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腓骨肌萎縮癥診治進展(綜述)

2014-12-24 11:08 閱讀:2570 來源:丁香園 作者:老* 責任編輯:老者
[導讀] 腓骨肌萎縮癥(CMT)是最常見的遺傳性神經(jīng)肌肉病,隨著分子診斷技術(shù)的發(fā)展,對 CMT 遺傳學研究不斷增多,然而目前對其臨床診斷,尤其是基因?qū)W診斷方面仍然存在很多問題,且針對該病尚無有效治療方法。

    腓骨肌萎縮癥(CMT)是最常見的遺傳性神經(jīng)肌肉病,隨著分子診斷技術(shù)的發(fā)展,對 CMT 遺傳學研究不斷增多,然而目前對其臨床診斷,尤其是基因?qū)W診斷方面仍然存在很多問題,且針對該病尚無有效治療方法。為此,近期 Current Opinion in Neurology 雜志發(fā)表了一篇綜述,對 CMT 診治進展進行了回顧,全文編譯如下:

    簡介

    遺傳性周圍神經(jīng)?。↖PN)是一組以周圍神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)長度依賴性進行性變性為特征的疾病。IPN 的臨床和遺傳學異質(zhì)性很廣泛,患病率約為 1/2500,是最常見的一組遺傳性神經(jīng)肌肉病。最常見的 IPN 亞群為遺傳性運動感覺性周圍神經(jīng)?。℉MSN)或者腓骨肌萎縮癥(CMT),后者是 19 世紀神經(jīng)病學家給出的最初描述,沿用至今。

    CMT 很接近其他兩類較為少見的 IPN 疾病類型,即以選擇性運動神經(jīng)受累(遺傳性運動神經(jīng)病,HMN)或感覺性自主神經(jīng)受累(遺傳性感覺性和自主神經(jīng)病,HSAN)。HMN 和 HSAN 會在別處再討論。

    CMT 通常會在 20 歲前發(fā)病,癥狀一般從足部起始,由遠端向近端進展?;颊弑憩F(xiàn)為雙下肢遠端的力弱以及肌肉萎縮,導致步態(tài)障礙。后期也會出現(xiàn)雙上肢遠端受累,但表現(xiàn)不是那么明顯?;颊邥霈F(xiàn)骨骼發(fā)育異常,比如高足弓,錘狀腳趾,脊柱側(cè)突。此外,伴有遠端的感覺喪失,一般陽性的感覺癥狀較為少見。深反射通常減弱或消失。大部分患者疾病進展緩慢,導致輕中度損害,不影響預期壽命。

    繼 Harding 和 Thomas 等進行首項研究之后,神經(jīng)傳導方面的研究成為 HMSN 分類的主要方法。正中神經(jīng)檢查的一個關(guān)鍵性指標是運動神經(jīng)傳導速度(NCV)。NCV 減慢的病理基礎(chǔ)是出現(xiàn)顯著的施旺細胞病變,導致脫髓鞘。相反地,當疾病導致軸索變性時,NCV 表現(xiàn)為正常。

    按照慣例規(guī)定,脫髓鞘型周圍神經(jīng)?。–MT1)定義為正中神經(jīng)運動神經(jīng)傳導速度 <38m>49m/s)。軸索型(CMT2)特征為神經(jīng)傳導速度正常或者輕度下降,一般 >38m/s.CMT2 只占所有 IPN 的 25%-30%.此外,也有文獻描述 CMT 存在一種中間型電生理特征:

    在某些患者中,NCV 為 25-45m/s,橫跨 CMT1 和 CMT2 兩種類型的特點。類似地,在某一個家族中,有些患者可能表現(xiàn)為 CMT1 樣電生理的特點,而其他患者表現(xiàn)為 CMT2 的特點。有一些基因?qū)@些亞型的診斷具有特異性,支持“中間型 HMSN”可作為一個單獨有用的臨床分類,即使沒有對應的準確的病理學方面解釋。

    CMT 患者通常會伴有陽性家族史,但如果沒有家族史也不能否定是由于基因所致。在非近親結(jié)婚的家族中,該病的遺傳方式一般為常染色體顯性遺傳或者 X 連鎖遺傳。也會經(jīng)常出現(xiàn)新發(fā)的基因突變。

    常染色體隱性遺傳方式的患者會在兒童早期起病,病情發(fā)展更加嚴重,并出現(xiàn)顯著的運動發(fā)育延遲的癥狀,喪失行走能力,且表型更加復雜。在歐洲,常染色體隱性遺傳性 CMT 不足 10%,而在近親結(jié)婚率很高的人群中,這一比例高于 40%.極少數(shù) CMT2 患者存在線粒體編碼基因的突變。

