Case of the Week:结蛋白病

文摘   科学   2024-09-09 21:17   上海  

        Case of the Week


患者,男性20岁,因下肢乏力伴心悸气促5年余入院。


现病史:患者5年前上感后出现下肢乏力,以劳累后为著,否认蹲起、吞咽、抬头、跑步等困难,否认下肢麻木疼痛晨轻暮重等,同时伴活动后心悸气促。遂至北京某院心内科就诊,查心超提示心肌肥厚性改变,射血分数下降(具体不详),行心肌活检未见明显病理改变(具体不详),考虑射血分数保留型心衰,心功能I-II级,心肌肥厚原因不明,予以呋塞米、螺内酯治疗。后患者肢体乏力逐渐进展,出现爬楼梯无力。2023-01新冠感染康复后,患者反复出现双下肢水肿,伴有乏力加重,出现蹲起后站立困难,勾脚无力,现患者为行进一步诊治收入我院心内科。起病来,患者精神可,纳差,小便不规律,大便无殊,体重近2月下降5kg


既往史:无殊

家族史:否认家族同类疾病史和近亲结婚史。

生长发育史:自述生长发育里程碑无殊,15岁前跑步及运动能力与同龄人相仿。否认家族史。

查体:神清语利,对答切题,查体合作,皮层功能初测可,眼球运动可,面肌、伸舌可,其余颅神经未见明显异常。肌力查体见下表。四肢肌张力正常,肱二头肌、肱三头肌腱反射(++),Hoffmann征(-)。双下肢膝反射(++),踝反射(++),踝阵挛未引出,双侧Babinski征(-)。双侧肢体针刺觉、音叉振动觉、关节位置觉对称;双侧指鼻试验、轮替试验、跟--胫试验稳准,颈软,脑膜刺激征(-);闭目难立征阴性,直线行走可。

异常体征:翼状肩,腕关节挛缩;脊柱侧弯;颈椎活动受限。



眼球运动

面肌、伸舌

有力

有力

抬头

5

5

5

5

5

5

5

5

5

4

4

(/伸)

5

5

4

4

5

5


1.患者体征



辅助检查

proBNP6600-9400pg/mL


心电图1.心房颤动 2.III度房室传导阻滞 3.交界性逸博心律(43BPM4.完全性右束支阻滞 5.QRS电轴极度右偏 6.顺钟向转位 7.ST段改变(Ⅰ aVL V4 -V6 导联ST段呈水平型压低≤9mm8.T波改变(T波在Ⅰ aVL 导联双相、倒置≤5mm)


心超:上、下腔静脉明显增宽,双房明显增大且右房内血液淤滞,左右室壁肥厚伴左右室壁纵向及径向收缩活动减弱(LVEF44%TAPSE10mm),考虑限制性心肌病可能大 2、二尖瓣、三尖瓣拴系伴轻微二尖瓣反流及轻中度三尖瓣反流 3、少量心包积液


心肌MRI双房增大,左右室整体收缩活动减弱,左室心肌散在纤维化,考虑限制型心肌病,建议临床进一步检查除外心肌淀粉样变;肺动脉稍增宽;心包少量积液。


肌电图CNEMG:被检肌大部分可见纤颤正锐波和 CRDMUP 多呈多相电位、主波窄、低波幅,募集减弱。NCV:所检感觉和运动神经 CV 正常, 运动神经 CMAP 波幅和感觉神经 SNAP 波幅正常。神经电图 F 波:所检 F 波响应率和最短潜伏期均正常。结论:活动性肌源性损害肌电改变





【治疗经过】


患者入院后收治于我院心内科。根据其临床症状、心脏超声、心脏磁共振成像(MRI)以及心电图等辅助检查结果,初步诊断为限制性心肌病、房颤、III度房室传导阻滞及慢性心功能不全。随即为患者实施了VVI型心脏起搏器植入手术,并给予利尿、抗凝、诺欣妥改善心脏重构等治疗。

鉴于患者同时存在肌力减弱症状,且肌电图检查提示肌源性损害,遂邀请我科会诊。为进一步明确诊断,我为患者安排了肌肉活检,并与病理科密切合作,完成了一系列特殊染色和免疫组化检查

