杜氏肌營養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院，上海 201102 1 心血管中心； 2 神經內科)

杜氏肌營養不良(DMD)是一種嚴重的肌肉進行性的萎縮性疾病，其發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，在兒童時期即可產生十分嚴重的表型。研究發現，不同基因突變位點的DMD病兒發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現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基因突變之間的關系，將為臨床醫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與基因型間的關系，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，共收集到相關心電圖資料270份。采用多重連接探針擴增技術(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

采用回顧性調查研究方法，通過查閱相關文獻資料，結合我院DMD病兒實際隨訪情況，分別收集到以下相關數據：①心電圖資料，包括心電圖結論、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R/S比值等；每份心電圖均由兩位有豐富經驗的心電圖室醫生審閱并完成報告，以保證心電圖結論的準確性。②在我院Duchenne型以及Becker型肌營養不良癥數據庫(CHFU)中查找并登記納入研究對象的基因報告，結合這部分病兒的心電圖相關資料進行回顧性調查研究。

1.3 統計方法

2 結 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)、V1導聯S波加深、V1導聯R/S比值大于正常范圍、右心室大、ST-T段改變；其他異常表現有偶發房性期前收縮、偶發室性期前收縮、偶發交界性期前收縮等。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在各年齡組間差異具有統計學意義(P=0.002、0.024)；反映左心室心電生理改變的心電圖表現左心室大/左心室高電壓、V1導聯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%，總體亦呈現出隨年齡增加而增長趨勢。見表1。

表1 心電圖異常表現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較多，呈現出一定的外顯子缺失分布集中區域，為外顯子3-21與45-52區域(圖1)。心電圖表現正常的為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區域，且后者的分布頻率在外顯子1-2、44-54區域更高。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

根據國際上學者已達成的共識[2-3]，目前對于DMD病兒心臟常規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12導聯心電圖檢查發現，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]研究發現DMD病兒的心電圖改變發生率為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。

本研究中發現的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)、V1導聯深S波、V1導聯R/S比值大于正常范圍、右心室大、ST-T改變(主要為壓低)；其他異常表現有偶發房性期前收縮、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]研究亦發現Holter檢查顯示的改變主要包括頻發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，為了早期發現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以左心室大/左心室高電壓、異常Q波、V1導聯深S波、V1導聯R/S比值增大所占比例最多，其原因尚不明確。JAMES等[11]研究亦發現，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尚未出現異常之前較早地出現了退化，使左心室受到影響較突出。余龍等[15]研究發現，DMD病兒心電圖上的深窄Q波、右胸前導聯高R波及V1導聯R/S比值增大等異常表現均有一定的向量改變基礎，其左心室壁內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。然而，THRUSH等[10]的臨床研究表明，心電圖異常表現在心功能異常和心功能正常病兒間差異無統計學意義，并且隨著心臟磁共振先進技術的應用，發現心功能正常的DMD病兒早期心臟已經出現了隱匿改變，心電圖異常表現在心功能正常病兒中出現亦不足為奇。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現是DMD病兒心電圖異常表現與其基因型的關系。YANG等[16]對我國1 053例DMD病人的dystrophin基因分析發現，外顯子缺失和重復的高發區域分別是外顯子45-54與3-22、3-11與21-37區域；有學者對復旦大學附屬兒科醫院2011年8月—2013年12月隨訪的DMD病兒資料進行分析發現，DMD外顯子缺失集中在45-52區域[17-18]。本研究結果同以上研究結果基本一致，dystrophin基因以缺失突變為主，DMD外顯子缺失高發區分別為3-21與45-52區域。分析基因結構可知，中央棒狀結構和5′末端是dystrophin基因的2個常見缺失熱區[19]：前者是最常見的突變區域，包括外顯子45-55區域，其斷點位于內含子44中；5′末端缺失包括外顯子2-19，其斷點常在內含子2和7以及延伸到下游的內含子中。關于dystrophin基因突變位點與DMD病人心臟損害之間關系的研究有許多報道[10，12，20]，但是結果卻不盡人意。本研究結果顯示，心電圖異常組病兒在外顯子1-2、44-54位點發生缺失突變的頻率偏高。位于基因啟動子區域的外顯子缺失，對基因結構的影響嚴重；而外顯子44-54位于dystrophin基因的中央棒狀區域[21]，分析其基因結構可推斷這一缺失高發區域的原因：氨基端和中央棒狀結構的血影蛋白樣重復區域11-17各含有一個獨立的肌動蛋白結合位點，二者同時缺失可導致肌肉功能異常[22]；鉸鏈區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]；中央棒狀結構還包含一些心臟特異性的神經元性一氧化氮合酶(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。