布罗迪病; BROD

布罗迪肌病

有证据表明布罗迪病（BROD）是由 ATP2A1 基因（108730）的纯合或复合杂合突变引起，该基因编码快肌肌浆网 Ca（2+）） ATP 酶（SERCA1），位于染色体 16p11 上。

▼ 说明

布罗迪病（BROD）是一种常染色体隐性骨骼肌疾病，其特征是运动引起的肌肉僵硬和痉挛，主要影响手臂、腿和眼睑，但也可能发生更广泛的肌肉受累。症状最常见于头十年，但许多患者在以后的生活中出现并被诊断出来。骨骼肌活检通常显示纤维尺寸变化、内部细胞核增加以及 II 型肌纤维萎缩。据报道，极少数患者在麻醉后出现恶性高热，这表明患有这种疾病的患者应该接受检查。该疾病是由于钙稳态和肌纤维再摄取缺陷导致快肌（II 型）骨骼肌纤维松弛缺陷所致（Odermatt 等人，2000 年和 Molenaar 等人，2020 年总结）。

▼ 临床特征

Brody（1969）定义了一种肌肉功能障碍，其特征是无痛性肌肉痉挛和运动引起的肌肉松弛损伤。在正常的肌肉收缩/松弛周期中，Ca（2+）从肌浆网释放到细胞质中，在细胞质中与细丝中的肌钙蛋白结合，释放对肌节蛋白和肌球蛋白之间相互作用的限制并诱导肌肉收缩。然后，Ca（2+）被 Ca（2+）泵泵回肌浆网腔，以启动松弛。 Brody（1969）在骨骼肌活检研究中表明，患者的肌浆网缺乏 Ca（2+）摄取和 Ca（2+）-ATP 酶。因此，他将注意力集中在 Ca（2+）泵缺陷可能导致这种疾病的可能性上。布罗迪患者经常表现出挛缩后无法放松骨骼肌。从肌浆中去除 Ca（2+）的速率降低将导致松弛速率降低。

本德斯等人（1994）发现了12个报告病例。他们的结论是临床体征和症状并不具体。运动引起的肌肉松弛、僵硬和痉挛以及肌肉疼痛的损伤已有描述。这些症状有时会在寒冷中加剧，被称为假性肌强直。本德斯等人（1994）发现10名患者分布在7个家庭：2名是兄妹，2名是兄弟，还有2名是母子。 Wevers 等人此前曾报道过其中一名患者（1992）和 Poels 等人（1993）。对于所有患者，通过肌电图排除肌强直。适当的研究也排除了糖酵解性肌病、线粒体肌病和脂质贮积性肌病。 Benders 等人的 4 名患者没有出现肌肉松弛受损的情况（1994）和 Taylor 等人报告的一名患者（1988）。

张等人（1995）报道了 2 名布罗迪病患者的临床信息。其中一位是 60 岁的男子，他在二十多岁的时候第一次出现无痛性肌肉痉挛。运动后最常见的是抽筋。他是一名警察。五十多岁的时候，抽筋变得很痛苦。它们主要发生在近端和轴向肌肉，但偶尔发生在远端肌肉，特别是在运动后。例如，当反复开枪时，他的手指会“冻结”。在扳机上。一位弟兄也患有类似的病症。张等人报告的另一位患者（1995）是一位 45 岁的女性，她抱怨从十几岁起就因走路而加剧了腿部僵硬。她还抱怨自己的双手“锁住”了。当她使用它们时，她的下巴“锁定”出现了问题。她普遍存在运动后肌肉难以放松的问题。她的母亲和她的 8 个兄弟姐妹都抱怨腿部抽筋。两姐妹因严重痉挛性截瘫而行走困难，并被诊断为遗传性痉挛性截瘫。检查时，患者表现出收缩后放松肌肉困难。在用力闭上眼睛和握紧拳头后，她还表现出释放困难和缓慢。上肢或下肢未出现痉挛。腱反射活跃但不过分。

Danon 等人研究了该家族两姐妹的肌肉活检（1988）显示 2 型纤维中度萎缩和内部细胞核过多。使用针对纯化的鸡肌浆网三磷酸腺苷酶产生的单克隆抗体进行显微免疫细胞化学，显示仅限于 2 型纤维的免疫反应蛋白严重减少。肌肉蛋白的蛋白质印迹显示肌浆网的免疫反应性Ca（2+）-ATP酶显着降低。

奥德马特等人（2000）描述了一个瑞士家庭（BD11）中的 2 个兄弟患有布罗迪肌病。先证者在 5 岁时首次就医，因为他无法像他的朋友那样奔跑。此后，他意识到在剧烈或突然的快速运动（例如爬楼梯和跑步）或双手旋转运动时会出现肌肉僵硬。僵硬是无痛的，休息几秒钟后就会消失。在他二十多岁时的一次旅行中，发生了一次不明原因的高热，导致住院 48 小时，但也描述了几次不明原因的体温升高。观察到了几次腕足痉挛，诊断结果为 Gitelman 综合征（263800）。他哥哥对肌肉功能障碍的最早记忆是他在 4 至 5 岁时无法参加比赛。他的活动范围与同龄人相同，但做起来速度不够快，因为他发现快速的动作迫使他停下来。除了四肢和面部肌肉缓慢松弛外，两兄弟的神经系统检查均正常。