病理结果如下: 1、部分纤维内见异常蛋白沉积; 2、肌原纤维网排列紊乱


2.肌肉特殊染色(AHE染色;BMGT染色;CNADH染色;DCOX染色;DPAS染色;DORO染色;)

HE:肌纤维轻度大小不等,形态不规则。少量坏死、新生(蓝箭头)肌纤维。少量肌纤维见核内移A红箭头)MGT:部分纤维内见异常蛋白沉积B红箭头深染区域)NADH:肌原纤维网排列紊乱C红箭头),可见擦除纤维C蓝箭头)COX:未见COX阴性纤维及破碎红纤维PAS:未见糖原含量异常。ORO未见脂滴含量异常。



3.肌肉炎性相关免疫组化染色(ACD4染色;BCD8染色;CCD20染色;DCD68

免疫组化: CD4 (部分阳性);CD8(阴性);CD20 (阴性)CD68 (阴性)


活检取材的肌肉标本由复旦大学上海医学院电镜室完成了电镜扫描。电镜结果如下:肌细胞局部见肌原纤维灶性紊乱A.蓝箭头)、肌节消失,少数Z线增粗、聚集。肌纤维内可见颗粒细丝物质(B.红箭头),髓样小体(B.蓝箭头)。肌细胞核内移A.红箭头)易见。

4.肌肉电镜

电镜肌细胞局部见肌原纤维灶性紊乱A.蓝箭头)、肌节消失,少数Z线增粗、聚集。肌纤维内可见颗粒细丝物质(B.红箭头),髓样小体(B.蓝箭头)。肌细胞核内移A.红箭头)易见。


基于患者的肌肉病理结果,我们高度怀疑患者罹患肌原纤维病,因此进一步实施了全外显子测序及家系验证。测序结果显示患者携带结蛋白病基因Arg406Trpc.1216C>Tde novo突变。根据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的基因变异解读指南及标准,该突变被认定为致病性突变(Pathogenic, PS2+PS3+PM2+PP5)。


最终诊断:结蛋白病。



结蛋白病(Desminopathy)


结蛋白病是肌原纤维病中的一种重要亚型,属于遗传性神经肌肉疾病。这种疾病通常是常染色体显性疾病,DES基因突变引起导致desmin蛋白的异常积累,进而影响心脏和骨骼肌的正常功能。


1. 发病机制

Desmin是一种重要的细胞骨架蛋白,参与组成中间丝,在心脏和骨骼肌细胞中大量表达。正常情况下,desmin蛋白结蛋白围绕 Z 盘,并将肌原纤维结构与肌膜、细胞核、线粒体和溶酶体连接在维持肌肉细胞的结构完整性、组织肌原纤维的空间排列以及协调细胞内机械、电化学信号传导等方面发挥着关键作用。当DES基因发生突变时,会导致Desmin蛋白结构或功能的改变,引发一系列病理变化,包括肌原纤维解体、细胞内蛋白质降解系统(如自噬)异常、机械、电化学信号传导异常等,最终导致肌细胞的损伤和功能障碍。



5.Desmin蛋白在肌肉超微结构中的位置


2. 临床表现

结蛋白病的临床表现呈现出显著的异质性(图6,症状的严重程度和出现时间可能因基因型和不同的患者而异。通常,疾病症状20-30岁开始显现,但也有早发和晚发的病例报道。

2.1 骨骼肌症状

骨骼肌受累是结蛋白病的主要特征之一:

1.进行性肌无力:通常始于远端肌肉,如小腿和前臂,随后逐渐向近端肌肉发展。

2.下肢优势:下肢肌肉通常比上肢受累更严重,这可能导致步态异常和行走困难。

3.面部和躯干肌肉受累:随着疾病进展,面部、颈部和躯干肌肉也可能受到影响,导致表情改变、头部前倾或躯干稳定性下降。

4.吞咽困难:约40%的患者报告有吞咽困难,这可能是由于咽部肌肉受累所致。

5.呼吸功能受损:约15-50%的患者出现限制性呼吸功能不全,这可能是由于呼吸肌,特别是膈肌受累导致的。

2.2 心脏症状

心脏受累是结蛋白病的另一个关键特征,有时甚至可能是首发或唯一的表现:

