杜氏肌營養(yǎng)不良病兒心電圖特點及其基因型分析

(復旦大學附屬兒科醫(yī)院，上海 201102 1 心血管中心； 2 神經(jīng)內(nèi)科)

杜氏肌營養(yǎng)不良(DMD)是一種嚴重的肌肉進行性的萎縮性疾病，其發(fā)病機制是由于病人染色體Xp21.1-21.2上編碼的抗肌萎縮蛋白(dystrophin)基因發(fā)生突變所致。Dystrophin蛋白作為細胞骨架蛋白，無論在骨骼肌還是心肌中都起到關(guān)鍵作用。DMD病人由于Dystrophin蛋白幾乎全部丟失，在兒童時期即可產(chǎn)生十分嚴重的表型。研究發(fā)現(xiàn)，不同基因突變位點的DMD病兒發(fā)生心肌病的時間有所差異[1]。目前臨床上使用的心肌病檢查手段如心電圖、超聲心動圖、心臟磁共振等通常能發(fā)現(xiàn)病兒的心臟異常改變。心電圖檢查具有方便、快捷、費用低、易開展等優(yōu)點，可診斷心律失常及初步評估病兒心肌損害范圍，若能找到心電圖異常與dystrophin基因突變之間的關(guān)系，將為臨床醫(yī)生對病兒疾病的診斷及預后判斷提供重要線索。本研究旨在探討DMD病兒心電圖異常表現(xiàn)與基因型間的關(guān)系，為預測病兒早期心臟損害及預后判斷提供指導。

1 對象與方法

1.1 研究對象

2011年7月—2016年7月就診于我院且具有完整心電圖資料的DMD病兒253例，排除合并先心病3例、川崎病1例、心律失常2例、先天性腎上腺皮質(zhì)增生癥1例共7例病兒，最后納入病兒246例，性別均為男性，平均年齡為(6.25±3.09)歲，病兒年齡2月～15歲，按照年齡增長及病兒常規(guī)隨訪周期分為0～3歲、4～6歲、7～9歲以及≥10歲4個年齡段組，共收集到相關(guān)心電圖資料270份。采用多重連接探針擴增技術(shù)(MLPA)檢測出dystrophin基因外顯子大片段缺失或者重復的病兒心電圖共158份。

1.2 研究方法

采用回顧性調(diào)查研究方法，通過查閱相關(guān)文獻資料，結(jié)合我院DMD病兒實際隨訪情況，分別收集到以下相關(guān)數(shù)據(jù)：①心電圖資料，包括心電圖結(jié)論、心率、電軸、PR間期、QRS間期、QT間期、QTc間期、RV5振幅、SV1振幅、V1導聯(lián)R/S比值等；每份心電圖均由兩位有豐富經(jīng)驗的心電圖室醫(yī)生審閱并完成報告，以保證心電圖結(jié)論的準確性。②在我院Duchenne型以及Becker型肌營養(yǎng)不良癥數(shù)據(jù)庫(CHFU)中查找并登記納入研究對象的基因報告，結(jié)合這部分病兒的心電圖相關(guān)資料進行回顧性調(diào)查研究。

1.3 統(tǒng)計方法

2 結(jié) 果

2.1 DMD病兒的心電圖特點

共270份心電圖中，異常的比例為22.96%(62/270)，常見異常改變包括：左心室大/左心室高電壓、異常Q波(主要分布在Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6導聯(lián))、V1導聯(lián)S波加深、V1導聯(lián)R/S比值大于正常范圍、右心室大、ST-T段改變；其他異常表現(xiàn)有偶發(fā)房性期前收縮、偶發(fā)室性期前收縮、偶發(fā)交界性期前收縮等。各年齡段心電圖異常比例隨年齡增長呈逐漸上升趨勢，0～3、4～6、7～9、≥10歲4個年齡段依次為11.84%(9/76)、18.42%(14/76)、26.74%(23/86)、50.00%(16/32)，統(tǒng)計學分析顯示，左心室大/左心室高電壓及ST-T改變這一心電圖異常表現(xiàn)在各年齡組間差異具有統(tǒng)計學意義(P=0.002、0.024)；反映左心室心電生理改變的心電圖表現(xiàn)左心室大/左心室高電壓、V1導聯(lián)S波加深及異常Q波占總異常心電圖的比例則高達66.13%(41/62)，其中各年齡段所占的比例依次為7.89%、10.53%、19.77%、31.25%，總體亦呈現(xiàn)出隨年齡增加而增長趨勢。見表1。

表1 心電圖異常表現(xiàn)在各年齡段分布情況(例)

