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背景与目的面肩肱型肌营养不良症(Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy,FSHD)是继假肥大型肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy)和强直型肌营养不良之后,第三大常见的遗传性神经肌肉疾病,发病率约为1/20000,95%病人20岁前外显。其特征性临床表现为进行性面肌,肩胛肌和上臂肌群无力和萎缩,其他部位肌肉亦可逐渐累及;除了骨骼肌系统外,还可以出现智力下降,听力受损和视网膜血管病变等。FSHD致病与4q35亚端粒区D4Z4单位拷贝数减少相连锁,超过95%病人4q35区域Eco RI酶切片段小于38kb(D4Z4单位为1-10拷贝),近年来在D4Z4上游3.5kb左右存在一段简单序列长度多肽(relatively stable simple sequencelength polymorphism),与下游4q A/4q B组成不同单倍体型,而其中某些单倍体型与FSHD致病连锁,致病连锁单倍体型中存在一段PLAM序列AT(T/C)AAAA,这段序列为DUX4稳定表达提供多聚腺苷酸信号,从而参与FSHD发病。本研究旨在总结分析汉族Eco RI片段分布情况及与临床表型的关系,分析汉族SSLP-D4Z4-PLAM基因结构区域,探讨其与FSHD致病的关系,阐释SSLP-D4Z4-PL AM基因结构区域与DUX4表达与FSHD致病之间的关系。方法:1.研究对象来自138个无亲缘关系家系的177例FSHD病人及63例血缘亲属,均来自中国汉族;男性93例,平均年龄为30.4±11.2,女性84例,平均年龄为30.5±11.4;先证者的临床诊断标准符合FSHD国际协作研究组(FSH-DY Group)制定的临床标准,并进行临床评分(Clinical Severity Scoring)评估表型。110例无亲缘关系的正常对照,均来自于汉族,男性65例,女性45例,年龄分布为25-57岁,否认遗传病家族史,所有抽血者均经过伦理委员会批准及签署知情同意书。2.低熔点琼脂糖胶块包埋基因组DNA。基因组DNA分别经Eco R酶切,Eco RI/Bln酶切和Hind III酶切,脉冲场凝胶电泳+P13E/4q A/4q B同位素/非同位素杂交,根据结果分析Eco RI酶切片段来源(4q35/10q26亚端粒区来源),计算各Eco RI片段长度,确定片段连锁等位基因类型(4q A/4q B),观察条带有无特殊类型(易位或者嵌合现象)。3.分析汉族FSHD病人和正常汉族人群SSLP-D4Z4-4q A/q B-PLAM分布情况。脉冲场凝胶电泳+P13E探针非同位素杂交结果,根据片段长度定位目的片段位置,胶回收目的片段DNA后利用聚合酶链反应毛细管电泳,结合4q A/4q B杂交结果。结果:1.138家系,致病Eco RI片段长度为19.9±5.06kb(9kb-35kb);70%患者在20岁之前出现临床症状,而30岁前外显占91%。主要以面肌,肩胛带肌和上臂肌群无力起病,其中不典型起病方式包括双下肢近端无力起病14例(8.6%),行走姿势异常为首发症状5例(3.1%);在起病方式中,以面肌起病相对早。2.14例为无症状携带者(或可能症状前患者),其中女性11例(包括3例女性嵌合体),男性3例,平均年龄为40.54±10岁(最小为21岁,最大56岁);致病片段长度为19.3±3.99kb(片段最小为14kb,最大为30kb);无症状携带者在总F SHD病人比例8.0%;在FSHD家系受累成员中比例35.6%(14/39)。3.7例FSHD病人为嵌合体,其中女性4例,男性3例,嵌合体在FSHD病人中比例为4.0%。3/7例嵌合体存在4q35/10q26亚端粒区易位现象;4例女性嵌合体患者,有3例无临床症状主诉,其子女遗传了嵌合的致病短片段出现典型FSH D的临床表型,且表型明显加重。另外3例男性嵌合体患者,均出现典型FSHD临床表现,且表型较女性为重。4.除外无症状携带者,D4Z4片段大小与年龄矫正CS分数成负相关(r=-0.207,P<0.05);总体趋势是D4Z4片段越小,年龄矫正CS分数越低,提示临床表型越重。男女分开分析时,仅在男性病人中出现统计学负相关(r=-0.241,P<0.05);考虑散发和家族变异时,在散发病例中,临床表型和年龄矫正CS分值呈较强相关性(r=-0.769,P<0.02),跟总体相关系数比较,其相关系数绝对值明显增高。分析家族史家系先证者时,相关系数接近总体相关系数(r=-0.274 P<0.05);起病年龄与片段大小的相关分析无统计学意义。5.FSHD病人肌肉活检:除了肌营养不良改变外,可见不同程度炎症细胞浸润;15/50例常规心电图检查有异常,其中以不完全性右束支传导阻滞多见,比例为(14%)。9/22例行肺功能通气检查出现不同程度限制性通气功能障碍,其中4例为中重度限制性通气功能障碍,主要为临床表型比较严重病人。6.分析80例正常汉族人群SSLP-D4Z4-4q A/4q B结构特征,4A161为4q A单体型最常见,比例为93%。4q B163为4q B型里最常见的一种单倍体型,比例为94%;10q主要有两种单体型10A166和10A164,其中10q A166约占76%,10q A164约占23%。7.177例FSHD病人均携带4号染色体来源的4q A连锁短片段,即在所有标准带型病人中,2例(1男1女)4q35亚端粒区存在复合杂合致病类型Eco RI片段(男14-4q A/31.5-4q A、女15-4q A/35-4q A)。8.分析138例FSHD患者致病Eco RI片段单体型,138例致病Eco RI片段均为4A161型(包括12例无症状携带);测序验证其短片段连锁PLAM序列,均为ATTAAA;分析了其中20例10q26区域来源的短Eco RI片段(<35kb),其中18例为10A166单体型,比例约为90%,而10A164仅占2例(10%)。结论:1、汉族FSHD患者致病片段均为4q A型且都小于38kb;无证状携带者在家系受累成员中比例相对较高,占35.8%,女性多见;4q-10q高频易位可能与嵌合体形成有关,嵌合体病人的临床表型与致病片段相关性较小,而与致病片段嵌合细胞数密切相关,相当部分女性嵌合体病人无临床症状,容易被忽略漏诊。2、患者临床严重程度与Eco RI片段长度(D4Z4缺失程度)等多因素相关。女性患者临床变异性较大,与Eco RI片段长度无统计学相关,提示女性病人患者表型受到其他表观遗传因素调控;对比家族和散发病例临床表型与D4Z4拷贝数相关性,散发病例的相关系数明显高于家族史病例,提示FSHD家系内临床异质性大于家系间。3、汉族人群SSLP单倍体在各自4q/10q上分布相对较单一,汉族较少受到其他种族迁移的影响,种群较单一;4q35/10q26区域之间频繁易位重排,在长时间进化过程中,4q/10q上游仍保持各自SSLP单倍体型,SSLP单倍体序列在两者差异,可能是FSHD致病与4q35连锁的分子基础。5、在正常人群中,4q A上游SSLP有其他单体型分布,而汉族FSHD病人致病短片均与4q A161PAS连锁,FSHD病人连锁这种特殊基因结构特征可能与DUX4表达相关,而后者作用下游基因发挥靶效应被认为参与是FSHD发病的重要机制之一。6、无症状携带者的单倍体(4q A161PAS)与FSHD病人一致,表明上游的SSLP单倍体不是保护临床表型的分子基础,而是另外有表观遗传因素调控。