顧楠 張金華 袁寶玉 謝春明 吳迪
小窩蛋白-3(caveolin-3,Cav-3)在肌肉細(xì)胞中(包括骨骼肌,心肌和平滑肌細(xì)胞)特異性表達(dá)[1],是肌膜、肌管的組成成分,可能在自噬、機(jī)械保護(hù)(維護(hù)肌纖維膜穩(wěn)定性)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控、肌細(xì)胞發(fā)育和修復(fù)、葡萄糖及脂質(zhì)代謝調(diào)節(jié)、線粒體穩(wěn)態(tài)、離子通道調(diào)節(jié)中起重要作用[2-5],由基因CAV3編碼。本文報(bào)告1例CAV3基因突變的高肌酸激酶血癥病例,患者CAV3基因c.136G>A雜合突變,導(dǎo)致p.Ala46Thr改變,其父母CAV3基因無變異。
患者,女,29歲。因“反復(fù)發(fā)熱、肌肉酸痛半年”入院?;颊甙肽昵盁o明顯誘因下出現(xiàn)高熱,最高40℃,伴咳嗽咳痰、雙下肢肌肉酸痛,于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院就診考慮右下肺肺炎,發(fā)現(xiàn)肌酸激酶(creatine kinase,CK)>2000U/L(正常值 24~180 U/L),抗感染治療后,出院前復(fù)查CK 816 U/L。出院后無明顯肌肉酸痛、無力等不適。2個(gè)月前再次發(fā)熱,當(dāng)?shù)蒯t(yī)院就診,住院期間查CK>2000 U/L,查股骨段+脛腓骨3.0 MRI:未見骨質(zhì)異常,諸肌肉信號(hào)未見異常,抗感染治療后復(fù)查CK 363U/L。今為求進(jìn)一步診治“肌酸激酶升高”問題,于我院就診。病程中,患者神志清,精神可,食欲睡眠可,大小便無異常,近期體質(zhì)量無明顯變化。既往體健,個(gè)人史無特殊,家族中無類似病史。體格檢查:體溫36.2℃,脈搏74次/min,心率18次/min,血壓113 mmHg/79 mmHg,內(nèi)科系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)檢查未見明顯異常。輔助檢查:CK 2478 U/L。血常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、心肌肌鈣蛋白、甲狀腺功能全套、抗核抗體十三項(xiàng)、肌炎抗體、腫瘤標(biāo)志物篩查未見明顯異常。心電圖:竇性心律,正常心電圖。超聲心動(dòng)圖:靜息狀態(tài)下心內(nèi)結(jié)構(gòu)及血流未見明顯異常。肌電圖:未見肯定肌源性損害。獲得患者知情同意后,從右側(cè)肱二頭肌進(jìn)行開放式肌肉活檢。病理診斷:肌纖維直徑30~100 μm,可見萎縮肌纖維,部分肌纖維內(nèi)可見空泡。未見明顯變性、壞死及再生肌纖維,可見核內(nèi)移。肌纖維琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase,SDH)、細(xì)胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase,COX)、還原型輔酶I四氮唑還原酶(NADH-tetrazolium reductase,NADH-TR)活性大致正常。腺苷三磷酸環(huán)化酶(ATPase)染色可見I肌纖維優(yōu)勢。酸性磷酸酶活性未見顯著異常。肌纖維糖原、脂質(zhì)成分大致正常。未見CD68、CD206、CD4、CD8、MHC I陽性細(xì)胞。偶見發(fā)育肌球蛋白陽性肌纖維??辜∥s蛋白、抗dysferlin、抗肌質(zhì)糖蛋白(α、β、γ、δ)免疫組化染色較正常對(duì)照均無降低。
獲得患者及家屬知情同意后,收集患者全血全外顯子組分析,發(fā)現(xiàn)CAV3基因外顯子2存在雜合變異:c.136G>A(鳥嘌呤>腺嘌呤),p.A46T(丙氨酸>蘇氨酸)。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)院(ACMG)變異評(píng)級(jí),該變異可評(píng)級(jí)為致病變異。對(duì)患者父母進(jìn)行了家系驗(yàn)證,結(jié)果顯示其父母均未攜帶此變異??紤]患者為新生突變致病。因此臨床確診為CAV3突變致遺傳性高CK血癥。予口服左旋肉堿1 g 2次/d與艾地苯醌90 mg 3次/d。2個(gè)月后隨訪復(fù)查CK降至正常范圍。之后患者未持續(xù)規(guī)律用藥,隨訪仍有間斷CK升高。
本例基因檢測結(jié)果為CAV3基因外顯子2中c.136G>A雜合突變,p.A46T,結(jié)合臨床表現(xiàn)、CK波動(dòng)于363~2478 U/L、肌肉MRI、神經(jīng)電生理及病理等,診斷為CAV3基因突變引起的輕微癥狀高CK血癥。CAV3突變可引起多種肌肉和心臟疾病,臨床可表現(xiàn)為肢帶型肌營養(yǎng)不良1C型(LGMD-1C)、孤立性高肌酸激酶血癥、遺傳性波紋樣肌病、遠(yuǎn)端型肌病、家族性肥厚性心肌病、長QT綜合征和嬰兒猝死綜合征等[4,6-7]。患者可出現(xiàn)以上一種或任意幾種癥狀。