1.心律失常:最常见的是房室传导阻滞,可能需要安装心脏起搏器。

2.心肌病:可表现为肥厚型或扩张型心肌病。

3.心力衰竭:随着疾病进展,部分患者可能发展为心力衰竭。

4.猝死风险:部分患者,特别是有某些特定基因突变的患者,面临较高的猝死风险。

值得注意的是,心脏症状和骨骼肌症状的严重程度并不总是相关。有些患者可能表现为严重的心脏问题,而骨骼肌症状相对轻微,反之亦然。


6.结蛋白病影响的肌肉区域


3. 诊断

在结蛋白病中,肌酸激酶(CK)水平通常正常或轻度升高。肌电图(EMG)显示肌源性改变,静息时可见自发活动,如正锐波、纤颤电位和CRD。周围神经传导检查通常正常。肌肉MRI检查显示,腓肠肌最先受累,随后是胫骨前肌,而在病情较重的患者中可见比目鱼肌等受累。在大腿水平(图7,半腱肌、缝匠肌和股薄肌(箭头)出现明显的脂肪,而股二头肌长头和半膜肌(星号)相对较少受累


7.典型结蛋白病大腿MRI


3.1 病理学特征

结蛋白病具有独特的病理学特征(图8,这些特征是诊断该疾病的关键证据:

1.肌纤维形态异常:肌纤维呈现大小不均,同时可观察到细胞核向中心移位A黑三角)的现象。

2.镶边空泡:部分患者的肌纤维边缘可见特征性空泡形成B黑箭头)

3.特征性胞浆内包涵体或界限清晰的肌膜下聚集体:在改良的Gömöri三色染色(MGT)中,异常沉积的蛋白质在胞浆内C黑箭头)或肌膜下D黑三角)呈现蓝紫色染色。

4.擦除纤维:在NADH染色中,可观察到肌原纤维排列紊乱(F黑箭头),某些区域存在"擦除纤维"现象E黑三角)。这种现象提示氧化活性缺失,反映了线粒体功能受损。

5.Desmin免疫反应性物质积聚:通过免疫组化染色技术,可在肌纤维中观察到无定形的desmin免疫反应性物质聚集G黑箭头)

6.超微结构改变:电子显微镜下可见颗粒丝状物质聚集,伴随肌原纤维排列紊乱H白三角)Z线不规则H白箭头)等结构异常。


8.典型结蛋白病病理改变


4. 遗传学特点

结蛋白病通常以常染色体显性方式遗传,但也有少数常染色体隐性遗传的病例报道。DES基因突变是导致疾病的主要原因(图9

DES基因包含9个外显子,分为3个结构域:头部(N端)、α螺旋杆(包括1A1B2A2B四个片段)和尾部(C端)。所有区域都有致病变异报道,突变类型主要为单核苷酸替换,也有小的框内缺失和外显子跳跃突变。不同区域的突变可能导致不同的临床表现。

·2B螺旋区域突变:

o最常见的突变区域,约占所有已知致病突变的50%

o常导致骨骼肌和心脏同时受累。

·1B螺旋区域突变:

o更易引起显著的心脏表现。

o常伴有近端骨骼肌无力。

o家族性猝死史发生率更高。

·头部和尾部区域突变:

可能导致孤立的心脏表型。


9.Desmin蛋白及已报道突变



4.1 Arg406Trpc.1216C>T)突变的特点

Arg406Trpc.1216C>T)是DES基因中一个著名的致病性热点变异,位于2B螺旋的C末端。迄今为止,文献已报道了9个家族中11名携带该突变的患者。值得注意的是,其中7名患者经亲本遗传分析确认为de novo突变,这一现象凸显了结蛋白406位是de novo突变的热点区域。

临床表现方面,9名患者出现骨骼肌受累,可影响近端和远端肌肉,严重程度因人而异。10名患者患有心肌病,主要包括限制性心肌病和肥厚性心肌病。而所有患者均出现心脏传导系统异常,包括房室传导阻滞、房性和室性心律失常。特别值得关注的是,有研究指出,携带这种突变的年轻患者可能会较早出现心脏受累的迹象。这一发现对早期诊断和干预具有重要意义。


