肢带型肌营养不良2A（Calpainopathy）

1.引言

19岁的电工小哲最近几个月比较困扰，每次爬到高高的梯子上时，双侧大腿就感觉胀胀的痛，而且原来经过一晚上的休息，第二天症状能够缓解，但是最近1周双下肢的酸胀持续存在，所以他决定到医院去找医生看看。

结果很快出来了，医生告诉他：肌酸激酶（creatine kinase,CK）升高达2386 IU/L，血常规显示嗜酸粒细胞计数升高达398*10⁶/L，百分比10.9%也升高。根据初步的结果，医生怀疑他可能得了嗜酸性肌炎或筋膜炎，要进行肌肉活检进一步查找病因。怀着忐忑的心情，小哲和家里人接受了肌肉活检，结果很快出来了。医生告诉他：没有发现明确的嗜酸粒细胞浸润活检组织，但是发现肌纤维的大小变异轻度加大，伴随坏死再生改变，提示活动性肌病改变。这次医生把怀疑的重点放在了肌营养不良症上，建议小哲和他父母进行基因检测。这时候家属已经出现犹豫的心理，但出于整个接诊过程中医生诚恳的态度，他们还是接受了费用昂贵的基因检测。1个多月的时间过去了，当医患双方再次见面时，他们都面临一个陌生的问题：小哲被确诊为肢带型肌营养不良症2A（limb-girdle muscular dystrophy 2A,LGMD2A），这是个什么病？医生也觉得困惑：LGMD2A嗜酸粒细胞会升高吗？

2.LGMD2A的历史

LGMD2A是由Calpain-3基因突变导致的常染色体隐性遗传性疾病，故又称为Calpainopathy，该病的特征是肢体近端肌肉的选择性和渐进性无力萎缩。在1884年Erb医生描述了一组青少年起病的肌病，以肩肱分布为主的肌无力和肌萎缩患者，在病程中后期可以进展到盆带和下肢近端（scapulohumeral form of Erb）[1]。在1875年和1879年Leyden和Mobius医生分别描述了另一组青少年起病的肌病，首先出现盆带肌肉的无力萎缩，然后再进展到肩胛带（pelvifemoral form of Leiden-Mobius）[2,3]。1943年Bell医生首次明确指出上述两种肌营养不良症可能是同一种常染色体隐性遗传性疾病[4]。1954年Wlaton和Nattrass提出了肢带型肌营养不良症（LGMD）的概念[5]。1991年Bechmann首次将该组肌病定位在15染色体长臂（15q），因而成为第一个被定位的LGMD病种，故称为LGMD2A。1995年Richard发现Calpain-3是LGMD2A的致病基因[6]。2011年华山肌肉病组报道了一组LGMD2A中国患者[7]。

3.LGMD2A的临床

Calpain-3全称为钙激活中性蛋白酶3（calcium-activated neutral protease 3），是一种肌肉特异性分布蛋白酶，具有多种功能，对肌节的塑性调节起重要作用。目前数据库报道的致病突变超过500个，主要是错义突变（80%左右），一个据被认为起源于东地中海的c.550delA突变在欧洲人群广泛存在，但总体上没有发现更多的单个热点突变。在Calpain-3的IIa、IIb、III结构域聚集了大多数的错义突变位点，这些结构域和Calpain-3的酶催化活性，以及与calmodulin蛋白结合相关[8]。

LGMD2A患者的肌无力症状通常出现在青少年（平均约15岁），但也存在较大的跨度范围（2-45岁）。主要的临床表现为渐进发展的肢体近端无力萎缩，伴随CK升高。临床表型主要分为：（1）盆带和下肢近端无力，进展到肩胛带和上肢近端，最常见，也是国内患者最常见的表型；（2）肩胛带和上肢近端无力，进展到盆带和下肢近端无力，相对少见，临床症状相对轻；（3）呈假代谢性肌病表型，即乏力，肌痛，运动不耐受，近端肌肉无力，多为早期亚临床症状；（4）无症状高CK血症，少数患者；（5）远端肌病（类Miyoshi肌病，腓肠肌萎缩无力），个别患者；（6）嗜酸性肌炎，仅在个别青少年患者的病程早期，可以仅为血嗜酸粒细胞升高，也可以在肌肉活检中发现嗜酸粒细胞浸润，前面的小哲患者就是这种少见情况[9]。

LGMD2A特征性的临床表现除了肢体近端分布的无力萎缩之外，部分患者出现关节挛缩，尤其是跟腱挛缩，也可以出现在臀部，膝盖，肘部，手指和脊柱，可以出现在疾病早期阶段。此外，翼状肩胛在部分患者可以很明显，但多为对称。因而临床上怀疑肢带型肌营养不良症患者，如果观察到“LGMD+跟腱挛缩+翼状肩胛”，需要考虑到LGMD2A。腓肠肌假肥大罕见，面肌、颈肌通常不受累，呼吸和心脏受累罕见。通常在病程的10-30年丧失行走能力。

