《Neurology Genetics》:Reducing Body Myopathy in Female Patients With FHL1 Variants Showing Rapid and Severe Evolution Mimicking Inflammatory Myopathy: A Case Series
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还原体肌病(RBM)是一种罕见的遗传性疾病,由FHL1基因致病性变异引起。该疾病以肌细胞中蛋白聚集物为特征,这些聚集物在用甲萘醌-硝基四氮唑蓝伴随α-甘油磷酸酯染色时呈强阳性,并对FHL1免疫反应阳性,此为肌病理学标志。RBM为X连锁显性遗传病,最严重的病例见
还原体肌病(RBM)是一种罕见的遗传性疾病,由FHL1基因致病性变异引起。该疾病以肌细胞中蛋白聚集物为特征,这些聚集物在用甲萘醌-硝基四氮唑蓝伴随α-甘油磷酸酯染色时呈强阳性,并对FHL1免疫反应阳性,此为肌病理学标志。RBM为X连锁显性遗传病,最严重的病例见于半合子散发男性患者,通常表现为早发和快速进展。本研究旨在全面分析一组FHL1女性患者,这些患者表现为严重且快速进展的表型,临床上类似特发性炎性肌病。本研究为来自法国和意大利的RBM女性患者队列的回顾性研究,这些患者携带FHL1基因致病性变异。关于临床起病和进展、肌病理学特征、肌肉影像学和基因检测的数据从病历中回顾性收集和分析。研究人员呈现了5例携带FHL1致病性变异的年轻女孩和女性,平均发病年龄为13岁。所有患者均表现出不对称的肌无力模式,演变为双侧近端-远端受累和限制性呼吸综合征,其中4例在平均6.2年后迅速导致严重四肢瘫痪和丧失行走能力。发病时血清肌酸激酶(CK)水平轻度升高,平均值为539 IU/L。肌肉MRI显示严重的非对称性近端-远端受累,STIR序列呈阳性。肌肉活检显示还原体和显著的自噬物质积累。FHL1相关性还原体肌病也可在女性患者中表现为快速进展性肌无力,类似炎性肌病。在快速进展性肌病的背景下,肌肉活检是区分遗传性肌病和可治疗性炎性肌病的有用工具。
研究背景方面,先天性肌病(CMYO)是一组异质性疾病,其表型谱从无或缓慢进展的肌无力到严重进展和丧失行走能力不等。快速进展性肌病的管理仍然是重要的临床挑战,特别是在急性情况下,区分特发性炎性肌病(IIM)和遗传性肌病对于确诊和启动靶向治疗至关重要。还原体肌病(RBM)是一种X连锁显性肌病,由位于X染色体Xq26.3区域的FHL1基因致病性变异引起,该基因编码Four and a Half LIM Domain Protein 1(FHL1)。FHL1在心脏和骨骼肌中高表达,定位于肌节的I带和M线,参与蛋白相互作用、转录因子核转位和肌肉肥大。RBM的定义是肌纤维中存在胞质内聚集物,这些聚集物可还原硝基蓝四氮唑(NBT),并用甲萘醌-NBT强烈染色,即还原体。RBM通常表现为先天性或儿童期起病,罕见晚发病例。临床谱广泛,从轻度、常不对称的近端或肩胛周肌无力,到严重进行性肌无力伴丧失行走能力、呼吸衰竭和心脏受累。与男性患者相比,女性患者的临床表现取决于遗传方式。携带遗传性FHL1变异的妇女通常无症状或晚发,而女性散发性新发RBM可表现为儿童期早发和快速进展性肌无力,导致呼吸衰竭,与男性相似。然而,由于缺乏明确的基因型-表型相关性和X染色体失活机制,这种区分可能具有误导性。
研究人员开展了此项研究,旨在报告5例女性FHL1相关性还原体肌病患者,其中4例为新发变异,1例为遗传性变异,这些患者表现为可能临床上类似特发性炎性肌病的疾病严重程度和进展情况。该研究的重要意义在于强调罕见遗传性肌病可表现为类似炎性肌病的临床病程,提醒临床医师在快速进展性肌病的鉴别诊断中考虑RBM的可能性,并强调肌肉活检在区分遗传性肌病和可治疗性炎性肌病中的关键作用。论文发表于《Neurology Genetics》。