5. 治疗与管理

目前,结蛋白病尚无特异性治疗方法,治疗主要针对症状进行。对于肌肉症状,物理治疗和康复训练可能有所帮助。心脏并发症的管理至关重要,可能包括药物治疗、起搏器植入或心脏除颤器使用。在严重心力衰竭病例中,心脏移植可能是必要的选择。此外,定期随访和监测对于及时发现并发症和疾病进展至关重要。

随着基因治疗和靶向药物研发的进展,未来可能会出现更有针对性的治疗方案。然而,目前的治疗重点仍在于症状控制和并发症预防,以提高患者生活质量并延长寿命。因此,早期诊断和个体化治疗方案的制定对结蛋白病患者的预后具有重要意义。


【专家点评】


董继宏

复旦大学附属中山医院
神经内科副主任医师


神经内科在面对进行性肌无力伴心脏症状的年轻患者时,需采取全面而系统的诊断策略。详细的病史采集至关重要,尤其要关注发病年龄、症状进展模式及家族史。当观察到骨骼肌和心脏同时受累,特别是伴有传导系统异常时,临床医生应高度警惕结蛋白病等罕见肌原纤维病的可能性。
结蛋白病作为一种罕见的遗传性肌病,其病因在于DES基因的突变,导致心脏和骨骼肌功能的进行性障碍。在诊断过程中,病理学检查扮演着不可或缺的角色。肌肉活检能够揭示结蛋白病的典型病理改变,包括特征性的蛋白质异常沉积和肌原纤维排列紊乱。这些病理学发现不仅为确诊提供了直接证据,还强调了在复杂神经肌肉疾病诊断中,病理学检查的核心地位。
目前,结蛋白病尚缺乏特异性治疗方法。治疗策略主要聚焦于症状控制,包括积极管理心律失常和心力衰竭。对于严重的心脏并发症,可能需要考虑起搏器植入甚至心脏移植等侵入性干预措施。值得期待的是,随着基因治疗技术的迅速发展,未来可能会出现针对性的治疗方案,为患者带来新的希望。
本病例为临床实践提供了宝贵的启示:面对年轻患者出现进行性肌无力合并心脏症状时,神经内科医师应当拓宽鉴别诊断的思路,将罕见的遗传性肌病纳入考虑范围。早期诊断和个体化治疗方案的制定将对改善结蛋白病患者的预后起重要作用。

致谢
感谢复旦大学附属中山医院病理科,复旦大学上海医学院电镜室的大力协助及指导。感谢华山医院病理科提供的部分酶染色试剂及配方。



本文作者:王张阳 博士‍‍

复旦大学附属中山医院神经内科住院医师


参考文献:


1.Maggi L, Mavroidis M, Psarras S, Capetanaki Y, Lattanzi G. Skeletal and Cardiac Muscle Disorders Caused by Mutations in Genes Encoding Intermediate Filament Proteins. Int J Mol Sci. 2021 Apr 20;22(8):4256.

2.Xiao H, Song L, Tao L. A case report of adolescent myofibrillar myopathy due to a de novo R406W pathogenic variant in desmin with symptoms of "hypertrophic cardiomyopathy". Heliyon. 2024 Jan 21;10(3):e25009.

3.Silva AMS, Rodrigo P, Moreno CAM, Mendonça RH, Estephan EP, Camelo CG, Campos ED, Dias AT, Nascimento AM, Kulikowski LD, Oliveira ASB, Reed UC, Goldfarb LG, Olivé M, Zanoteli E. The Location of Disease-Causing DES Variants Determines the Severity of Phenotype and the Morphology of Sarcoplasmic Aggregates. J Neuropathol Exp Neurol. 2022 Aug 16;81(9):746-757.

4.Takegami N, Mitsutake A, Mano T, Shintani-Domoto Y, Unuma A, Yamaguchi-Takegami N, Ishiura H, Sakuishi K, Ando M, Yamauchi H, Ono M, Morishita S, Mitsui J, Shimizu J, Tsuji S, Toda T. The Myocardial Accumulation of Aggregated Desmin Protein in a Case of Desminopathy with a de novo DES p.R406W Mutation. Intern Med. 2023 Oct 1;62(19):2883-2887.


编辑:费贝妮‍‍‍

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