面肩肱型肌营养不良症的研究进展
　　国外医学神经病学神经外科学分册2000年第27卷期
广州中山医科大学附属第一医院神经科（510080）　曾缨（综述）　张成（审校）
　　摘　要　面肩肱型肌营养不良症是常染色体显性遗传肌肉病，临床表现变异很大。98%以上患者的致病基因定位于4q35（FSHD-1A），存在遗传异质性。已发现FSHD-1A患者4q35上3.3kb串联重复序列拷贝数呈不同整数倍缺失，以及以P13E-11为探针探测EcoRI/BlnI双重消化的DNA片段，患者通常为10-34kb，而正常人通常为50-320kb，从而建立起有效的分子生物学诊断方法。
　　关键词：面肩肱型肌营养不良症　临床　分子生物学
dystrophy,FSHD），又称Landousy-Dejerine型肌营养不良症，是常染色体显性遗传肌肉病，发病率1/20000，由Landousy和Dejerine于1884年首先描述，临床上以选择性侵犯面肌、肩带肌和上臂肌为特征，并可逐渐侵犯盆带肌、腹肌、足背屈肌等，患肌不对称受累明显。该病进展缓慢，一般不影响病人寿命，但15%～20%的病人较终须坐轮椅，对病人的生活质量影响很大。因此开展对本病的深入研究，寻求早期诊断和产前诊断方法，分离出致病基因，分析基因产物功能，从而进行遗传咨询和探求有效的治疗措施，防止患儿出生，对提高人口素质有着重大的社会意义。

　　本病的临床表现变异很大。发病年龄从婴儿期至老年期不等，大多数病人10～20岁发病。病情严重程度在家族内和家族间变异很大。有研究^[1]表明散发病人发病年龄比有家族史者小，病情也更重，在同一家族内有遗传早现现象（即发病年龄逐代提前，病情逐代加重）。病情进展快慢不一，慢者终生生活可自理，快者青年时期即须坐轮椅。临床上除骨骼肌受累外，还有视网膜血管病变（Coat's综合症），听力下降（高频音HZ听力下降），智力发育迟缓等表现，尤以早发型患者多见。心肌受累少见。血清肌酶轻中度升高或正常，肌电图提示肌源性损害，肌活检常见肌纤维大小不一，小成角纤维（主要为2c型纤维），结缔组织增生，偶见肌坏死，且炎性改变是FSHD常见的组织学特征^[2]。
　　本病为常染色体显性遗传，到20岁时的外显率为95%，存在生殖系和/或体系嵌合现象（即表型正常的亲代有一个以上的患病子女）^[3]。由于致病基因未外显或生殖系和/或体系嵌合现象，临床上可能出现隐性遗传的假象。
　　1 FSHD基因的定位
　　2 FSHD分子生物学诊断方法的确立
　　Wijmenga等^[6]于1992年以质粒亚克隆P13E-11为探针（探测位点为D4F104S1）对10个荷兰家系和6个散发病人进行Southern印迹杂交发现了与FSHD有关的DNA重组，其特点是具有比正常人短的EcoRI多态片段，从而开创了FSHD病人的分子生物学诊断方法。进而他们^[7]发现与FSHD有关的DNA重组是由于3.2kb患联重复序列（该序列可被KpnI识别并切割，也称KpnI序列或D4Z4）呈不同整数倍缺失所致，正常人通常为50-320kb，而FSHD病人通常为10-28kb，且在同一家系内3.2kb串联重复序列缺失拷贝数是一致的。但Bakker等^[8]于1995年发现该探针探测到的短于正常的EcoRI片段也可来自10q26，从而使FSHD的分子生物学诊断方法受到挑战。这一问题不久就被Deidda等^[9]解决了。他们发现限制性内切酶BlnI，对来自4q35和10q26的经过EcoRI消化的同源序列有不同切点，它可降解来自10q26的片段而使来自4q35的片段仅比单纯用EcoRI时减少3kb，从而使FSHD分子生物学诊断方法的敏感性和特异性大大提高。Upadhyaya等^[10]对该法进行评价，他们以35kb为界（FSHD患者的EcoRI/BlnI双重消化片段通常介于10-34kb之间，正常人通常介于50-320kb之间），表明这一方法的灵敏度达94.6%（95%置信区间89.2%～97.8%），特异度近于接近满分（95%置信区间98.2%～接近满分）。因此虽然FSHD基因尚未被分离出来，但以EcoRI/BlnI双重消化DNA，再以P13E-11为探针进行Southern印迹杂交，是一有价值的诊断和产前诊断方法^[11]。较近，Cacurri等^[12]发现4qter和10qter序列的高度同源性使二者易于发生染色体易位，而以Tru9I/BlnI双重消化DNA，再以克隆的KpnI序列为探针，可检测出发生部分易位的病人，从而进一步解决了4qter与10qter存在同源序列的问题。