本研究用到的主要关键技术方法包括:回顾性队列研究方法,纳入来自法国(3例)和意大利(2例)的5例无关女性患者。样本队列来源为1个儿科中心和2个成人中心(法国)以及1个儿科中心和1个成人中心(意大利)。肌肉活检采用标准组织化学和组织酶学方法处理,使用甲萘醌-硝基蓝四氮唑伴α-甘油磷酸酯技术评估还原体,免疫荧光法使用抗结蛋白和抗FHL1抗体进行包涵体表征,并进行带动的二次抗体孵育。电子显微镜检查用于P1、P4和P5。遗传学分析采用Sanger测序或基于下一代测序(NGS)的基因panel对FHL1基因进行检测,根据美国医学遗传学学院2015年标准和指南进行变异解读和分类。肌肉影像学采用全身肌肉MRI,使用STIR序列评估炎症和肌肉水肿,采用Mercuri评分评估T1加权序列中的纤维脂肪替代,由神经肌肉疾病专家放射科医师分析。
研究结果部分如下:
临床表型和起病特征方面,所有患者发病时均表现为不对称肌肉受累,累及下肢(P1、P3)或上肢(P2、P4、P5)。疾病进展迅速,所有患者均出现严重的双侧近端-远端肌无力,4例在平均6.2年后丧失行走能力。仅P5仍可行走伴严重蹒跚步态。快速临床演变促使医师考虑获得性免疫介导性肌病的可能性。所有患者均存在轴性受累,表现为脊柱僵硬、肩胛翼状、脊柱侧凸或颈屈肌/伸肌无力。关节挛缩在肘、髋、踝和颈等部位不同程度存在。P1表现为咬肌回缩、高弓腭和长脸,P2仅表现为闭口受限,仅P3出现液体吞咽困难的球部受累。
实验室检查方面,4例患者发病时肌酸激酶轻度升高,平均539 IU/L。2例患者肌炎相关自身抗体和肌炎特异性自身抗体筛查为阴性。肌电图显示P1、P2、P4、P5呈明确肌病模式,P3表现为肌病模式伴提示激惹性肌病的征象。所有患者心脏超声无异常。所有患者均表现出中度至重度限制性呼吸综合征。P3和P4表现出最严重的限制性呼吸综合征,末次评估时预期用力肺活量(FVC)百分比为13%。P3呼吸功能下降最快,在34岁至35岁之间一年内FVC下降12%。P2、P3、P4开始无创通气(NIV)。
肌肉活检结果方面,所有患者均显示还原体存在,确认RBM诊断。P1和P2苏木精-伊红(HE)染色显示纤维大小变异性显著增加,部分纤维呈圆形萎缩外观。P2更为明显。P1可见成组的角度萎缩纤维,可能与前次三角肌活检后的罕见神经源性萎缩灶相关。部分纤维显示胞质内嗜酸性聚集物。甲萘醌-NBT伴α-甘油磷酸酯技术显示高染色纤维簇,胞质内或核周反应性蛋白物质弥漫性或聚集性积累,即还原体。免疫荧光证实P1和P2核周聚集物中存在FHL1积累。P3初次三角肌活检仅显示非特异性肌病理发现,25岁时胫骨前肌二次活检显示HE粉红色胞质包涵体,甲萘醌-NBT强阳性,即还原体,免疫荧光证实胞质和核周区域FHL1积累。P5肱二头肌活检显示显著纤维大小变异,多纤维存在边缘空泡和胞质蛋白聚集,模式类似肌原纤维肌病,少数纤维观察到胞质和核周甲萘醌-NBT阳性聚集物。电子显微镜显示P1存在电子致密蛋白聚集物,轮廓不规则,颗粒-丝状超微结构类似松露,主要位于核周或围绕脂滴,即还原体,还观察到显著肌节紊乱。P5超微结构分析显示相同电子致密聚集物位于蛋白碎屑内或肌节旁。
肌肉影像学结果方面,P1 26岁时全身肌肉MRI显示肩胛带双侧肩胛下肌和椎旁肌严重受累,冈上肌不对称纤维脂肪替代;骨盆带右侧髂腰肌、臀大肌、臀中肌和臀小肌明显广泛受累,左侧髂腰肌和臀大肌相对保留;大腿水平内侧和后侧腔室双侧受累,前侧腔室仅股外侧肌双侧保留;小腿水平左侧胫骨前肌、腓骨长肌和外侧腓肠肌相对保留,对侧严重广泛受累。STIR序列显示股外侧肌、胫骨前肌、右侧比目鱼肌和左侧外侧腓肠肌双侧肌肉高信号。P3 22岁时全身肌肉MRI显示腰椎水平椎旁肌显著不对称纤维脂肪替代的轴性受累;骨盆带臀小肌和臀中肌严重双侧受累;大腿水平半膜肌和股二头肌双侧明显纤维脂肪替代,前侧腔室整体保留;小腿水平比目鱼肌和内侧腓肠肌受累,前侧腔室相对保留。STIR高信号见于胫骨前肌、比目鱼肌和内侧腓肠肌。P2 4岁时全身肌肉MRI显示无主要纤维脂肪替代,仅大腿远端水平内侧腔室中度低营养。P4肌肉CT显示全身肌肉萎缩伴脂肪和结缔组织替代,包括轴性肌肉,仅左侧股直肌、左侧股外侧肌和右侧腓骨肌 minimal sparing。P5无肌肉影像数据。
遗传学结果方面,除P5携带可能致病性变异(4类)外,所有患者均携带致病性变异(5类)。P4为遗传性变异,其余均为杂合新发变异。P1携带c.310T>C(p.Cys104Arg)变异;P2携带c.386G>A(p.Cys129Tyr)变异;P3携带c.458G>C(p.Cys153Ser)变异;P4携带c.448T>C(p.Cys150Arg)致病性错义变异;P5携带c.369C>A(p.His123Gln)可能致病性错义变异。所有变异均位于LIM2结构域或LIM3结构域起始部分。
