《Degenerative Neurological and Neuromuscular Disease》：Genetic Spectrum and Phenotypic Variability in Chinese Patients with Multisystem Proteinopathy and Related Disorders
编辑推荐：
这篇综述系统性地回顾和总结了中国人群中多系统蛋白病（Multisystem Proteinopathy, MSP）及其相关疾病的遗传背景和临床表现。研究通过分析特定基因（如ANXA11、VCP、OPTN等）的变异与表型（如肌萎缩侧索硬化（ALS）、包涵体肌病（IBM）等）之间的关联，揭示了其复杂的基因型-表型关系，强调了下一代测序（NGS）在诊断不明原因神经肌肉或认知障碍患者中的临床价值。
遗传谱系与表型变异性在中国多系统蛋白病及相关疾病患者中的研究
摘要
多系统蛋白病（Multisystem Proteinopathy, MSP）是一组临床表现多样的疾病，初始表现通常包括包涵体肌病（Inclusion Body Myopathy, IBM）、肌萎缩侧索硬化（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）、额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）和/或骨的佩吉特病（Paget Disease of Bone, PDB）。近年来，包括MATR3、OPTN和ANXA11在内的其他基因也被发现与MSP样疾病相关，进一步扩展了其遗传谱系。本研究旨在分析一个大型中国队列中MSP及相关疾病的遗传和临床特征。
引言
MSP被提出作为一个诊断框架，用于描述出现两种或以上核心临床表现（如肌病、PDB和ALS）的患者。其共同的病理生理学基础可能涉及肌肉、大脑和骨骼中的异常蛋白聚集。自VCP基因被首次报道与IBM/PFD相关以来，HNRNPA2B1、HNRNPA1和SQSTM1等基因也被确认为MSP的致病基因。近年来，MATR3、OPTN和ANXA11等基因的发现进一步扩大了MSP样疾病的遗传范畴。临床上，MSP患者通常表现出多系统受累，病程进展差异大，且目前缺乏有效的疾病修饰疗法。尽管有研究关注MSP样基因变异，但对中国人群MSP相关变异临床和遗传景观的系统性研究仍然缺乏。随着下一代测序（Next-Generation Sequencing, NGS）在临床实践中的广泛应用，为在中国真实世界大队列中深入研究此类疾病提供了独特机会。
方法
研究人群来自2000年至2024年间在华山医院神经科就诊的住院或门诊患者。从953名最初表现为ALS、IBM或认知障碍并接受了基因检测的患者中，筛选出29名被诊断为MSP或MSP样疾病的患者纳入研究。纳入标准包括：（1）呈现一种或多种MSP相关表型（IBM、PDB、ALS和/或FTD），且经临床、病理或影像学标准确诊；（2）通过NGS鉴定出与经典MSP或MSP样疾病相关的基因存在变异。收集并分析了患者的临床病史、血清肌酸激酶（Creatine Kinase, CK）水平、影像学结果、认知评估（如蒙特利尔认知评估（Montreal Cognitive Assessment, MoCA））以及随访数据。所有参与者均签署了知情同意书。研究获得了华山医院机构审查委员会的批准。
研究采用全外显子组测序技术对患者外周血基因组DNA进行检测，并对发现的潜在致病性变异进行了Sanger测序验证。所有受试者均接受了神经传导研究和常规肌电图（Electromyography, EMG）检查，以区分神经源性和肌源性病变。对疑似肌病的患者进行了开放式肌肉活检，并进行了一系列组织化学染色分析，包括苏木精-伊红（Hematoxylin and Eosin, H&E）染色、改良Gomori三色（Modified Gomori Trichrome, MGT）染色、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶-四唑还原酶（Reduced Nicotinamide Adenine Dinucleotide Dehydrogenase-Tetrazolium Reductase, NADH-TR）染色以及使用SQSTM1/p62抗体进行的免疫染色。
统计学分析方面，对于年龄、病程等定量数据使用中位数和范围表示，对于性别、起病部位等分类数据使用数量和百分比表示。组间比较采用了U检验或Kruskal-Wallis H检验，并进行了Bonferroni校正。使用Kaplan-Meier曲线比较不同组别患者的累积风险，并使用Gehan-Breslow-Wilcoxon检验确定统计学显著性。P值小于0.05被认为具有统计学意义。
结果
患者特征
在953名有神经系统症状记录的患者中，共发现29名携带MSP相关基因变异的患者。患者临床表现的中位发病年龄为44岁，主要集中在30至50岁之间。中位病程为34个月。男性占72.4%，31.0%的患者有阳性家族史。大多数患者（72.4%）表现为单一的MSP相关表型，最常见的是ALS或IBM。相比之下，仅有8名患者（27.6%）表现出两个或更多系统的受累。值得注意的是，两名患者（P2和P20）同时表现出三种不同的MSP相关表现。
