眼咽肌病综合症是一组以眼部及咽喉部受累为主的肌肉疾患,临床上主要表现为不同程度的眼睑下垂、眼外肌麻痹、吞咽困难和构音障碍,伴或不伴肢体无力。这一综合症特指“肌肉疾患”,而非神经或神经肌肉接头病变所致肌无力,主要包括眼咽型肌营养不良(Oculopharyngeal muscular dystrophy, OPMD)及眼咽型远端肌病(Oculopharyngodistal myopathy, OPDM)。慢性进行性眼外肌麻痹(Chronic progressive external ophthalmoplegia, CPEO)的临床特点与前两者类似,但肌肉病理有线粒体损害的特征性改变,故不包括在该综合症范畴内。OPMD是一种以进行性眼睑下垂、吞咽困难和近端肢体无力为主要表现的晚发型遗传性骨骼肌疾病。通常为常染色体显性遗传,常染色体隐性遗传罕见。光镜下其肌肉病理改变特点为骨骼肌纤维内镶边空泡形成。1980年,Tome等于电镜下发现患者骨骼肌肌细胞核内存在呈栅栏状排列的直径为8.5nm的管状细丝样包涵体,这成为当时诊断该病的金标准。直到1998年,Brais等明确该病由多聚腺苷酸结合蛋白核1基因(Polyadenine binding protein nuclear 1 gene, PABPNI)第1外显子的(GCN)三核苷酸重复序列异常扩增所致,自此成为诊断该病的另一金标准。OPMD呈全球性分布,目前至少有来自35个国家的300多篇报道,其中不乏大宗病例。欧洲人群的发病率约为1/10万,且各国间分布较均匀。美洲则集中于美国和加拿大。亚洲国家尚缺乏流行病学资料,目前仅有的数十篇文献报道,来自于日本人群最多,我国仅有少数散在病例报道。OPDM是一种成年早期发病,以进行性的眼睑下垂、眼外肌麻痹、面肌无力、吞咽困难及四肢远端肌无力为主要临床表现的骨骼肌疾病。呈常染色体显性遗传和常染色体隐性遗传的家系皆有报道。1998年Umaya等报道了该病骨骼肌病理改变特点,即光镜下见镶边空泡形成,电镜下可于胞质或核内见到15-18nm的管丝样包涵体。但此包涵体与包涵体肌炎、遗传性包涵体肌病中包涵体相似,不具有特异性。该病致病基因尚未明确,故诊断主要依赖于临床及病理加之排除其他疾病。因为缺乏可靠的诊断标准,人们对该病的认识还有很大的局限性。截止到2014年,世界范围内仅报道25个OPDM家系共79例患者,其中9个家系共47例患者来自于土耳其,8个家系来自于日本,其他家系散在分布于荷兰、英国、意大利和我国。本研究旨在探讨这两种以眼外肌和咽喉肌肉受累为主的骨骼肌疾病的诊断和鉴别诊断,为遗传咨询和疾病控制提供依据。本研究中收集到18个眼咽肌病综合症家系,为其病因鉴别和病理机制研究提供了宝贵、翔实的病源资料。第一部分眼咽肌病综合症患者的临床特点分析本研究选取1995-2013年间于山东大学齐鲁医院和北京大学第一医院神经内科就诊的18个眼咽肌病综合症家系。所有先证者均行肌肉组织冰冻病理检查及PABPN1基因筛查。根据PABPN1基因筛查结果,明确13个家系共34例患者为OPMD,5个家系共21例患者经基因筛查未发现PABPN1突变,诊断为OPDM。OPMD组患者平均起病年龄为47.2±11.2岁(27-67岁)。最常见的首发症状为吞咽困难,占53%(18/34),平均起病年龄为44.8±10.7岁；其次为眼睑下垂,占26%(9/34),平均起病年龄为57.8±7.7岁。以吞咽困难为首发症状的患者较以眼睑下垂首发的患者起病早(P=0.0036)。截止到最后一次随访,入组患者平均病程为15.5±12.6年(1-53年),79%(27/34)的患者出现眼睑下垂,由此导致的视野受损成为本组患者中最大的困扰；88%(30/34)出现吞咽困难；53%(18/34)出现眼外肌麻痹；41%(14/34)出现肢体无力,皆以近端为主。同一家系内部在首发症状及受累肌肉分布特点方面有高度的一致性。OPDM组患者平均起病年龄为26.4±5.87岁(22-39岁)。本组患者中,最常见的首发症状是四肢肌无力,占38%(8/21)。截止到最后一次随访,入组患者平均病程为15.6±8.99年(1-34年),95%(20/21)的患者出现眼睑下垂和眼外肌麻痹；52%(11/21)出现吞咽困难,4例患者后期仅能进食半流质；57%(12/21)出现肢体无力,皆首先累及肢体远端,其中5例患者在起病12～15年后丧失独立行走能力,需依赖轮椅。以四肢肌无力首发的家系普遍进展较快,2例患者在起病后17年(40岁)由于OPDM相关的吸入性肺炎及营养不良死亡。同一家系内部在起病年龄、首发症状及进展速度上具有一致性。第二部分眼咽肌病综合症患者的肌肉病理特点分析18个家系的先证者均行肌肉组织冰冻病理检查。