    該病起病癥狀和嚴重程度方面存在相當大的變異性,有的為嚴重的先天性形式;有的為 40 歲左右起病的輕微型。有一些 CMT 的亞型具有獨特的臨床特征,能夠指導分子診斷,比如聲帶麻痹,顱神經(jīng)受累,上肢癥狀為主,錐體束征或者視神經(jīng)萎縮等。

    由于 CMT 及其廣泛的臨床和基因?qū)W異質(zhì)性,IPN/CMT 的分類因日益增加的復雜性變得模糊不清。從歷史的角度來看,基于臨床特征可將 IPN 劃分為不同的亞型。盡管早期也嘗試根據(jù)特異性臨床特征將 IPN 的遺傳學也進行分類,但現(xiàn)在認識到目前的統(tǒng)一的分類方式不能通過簡單的形式將所有相關(guān)的臨床和遺傳學因素結(jié)合起來。

    后基因組時代遺傳學和臨床變異性不斷增加

    IPN 的首個遺傳性病因是 1991 年發(fā)現(xiàn)的導致 CMT1A 型的 17 號染色體 p11.2–12 串聯(lián)突變,CMT1A 是最常見的亞型。對于整個 IPN 一組疾病,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 70 多個致病基因,針對 CMT 的致病基因有 40 多個。尤其是,近 5 年出現(xiàn)了大量采用新一代高通量測序技術(shù)(NGS)發(fā)現(xiàn)新的致病基因的研究。已經(jīng)有許多研究實驗室可以進行這些技術(shù)的檢測。

    因此,我們重點提出最近發(fā)現(xiàn)的一些 CMT 基因。SET 結(jié)合因子 1(SBF1)突變會導致常染色體隱性脫髓鞘性 CMT4B3 型,這一發(fā)現(xiàn)進一步擴展了 CMT 相關(guān)的肌微管素基因家族,后者包括 SET 結(jié)合因子 2(SBF2)以及肌微管素相關(guān)蛋白 2(MTMR2)。

    一項研究在單一中國人群家族中發(fā)現(xiàn) DHTKD1 基因可導致常染色體顯性遺傳性 CMT2Q 型。該基因主要編碼脫氫酶 E1 以及酮基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域包含因子 1,這兩者主要參與氨基酸降解途徑以及線粒體能量產(chǎn)生。

    TRK 融合基因 TFG 基因突變導致近端為主型 CMT,這是一種常染色體顯性遺傳軸突性神經(jīng)病,主要表現(xiàn)運動性周圍神經(jīng)病,伴有不同程度的感覺受累癥狀。需要注意的是,該病具有一些臨床特征(顯著的束顫)以及病理學特征如出現(xiàn) TDP-43 包涵體等與肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)很類似。TRK 融合基因位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出口位點,并且對囊泡蛋白分泌功能很重要。

    有意思的是,位于同一基因的隱性突變會導致嚴重的痙攣型截癱(痙攣型截癱 57 型,SPG57)。在晚發(fā)型軸索型 CMT 以及感覺為主型軸索型 CMT 患者家屬中發(fā)現(xiàn)的甲硫氨?;?-tRNA 合成酶(MARS)以及組氨酰基 -tRNA 合成酶進一步擴展了氨?;?tRNA 合成酶基因譜系。有意思的是,甲硫氨酰基 -tRNA 合成酶隱性突變也會導致痙攣型截癱(痙攣型截癱 70 型,SPG70)。

    研究發(fā)現(xiàn) H1NT1 基因突變?yōu)槌H旧w隱性運動為主軸索型周圍神經(jīng)病伴肌強直的一個常見致病基因。該基因?qū)牡鞍诪榻M氨酸三核苷酸結(jié)合蛋白 1,這是一種廣泛存在的嘌呤磷酸化合成酶,但目前在 PNS 中的功能還不清楚。在一例早發(fā)型軸索型 CMT 患者中發(fā)現(xiàn)了 TRIM2 復合雜合子突變。

    研究在 X 連鎖 Cowchock 綜合征患者中發(fā)現(xiàn)了 AIFM1 基因突變,該基因編碼凋亡誘導因子。該病是 CMT 的一種變異型,主要表現(xiàn)為軸索型周圍神經(jīng)病,精神發(fā)育遲緩以及耳聾(CMTX4)。另一種 X 連鎖 CMT 類型(CMTX6)與丙酮酸脫氫酶激酶同工酶 3 突變相關(guān)。鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白亞單位β4(GNB4)基因突變是常染色體顯性遺傳中間型 CMT 的致病基因。GNB4 在細胞信號傳導的過程中發(fā)揮重要作用。