LGMD2A的肌肉病理改变和病程以及疾病严重程度存在紧密联系：非特异性肌病样改变（肌纤维直径变异，核内移，I型肌纤维占优势，分叶状肌纤维，肌纤维分裂涡旋）通常在病程早中期；肌营养不良样改变（肌纤维肥大萎缩，结缔组织增生，肌纤维坏死再生）通常在病情显著阶段，或病程中后期。LGMD2A的特征性病理改变是部分患者在I型肌纤维中出现呈分叶状改变，特别是携带c.550delA突变的患者。但是，在最近北大医院肌肉病组报道的26例LGMD2A患者中，仅有9例患者出现了分叶状肌纤维[10]。因而，分叶状肌纤维可能不能作为LGMD2A肌肉病诊断的敏感和特异性指标。

Calpain-3是一种酶蛋白，因而用免疫组化的方法不能正确反映Calpain-3的功能，因而免疫印迹法被运用到LGMD2A的诊断中，其诊确诊率达到80%，进一步运用Calpain-3自解酶活性测定法，其确诊率可以达到88%。目前运用的Calpain-3抗体主要有两种：Calp12A2和Calp2C4，其中Calp12A2检测到的60kDa条带最具有特异性[11]。由于Calpain-3蛋白检测的复杂性和敏感性低，基因检测对于LGMD2A的诊断是首选方法，特别是二代Panel测序技术的普及，对LGMD2A的诊断起到了极大的推动作用。目前仅仅当临床和病理高度疑诊LGMD2A，而基因检测没有发现Calpain-3突变的情况下，才进行Calpain-3蛋白检测。

4.后记

读到这里，大家应该明白小哲患者罹患了一种常染色体隐性遗传性的肌肉病，虽然对于肌肉病医生而言，LGMD2A是一种相对常见的疾病，但是对于广大的医务人员而言，LGMD2A是一种标准的罕见病。当然，对于Calpain-3突变后导致嗜酸粒细胞升高，甚至浸润肌纤维的原因仍然不甚清楚，但这是妥妥的申请科研基金的好题材呀，转化医学走起......尽管LGMD2A目前没有特效的治疗，但经过医生的指导和治疗，小哲目前病情平稳，肌肉酸痛症状也有所好转。所幸小哲得的是一种常染色体隐性遗传性疾病，他的后代一般意义上也不会再罹患LGMD2A。

故事和专业知识都讲完了，但凡事总有例外。2016年Vissing在Brain上发表了一篇文章[12]，他们报道了一组年龄在21-85岁之间的37患者均携带了Calpain-3的c.643_663del21突变，但这些患者仅仅只检测到这一个突变，蛋白印迹检测显示Calpain-3量低于正常水平的15％，因而作者提出Calpainopathy可以为常染色体显性遗传。该组患者临床发表较晚，主要表现为肌肉疼痛，高CK血症，肌肉无力和萎缩。读完这篇文献后，给医生的感觉就是：自从基因检测被广泛运用以来，基因对疾病的影响没有什么不可能，只有想不到呀！

5.参考文献：

1.Erb WH.Ueber die'juvenile Form'der progressiven Muskelatrophieund ihre Beziehungen zur sogenannten Pseudohypertrophie der Muskeln.Dt Arch Klin Med.1884;34:467-519.

2.Leyden E.K Jinik der RUckenmarks-krankheiten.Berlin:Hirschwald.1875;531-40

3.MObius PJ.Ueber die hereditSren Nervenkrankheiten.Samml Klin Votr 1879;171:1505-31.

4.Bell J.On pseudohypertrophic and allied types of progressive muscular dystrophy.In:Fischer RA,editor.The treasury of human inheritance,Vol.4,Pt4.London:Cambridge University Press,1943:283-342.

5.Walton JN,Nattrass FJ.On the classification,natural history and treatment of the myopathies.Brain.1954;77:169-231.

6.Richard I,Broux O,Allamand V,et al.A novel mechanism leading to muscular dystrophy:mutations in calpain 3 cause limb-girdle muscular dystrophy type 2A.Cell.1995;81:27-40.

7.Luo SS,Xi JY,Lu JH,et al.Clinical and pathological features in 15 Chinese patients with calpainopathy.Muscle Nerve.2011;43:402-9.

8.Fanin M,Angelini C.Protein and genetic diagnosis of limb girdle muscular dystrophy type 2A:The yield and the pitfalls.Muscle Nerve.2015;52:163-73.

9.Krahn M,Lopez de Munain A,Streichenberger N,et al.Ann Neurol.CAPN3 mutations in patients with idiopathic eosinophilic myositis.2006;59:905-11.

10.Yu M,Zheng Y,Jin S,et al.Mutational spectrum of Chinese LGMD patients by targeted next-generation sequencing.PLoS One.2017;12:e0175343.

11.Fanin M,Fulizio L,Nascimbeni AC,et al Molecular diagnosis in LGMD2A:mutation analysis or protein testing?Hum Mutat.2004;24:52-62.

12.Vissing J,Barresi R,Witting N,et al.A heterozygous 21-bp deletion in CAPN3 causes dominantly inherited limb girdle muscular dystrophy.Brain.2016;139(Pt 8):2154-63.