　　3 FSHD的发病机制
　　Winokur等^[13]于1994年发现3.2kb串联重复序列包含在近端粒的异染色质内，从而提出FSHD基因的位置效应变异（position effect variegation,PEV）学说，即由于在近端粒的异染色质内，3.2kb串联重复序列拷贝数缺失可能影响邻近基因的表达。对该串联重复序列的进一步研究^[14，15]表明每一拷贝的串联重复序列为3.3kb，由2个同源盒及2个重复序列Lsau和富含GC的低拷贝重复序列hhspm3组成，这两个重复序列均已知与位置效应变异现象有关，从而进一步支持PEV假说。但PEV假说不能解释同一家族内D4Z4缺失拷贝数相同而临床表现变异大的现象，这说明除了PEV外，还有其它机制在起作用。为了进一步了解D4Z4重复序列在FSHD中的作用，Clark等^[16]研究了该序列在其它物种中的保守性。他们发现与D4Z4密切相关的重复序列也存在于大猩猩和旧大陆猴子的与人4q35-qter同源的位点上，这说明该重复序列在进化中有重要作用，它有利于人类的生存。较近Cacurri等^[12]提出不能排除4qter与10qter之间的部分染色体间易位在FSHD分子发病机制中的作用。因此，FSHD很可能是多种分子发病机制（包括调节序列突变）综合作用的结果。其发病机制的较终阐明有待FSHD基因的分离及其产物分析。
　　4 FSHD基因的分离
　　分离FSHD基因的工作一直在进行，但至今尚未分离出。由于D4Z4重复序列缺失区无转录活性^[13]，又位于近端粒的异染色质内，因此寻求FSHD基因的目标由缺失区下游转向缺失区上游。Dentekom等^[15]于1996年从4q35区域分离到前列个侯选基因FRG1（FSHD region Gene 1），它位于D4Z4重复序列上游约100kb处，属于多基因家族，其转录产物在胎盘、淋巴细胞、大脑和肌肉中均被探测到，长1042bp，含9个外显子，编码由258个氨基酸组成的蛋白质。但他们在FSHD病人中并未观察到该基因的转录受到抑制。因此，它是否是FSHD基因还有待于进一步研究。有人从两种脊椎动物和两种无脊椎动物中克隆出FRG1同源片段，发现它高度保守，它编码的蛋白含有Lipocalin序列结构域，可能是一转运蛋白^[17]。
　　FSHD动物模型的建立将有利于FSHD基因的分离及其产物的鉴定。Mathews等于1995年提出myd（myodystrophy）鼠可作为人类FSHD的动物模型，其8号染色体上的myd突变片段为人类4q的同源片段。Grewal等克隆出人FRG1基因并将其定位于小鼠8号染色体。他们进一步对myd鼠8号染色体进行高分辨率制图^[18]，发现了一个进化的染色体断裂点。他们对myd鼠8号染色体上的12个基因进行排序，发现其中8个在人类4q28-ter有同源序列，且在相当于人类4q35的MMU8区域的同源序列的顺序具有保守性。这一保守序列位于myd突变点近端，侧翼为与人类8q22同源的片段。在MMU8近端他们分离出一个300kb yAC（酵母人工染色体），内含FRG1和Pcml基因，二者分别在人类4q35和8q22上有同源片段。这一制图对FSHD基因的分离很有价值。
　　2%以下的FSHD基因不位于4q35^[19]，说明本病具有遗传异质性，但其基因至今未被确切定位。
　　7 表型-基因型关系
　　虽然FSHD基因尚未分离出来，但FSHD病人D4Z4缺失拷贝数的不同在一定程度上可以解释病人在临床表现上的广泛变异性。有研究^[20]表明D4Z4缺失拷贝数越大（即片段越小），发病年龄越早，使用轮椅的时间也越早，散发病人（通常发病年龄更早，病情更重）的片段通常小于有家族史者。但有一点难于解释的是同一家族内片段大小一致，病情严重程度各异。这说明除了D4Z4缺失拷贝数在发病中起作用外，还有其它机制在起作用，这有待于FSHD基因的分离。此外，有研究^[1，20]表明FSHD有遗传早现现象，由于同一家族内缺失片段大小是一致的，故不能以动态突变来解释。
　　由于FSHD肌活检中不同程度的炎性改变是一常见的组织学特征，加上强的松在治疗假肥大型肌营养不良症病人中有一定作用，不少医生尝试用强的松来治疗FSHD，但Tawil等^[21]用强的松对8个FSHD病人治疗3个月，发现病人肌肉体积并未增大，肌力也无提高。Kissel等^[22]用β₂受体激动剂舒喘宁（Albuterol）缓释剂（4mg