背景：肢带型肌营养不良症LGMD是一组以肢带肌受累为共同特征的疾病,但因其临床表现各异,一些研究者对其学术定义的合理性尚有争议。本文将从研究历史、疾病分类、病理生理、诊断、预防、治疗及未来研究前景几个方面对本病进行阐述；并对那些使这类遗传病从理论研究走向临床应用的新技术和在动物模型上取得令人难以置信的恢复的研究予以特别关注。总之,在过去的几十年间LGMD研究进展迅速。随着研究团队的增多,世界范围内的患者登记、对患者的定期随访、LGMD亚型诊断标准的完善以及对LGMD病理生理过程认识的不断深入,相信接下来几年,我们将切实改善本病的转归。同时我们对中国的LGMD情况及其分子诊断和病理生理学研究进展也给予特别的介绍。历史上,Walton和Nattrass在1954年首次以肢带型肌营养不良来命名这样一组疾病：男女均可发病；通常在30岁以内起病；首发表现为肩胛部、骨盆及躯干肌肉罕见假性肥大,但面肌常不受累；病情进展相对缓慢；遗传方式为常染色体隐性遗传。1995年欧洲神经肌病中心工作组制定了更严格的LGMD诊断和分类标准。根据遗传学特征将不同的LGMD亚型分组。LGMD不是同质性疾病,我们可以将其想象成一个由几十个基因缺陷所引发的的疾病谱。每种LGMD类型都有其各自的发病机制,一般来说我们可以根据受累蛋白的位置将LGMD亚型划分为不同的类别,包括：肌纤维膜蛋白,肌浆或胞浆蛋白,肌小节蛋白或肌原纤维蛋白和核膜蛋白；也可根据受累蛋白的功能来划分为：骨架蛋白,修补蛋白,重构蛋白,组装蛋白,糖基化蛋白,这些蛋白的功能是防止蛋白质发生不可逆聚集或发挥其他未知的功能。我们关于LGMD的治疗大多来自动物模型。研究者通过逆转致病病原体或者通过扰乱一些下游缺失基因的病理步骤来进行研究。为了评估药物、细胞及基因治疗的效果,作者认为可采用其他一些指标来观察疾病的活动、消退及疗效,如增强磁共振成像(MRI),血中碱性磷酸酶水平,循环中单核细胞及荧光素酶水平等,而不需要进行多次的肌肉活检。在不同人群中,各种LGMD类型的比例相差很大。在一些国家,LGMD是除了杜兴型肌营养不良之外最常见的营养性不良性肌病。基因型与表型之间的关系还很难预测,这是遗传性疾病最模糊、最让研究者头疼的地方,这或许也可以解释为什么如今大多数基因疗法都达不到最理想的效果。临床、电生理、影像学、生化和遗传学检查都应该根据具体情况具体实施,不仅要达到诊断和遗传咨询的目的,而且要增强对病理生理过程的认识并针对精确的发病途径进行靶向治疗。MRI,口周皮肤活检,血液化验,反向蛋白质芯片,基因表达谱分析,蛋白质组学分析,基因芯片,新一代的外显子和广泛的基因测序是帮助LGMD诊断的最重要的新兴技术。而基因、干细胞和药物治疗是针对此类遗传疾病最重要的假定疗法。像其他遗传病一样,LGMD目前还没有有效的治疗方法。疾病管理主要是给予精神和物理上的支持。总之,应更加注重对发病机制的研究,完善诊断标准,对病人进行定期评估和密切随访,从而促进转化医学的发展。研究1背景：一些遗传性肌病在成人期首次发病并伴有肢带型肌无力时很像获得性多发性肌炎(PM)。当肌肉切片上出现炎症浸润时诊断变得更加困难。这在某些营养不良性肌病尤其是肢带型肌营养不良症中很常见。LGMD和PM的临床表现非常相似,例如,都有肌无力和肌萎缩,因此在临床上比较难区分。而对两种患者进行肌肉活检,如上所述,又都可能发现炎性侵润。所以病理学家颇为依赖免疫组化、免疫印迹以及遗传筛查手段来鉴别这两种疾病。但是,在世界上一些还没有条件使用这些技术的地区,肌肉活检和常规的组织化学染色仍是帮助诊断肌肉疾病的主要手段。目前有关肌病形态学特征的报道很少,因此有必要进行一项包括肌病和营养不良的各种参数在内的综合性研究,从而对这两种最容易混淆的肌病进行对比。