现 为眼睑下垂、眼外肌麻痹。 • 部分患者出现头面部、咽 喉部、颈部或其他肢体肌 肉无力和萎缩。少数病人 可伴随脊髓、小脑和视网 膜受损，智能低下和脑脊 液蛋白质异常增高。
二、面肩肱型肌营养不良
• • • • 简称：FSHD facies，在拉丁语和医学词汇中代表脸 scapula，代表肩 humerus，代表肱部
• FSHD的进展通常非常缓慢 • 很少影响心脏或呼吸系统，一般认为它不 会危及生命，大部分患者都有正常的寿命。 • 男女均可发病，病情轻重不一。轻者可无 任何症状。 • 幼年或青春期隐匿发病，发病后数年才被 发现。
遗传方式
常染色体显
性遗传病
1
CONTENTS
全球患病率为3－5/10万，
发病率约为1/8000活婴， 是成人最常见的肌营养不
良症，无明显地理或种族
差异。
2
诊断方式
① ②
临床表现 遗传方式
DMD
假肥大型肌营养不良症（DMD），也称Duchenne型肌营养不良症（DMD）( OMIM 310200 ) 。
是最常见的一类进行性肌营养不良症。
患病率为 3.3/10万，占出生男婴的20-30/10万，为X-连锁隐性遗传。
主要是男孩发病，女性为致病基因的携带者。
通常5岁左右发病。
本病的发生是由于编码dystrophin的DMD基因的突变所引起，有约1/3 病例为散发，没有家族史，是由基因新突变造成。
治疗假肥大型肌营养不良通常以扶正生肌为原则。
一、概述假肥大型肌营养不良症（DMD），也称Duchenne型肌营养不良症（DMD）( OMIM 310200 ) 。
是最常见的一类进行性肌营养不良症。
治疗假肥大型肌营养不良通常以扶正生肌为原则。
假肥大型肌营养不良症临床分型认识假肥大型肌营养不良症，本型为X连锁隐性遗传病，根据Dys的空间结构变化和功能丧失的程度不同，本型双分为两种类型：杜氏进行性肌营养不良和贝克型进行性肌营养不良：1、杜氏进行性肌营养不良（DMD）是最常见的x性连锁隐性遗传性肌病，由Duchenne(1868)首先描述，发病率约为1/3500活男婴．无地理或种族间明显差异。
患儿多呈明确家族性，有阳性家族史者约占21.6%,另有1/3患儿由新的基因突变所致病。
临床表现是：患儿均为男性，多在3.5岁发病；起病隐袭，大部分患儿坐、立时间发育正常，50%病儿开始行走较正常儿童晚（15个月后），开始症状多为行走慢，不能正常跑步，容易跌倒；肌无力自躯干和四肢近端开始缓慢进展，下肢重于上肢；骨盆带肌肉无力，肌张力减低，由于髂腰肌和股四头肌无力而登楼及蹲位站立因难，进而腰椎前突，因盆带肌无力而走路时向两侧摇摆，呈典型鸭步；由仰卧站立时由于股肌和髂腰肌的无力，患儿必须先转为俯卧位，然后以双手支撑双足背、膝部等处顺次露附，方能直立．称为GowerS征，为本病的特征性表现；肩胛带肌肉也同时受累，举臂无力，因前锯肌和斜方肌无力，不能固定肩胛内缘，使肩胛游离呈冀状支于背部，称为翼状肩胛，当双臂前推时尤为明显；一般四肢近端肌萎缩明显，双腓肠肌假性肥大见于90%患儿，是因萎缩肌纤维周围均被脂肪和结缔组织充填，故体积增大而肌力减弱，触之坚硬；假性肥大尚可见于臂肌、三角肌、冈下肌等；也可见轻度面肌无力，但发音、吞咽、眼肌运动不受累；由于病情进展，逐渐出现关节挛缩，常见于髋关节、膝关节、跟腱，后期出现肘关节及躯干肌挛缩。
DTI评估Duchenne型肌营养不良症严重程度的初步研究
Duchenne 肌营养不良症（Duchenne musculardystrophy ，DMD ）是儿童最常见的X -连锁隐性遗传性肌肉疾病，其临床特点为四肢骨骼肌进行性、对称性肌无力和肌萎缩［1］。
早期受累肌肉表现为弥漫性或局限性水肿，晚期肌肉及肌间隙内可见脂肪浸润，肌纤维变细、减少，最终肌肉相应收缩功能丧失。