肌肉标本常规行组织学、酶组织化学和免疫组织化学染色,包括苏木素-伊红(H&E)、改良Gomori三色(MGT)、高碘酸Schiff反应(PAS)、油红“O”脂肪染色(ORO)、还原型辅酶Ⅰ四氮唑还原酶(NADH-TR)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素C氧化酶(COX)、三磷酸腺苷酶(ATPase)(pH4.3,4.6,10.4和10.6)、Dystrophin蛋白(C端,N端,ROD-)、Dysferlin蛋白、(α-、β-,γ-,δ-)Sarcoglycan蛋白和Caveolin-3蛋白染色。其中部分先证者(7例OPMD患者及3例OPDM患者)接受电镜检查。本研究对照皆取自因肌无力而行肌肉活检且病理结果为正常的肌肉标本。OPMD及OPDM肌肉标本在光镜下病理改变相似,都表现为慢性肌源性改变伴肌纤维内镶边空泡形成。OPMD中镶边空泡出现频率平均为1.1±0.9%；OPDM中平均为4.2±2.1%,较OPMD更为常见(P=0.0159)。此外,OPDM肌肉损害较OPMD显著,部分标本可见呈小群分布的萎缩纤维,坏死伴吞噬,肌内膜及间质明显增生。免疫组化染色未见异常。7例OPMD肌肉标本行电镜检查,其中5例肌细胞核内可见直径约为8.5nm的管状细丝样包涵体。3例OPDM肌肉标本电镜下未发现肌核或肌浆内管丝样包涵体。第三部分眼咽型肌营养不良的分子生物学特点分析13个OPMD家系均经PABPN1基因突变分析确诊,先证者的DNA自活检肌肉组织标本中提取,家系成员DNA自外周血提取。本研究人群中共发现7种基因型,其中10个家系为单纯(GCG)异常扩增,另3个家系伴有(GCA)的插入。最常见的基因型为(GCG)9(GCA)3(GCG)1,占46%(6/13)。家系1中先证者为复合杂合突变(GCG)6(GCA)1(GCA)3(GCG)1/(GCG)6(GCA)1(GCG)l(GCA)3(GCG)1；其姐携带1个正常等位基因,另一等位基因为(GCG)6(GCA)1(GCG)1(GCA)3(GCG)1；其弟无临床症状,但携带(GCG)6(GCA)1(GCA)3(GCG)1多态,该多态以往未见报告。结合表型,单纯(GCG)异常扩增与伴有(GCA)插入的家系在临床表现上无明显差异。起病年龄及表型严重程度与(GCN)扩增次数无明显相关。家系1中,先证者发病早期即出现眼、咽及肢体肌肉的全面受累,而其姐仅有吞咽困难,提示(GCG)6(GCA),(GCA)3(GCG),多态对表型可能具有调控作用。第四部分眼咽型远端肌病致病基因的探索外显子序列虽然仅占基因组序列的1%,但却包含了编码和调控蛋白质合成的主要信息。在符合孟德尔遗传模型的疾病中,85%以上的突变位点都位于外显子区域。目前,利用全外显子组测序技术(Whole Exome Sequencing, WES)已成功定位了超过100种先前未知的疾病致病基因,包括罕见疾病、复杂疾病、肿瘤等。OPDM的致病基因至今不明且相关研究甚少,缺乏较大家系且报道寥寥是其重要限制因素。而WES较全基因组测序及家系连锁分析的突出优势则在于,其可利用小家系,甚至散发病例完成致病基因的定位工作。故本研究拟利用WES探索OPDM的致病基因。本研究选取家系2中2例患者(Ⅲ7,Ⅲ9)及1例正常人(Ⅲ9之父),自外周血提取全基因组DNA行WES。按照显性遗传模型(不完全外显)进行数据分析。家系2中其他成员及家系4用来验证可能的候选基因。3例送检者平均检出105641个基因变异位点,包括非同义突变、剪切位点变异,插入及缺失突变。经数据分析及功能预测后的筛选,得到52个非同义突变及3个缺失突变。然而经Sanger测序验证,未得到与疾病表型共分离的基因变异位点。结论1. OPMD和OPDM为两种独立的疾病实体。吞咽困难是我国OPMD患者常见的首发症状,以吞咽困难为首发症状的患者较以眼睑下垂首发的患者起病早(P=0.0036)。OPDM患者中以肢体无力首发或可提示预后不良。在两种疾病中,同一家系内部的临床表型都具有家族一致性,提示除致病基因外的其他遗传背景可能参与调控OPMD及OPDM的表型。2.我国OPDM患者光镜下镶边空泡较OPMD更为常见(P=0.0159)。3.我国OPMD患者可见PABPN1基因单纯(GCG)异常扩增,亦可有(GCA)插入突变,同时存在(GCN)11多态。13个家系检测到7种PABPNl基因突变类型,提示中国人群中OPMD患者并非来自共同祖先。(GCG)6(GCA)1(GCA)3(GCG)1为我们首次报道,该多态可能参与调控疾病表型。4.本研究利用WES探索OPDM致病基因,未能得到与疾病表型共分离的基因突变。WES存在漏检可能,另推测OPDM致病基因或可位于非编码序列；亦可能为短串联重复序列及拷贝数变异。