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研究背景和目的假肥大型肌营养不良是一种由编码抗肌萎缩蛋白(dystrophy)基因突变所致的X-连锁隐性遗传性肌病,根据遗传方式、发病年龄、萎缩肌肉的分布、有无肌肉假性肥大、病程及预后等,分为Duchenne肌营养不良(Duchennemuscular dystrophy, DMD)和Becker肌营养不良(Becker muscular dystrophy,BMD)。DMD/BMD临床上以进行性加重的对称性肌无力、肌萎缩,血清肌酸激酶水平增高,腓肠肌假性肥大为主要特征,一般为男孩发病,DMD较常见,两者在活产男性新生婴儿中的发病率分别为1/3500和1/12000,无地理或种族间明显差异。DMD病情进展快,程度重,90%患儿双侧腓肠肌假性肥大,多在25~30岁以前死于呼吸道感染、心力衰竭或消耗性疾病,最重的是散发病例,预后不良。BMD比DMD少见,具有DMD必有的特征,与DMD不同点是发病年龄较晚,病情进展慢,多不伴有心肌受累或仅轻度受累,预后较好。DMD基因位点位于Xp21.2上,在基因组序列跨越2200kb。DMD基因庞大,突变发生率高,突变类型复杂多样,包括单个或多个外显子缺失,基因片段重复,单个碱基互换、缺失或插入,内含子微重排以及5’-3’UTR改变等,且病情严重程度不一,临床与基因变异的关系尚不明确。“阅读框架学说”认为如果突变破坏基因阅读框,则产生截短且无功能的dystrophy蛋白,导致发病早、症状重的DMD;若突变未破坏阅读框,产生的蛋白则可能有部分功能,导致BMD,在已收录的突变数据库中,约91%的突变与表型间的关系符合这一规则。但仍有部分患儿临床表型与基因型不相符。因此,本文总结分析临床诊断为DMD和BMD的患儿的临床表现,利用多重链接探针依赖扩增(Multiplex Ligation probe amplification, MLPA)技术和全基因组捕获-新一代测序(next-generation sequencing, NGS)技术分析患儿致病基因突变类型,以及断裂点具体位置和片段大小,为进一步明确DMD/BMD发病机制,分析临床表型与基因型关联程度提供理论依据,对制定DMD/BMD诊断策略,同时为临床判断DMD/BMD的预后判断及产前诊断提供遗传学帮助。方法(1)选择2011年06月至2012年5月来我院就诊的以肌酸激酶水平异常、进行性肌无力和运动功能倒退为主诉的患儿为对象,根据发病年龄、Gower’s征阳性、腓肠肌假性肥大、血清肌酸激酶水平升高等指标临床诊断为DMD或BMD。(2)对临床诊断为DMD/BMD的28例患儿应用多重链接探针依赖扩增(Multiplex Ligation-Dependent ProbeAmplification,MLPA)技术进行DMD基因外显子突变筛查。(3)随机选择MLPA阳性结果的5例和和所有阴性结果的患儿采用DMD全基因捕获-新一代测序(next-generation sequencing technology,NGS)进行全基因突变检测。(4)选择检测结果为DMD基因缺失突变和点突变的患儿采用聚合酶连扩增及直接测序法验证。结果(1)根据患儿发病年龄、Gower’s征阳性、腓肠肌假性肥大、血清肌酸激酶水平升高等指标临床诊断为DMD患儿24例,BMD患儿4例。(2)通过MLPA技术检测发现DMD基因外显子突变22例,其中外显子缺失突变16例,重复突变4例,同时合并缺失和重复突变2例,检出率78%,6例检测结果阴性。(3)选择MLPA检测阳性结果的5例和阴性结果的6例共11例应用全基因捕获-NGS技术检测,发现3例外显子缺失突变(编号18:exon51deL,chrX:31779857-31795289;编号19:exon53deL,chrX:31685440-31747548;编号20:exon51-55deL,chrX:31632504-31827732),和2例外显子重复突变(编号21:exon45dup,chrX:31970766-32023816;编号22:exon55dup,chrX:31540860-31649750),与MLPA结果一致,且精确定位了断裂点区域和片段大小,另5例为点突变,包括单个碱基的缺失、插入或互换。1例检测结果阴性。(4)选择MLPA检测为外显子缺失的2例和NGS检测为点突变的5例共7例,根据DMD基因序列,利用Primer primer5.0软件设计PCR扩增引物,经PCR扩增和Sanger测序验证,所得结果与MLPA和NGS检测结果一致。(5)28例患儿中,除1例未检测到致病基因突变外,有25例DMD/BMD患儿临床表型与基因型关系符合“阅读框架学说”,符合率为92.6%。结论(1) DMD基因突变类型多样,本研究中包括单个或多个外显子缺失和/或重复突变,单个碱基互换、缺失或插入突变等。(2) MLPA技术能有效检出DMD基因外显子缺失和/或重复突变以及复杂杂合突变;单个外显子缺失或峰面积比值偏低的外显子,需结合PCR及测序验证,可以使结果更为精确。(3)全基因捕获-NGS技术不仅能检出DMD基因缺失和/或重复突变,还能准确检出微小缺失和点突变,并精确定位断裂点位置及片段大小,为进一步分析基因型与临床表型的关系提供理论依据。NGS技术有望成为检测DMD/BMD的主流技术,并为临床DMD/BMD的早期诊断、预后判断提供遗传学帮助。(4)本研究有92.6%的患儿临床表型与基因型相符,随着对DMD基因突变类型的深入探讨以及全基因捕获-新一代测序技术的发展,DMD/BMD患儿临床表型与基因型的关系将进一步阐明。(5)根据本研究,建议DMD/BMD遗传学诊断策略为:1.根据X连锁遗传、腓肠肌肥大、近端肢体无力、血清CK增高,或肌电图和肌肉病理呈肌病表现,建立临床诊断;2.应用MLPA技术初步建立分子诊断;3.如需进行产前诊断,及MLPA未发现突变时,进行DMD全基因分析,确立最终诊断;4.根据最终遗传学诊断进行预后判断和遗传咨询。