方法：为了更好地区分这两种疾病,我们对20份经蛋白质检测确诊的LGMD肌肉切片和8份符合Dalakas和Hohlfeld2003年制定的多发性肌炎诊断标准的PM肌肉切片进行了组织化学形态分析。肌病各个参数都在5或10个随机选择的视野进行了评估,评估采用Image-Pro plus生物分析软件。各组之间的对比采用独立样本的Student’s t-检验。结果：与PM患者相比,LGMD患者的肌肉切片上出现更多的分裂纤维和结缔组织(对比结果分别为P=0.02,0.01)。相反,在PM患者的肌肉切片上再生纤维数量较多(P=0.04)。其它的参数两者类似。我们还对LGMD样本中主要组织相容性复合体分类-Ⅰ(MHC-Ⅰ)上调的不同模式进行了阐述。结论：我们报告了LGMD和多发性肌炎肌肉切片之间的几点不同。本次研究结果具有重要的诊断价值：结缔组织与分裂纤维增生,以及再生纤维减少,提醒病理学家注意营养不良性肌病。研究2背景：在不同人群中,LGMD各型发病率差别很大。在意大利、西班牙、土耳其、俄罗斯、巴西和澳大利亚最常见的亚型是LGMD2A,在挪威、丹麦和英国北部地区是LGMD2I,在印度,肌聚糖病(LGMD2C-2F)是最常见的亚型,而在美国、墨西哥和日本则是dysferlinopathy。尽管已有许多临床特点可以用于区别calpainopathy和dysferlinopathy,但对这两种疾病的病理学检查结果仍然知之甚少。许多报告分别对其各自的的临床特点和病理学检查结果予以描述,并把基因型和表型联系起来,以便更好地概括每种亚型。尽管如此,大部分营养不良性肌病类似的病理学结果,让形态学研究领域显得空白,除过一些独特的发现。虽然,包括缓慢的LGMD和恶性的LGMD在内的不同活动性的LGMD在形态学上可能有所反映。此前就曾有人对LGMD2A和LGMD2B进行过严格的对比。据我们所知,迄今为止在中国,只有两个研究团队发表过对LGMD的研究,且都只考虑一种LGMD类型。低发病率、罕见的近亲结婚以及独生子女的政策,所有这些因素均使这一疾病的统计数据不易获得。所以,在中国还没有对不同LGMD亚型的发病率的研究。目的、材料和方法：为了更好地描述疾病的临床特征、生化检验结果、发病率,并对LGMD患者提供遗传和预后咨询以及更好地调整治疗方案,作者从吉林大学第一医院肌肉中心选择了68例LGMD表型患者。亚型通过对Calpain3、dysferlin、a-sarcoglycan和caveoin3四种蛋白的印迹分析来证实。本次研究中,我们对最常见的几个亚型进行了病理学相关性分析,并报告了一些异常的临床和病理学特征。我们利用的是酸性磷酸酶反应来标记细胞浸润标本中的巨噬细胞。结果：诊断calpainopathy12例(17%),dysferlinopathy缺陷10例(15%),肌聚糖-a缺乏症2例(3%),小窝蛋白-3缺乏2例(3%),其余患者诊断为未分类的LGMD(62%)。总体而言,我们的研究结果与意大利、土耳其、俄罗斯、巴西以及澳大利亚的结果一致,不同LGMD类型比例相似。现在LGMD2A是全世界公认的最常见的亚型,其次是dysferlinopathy,而在大多数研究人群LGMD1C的发病率仅为2-3%。我们的样本是否能代表该病在整个中国人群中的发病情况,仍需要通过全国多个LGMD研究中心的通力协作来进一步阐明。我们采用酸性磷酸酶染色来代替抗巨噬细胞抗体,对DYSF突变肌肉中的巨噬细胞进行定量分析并观察其分布。这种方法简单、廉价,且特异性不亚于单克隆抗体。很多对各种LGMD亚型的研究中都提及炎性浸润,然而据我们所知,到目前为止在adhalin缺陷病例中尚无关于炎症细胞的描述。我们对LGMD2D肌肉切片中广泛的炎性浸润进行了鉴定,主要为巨噬细胞(采用酸性磷酸酶反应染色)以及少量的嗜酸性粒细胞。从形态学上来看Calpain3缺陷病例与dysferlinopathy缺陷病例的肌肉切片无明显区别(卡方检验,P>0.05)。