    此外,與已知基因相關(guān)的表型也進一步擴展了。PLEKHG5 基因既往被認為與常染色體隱性遺傳性 HMN4 有關(guān),這是一種嚴重的早發(fā)型單純運動神經(jīng)??;現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它也參與中間型常染色體隱性遺傳 CMT-C 型的發(fā)病。FIG4 基因也被發(fā)現(xiàn)有更廣泛的臨床譜系相關(guān)性,既往認為其與 CMT4J 型和 ALS11 型有關(guān),現(xiàn)在認為其與 Yunis– Varo?n 綜合征和伴有多腦回畸形的家族性癲癇相關(guān)。

    基因檢測策略


    在 NGS 作為一種研究性工具應用于 IPN 領(lǐng)域之后,這些技術(shù)也越來越多地應用于常規(guī)的診斷性檢查中,盡管還沒有完全取代傳統(tǒng)的 Sanger 測序方法。這種方法學的演變使得許多基因測序篩查的診斷學方法都變得落后和陳舊。

    盡管全基因組測序,特別是全外顯子測序(WES)的價格已有顯著下降,但這兩者的價格對于常規(guī)的診斷來說還是過于昂貴。就該技術(shù)本身而言,也存在在特定基因組區(qū)域測序覆蓋度不夠的問題,可能導致假陰性的結(jié)果。在一項研究中顯示,這樣假陰性的結(jié)果與常規(guī)診斷學檢測得出的結(jié)果相距甚遠。常規(guī)的 Sanger 測序技術(shù)可彌補這些空白,盡管在時間和成本有效性方面不如 WES.

    在目前的技術(shù)背景下,一種合理的方式是針對疾病相關(guān)的一組基因進行靶向 DNA 測序。這些基因測序板具有價格方面的競爭力,但也有不利的方面是只主要針對已知的基因,如果應用于研究中可能會漏掉新基因的發(fā)現(xiàn)。此外,隨著目前基因發(fā)現(xiàn)的進展,這種已有基因檢測板也會迅速被淘汰。不過可以采用測序捕獲技術(shù)在后期增加一些新的基因。

    其他支持應用疾病特異性甚至是疾病亞型特異性基因檢測板作為最合理的方式的原因還有,這些可以用于處理疾病的基因變異性的問題?,F(xiàn)有的一些研究也正在對這些基因檢測板進行進一步開發(fā)和優(yōu)化,嘗試使其更加節(jié)約時間,并減少總體診斷所需花費的時間。大規(guī)模的基因檢測板包括所有 IPN 已知的基因,也是一種可以選擇的檢測方法,或者甚至是采用商用的“疾病基因檢測板”,可包括幾百種疾病相關(guān)的基因。

    隨著分子技術(shù)的發(fā)展,這些覆蓋不全面的問題終究會得到解決,全基因組測序技術(shù)將會成為標準的分子檢測技術(shù)。目前來說,許多實驗室首先會采用基于診斷性檢測板的篩選,然后再進行 WES 的檢查,但最終還是會遺留未明確的基因。第二步會針對已知基因但表型不同的突變,或者是針對完全全新的基因突變進行檢測。

    基因型 - 表型相關(guān)性研究


    由于最近 5 年的分子學方面的更新,已有許多研究探索了 CMT 以及所有孟德爾病的基因異質(zhì)性。我們發(fā)現(xiàn)在基因型 - 表型相關(guān)性的復雜性方面有顯著的增長。也有越來越多的證據(jù)表明,原本認為臨床和基因?qū)W方面顯著不同的一組神經(jīng)系統(tǒng)疾病是更廣泛的譜系疾病的一部分。同時神經(jīng)系統(tǒng)疾病與非神經(jīng)系統(tǒng)疾病表型之間的重合也變得更加顯著。即使在一個亞組疾病中,不典型的表型與特定基因的經(jīng)典表現(xiàn)不一致,這破壞了已有的臨床和基因?qū)W分類。

    對于新的基因或表型的不斷增加的研究表明已有遺傳學證據(jù)的不確定性。盡管在這個后基因組時代,經(jīng)典的基因型 - 表型相關(guān)性研究顯得有些過時,我們寧愿相信事實恰恰相反。只有一項更新的研究詳細描述了臨床特征以及其與特定基因變異型之間的明確的相關(guān)性。這對于真正治療這些疾病的基因?qū)W家以及神經(jīng)病學家來說至關(guān)重要,他們可能淹沒在大量的基因?qū)W表現(xiàn)之中,而這些基因可能與疾病并不相關(guān)。

    所有的基因?qū)W檢測都是合理的嗎?

