《Journal of Neurology》:Natural history of cardiac involvement in women carrying pathogenic DMD gene variants: a 7-year longitudinal study
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携带抗肌萎缩蛋白(dystrophin, DMD)基因致病性变异女性的心脏受累日益受到关注,包括杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD)和贝氏肌营养不良(Becker muscular dystrophy, BMD)相
携带抗肌萎缩蛋白(dystrophin, DMD)基因致病性变异女性的心脏受累日益受到关注,包括杜氏肌营养不良(Duchenne muscular dystrophy, DMD)和贝氏肌营养不良(Becker muscular dystrophy, BMD)相关变异,但该群体心脏结构、功能及传导异常的长期自然病程尚不清楚。研究人员开展了一项前瞻性7年随访研究,以探究心室功能、心肌纤维化及心律失常的演变。
研究人员邀请基线队列中53例确认携带DMD基因致病性变异的女性进行7年随访评估,最终34例(64%)完成随访,平均年龄54.6岁(标准差13.6),19例预测为DMD型,15例为BMD型。评估方法包括:3.0 T心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging, CMR)含延迟钆增强(late gadolinium enhancement, LGE)、24小时Holter监测、12导联心电图(electrocardiography, ECG)、心肌标志物检测及临床检查。CMR采用稳态自由进动电影成像、改良Look-Locker反转恢复(modified Look-Locker inversion recovery, MOLLI)序列及LGE,由盲法评审员分析左心室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)、心肌细胞外容积(extracellular volume, ECV)等指标。Holter异常定义为:房室传导阻滞(atrioventricular block, AVB)I-III度、心房颤动/扑动、室上性心动过速(supraventricular tachyarrhythmia, SVT,>30次/小时或≥20阵发)、频发室性早搏(ventricular premature contraction, VPC, >30次/小时)、非持续性室性心动过速(nonsustained ventricular tachycardia, NSVT, ≥3搏≥100次/分)或成对/三联律。ECG异常涵盖PR>200ms、QRS>120ms、校正QT间期(QTc)>470ms、束支传导阻滞及DMD特异性标志物。血液检测包括肌酸激酶(creatine kinase, CK)、CK-MB、N末端B型钠尿肽前体(pro-brain natriuretic peptide, pro-BNP)及肌钙蛋白T。同时行全身肌肉MRI测定肌肉脂肪分数(fat fraction, FF),并采用医学研究委员会(Medical Research Council, MRC)量表评估肌力。统计分析采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验,线性回归分析相关关系。
## 一、研究背景与目的
杜氏肌营养不良(DMD)和贝氏肌营养不良(BMD)是由DMD基因致病性变异引起的X连锁隐性遗传病,男性患者表现为进行性肌无力、心肌病及呼吸衰竭。传统认为携带致病性DMD基因变异的女性为无症状携带者,但近年研究证实部分女性存在骨骼肌和心脏受累。心脏异常在该群体中相当常见,由于年龄分布和评估方法的差异,各研究报道的患病率波动于3%-84.3%之间,表现形式包括心肌纤维化、左心室功能障碍、扩张型心肌病及传导异常伴心律失常,甚至在无或仅有轻度肌无力的女性中亦可出现。一项基于CMR的队列研究显示,约47%的女性存在LVEF降低和/或LGE,尽管其无明显肌无力;另一项前瞻性队列研究报道,49%的DMD基因变异女性存在CMR心肌纤维化,而年龄匹配的健康对照为0%,尽管其骨骼肌功能正常。这些发现支持即使无神经肌肉症状也需进行心脏筛查。