肌酸激酶(CK)水平在LGMD2B>LGMD2D>LGMD1C>LGMD2A中的数值依次降低。这一结果在很大程度上表明dysferlinopathy是最活跃的亚型,其次是肌聚糖病,这一数据与其他地区报告的的数据一致。最近,研究者才证实了dysferlinopathy肌肉的缺陷膜修复与免疫攻击之间的关系。研究者猜测dysferlinopathy肌肉会释放某些分子,这些分子能够激活补体系统。尿酸被认为是启动炎症级联反应的分子之一。然而我们的研究结果表明血清尿酸水平正常,提示是可能存在一些未知分子而不是尿酸触发了上述途径。结论：我们的结论是,LGMD亚型在中国汉族人群中的分布与西方相似。研究发现LGMD2A坏死、再生和炎症浸润较少,而分叶状纤维较多,证明与dysferlinopathy相比,LGMD2A活动性低,但病程更长。怀疑dysferlinopathy时,应考虑采用酸性磷酸酶染色。本研究阐述了中国的LGMD各亚型的发病率高低,回答了“中国最常见的亚型是什么?”这一问题,而此前在中国东部和中部开展的两例研究各自只涉及了一种LGMD亚型,而且没有任何研究曾对LGMD2A和LGMD2B的病理学参数进行广泛比较。中国东北地区LGMD总体印象是高发性LGMD2A,其次是dysferlinopathy。本次研究人群的主要特点为发病年龄跨度大且通常发病年龄较晚,多为散发病例且主要表现为近端肌受累和高CK水平,男性患者多,大多数患者能保留运动能力。未来以病因学为基础的治疗将凸显LGMD亚型分类统计学、临床、生物化学以及基因连续性研究的重要性。研究3背景：LGMD2B亚型与Miyoshi肌病是两种常见的由DYSF基因缺陷造成的等位基因失调病。后者位于2号染色体的p13位置,其蛋白产物为dysferlin。曾有学者提出dysferlin参与膜修复和囊泡运输。Dysferlin肌病的主要特征是：缓慢进展的骨盆或腓肠肌无力,肩胛带肌轻度受累,血清CK水平显著增高。从形态学上来说,dysferlin肌病的肌肉切片检查提示营养不良,有不同程度的肌病表现。该病晚期肌肉组织通常被脂肪组织代替,细胞浸润也很常见,但在细胞种类和分布模式上不同于获得性多发性肌炎。常有报道在多发性肌炎的肌肉切片发现了单核细胞浸润的非坏死性纤维。这可能暗示着存在CD8+T细胞群而非巨噬细胞。然而,据我们所知,这种情况在dysferlin肌病尚未报道过。Miyoshi肌病中有过边缘空泡的报道,但LGMD2B中尚未有过。神经性肌肉疾病和强直性肌营养不良肌肉切片上可见致密核团,象征着“去神经样”模式,但在LGMD肌肉切片上尚未见到。至今,国内很少有从遗传学角度确认dysferlin肌病的报道。本文将结合临床、生理、生化及分子方面的发现对3例LGMD2B和1例Miyoshi肌病(MM)患者进行报告。目的、材料和方法：我们采用直接基因测序的方法,对4名经生物化学方法证实但形态学与生理特征不典型的患者进行基因追踪,以寻找这些现象背后的原因。结果：我们从临床、生化和分子特征三方面对遗传学确诊为dysferlin肌病的患者进行了报告。无血缘关系的的3名患者员均表现为骨盆肌肉无力、消瘦,而第4名患者则因腓肠肌萎缩而就医。一名患者无意间发现自己患有无症状性心脏病,肌肉切片表明其存在变异的营养不良、肌病和炎症。另一名患者的肌肉切片出现边缘空泡,第三名患者的肌肉切片上出现了常见于多发性肌炎的单核细胞浸润的非坏死性纤维(MNN),而第四名患者的肌肉切片出现了致密核团。本研究确认了7种不同的突变,其中有四种是新型突变,一种是见于日本和韩国的热点突变。结论：本研究强调dysferlin肌病应与其它伴有心脏疾病或肌肉切片上有边缘空泡、单核细胞浸润的非坏死纤维或致密核团的肌病加以鉴别。这些特征也许可以提高我们对dysferlin肌病病理生理的认识,并对以后的疾病治疗产生影响。