患儿多在2～5岁时因血清肌酸磷酸激酶升高而被发现，12岁左右丧失独立行走能力，20～30岁因心肺功能衰竭而死亡［2］。
DOI ：10.3969/j.issn.1672-0512.2024.01.019 ［基金项目］ 深圳市医疗卫生三名工程项目（SZSM202011005）；广东省深圳市科创委基金资助项目（JCYJ20230807093815031）；深圳市儿童医院疑难疾病精准诊治攻关项目（LCYJ2022092）。
［通信作者］ 李志勇，Email ：*************。
DTI 评估Duchenne 型肌营养不良症严重程度的初步研究陈太雅1，2，胡颖熠1，2，黄 杨2，3，方雪琳2，3，王景刚4，方佃刚2，路新国5，李志勇21.中国医科大学，辽宁 沈阳 110000；2.广东省深圳市儿童医院放射科，广东 深圳 518038；3.汕头大学医学院，广东 汕头 515041；4.广东省深圳市儿童医院康复科，广东 深圳 518038；5.广东省深圳市儿童医院神经内科，广东 深圳 518038［摘要］ 目的：探讨DTI 评估Duchenne 肌营养不良症（DMD ）患儿病情严重程度的临床价值。
方法：28例DMD 患儿均行大腿肌肉常规MRI 和DTI 检查，测量右侧大腿14块肌肉（臀大肌、阔筋膜张肌、股外侧肌、股中间肌、股内侧肌、股直肌、缝匠肌、长收肌、大收肌、股薄肌、半膜肌、半腱肌、股二头肌长头、股二头肌短头）的各向异性分数（FA ）值、ADC 值。
根据运动功能评估量表（MFM ）评价患儿运动功能，并分析各肌肉FA 值、ADC 值和14块肌肉平均FA 值、ADC 值与MFM 总评分的相关性。
肌营养不良症(教学及宣教)
肌营养不良症疾病概述肌营养不良症是由遗传因素所致的以进行性骨骼肌无力为特征的一组原发性骨骼肌坏死性疾病，临床上主要表现为不同程度和分布的进行性加重的骨骼肌萎缩和无力。
也可累及心肌。
发病机制本病病因是遗传异常，在不同的类型中可以不同的方式进行，但遗传因素通过何种机制最终造成肌肉变性，则始终未明。
临床表现按照典型的遗传形式和主要临床表现，可将肌营养不良症分为下列类型：1、假肥大型：属X-连锁隐性遗传，是最常见的类型，根据临床表现，又可分为Duchenne 型和Becker。
1）Duchenne型营养不良症(DMD)：也称严重性假肥大型营养不良症，几乎仅见于男孩，母亲若为基因携带者，50%男性子代发病，常起病于2-8岁，初期感走路苯拙，易于跌倒，不能奔跑及登楼，站立时脊髓前凸，腹部挺出，两足撇开，步行缓慢摇摆，呈特殊的“鸭步”步态，当由仰卧走立时非常困难，必先翻身俯卧，再双手攀缘两膝，逐渐向上支撑起立(Gower 征)。
亦可见于肢近端肌肉、股四头肌及臂肌。
2）Becker型(BMD)：也称良性假肥大型肌营养不良症，常在10岁以后起病，首发症状为骨盆带及股部肌肉力弱，进展缓慢，病程长，出现症状后25年或25年以上才不能行走，多数在30-40岁时仍不发生瘫痪，预后较好。
2、面肩-肱型肌营养不良症：男女均有，青年期起病，首先面肌无力，常不对称，不能露齿，突唇.闭眼及皱眉，口轮匝肌可有假性肥大，以致口唇肥厚而致突唇，有的肩、肱部肌群首先受累，以致两臂不能上举而成垂肩，上臂肌肉萎缩，但前臂及手部肌肉不被侵犯。
病程进展极慢，常有顿挫或缓解。
3、肢带型肌营养不良症：两性均见，起病于儿童或青年，首先影响骨盆带肌群及腰大肌，行走困难，不能登楼，步态摇摆，常跌倒，有的则只累及股四头肌。
病程进展极慢。
4、其它类型：股四头肌型、远端型、进行性眼外肌麻痹型、眼肌-咽肌型等，极少见。
