作者:纪怡璠
摘要:先天性肌无力综合征(congenitalmyasthenicsyndromes,CMS)是一大组由于基因缺陷影响神经肌肉接头形成、维持与功能的罕见遗传病。多发生于新生儿或2岁以内的幼儿,亦可见于成人,临床上极少见,发病率为1/50万~1/20万[1]。突触前膜、突触间隙、突触后膜众多蛋白互相协调,共同完成神经肌肉接头的信号传递,相关编码基因出现影响功能的致病性突变,都可能导致CMS,因此本病异质性高[2]。此外,CMS临床表现与重症肌无力(myastheniagravis,MG)类似,诊断时易发生混淆。但总体上,CMS是一类早期诊断及针对性治疗可显著改善预后的遗传病,故加深对CMS发病机制、临床特点的认识,对减少漏诊、误诊,及时给予患者有效的治疗非常重要。
CMS分为常染色体显性遗传和常染色体隐性遗传两种遗传方式,目前已知涵盖了30余个致病基因,包括CHRNE、CHRNA1、CHRNB1、CHRND、RAPSN、COLQ、DOK7、CHAT等。CMS多于出生后或婴幼儿期起病,进展缓慢,主要表现为眼外肌、延髓肌、肢体肌力弱、易疲劳,常有喂养困难、哭声低、眼睑下垂、吞咽困难和运动发育迟滞等特点,症状可能在发热、感染等诱因下出现加重,但心肌和平滑肌一般不受累[2]。如果合并下列表现,应怀疑CMS的诊断:(1)CMS阳性家族史;(2)MG相关抗体检测阴性,包括抗乙酰胆碱受体(AchR)抗体、抗肌肉特异性酪氨酸激酶(MuSK)抗体;(3)重复神经电刺激(RNS)示低频刺激波幅递减,或单纤维肌电图出现颤抖值增宽和传导阻滞,或神经传导测定可见重复的复合肌肉动作电位(CMAP);(4)乙酰胆碱酯酶抑制剂(acetylcholine-esteraseinhibitors,AChEI)治疗有效,免疫抑制治疗无改善;(5)基因检测发现致病基因。由于致病基因所致损害部位的不同,各CMS亚型又有特征性表现,概述如下。神经肌肉接头示意图显示了与CMS发生相关的突触前膜、突触间隙、突触后膜蛋白[3]
1.突触前膜缺陷
CMS突触前膜缺陷中以ChAT(cholineacetyltransferase,胆碱乙酰转移酶)基因突变引起的最多,呈常染色体隐性遗传。ChAT的功能是在胆碱能神经末梢(突触前膜)处催化乙酰辅酶A和胆碱合成乙酰胆碱。患者病情轻重不一,主要表现为发作性呼吸困难、眼睑下垂、肢体无力,服用AChEI后有所改善。低温可加重或诱发患者无力及呼吸困难症状,这一特点尚未在其他CMS亚型中观察到。低频(2Hz)RNS刺激可为正常,但10Hz重复电刺激一般呈递减反应[4]。其他少见类型致病突变,包括SLC5A7、SLC18A3、SNAP25、VAMP1、SYB1、SYT2、MUNC13-1,可干扰乙酰胆碱的轴突运输及囊泡形成、膜包裹与融合、膜离断等膜泡运输过程。
2.突触间隙缺陷
CoIQ基因突变是引起CMS突触间隙缺陷的主要类型,呈常染色体隐性遗传。CoIQ基因编码的胶原尾肽与AchE结合形成复合体,通过形成三重螺旋结构将AchE锚定于基底板。当CoIQ基因突变时AchE无法锚定在突触间隙,干扰Ach的正常水解,造成突触后膜AchR过度激活,影响正常信号的传递,导致CMS的发生。患者起病年龄、轻重程度不等。轻者儿童起病,眼外肌多不受累;重者婴儿期即出现为严重的肌无力,以中轴肌为主,特征性表现为瞳孔对光反射迟钝。由于突触后膜激活时间延长,单一神经电刺激时可见CMAP出现第二个峰值,而给予2-3Hz的RNS时则迅速衰减。AchEI(如吡斯的明)对ColQ缺乏症患者是禁忌,但肾上腺素能激动剂如麻*碱或沙丁胺醇可能有效[5]。此外,其他少见类型,包括LAMB2、LAMA5和COL13A1基因突变可使层粘连蛋白β2、层黏连蛋白α5和XIII型胶原蛋白α1表达异常,导致突触基底膜受损[6]。
3.突触后膜缺陷
基因突变所致突触后膜蛋白表达异常占CMS发病人数的大多半。胎儿型的肌肉烟碱AchR由2个α亚基、1个β亚基、1个d亚基、1个γ亚基组成五聚体离子通道α2βdγ,成熟型则由e亚基取代γ亚基形成化学聚体α2βde。CHRNA1、CHRNB、CHRND、CHRNE、CHRNG基因分别编码α、β、d、e和γ亚基。以上基因突变可使AchR表达丧失、数目减少,即原发性AchR缺乏症,也可导致离子通道功能变化(动力学异常),出现通道开放时间延长(慢通道综合征)或缩短(快通道综合征)。
原发性AchR缺乏症中以CHRNE基因无效突变引起的最多见,为常染色体隐性遗传。但由于有持续表达的胎儿型γ亚基来弥补缺陷的e亚基,因此CHRNE基因突变所致CMS仅出现AchR数量部分缺乏,患者病情较平稳;而编码α、β及d亚基基因的突变型患者症状较重,γ亚基突变甚至可导致胚胎早死。AChEI和3,4-二氨基吡啶(3,4-DAP)可通过提高AChR的活性而改善患者症状。
慢通道综合征为基因突变使AchR的开放时间延长,本质是基因的功能增强性突变干扰了AchR离子通道缝隙及配体结合部位功能的发挥,属于常染色体显性遗传病。患者可儿童或成年发病,症状轻重不一,出现伸腕指无力、抬头无力等先天性肌病样表现。类似于CoIQ缺陷型CMS,突触后膜的延长激活使单一神经电刺激时出现重复的CMAP波形,而继续给予2-3Hz的RNS时会迅速衰减。症状性慢通道综合征患者在接受2-3Hz的RNS刺激时可见递减反应。AChEI等增强AchR活性的药物禁用于此类患者,奎尼丁及氟西汀等AchR通道阻滞剂可使患者获益。