2.2 DMD病兒心電圖異常與其基因型的關(guān)系

具有dystrophin基因外顯子缺失或重復突變病兒的心電圖共158份，其中基因突變表現(xiàn)為外顯子缺失以及重復的分別為132份(83.54%)、26份(16.46%)。DMD病兒中基因大片段缺失病例數(shù)較多，呈現(xiàn)出一定的外顯子缺失分布集中區(qū)域，為外顯子3-21與45-52區(qū)域(圖1)。心電圖表現(xiàn)正常的為120份，其中基因缺失以及重復比例分別為84.17%(101/120)、15.83%(19/120)；心電圖異常組中基因缺失和重復的比例分別為81.58%(31/38)、18.42%(7/38)。心電圖正常組和異常組中DMD病兒基因外顯子缺失分布集中區(qū)域分別為外顯子3-21/45-52和外顯子44-54。

圖1 DMD病兒基因外顯子分布情況

由圖2可見，所有DMD病兒和心電圖正常組病兒的基因缺失突變均集中分布在外顯子3-21與45-52區(qū)域，而心電圖異常組病兒的基因缺失分布集中在外顯子44-54區(qū)域，且后者的分布頻率在外顯子1-2、44-54區(qū)域更高。將DMD病兒心電圖按照不同基因缺失位點分為以下兩組，組1：外顯子1-2、44-54缺失組(心電圖正常69份和異常28份)、組2：其他外顯子缺失組(心電圖正常32份和異常3份)。統(tǒng)計學分析顯示，兩組間心電圖異常比例比較差異有顯著性(χ2=5.895,P<0.05)。

3 討 論

根據(jù)國際上學者已達成的共識[2-3]，目前對于DMD病兒心臟常規(guī)評估檢查方法主要有心電圖、超聲心動圖、心臟磁共振等。心電圖是反映病兒心臟生物電活動的簡便且無創(chuàng)的檢測手段，無論是對于心律失常還是心腔大小、心室肥厚、心肌勞損等都具有敏感的提示作用。本研究旨在探討DMD病兒心電圖的一些特點及與其基因型關(guān)系，為臨床診治提供參考。

年齡是DMD病兒心電圖異常比例增高的不可忽略的因素之一。本研究采用常規(guī)12導聯(lián)心電圖檢查發(fā)現(xiàn)，DMD病兒中22.96%心電圖異常，≥10歲組病兒心電圖異常比例達到50.00%。SANTOS等[4]研究發(fā)現(xiàn)DMD病兒的心電圖改變發(fā)生率為78.6%；SHAH等[5]研究得到的DMD病兒心電圖異常比例更是高達94.0%。本研究中DMD病兒心電圖異常比例較既往研究偏低，探究其原因可能為：①研究人群年齡范圍不同，SANTOS等[4]研究中病兒平均年齡為(9.4±3.4)歲，SHAH等[5]研究中病兒平均年齡為16.9歲；而本研究中病兒平均年齡僅為(6.25±3.09)歲；②研究人群地域人種等差異性；③心電圖檢查手段或診斷參考標準不同。SHAH等[5]的研究中加入了Holter檢查，并且將所有非特異性T波改變(如特定導聯(lián)的T波倒置以及T波切跡、平坦、雙相)等全部納入心電圖異常范圍，而目前大多研究認為非特異性T波改變對于臨床意義不大[6-9]。故本研究中未將非特異性T波改變、不完全性右束支傳導阻滯、RSr波等納入心電圖異常改變病例中。盡管不同臨床研究得出的心電圖異常比例高低有所差異，但總體趨勢是一致的：各種異常心電圖表現(xiàn)比例隨年齡增長而增高，這有力地表明DMD心臟損害的進展性及對于DMD大齡病兒進行心臟評估的必要性。

本研究中發(fā)現(xiàn)的DMD病兒心電圖改變包括：左心室大/左心室高電壓、異常Q波(主要分布Ⅱ、Ⅲ、aVF、V4、V5、V6導聯(lián))、V1導聯(lián)深S波、V1導聯(lián)R/S比值大于正常范圍、右心室大、ST-T改變(主要為壓低)；其他異常表現(xiàn)有偶發(fā)房性期前收縮、室性期前收縮、交界性期前收縮等，與既往文獻中報道結(jié)果基本一致[10-12]。而VILLA等[13]研究顯示，DMD病兒24 h Holter檢查顯示的顯著異常表現(xiàn)包括房性心動過速、室性心動過速、心房撲動、心房顫動等，CHIANG等[14]研究亦發(fā)現(xiàn)Holter檢查顯示的改變主要包括頻發(fā)的室上性心動過速和室性心動過速，且Holter檢查提示的心律失常事件隨著心功能下降而呈增加趨勢。這些結(jié)果提示心電圖檢查未能像Holter檢查一樣全面詳細地反映病兒心電生理變化，為了早期發(fā)現(xiàn)DMD病兒的心電生理改變，對于大齡病兒更有必要開展Holter心臟評估檢查。