辅助检查实验室检查血清酶测定：1、血清肌酸磷酸激酶(CPK)：CPK增高是诊断本病重要而敏感的指标，可在出生后或出现临床症状之前已有增高，当病程迁延时活力逐渐下降。
假肥大型肌营养不良
肌肉活检
诊断及鉴别诊断
• • 诊断： 血清CK显著增高是诊断本病重要依据，再结合男性患病、腓肠肌假性肥大等典型临床表现，诊断大多不难。个别诊断仍困难者、可考 虑肌电图、神经传导速度或肌肉活检协助诊断。 鉴别诊断： • 1．与其他神经疾病鉴别 ①脊髓性肌萎缩：本病是由于5q11—13位点上运动神经元存活基因SMN缺失而引起脊髓前角细胞变性。临 床表现为进行性骨骼肌萎缩和肌无力。婴儿型生后即发病，不存在鉴别诊断问题。但少年型脊髓性肌萎缩常在2～7岁间发病，最初仅 表现下肢近端肌无力，进展缓慢，需与本病鉴别。根据脊髓性肌萎缩患者血清CK不增高，肌电图有大量失神经电位，使两者鉴别并不 困难。②肌张力低下型脑性瘫痪：根据婴儿期即有肌无力症状，血清CK不增高，无假性肌肥大，可与进行性肌营养不良区别。
•
临床表现
进行性肌无力和运动功能倒 退 患儿出生时或婴儿早期运动 发育基本正常，少数有轻 度运 动发育延迟，或独立行走后步 态不稳，易跌倒。一般5岁后症 状开始明显，髋带肌无力日 益 严重，行走摇摆如鸭步态，跌 倒更频繁，不能上楼和跳跃。 肩带和全身肌力随之进行性减 退，大多数 10 岁后丧失独立行 走能力， 20 岁前大多出现咽喉 肌肉和呼吸肌无力，声音低微， 吞咽和呼吸困难，很易发生吸 人性肺炎等继发感染死亡。 BMD症状较轻，可能存活至40 岁后。 假性肌肥大和广泛肌萎缩 早期 Cower 征：由于髋带肌肉早期 即有骨盆和大腿进行性肌肉萎 无力，一般在3岁后患儿即不能 缩，但腓肠肌因脂肪和胶原组 从仰卧位直接站起，必须 先翻 织增生而假性肥大，与其他部 身成俯卧位，然后两脚分开， 位肌萎缩对比鲜明。当肩带肌 双手先支撑于地面，继而一只 肉萎缩后，举臂时肩胛骨内侧 手支撑到同侧小腿，并与另一 远离胸壁，形成“翼状肩胛”。 手交替移位支撑于膝部和大腿 自腋下抬举患／山区体时，病 上，使躯干从深鞠躬位逐渐竖 儿两臂向上，有从检查者手中 直，最后成腰部前凸的站立姿 滑脱之势。脊柱肌肉萎缩可导 势。 致脊柱弯曲畸形。疾病后期发 生肌肉挛缩，引起膝、腕关节 或上臂屈曲畸形。 多数患儿有心肌病，甚至发生心 力衰竭，但其严重度与骨骼肌无 力并不一致。几乎所有患儿均有 不同程度智力损害，与肌无力严 重度也不平行，其中20％一30％ 较明显，IQ<70。
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多重PCR扩增后电泳结果
1 23M12 3
（2）用PCR方法检测多态性位点
随DMD基因中多态性位点的发现及
旁侧顺序的测定，现已开始用PCR方法
扩增多态性位点区域，酶解扩增产物，
电泳分后便可对多态性进行分析。
六、DMD基因诊断的一般程序
胎儿性别诊断
46,XY 先证者缺失型基因检测
46,XX 也可检测胎儿是否为携带者
Duchenne 肌营养不良症 的基因诊断
云南省第一人民医院生殖遗传科 云南省围产医学遗传诊断中心
贺静 朱宝生 李春华
进行性肌营养不良症是一组原发于肌肉组
织的遗传性疾病，其主要临床特点是进行性肌
肉的萎缩与无力。
假肥大型肌营养不良症 肢带型肌营养不良症 面-肩肱型肌营养不良症 远端型肌营养不良症 眼肌型肌营养不良症 眼咽型肌营养不良症 先天性肌营养不良症
四、实验室检查
1、生化检查
其中以CPK、PK最为敏感。
2、肌电图检查
主动收缩时动作电位波幅降低，时限缩短， 单个运动单位范围和纤维密度减少，多相电位 增加，轻度收缩时即见大量干扰相。
3、肌肉活检