本研究也指出,在启动全基因测序前把见于国内东北人和其他东方亚洲人的热点突变筛选出来是可行的、经济有效的。我们认为,炎性上调和补体激活机制并不在心肌细胞内启动,因为心肌中未检测到炎性浸润,也未检测到补体抑制剂衰变加速因子CD55基因的正常表达。弄明白心肌中存在的针对dysferlin缺陷的保护机制可能会会对未来的治疗产生影响。我们在一名遗传学确诊的Miyoshi肌病(MM)患者那里证实了单核细胞浸润的非坏死纤维(MNN)。此案例提示参与多发性肌炎的机制也可能存在于dysferlin缺陷肌肉中。最近由Cohen等完成的研究使这一假设更加可信。Cohen等报告促炎因子NFκB在dysferlin缺陷成肌细胞中上调,而抗炎药"celastro1”减少了NFκB的触发量,也增加了成肌细胞的生成。边缘空泡的病理意义尚不清楚。然而,LGMD2B必须列入”存在边缘空泡的近端肌病”的范畴。如果在肌肉切片上发现了边缘空泡,则DYSF应包括在受检基因之内。考虑到病例数少,蛋白质-基因型之间的关联还不能下定论。尽管仅有错义突变的患者dysferlin有明显的下降,但并不是完全没有,而在无义突变的活检标本中则发现了蛋白的完全缺失。根据目前的了解,把这种心脏受影响的患者体内发生的新型的错义突变称为“心脏病”还有些武断。但是,更多地了解dysferlin在健康人和患者体内的生理机能,以及它与其他蛋白质、外界刺激之间的相互作用,必然会揭开dysferlin基因缺失之谜。本土婚姻中出生的孩子,理论上应在纯合状态下出现突变,因为共同的祖先会遗传相同的突变。但情况并非总是如此,当突变分别来自不同的祖先时,孩子有可能出现杂合子突变,或者突变直接从孩子开始。我们所指的伴有两个杂合子突变的MM患者出生于近亲结婚。遗憾的是,我们未对患者的父母进行遗传学评估,无法获知是哪种机制在这一具体个案中起作用。尽管如此,很多研究已经对父母近亲结婚生下的孩子发生杂合突变的情况进行了阐述。本研究检测到的错义突变c.2997G> T (P. T999C)在日本和韩国的研究中常有报道。发病年龄,症状严重程度以及蛋白质表达与此前Tagawa等的研究阐述的一致。令人惊讶的是,突变情况与日本人群中不同基因表型是相关的(LGMD2B、MM和强直性脊柱炎)。这让我们更加确信,在dysferlinopathies无法确定基因型-表型之间的关系,而某些外界因素的影响及转调基因,可能是决定肌无力分布的因素,这还有待进一步研究。该案例被认为是少数几个已有报道的有症状的DYSF突变案例之一。论文的主要创新1.我们第一次应用“生物分析软件”对肢带型肌营养不良(LGMD)和获得性肌病(PM)的许多相关指标进行比较定量研究。我们统计出这两种肌病的一些相同点和不同点。这些不同点可以作为诊断临床上疑难肌病的依据。我们也同时观察了LGMD患者的肌肉活检标本中的MHC-Ⅰ染色的不同病理表现。2.这篇论文首次得出了中国的LGMD的不同亚型的比例,并回答了“中国的LGMD患者中,那种亚型最为常见?”这个一直以来未能解决的问题。本研究显示了中国东北部地区的LGMD的总特征是calpainopathy的发生率高,其次是dysferlinopathy。发病范围广泛、总体发病年龄较晚。大多数散发病例有显著的近端肌肉病变与高CK值,男性发病率高且保存运动能力。3.关于肢带型肌营养不良症的新的DNA突变的研究扩展了DYSF的基因型。此次研究中所发现的热点突变与过去所报道的亚洲人的突变相同,这项发现可能减轻了在中国筛查该病基因突变谱时存在的困难。以往认为：心脏损害、边缘空泡、非坏死性纤维的炎性细胞浸润以及核固缩、核聚集是dysferlinopathies的排除标准,然而,在我们的研究中,患者的临床与病理表现存在上述改变,这对dysferlinopathies的诊断标准提出了质疑。