讨论部分总结:RBM为X连锁显性遗传病,女性患者可呈现两种主要表型:(1)良性形式,表现为缓慢进展的先天性肌病,常为伴不对称肌无力和晚发的家族性病例;(2)严重且快速进展形式,通常儿童期早发,临床演变与男性患者相当。这些病例通常与新发变异和偏斜X染色体失活相关。本研究呈现的5例女性患者FHL1相关性RBM,表现为不对称肌无力起病,随后快速双侧严重近端-远端进展,年轻即丧失行走能力。快速进展性肌无力可能提示特发性炎性肌病,而这是潜在可治疗的疾病。
在临床鉴别要点方面,全面的临床神经肌肉检查是评估快速进展性肌无力的第一步。有助于区分快速严重进展的先天性肌病与炎性肌病的临床红旗包括:面部或眼外肌受累;高弓腭、肌病面容等畸形特征或突出球部症状;以及炎性肌病中罕见的不对称肌肉受累。本研究患者在发病时呈现明确的不对称肌肉受累,影响近端上肢或下肢,而炎性肌病除包涵体肌炎外通常表现对称性肌无力。早期肌无力和关节挛缩的存在可能引发埃默里-德赖富斯肌营养不良(EDMD)的临床怀疑,但EDMD的肩胛肱骨分布偏好、关节挛缩早发以及突出心脏受累有助于鉴别。所有患者均表现中度至重度限制性呼吸缺陷,伴不同程度的轴性受累,这与严重脊柱侧凸和脊柱僵硬等骨骼畸形密切相关,类似于SELENON相关性先天性肌病。另一种表现为早发严重呼吸受累的遗传性肌病是MEGF10基因致病性变异引起的早发肌病伴无反射、呼吸窘迫和吞咽困难(EMARDD),但这些患者表现为新生儿或早发伴无反射和早发吞咽困难,与RBM患者不同。
在实验室鉴别方面,肌炎特异性和肌炎相关自身抗体(包括抗SRP和抗HMGCR)的完整检测是强制的,但不能解决血清阴性病例。肌肉MRI可能有助于区分特发性炎性肌病和遗传性肌病。STIR序列中的肌肉高信号在两种疾病中均可见,作为疾病活动标志物;而T1序列中特定模式的纤维脂肪替代,伴严重受累肌肉邻近保留肌肉,则是遗传性疾病的典型特征。本队列肌肉影像学显示不对称纤维脂肪替代模式,臀大肌、股薄肌和内侧腓肠肌相对保留,与文献中FHL1相关性RBM的研究一致。然而,在临床呈现和实验室检查无法及时区分炎性肌病和遗传性肌病的情况下,肌肉活检仍是对肌肉病变进行表征和治疗的必要快速工具。
关于FHL1自身抗体的研究意义,Galindo-Feria等对449例特发性炎性肌病患者进行纵向研究,显示基线时27%患者存在抗FHL1抗体,主要为伴肌无力的女性患者,且抗FHL1阳性患者与更高CK水平和更差临床评估相关。Albrecht等使用MHC I类依赖性小鼠模型(遗传易感炎性肌病)证实,免疫FHL1的易感小鼠比对照小鼠发展出更严重的肌无力、显著体重减轻和更高死亡率。这提示FHL1在炎性肌病发病机制中可能具有潜在作用。
关于变异位点和机制,本研究中4例为新发致病性变异,仅P4为遗传性变异。P4母亲仅表现轻度肢体肌无力,无轴性受累或肌萎缩,这种显著的家族内表型变异性可由P4偏斜X染色体失活解释。所有变异位于LIM2结构域(已知复发变异热点)或LIM3结构域起始部分。每个LIM结构域由2个锌指组成,对蛋白功能至关重要,每个锌指由4个高度保守的半胱氨酸残基构成,对结构完整性和活性至关重要。本队列中4例患者携带影响这些半胱氨酸残基的变异,导致强致病效应,引起蛋白错误折叠和聚集。P5为本队列唯一仍可行走的患者,携带影响LIM2内高度保守组氨酸的可能致病性变异,该位置位于协调锌离子的前4个半胱氨酸残基之后,其效应与半胱氨酸变异相似,导致显著的结构域不稳定和蛋白聚集。
研究结论翻译如下:在本研究中,研究人员呈现了一系列因FHL1致病性变异所致还原体肌病的女性患者,表现出与男性患者相当的快速严重进展。研究人员想要强调罕见遗传性肌病可以表现为类似特发性炎性肌病的临床病程。在这种情况下,肌炎相关自身抗体和肌炎特异性自身抗体的检测对于排除血清阳性炎性肌病至关重要。然而,在此类临床呈现中,肌肉活检仍是表征肌肉病变和识别血清阴性炎性肌病或遗传性肌肉疾病特征的关键工具。本研究因患者数量少而存在局限性。有必要进行更大队列的额外临床研究以扩展当前对这一特殊主题的认识。