中国肢带型肌营养不良2B家系DYSF基因新型复合杂合突变鉴定及其致病机制研究

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Frontiers in Genetics 2.8

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  本报告深入分析一例中国女性肢带型肌营养不良2B型(LGMD2B)病例,通过电生理学、肌肉活检与基因测序(NGS及Sanger测序)鉴定出DYSF基因新型复合杂合突变:c.6313G>A(p.Ala2105Thr)错义突变与c.4444del(p.Glu1482Serfs*43)移码突变。研究揭示了突变导致的蛋白结构紊乱与功能丧失机制,为遗传性神经肌肉病诊断、家系筛查及靶向治疗开发提供关键依据。

  

引言

肢带型肌营养不良(Limb-girdle muscular dystrophy, LGMD)是一种遗传性骨骼肌萎缩与无力性疾病,由基因突变引起进行性肌肉功能丧失。在中国人群中,LGMD2B(由DYSF基因突变导致)与LGMD2A(由CAPN3突变引起)约占病例总数的65.9%。LGMD2B主要累及髋部与肩部肌肉,其病理基础是肌纤维膜修复关键蛋白dysferlin的缺失或功能异常。


病例展示

患者为38岁中国西北地区女性,来自近亲家系,病程长达23年。15岁时因“双下肢无力2年”就诊,表现为蹲起困难、行走跳跃协调能力丧失。神经系统检查显示颅神经无异常,双侧下肢近端肌力4级(骨盆与股四头肌为主),远端肌力5级,Babinski征阴性,Gowers征阳性。

实验室检查发现肌酸激酶(CK)显著升高至27,990.83 μmol/L。电生理检查提示双下肢慢性肌源性损伤,肌电图(EMG)静息期无自发电位,轻收缩时运动单位时限缩短、多相波增多。初诊为多发性肌炎(polymyositis),经静脉甲基泼尼松龙治疗后症状缓解,CK水平降至3,423.7 μmol/L。

2005年患者因持续爬楼困难再次入院,接受甲氨蝶呤与叶酸治疗。肌肉活检显示腓肠肌萎缩、肥大与脂肪增生,符合LGMD2B病理特征。至2024年,患者未接受针对性治疗,已完全依赖轮椅生活,但心脏超声未见异常。

家系调查显示患者父母表型正常,但存在近亲婚配史与家族遗传病背景(两名叔父于20岁发病,40余岁死亡)。基因检测获取了患者、父母及对照的知情同意。


遗传学分析

基因测序发现患者携带DYSF基因两个突变:

  1. 1.

    c.6313G>A(p.Ala2105Thr):错义突变,位于Ferlin_C结构域内,gnomAD数据库中有3例杂合报道,与Miyoshi肌病/LGMD2B相关,但临床意义未明确;

  2. 2.

    c.4444del(p.Glu1482Serfs43)*:移码突变,导致蛋白截短,未在gnomAD或文献中报道,ACMG指南归类为意义未明变异(VUS),但具有潜在致病性。

患者为复合杂合突变,其父携带c.4444del,其母携带c.6313G>A,其弟未携带突变(见图1、图2)。


讨论

LGMD2B患者肌肉活检常显示炎症反应,易被误诊为多发性肌炎。dysferlin缺失可激活炎症小体,加剧肌肉损伤。早期误诊可能导致肌力下降、骨密度降低等并发症。间歇性泼尼松治疗可减轻肌肉损伤,但对疾病进展的影响尚未明确。

通过dbSNP、ClinVar与多物种序列比对(Clustal Omega)分析,发现突变位点在不同物种中高度保守(图3)。二级结构预测(PSIPRED v4.0)显示突变位于无规卷曲区(图4),域分析(Pfam/SMART)表明c.4444del位于主要结构域外,而c.6313G>A位于Ferlin_C域内(图5)。

三维结构建模(SWISS-MODEL)显示:

  • c.4444del突变导致谷氨酸变为丝氨酸,失去3个氢键,可能影响蛋白稳定性或相互作用;

  • c.6313G>A突变使丙氨酸变为苏氨酸,失去1个氢键,导致蛋白结构从有序变为无序(图6)。


结论

本研究通过多学科诊断与生物信息学分析,首次报道DYSF基因新型复合杂合突变导致的LGMD2B病例,揭示了突变对蛋白结构与功能的影响,为遗传性神经肌肉病的精准诊断、家系遗传咨询及靶向治疗开发提供了重要依据。

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