在29例患者中观察到10例肌病，中位发病年龄为43岁。大多数肌病患者（7/10）初始症状出现在下肢。20例患者（69.0%）出现了ALS症状，中位发病年龄为52岁。其中，12例患者表现为延髓或上肢症状起病，8例表现为下肢无力起病。IBM起病患者与ALS起病患者的发病年龄中位数无显著差异，但疾病进展速度存在显著不同，初始表现为ALS的患者进展至死亡或需要机械通气的速度更快。
可能为FTD的病例共7例，且全部与ALS共存。PDB仅在1名携带VCP基因变异的53岁男性患者中发现，该患者同时表现出IBM特征。
遗传学发现
基因检测在所有患者中均发现了潜在的致病性变异。在此队列中，ANXA11、VCP和OPTN相关的MSP是三种最常见的亚型。具体而言，在10名患者中检测到ANXA11变异，6名患者中检测到VCP变异，5名患者中检测到OPTN变异，3名患者中检测到SQSTM1变异，3名患者中检测到MATR3变异，2名患者中检测到HNRNPA1变异。值得注意的是，一名患者同时携带MATR3和ANXA11变异。
不同基因型患者的表型
对不同基因型患者的临床特征进行比较发现，携带OPTN变异的患者发病年龄相对较晚，高于携带VCP和MATR3变异的患者。携带VCP变异的患者全部表现为下肢起病，而携带ANXA11或OPTN变异的患者则主要表现上肢或延髓起病。就起病部位而言，VCP组与ANXA11组之间的差异具有统计学意义。
VCP基因第155位氨基酸的不同替换与不同的临床表型相关，可导致IBM或ALS。最初表现为肌病的患者通常病程更长、进展更慢，而表现为ALS表型的患者则进展更快。在ANXA11基因中，第40位氨基酸的不同替换也在表现为IBM或ALS的患者中发现。在SQSTM1基因中，与IBM相关的变异更靠近N端，而与ALS相关的变异更靠近C端。MATR3基因也观察到了类似的分布模式。
肌电图与病理学发现
所有29名患者均进行了针极肌电图检查，且每例都发现了异常。其中19例患者观察到神经源性改变，6例观察到肌源性改变，4例观察到失神经和肌病特征并存的混合模式。复合肌肉动作电位分析显示，振幅和传导速度降低在ANXA11和OPTN携带者中更常见，这与运动神经元功能受损的表型一致。
29名患者中有10名进行了肌肉活检，所有病例均发现了病理学异常。最常见的发现是镶边空泡的存在，在10名患者中的9名观察到。值得注意的是，一名携带ANXA11变异的患者的肌肉标本在H&E或MGT染色上未显示明显的镶边空泡，而是观察到显著的蛋白聚集。其他病理特征还包括小角化纤维、点状p62阳性聚集体和II型纤维群组性萎缩。
讨论
本研究在中国队列中识别出29名携带MSP或MSP样疾病相关变异且表现出代表性临床表型的患者，系统总结了其临床和遗传特征，并比较了不同基因型之间的表型差异，为中国人群的MSP谱系提供了新的概览。
总体而言，本队列中较高比例的患者表现为ALS，主要与ANXA11变异相关。这与之前一项以日本东亚裔人群为主的研究结果不同，后者报告IBM是最常见的初始表现。并非所有携带MSP相关变异的患者都表现出一种以上的临床表现。事实上，只有不到三分之一的病例显示多系统受累，符合既往报道。
先前报告表明，超过70%以IBM为初始表现的患者进展缓慢，可能保持为孤立性肌病长达10年。本队列中，初始表现为肌病的患者继发进展为ALS的情况也很罕见。VCP变异主要表现为下肢肌肉无力。值得注意的是，本研究中所有与VCP相关的ALS病例都涉及第155位氨基酸的替换，该位点可能增加运动神经元受累的易感性。
本研究中FTD患者的中位发病年龄似乎晚于IBM和PDB患者。与之前报告一致，孤立性FTD罕见，大多数FTD病例与其他表现共存，尤其是ALS。PD的发生频率很低，迄今为止仅在与VCP变异相关中有报道。
ANXA11最近被认为是与多系统蛋白病相关的基因。其蛋白N端含有一个低复杂度结构域。根据研究，位于低复杂度结构域的突变会促进ANXA11细胞质聚集，而位于C端annexin结构域的突变则会损害钙离子结合。这些结构域特异性效应可能导致携带不同结构域突变的患者出现不同的临床表现。在本队列中，未观察到影响两个结构域的变异在疾病进展方面存在显著区别。值得注意的是，肌病仅在携带p.D40Y变异的患者中观察到。
导致多样化临床表型的机制尚未完全阐明。在经典形式的MSP中，证据表明其共享的分子发病机制涉及泛素-蛋白酶体系统和自噬功能受损。ANXA11也被证明通过Ca2+依赖性相互作用以及与ALS相关RNA结合蛋白共聚集等机制，参与了相关的致病过程，这表明ANXA11相关MSP可能与经典MSP共享核心致病通路。
本研究存在一些局限性。首先，并非所有患者都接受了全面的认知评估和脑成像检查，可能导致认知障碍的低估。其次，肌肉活检未在ALS患者中常规进行。此外，本队列中PDB的低患病率可能与样本量小、诊断挑战和潜在的选择偏倚有关。未来需要进行多中心、前瞻性研究，并进行多学科合作和标准化数据收集。
结论
本研究扩展了中国人群中MSP及相关疾病的临床和遗传谱系，突出了不同基因型之间、甚至相同变异携带者之间的表型变异性。VCP变异更常与肌肉受累相关，而OPTN和ANXA11变异则主要与ALS优势表型相关。疾病进展与初始临床表型的关联性强于与基因型的关联。这些发现强调了基因检测，特别是下一代测序，在表现为不明原因肌病、运动神经元疾病或认知障碍患者中的重要性，尤其是在怀疑存在多系统受累时。未来需要大规模研究来验证这些基因型-表型关联，并探索靶向治疗策略。