    在罕見的 CMT 亞群患者中,存在這樣的問題是,對發(fā)生率低于 1% 的基因進行檢測是否真的有意義。在高通量技術(shù)出現(xiàn)之前,遺傳學家僅僅只能通過一小部分研究實驗室對某一特定基因進行檢測;并且也事先知道成功的幾率很小,花費時間長,費用高。而這一問題在某種程度上通過新技術(shù)已經(jīng)得到了解決。

    然而,對于診治罕見神經(jīng)肌肉病的臨床醫(yī)生來說,他們一致認為明確確切的基因?qū)W診斷具有很大的意義。提供一個準確的診斷對患者十分重要,同時也能夠揭示疾病的自然病程和預后。特定的遺傳學咨詢依賴于精確的分子學診斷。

    此外,明確確切的遺傳學診斷將會進一步強化我們對于 PNS 神經(jīng)變性機制的理解。這是設(shè)計出更加合理的治療策略的前提條件和最好的方法。在目前階段尚沒有針對 IPN 的有效治療方法。

    治療

    CMT 研究最為廣泛的治療策略是抗壞血酸(維生素 C)治療;這種策略的提出最初來源于一項過表達外周髓鞘蛋白 22(PMP22)轉(zhuǎn)基因小鼠模型研究,該研究顯示抗壞血酸治療可能降低 PMP22 的表達。一些有關(guān)抗壞血酸的大型臨床研究也已經(jīng)完成。已有不同劑量應用于成人以及兒童中治療 1-2 年的研究,包括 700 多例患者。然而,抗壞血酸治療對主要臨床終點無顯著影響。

    目前主要焦點在于對于類似 CMT 這樣慢性進展性疾病臨床結(jié)局的可靠以及敏感性評估方法。目前已有的抗壞血酸臨床研究主要依賴于電生理,肌力,CMT 神經(jīng)病理量表(CMTNS)檢查等,CMTNS 量表除了電生理以外,也整合了臨床癥狀和體征。盡管 CMTNS 是一種定量的檢查方法,但在隨訪患者數(shù)年之后,該量表也僅僅出現(xiàn)輕微的改變。此外,其在兒童患者中敏感性不夠。1-2 年的研究可能對于疾病來說時間太短。皮膚活檢等標志物可能是未來研究中更有力的方法之一。

    另一項有意思的治療策略是使用黃體酮拮抗劑治療。一項研究顯示一種稱為奧那司酮的分子在 PMP22 過表達大鼠模型中通過影響 PMP22 過表達的水平發(fā)揮治療作用。近期一項研究在小鼠中評估了這一分子的類似物洛那立生的作用。洛那立生的安全性比奧那司酮更好,因此更有可能應用于人體的研究中。

    其他的治療方法包括在 CMT1B 型患者中采用姜黃素治療阻斷髓鞘蛋白零基因(MPZ)表達。細胞學和小鼠的研究均顯示 MPZ 的聚集可誘導內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激以及施旺氏細胞凋亡促使軸索變性。在一項 CMT2F 小鼠模型中發(fā)現(xiàn),乙?;?alpha;微管蛋白減少會導致軸突轉(zhuǎn)運障礙,從而引起神經(jīng)病變。對組蛋白脫乙酰酶 6 的抑制可能會逆轉(zhuǎn)軸突功能障礙,改善小鼠的癥狀,但這尚未在人體中進行研究。

    結(jié)論

    CMT 是一組遺傳性周圍神經(jīng)病的總稱,是最常見的遺傳性神經(jīng)肌肉病的類型。自從出現(xiàn) NGS 技術(shù)之后,其潛在的基因?qū)W譜系迅速發(fā)展增加。盡管新的分子學技術(shù)促進了基因?qū)W診斷以及創(chuàng)新性的研究,然而在對基因變異型的解釋方面仍然存在很多挑戰(zhàn)。

    為解釋這些復雜的結(jié)果,進行詳細的基因型 - 表型研究十分重要,對治療方法的進一步研究仍然很關(guān)鍵。大規(guī)??箟难岬呐R床研究已經(jīng)結(jié)束,研究沒有顯示對疾病嚴重程度以及預后的影響,其他有希望的藥物仍有待于在人體中的進一步研究。


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