研究人员既往的横断面研究显示,超过2/3的携带者存在结构性和/或功能性心脏异常,这引发了对亚临床心脏受累的担忧,并促使开展纵向随访以明确病程轨迹、指导监测策略。然而,该群体心脏受累的自然病程 largely unknown。尽管部分女性可见LGE、左心室收缩末期容积增加及整体纵向应变降低等早期影像异常,但这些亚临床发现是否持续存在、能否可靠预测未来功能障碍尚不确定,这也导致了目前缺乏标准化的长期心脏监测指南。为填补这一知识空白,研究人员开展了此项前瞻性7年随访研究,采用系列CMR、24小时Holter监测和ECG评估,表征心肌纤维化、心脏结构与功能及传导异常/心律失常随时间的演变轨迹,并探索其与骨骼肌受累的相关性。
## 二、关键技术方法
本研究为纵向随访研究,样本来源于丹麦的53例基线队列女性,最终34例完成随访。核心技术方法包括:(1)3.0 T CMR成像,采用稳态自由进动电影序列、MOLLI序列及LGE,由盲法评审员分析左心室容积、功能、质量、LGE定位与范围、ECV及_native T1_等参数;(2)24小时Holter动态心电图监测,采用Bittium Faros设备并由盲法分析人员应用既定诊断阈值判读;(3)12导联ECG,使用GE Healthcare MAC 3500设备,统一诊断标准确保纵向可比性;(4)心肌标志物血液检测,包括CK、CK-MB、pro-BNP及肌钙蛋白T;(5)全身肌肉MRI采用T1加权及Dixon序列测定大腿中段肌肉脂肪分数;(6)MRC量表标准化肌力测试。统计方法根据数据分布采用配对t检验或Wilcoxon符号秩检验,线性回归分析变量间相关性。
## 三、研究结果
### 3.1 队列特征
34例完成随访,平均随访时间7.1年(范围6.5-7.7年)。9例(26%)在基线与随访期间启动心力衰竭或降压治疗。19例未参加者中,基线时2例LVEF降低,5例存在心律失常。
### 3.2 心脏磁共振成像:缓慢进展
7年随访期间,DMD基因致病性变异女性群体LVEF保持稳定(平均差+0.81%,95%置信区间-1.14%至+2.76%,p=0.403,n=27)。排除启动心脏药物治疗者后,LVEF仍无显著变化(p=0.683)。基线6例LVEF异常者中,3例随访时仍异常;仅1例(Participant 22,DMD携带者)出现有临床意义的LVEF下降>5%(44.7%降至39.3%),尽管已接受治疗。另2例LVEF降幅<5%。其余3例经心脏治疗后LVEF改善≥5%并恢复正常。另2例LVEF下降≥5%但仍在正常范围内(66%降至略低于60%)。19例(78%)LVEF保持稳定(变化<5%)。
心肌纤维化(LGE检出)在基线和随访时均为9例,无新发病例。所有受累女性LGE均位于左心室下侧壁或侧-下侧壁。基于节段的定位和受累节段数随时间稳定,均限于1个节段。但9例中3例随访时LGE视觉上更广泛,尽管受累节段数未增加(图像质量不足以进行正式定量)。其他CMR评估的心脏结构异常(包括左心室肥厚、心室容积和功能变化)自基线至随访保持稳定,无重大进展。LVEDV整体稳定,虽部分女性绝对LVEDV增加,但仅1例指数化LVEDV异常且变化轻微(110 mL/m2至121 mL/m2),临床意义有限。
### 3.3 Holter监测:心律失常负荷低
随访时Holter异常比例相对稳定,自34%(10/29)略增至45%(13/29)。**频发VPC**(≥30次/小时)基线1例,随访2例(不同个体);**NSVT**(≥3搏≥100次/分)各时间点各1例(不同个体);**室上性早搏**(supraventricular premature contraction, SVPC)>30次/小时基线1例,随访1例(不同个体)。