早期可发见大圆形透明变性和肌纤维坏死 中期则有坏死与再生纤维减少乃至消失
后期限则肌纤维几乎消失，代之脂肪和纤维减 少结缔组织。
三、发病机理
dystrophin位于肌细胞膜的内层，是 一种细胞骨架蛋白，能与肌动蛋白结合。 在患者中，由于缺乏dystrophin，因而引 起肌细胞功能障碍，使大量的游离Ca2+以 及高浓度的细胞外液和补体成分进入肌纤 维内，引起肌细胞内的蛋白质释放和补体 激活，导致肌原纤维断裂、坏死和巨噬细 胞对这些坏死组织的吞噬、清除。
（2）RFLP的连锁分析
在人类基因组中，平均约200bp可发生一次变异
（称中性突变），中性突变造成了序列上的多态性，不
少序列多态性发生在限制酶识别位点上，产生了限制酶
酶切位点的多态性。用该限制酶水解DNA就会产生长度
不同的片段，称为限制酶片段长度多态性（RFLP）。
约30%~40%的患者不能检测到明显的基因缺失或重
（1）用多重PCR方法检测DMA基因缺失 选择了DMD基因两个缺失热点区内
共18个易缺失外显子的旁侧顺序为引物， 进行多重PCR扩增（即多对引物在同一 PCR反应体系中扩增），可迅速检出 DMD基因缺失的98%以上。
DMD引物及扩增片段
外显子 产物片段（bp） 外显子 产物片段（bp）
1
535
缺失型DMD的基因诊断
是
否
对胎儿进行缺失型 DMD的基因诊断
Байду номын сангаас
利用连锁分析进行 携带者的诊断及产前诊断
谢 谢！
断 其弟为DMD患者
散发
胎儿获得母源正常基因 标记X染色体
散发 先证者为非缺失型，胎 儿有和先证者同源X
散发 先证者为缺失型， 胎儿正常
患者 6岁有典型DMD症状 散发 患者为缺失型
诊断 9岁有典型DMD症状 散发 患者为缺失型
7岁有典型DMD症状 散发 患者为缺失型
5岁有典型DMD症 散发 患者为缺失型
4、心脏检查
多有不同程度的心脏损害，表现在心电图 的右心前导联的高R波和左心前导联的深Q波、 心律失常及束支传导阻滞等。
5、肌肉CT和MRI检查
受累的肌肉CT检查可发现密度减低区， MRI检查可发现程度不等的“蚕蚀现象”。
五、基因诊断
1、限制性内切酶图谱的应用 （1）基因缺失的检测
cDNA探针可在患者中检测到60%以 上的DNA片段缺失及5%的重复突变。
45
547
52
472
48
506
3
410
19
459
43
357
17
416
50
271
51
388
13
238
8
360
6
202
12
331
47
181
44
268
60
139
4
196
现经我室已做了7例DMD基因诊断， 其中产前诊断3例，患者DMD基因诊断4 例。
病史简介 病例
诊断结果
产 有DMD生育史 前 诊 有DMD生育史
排。这时可利用RFLP的连锁分析来进行产前诊断或检 出到致病基因携带者。
2、PCR方法的应用
聚合酶链式反应（PCR），即 通过引物延伸核酸的某个区域而进 行的重复双向DNA合成，在设计上 十分简单并且似乎有无限的应用方 式。
PCR扩增一个模板要求一对寡核苷酸 引物、4种脱氧核糖核苷酸（dNTP）、摩 尔数超过dNTP的镁离子和进行DNA合成 的热稳定DNA聚合酶。
Duchenne 肌营养不良症（ Duchenne muscular dystrophy, DMD）是最常见的神 经肌肉疾病之一，主要累及男性个体， 呈 X连锁的隐性遗传，其发生率为1/3500。
二、遗传学
20世纪80年代一批科学家从X(q21.2) 染色体上分离到突变后可产生DMD的 DNA片段。这个片段包含了70多个外显 子，整个长度达2.2Mb，由此转录后形成 mRNA为14Kb大小，由此翻译形成 dystrophin蛋白质。