快通道综合征指基因突变导致AchR通道开放时间缩短,为常染色体隐性遗传病。基因突变可导致突触后膜对Ach的亲和力下降,干扰AchR离子通道的激活、门控效率及稳定性。症状性快通道综合征患者在接受2-3Hz的RNS刺激时可见递减反应。溴吡斯的明及3,4-DAP治疗有效。
突触后膜通过一系列信号通路诱导AChR的聚集稳定:神经末梢释放的集聚蛋白(Agrin)在突触后膜与LRP4蛋白结合,后激活骨骼肌受体酪氨酸激酶(MuSK)也与LRP4结合,加之DOK7的二聚化,共同激活MuSK。AChRβ亚基在MuSK的催化下发生磷酸化并与细胞质锚定蛋白Rapsyn结合,从而促进AChR聚集、锚定于突触后膜,最终形成稳定的AChR簇。编码通路蛋白的基因突变会干扰AChR的功能发挥,较多见的类型有:(1)编码Dok-7蛋白的DOK7基因突变。患者的肌无力症状更易波及肢带肌而非眼外延髓肌,接受2-3Hz的RNS刺激时呈递减表现。需要注意的是,AChR激动剂对此型CMS无效,但肾上腺素受体激动剂如麻*素和沙丁胺醇可能改善患者症状。(2)编码Rapsyn蛋白的RAPSN基因突变。其他少见类型,包括PREPL、MYO9A、PLEC1及SLC25A1基因突变亦可干扰突触后膜正常的信号转导。此外,编码肌肉电压门控钠通道(Nav1.4)的SCN4A基因突变也可致CMS。
4.糖基化缺陷
AChR在内质网的糖基化对神经肌肉接头的功能发挥尤为关键。GFPT1、GMPPB、ALG2、ALG14及DPAGT1基因突变可导致AChR糖基化缺陷,终板区的AChR缺失引发突触后膜ACh反应性下降,临床上表现为CMS[7]。
CMS的治疗以药物为主,包括AChEI(溴吡斯的明、新斯的明)、钾通道阻滞剂(3,4-二氨基吡啶)、肾上腺素能受体激动剂(麻*碱、沙丁胺醇)和AChR通道阻滞剂(氟西汀、奎尼丁)。多数CMS可通过AChEI、3,4-二氨基吡啶改善症状,而对AchEI治疗无效的CoIQ、DOK7基因突变可选择麻*碱、沙丁胺醇。慢通道综合征需应用奎尼丁和氟西汀治疗;而COLQ、DOK7、MUSK和LRP4基因突变型CMS和慢通道综合征用溴吡斯的明会加重病情。此外,动物实验发现反义寡核苷酸(AONs)技术可能是一种很有前途的CMS治疗方法[8]。
参考文献:
[1]AnjaTrohaGergeli,DavidNeubauer,TanjaGolli,etal.PrevalenceandgeneticsubtypesofcongenitalmyasthenicsyndromesinthepediatricpopulationofSlovenia.EurJPaediatrNeurol.May;26:34-38.
[2]戴毅,丁青云,何腾龙等.终板胆碱酯酶缺失型先天性肌无力综合征一家系的临床、电生理、肌肉病理和基因研究[J].中华神经科杂志,,49(8):-.
[3]AdiAran,ReevalSegel,KotaKaneshige,etal.Vesicularacetylcholinetransporterdefectunderliesdevastatingcongenitalmyastheniasyndrome.Neurology.Mar14;88(11):-.
[4]ShiehPB,OhSJ.Congenital?Myasthenic?Syndromes.NeurolClin.May;36(2):-.
[5]McMackenGM,SpendiffS,WhittakerRG,etal.SalbutamolmodifiestheneuromuscularjunctioninamousemodelofColQmyasthenicsyndrome.HumMolGenet.Jul15;28(14):-.
[6]AnEVanhaesebrouck,DavidBeeson.Thecongenitalmyasthenicsyndromes:expandinggeneticandphenotypicspectrumsandrefiningtreatmentstrategies.CurrOpinNeurol.Oct;32(5):-.
[7]AndrewGEngel,Xin-MingShen,DuyguSelcen,etal.Congenitalmyasthenicsyndromes:pathogenesis,diagnosis,andtreatment.LancetNeurol.Apr;14(4):-.
[8]ShoinTei,HiroshigeTIshii,HiroakiMitsuhashi,etal.Antisenseoligonucleotide-mediatedexonskippingofCHRNA1pre-mRNAaspotentialtherapyforCongenitalMyasthenicSyndromes.BiochemBiophysResCommun.Jun5;(3):-.
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