低于异常阈值的异位搏动增加:VPC中位数自0.23次/小时(四分位距0.04-1.25)增至6.38次/小时(四分位距0.85-15.10,p=0.000686);SVPC中位数自0.37次/小时(四分位距0.13-1.06)增至1.77次/小时(四分位距0.63-4.98,p=0.078)。室性成对搏动自7%(2/29)增至24%(7/29)。**AVB** I度随访时见于1例(3%)但基线无,该例(Participant 22)LVEF自44.7%降至39.3%;AVB II度基线2例(7%),随访1例(3%)。
### 3.4 心电图:参数稳定
ECG测量值随访期间保持稳定,群体和个体水平均无临床意义变化。QT间期自394.8 ms显著增至411.4 ms(p<0.001),但QTc稳定(p=0.891),提示心室复极无相关变化;此QT延长可能归因于心率显著降低(平均69.5 bpm降至63.8 bpm,p=0.022)。PR间期(p=0.125)和QRS时限(p=0.324)无显著变化。
DMD特异性ECG异常常见但无明显进展。至少1项异常者基线61%(20/33),随访55%(18/33)。最常见表现为V2导联R波>4 mm。其他异常(包括异常R/S比值和孤立Q波)仅轻微波动。无新发心室传导异常,未见新发右或左束支传导阻滞。
### 3.5 心肌标志物:无一致关联
7年随访期间心肌标志物异常无明确进展。Pro-BNP异常者基线2例,随访5例;此5例并非心肌纤维化或LVEF降低者。CK-MB水平无显著差异(p=0.906);16例两时间点均异常,其中13例为相同个体,3例正常化,3例新发异常。CK-MB/CK比值仅对CK-MB>4.0 μg/L者计算,基线无>3%者,随访2例,但与纤维化或LVEF降低者不重叠。肌钙蛋白T基线4例异常,随访7例。
### 3.6 肌肉脂肪分数与肌力:与心功能分离
LVEF与肌肉FF无显著相关(R2=0.0006,p=0.906);排除7例接受心脏药物治疗者后仍不显著(R2=0.0022,p=0.847)。肌肉ΔFF与ΔLVEF的纵向线性相关亦不显著(R2=0.0019,p=0.832)。VPC/h和SVPC/h变化与肌肉ΔFF无相关性。
按随访肌力分组:肌无力组12例中仅1例随访LVEF异常;而肌力正常组15例中5例LVEF异常。提示肌力与LVEF无显著相关性。
## 四、讨论与研究结论
本研究的重要发现是DMD基因变异女性群体水平心脏功能、结构和心律失常负荷相对稳定,表明与男性患者相比,显性收缩功能障碍可能发展更缓慢或频率更低,男性患者通常更早开始且进展更快。LVEF稳定的发现即使在排除启动心脏药物治疗者后仍然成立。然而,少数个体出现具有临床意义的变化,提示需要针对性的间隔监测,LVEF降低者间隔缩短,LVEF正常者间隔延长。
心肌纤维化患病率保持不变,无新发病例,LGE始终位于左心室下侧壁或侧-下侧壁,符合既往报道。少数基线已存在纤维化者随访时LGE视觉上更广泛,尽管节段水平未扩展且初始无LVEF平行下降,提示纤维化可能随时间视觉上更明显。由于图像质量限制未能正式定量,此发现需谨慎解读。
心律失常方面,大多数女性未发展出重大心律失常,但可测量到室性异位搏动随时间增加。与社区队列相比,本队列VPC增加幅度更大,但绝对负荷仍属适度,高频室性心律失常仍属少见,故该增加在大多数参与者中可能无临床意义。ECG参数长期稳定,无新发传导阻滞,提示ECG对动态电变化敏感性有限,作为独立监测工具可能不足。
关键观察是骨骼肌受累与心功能障碍缺乏相关性。更多肌力正常女性存在异常LVEF,突显骨骼肌与心脏表现之间的悖论性分离。可能解释为组织特异性X染色体失活变异,导致心脏和骨骼肌中抗肌萎缩蛋白(dystrophin)缺乏程度不同;由于未评估X染色体失活,此解释仍为推测。该发现强化了一个关键临床原则:无论神经肌肉表型如何,所有女性携带者均需心脏监测。
心肌标志物与纤维化或LVEF下降无一致关联,提示其在长期随访中价值有限,更适用于急性心肌应激检测而非亚临床疾病进展追踪。
## 五、研究结论
研究人员总结道:7年间,携带致病性DMD基因变异的女性群体水平左心室功能稳定;少数个体出现个体内下降。既存心肌纤维化在少数人中进展。高频或持续性心律失常少见。ECG间期基本未变。这些发现支持针对性监测而非广泛频繁监测:应优先对有症状、异位搏动增加、LVEF降低或已存在纤维化的女性进行随访;对无症状且基线结果正常的女性,可考虑延长心脏随访间隔。