小窩是細(xì)胞質(zhì)膜上的富含膽固醇、鞘脂和蛋白質(zhì)的泡狀內(nèi)陷微區(qū),其功能復(fù)雜,包括內(nèi)吞作用、轉(zhuǎn)胞吞作用、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)、機(jī)械保護(hù)、細(xì)胞膜修復(fù)和能量代謝平衡等,小窩蛋白是小窩結(jié)構(gòu)中的特征性蛋白質(zhì)。Cav-3蛋白的N末端結(jié)構(gòu)域中包含小窩蛋白標(biāo)志性序列(aa 41-48,F(xiàn)EDVIAEP)和一個(gè)已知結(jié)合各種信號(hào)蛋白的支架結(jié)構(gòu)域(aa55-74),F(xiàn)EDVIAEP在所有已知哺乳動(dòng)物小窩蛋白中都是保守不變的,提示此特征序列可能存在重要功能,堿基若有改變則并非是良性多態(tài)性,而是致病突變[1,8-9]。本例患者的突變(c.136G>A,p.A46T)即位于該特征序列中,該突變可能會(huì)降低Cav-3蛋白的表達(dá)量,或者產(chǎn)生功能異常的Cav-3蛋白,引起細(xì)胞質(zhì)膜上小窩數(shù)量減少或功能失調(diào),造成對(duì)機(jī)械應(yīng)力的反應(yīng)異常,繼而易導(dǎo)致肌纖維膜不穩(wěn)定及損傷;通過影響肌細(xì)胞發(fā)育和修復(fù)、破壞正常的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,改變肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性,并可能引起細(xì)胞凋亡;此外,膽固醇是細(xì)胞質(zhì)膜的重要組成部分并與Cav-3蛋白結(jié)合,由于Cav-3蛋白減少或功能異常而導(dǎo)致膽固醇水平降低,也可能影響肌膜的完整性,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)電解質(zhì)、蛋白質(zhì)和酶(如CK)滲漏,引起各種疾病[4-5,10]。Cav-3蛋白功能也決定其導(dǎo)致單純CK輕度升高或波動(dòng)可能,本例患者多為發(fā)熱情況下出現(xiàn)CK波動(dòng),提示臨床該類患者診治過程中需要關(guān)注肌纖維胞質(zhì)蛋白異常。
病理性高CK血癥繼發(fā)于內(nèi)分泌疾病、心肌梗死、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病、中毒、藥物、炎性肌病或遺傳性肌病[11]。大量病例為散發(fā)性或家族性無癥狀/輕微癥狀高CK血癥,輕微癥狀指有非特異性主觀肌肉癥狀(肌痛、疲倦感、運(yùn)動(dòng)不耐受、肌痙攣或僵硬等),但不伴有客觀肌病體征(肌力下降、肌萎縮、假性肥大或肌強(qiáng)直)[12]。
至今,已報(bào)告的CAV3基因共有124種堿基突變,其中致病及疑似致病突變51種(包括置換、缺失、重復(fù))(www.dmd.nl)。國內(nèi)外已有與本例患者相同位點(diǎn)報(bào)道,但臨床表現(xiàn)不同:既往報(bào)告1例4歲女孩CAV3基因外顯子2中c.136G>A(p.A46T)引起LGMD-1C,在其肌肉活檢免疫熒光分析中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)膜上Cav-3表達(dá)幾乎完全喪失[9];CAV3基因外顯子1中c.136G>A(p.A46T)引起Cav-3表達(dá)降低,導(dǎo)致遠(yuǎn)端型肌病[13]。另外,關(guān)于CAV3基因突變僅引起無癥狀/輕微癥狀高CK血癥的也有報(bào)告:例如在1例發(fā)生過短暫性輕微肌痛和輕度肌無力的高CK血癥患者中發(fā)現(xiàn)CAV3 c.169G>A(p.V57M)[14];在持續(xù)性輕微肌痛伴高膽固醇血癥的高CK血癥患者中,發(fā)現(xiàn)CAV3 c.130G> A雜合變異(p.V44M)[15];在2例持續(xù)性高CK血癥兒童中發(fā)現(xiàn)p.R26Q,肌活檢可見Cav-3表達(dá)降低[16]。上述報(bào)告說明CAV3突變臨床異質(zhì)性較高,即使相同位點(diǎn)改變,也會(huì)導(dǎo)致不同臨床表型。
目前已經(jīng)認(rèn)識(shí)到Cav-3影響肌細(xì)胞功能,其異常表達(dá)可能導(dǎo)致多種肌病臨床表型,相同突變可能導(dǎo)致異質(zhì)性的臨床表型和肌肉組織病理改變,基因型-表型之間不存在對(duì)應(yīng)性[17]。然而,仍需進(jìn)一步的研究來闡明CAV3突變致病相關(guān)的分子作用,特別是單個(gè)突變?nèi)绾我鸲喾N形式的肌營養(yǎng)不良。