本研究中DMD病兒心電圖異常表現(xiàn)以左心室大/左心室高電壓、異常Q波、V1導聯(lián)深S波、V1導聯(lián)R/S比值增大所占比例最多，其原因尚不明確。JAMES等[11]研究亦發(fā)現(xiàn)，DMD病兒常見心電圖異常是提示左心室的病理改變，研究中提到的可能原因為：心臟浦肯野纖維在其他傳導系統(tǒng)尚未出現(xiàn)異常之前較早地出現(xiàn)了退化，使左心室受到影響較突出。余龍等[15]研究發(fā)現(xiàn)，DMD病兒心電圖上的深窄Q波、右胸前導聯(lián)高R波及V1導聯(lián)R/S比值增大等異常表現(xiàn)均有一定的向量改變基礎，其左心室壁內(nèi)膜下層心肌損害最大可能與初始除級向量的異常偏移和增大有關(guān)。然而，THRUSH等[10]的臨床研究表明，心電圖異常表現(xiàn)在心功能異常和心功能正常病兒間差異無統(tǒng)計學意義，并且隨著心臟磁共振先進技術(shù)的應用，發(fā)現(xiàn)心功能正常的DMD病兒早期心臟已經(jīng)出現(xiàn)了隱匿改變，心電圖異常表現(xiàn)在心功能正常病兒中出現(xiàn)亦不足為奇。故心電圖作為DMD病兒早期心臟損害篩查手段不可或缺。

本研究的另一重要的發(fā)現(xiàn)是DMD病兒心電圖異常表現(xiàn)與其基因型的關(guān)系。YANG等[16]對我國1 053例DMD病人的dystrophin基因分析發(fā)現(xiàn)，外顯子缺失和重復的高發(fā)區(qū)域分別是外顯子45-54與3-22、3-11與21-37區(qū)域；有學者對復旦大學附屬兒科醫(yī)院2011年8月—2013年12月隨訪的DMD病兒資料進行分析發(fā)現(xiàn)，DMD外顯子缺失集中在45-52區(qū)域[17-18]。本研究結(jié)果同以上研究結(jié)果基本一致，dystrophin基因以缺失突變?yōu)橹鳎珼MD外顯子缺失高發(fā)區(qū)分別為3-21與45-52區(qū)域。分析基因結(jié)構(gòu)可知，中央棒狀結(jié)構(gòu)和5′末端是dystrophin基因的2個常見缺失熱區(qū)[19]：前者是最常見的突變區(qū)域，包括外顯子45-55區(qū)域，其斷點位于內(nèi)含子44中；5′末端缺失包括外顯子2-19，其斷點常在內(nèi)含子2和7以及延伸到下游的內(nèi)含子中。關(guān)于dystrophin基因突變位點與DMD病人心臟損害之間關(guān)系的研究有許多報道[10，12，20]，但是結(jié)果卻不盡人意。本研究結(jié)果顯示，心電圖異常組病兒在外顯子1-2、44-54位點發(fā)生缺失突變的頻率偏高。位于基因啟動子區(qū)域的外顯子缺失，對基因結(jié)構(gòu)的影響嚴重；而外顯子44-54位于dystrophin基因的中央棒狀區(qū)域[21]，分析其基因結(jié)構(gòu)可推斷這一缺失高發(fā)區(qū)域的原因：氨基端和中央棒狀結(jié)構(gòu)的血影蛋白樣重復區(qū)域11-17各含有一個獨立的肌動蛋白結(jié)合位點，二者同時缺失可導致肌肉功能異常[22]；鉸鏈區(qū)3中含有一個病毒蛋白酶的切割位點，它在柯薩奇病毒性心肌炎中起作用[23]；中央棒狀結(jié)構(gòu)還包含一些心臟特異性的神經(jīng)元性一氧化氮合酶(nNOS)尚未明確的相互作用位點。

DMD病兒心臟損害起病隱匿，一旦發(fā)展至心力衰竭階段，預后不佳。了解DMD病兒心電圖特點及其基因型關(guān)系有助于臨床預測DMD病兒早期心肌病變，并進行預后判斷，從而有助于DMD病兒心臟損害的精準治療。

本研究的不足之處：①本研究屬于回顧性研究，部分病兒資料不完整，無法更全面納入病兒信息；②本研究納入的病例中病兒大部分年齡偏小，進行心電圖檢查時易受干擾，可能影響其心電圖準確性；③本研究缺乏病兒長期隨訪資料，無法對其心電圖改變與晚期心臟臨床特征做出判斷，有待進一步跟蹤隨訪。