古列尔米等人（2013）报道了一名 38 岁的意大利男子（BD1）患有布罗迪病。他患有新生儿期肌肉僵硬、运动里程碑轻度延迟、肌肉痉挛以及童年时期运动引起的肌肉僵硬。 18 岁时的肌肉活检显示轻度肌病改变。四年后，他在麻醉手术后出现横纹肌溶解和肌红蛋白尿，这与恶性高热相符。他在运动后还出现过肌红蛋白尿发作。 Novelli 等人此前曾报道过该患者（2004）作为一个患有布罗迪病的第三代意大利家庭的成员。该疾病似乎以常染色体显性方式共分离，具有明显平衡的体质易位（2;7）（p11.2;p12.1）。尽管诺维利等人。 Guglielmi 等人（2004）最初通过连锁分析排除了 ATP2A1 基因（2013）鉴定了先证者 ATP2A1 基因的复合杂合突变，从而证实了常染色体隐性遗传布罗迪肌病的诊断。没有进行家庭隔离研究。

萨姆布金等人（2014）报道了 2 名成年同胞经遗传分析证实患有轻度布罗迪病。先证者是一名 67 岁男性，有肌肉疼痛和无力、耐热和无法跑步的病史，曾接受过心脏手术，没有对麻醉产生不良反应。然而，手术后他出现了骨骼肌僵硬和血清肌酸激酶升高。进一步的检查与恶性高热的诊断一致。他的妹妹也出现肌肉疼痛和无力，无法跑步。她接受了全身麻醉，没有出现并发症。两人从小就有症状，并且没有其他肌肉疾病家族史。先证者的骨骼肌活检显示结缔组织中肌内膜和肌周间隙轻度增加、纤维尺寸变化、内部细胞核增加以及2A型肌纤维萎缩。

穆西尼等人（2015）报道了一名患有布罗迪肌病的 42 岁男性，他在 21 岁时就诊，自幼就有类似肌强直的肌肉僵硬病史。没有运动无力、肌肉肥大或认知障碍，并且该疾病在临床上是非进展性的。 42 岁时，唯一的症状是肌肉僵硬，并随着自愿肌肉收缩（例如爬楼梯或重复的手部动作）而恶化。 24 岁时的肌肉活检显示纤维大小变化、2A 型纤维萎缩、2B 型纤维减少以及内化细胞核数量增加。细胞核的超微结构分析显示形态异常，包括核膜内陷、空泡化和核膜材料沉积的证据。未观察到肌小管异常。 42 岁时的后续肌肉活检显示组织学异常增加，肌内膜结缔组织丰富，内化细胞核增多，细胞核显得拉长，有时呈非典型巨大尺寸，有异倍体和多倍体的证据。肌管结构也发生了一些改变。遗传分析发现 ATP2A1 基因中存在复合杂合突变； SERCA1 蛋白在 2 型肌纤维中不存在。穆西尼等人（2015）注意到在没有显着临床进展的情况下进行性组织学变化，并推测肌核异常可能反映了卫星细胞有丝分裂的紊乱。

布鲁尔斯等人（2019）报道了一名 21 岁男子，其父母是哥伦比亚近亲所生，经基因分析证实患有布罗迪病。他大约一岁时就出现双腿僵硬的步态。儿童时期症状恶化，跑步或重复使用肌肉后出现肌肉僵硬。他还出现下巴僵硬，但没有吞咽困难。在 16 岁和 20 岁时，他有一些眼睑、手和脚肌强直的临床证据，尽管肌电图排除了明显的肌强直。肌电图观察到颤动。肌肉活检显示纤维尺寸变异、集中核增加和局灶性肌原纤维紊乱。他被临时诊断为非典型先天性副肌强直（168300），但基因检测排除了 CLCN1（118425）和 SCN4A（603967）基因的突变。

莫莱纳尔等人（2020）报告了 22 名通过基因分析证实的布罗迪肌病新患者，并回顾了 18 名先前报告的该疾病患者的特征。大多数患者报告在儿童时期出现症状，在体育课或进行快速肌肉运动时注意到运动引起的肌肉僵硬。然而，就诊和诊断时的平均年龄要晚得多，分别为 19.2 岁和 27.3 岁。受影响最明显的肌肉群包括下肢、上肢和眼睑，尽管许多肌肉群广泛受累。还报告了肌肉痉挛、肌痛和虚弱，大多数患者报告在暴露于寒冷温度后症状恶化。体格检查并未显示肌肉无力或萎缩：事实上，38% 的患者有肌肉肥大，67% 的患者具有运动外观。大约一半患者的血清肌酸激酶升高。进行肌电图检查时，64% 的患者显示无声收缩，但没有肌强直放电。肌肉活检显示出多种非特异性异常，通常是纤维大小变异、内部细胞核和 2 型纤维萎缩，尽管与对照组相比，一些患者的 2 型纤维百分比有所增加。文献中的两名患者在全身麻醉后出现疑似恶性高热和横纹肌溶解症，另一名患者出现劳力性横纹肌溶解症，第三名患者出现不明原因的高热。值得注意的是，另外8名患者接受了全身麻醉，没有出现不良反应。

▼ 遗传

MacLennan（1996）认为布罗迪病很可能是隐性的。他提到了一个土耳其血统，其中有 3 个受影响的兄弟姐妹和 3 个正常的兄弟姐妹。未受影响的父母和 4 个兄弟姐妹显示出 16p 的单倍型模式，清楚地表明隐性遗传。

Danon 等人报道的家族中发现了可能的常染色体显性遗传（1988）：母亲、她的儿子和 2 个女儿患有肌肉松弛障碍，运动后加剧。尽管临床、肌电图和生化指标与其他病例相似，但遗传方式明显不同。

Molenaar 等人报告的布罗迪病在家庭中的遗传模式（2020）与常染色体隐性遗传一致。

▼ 临床管理

韦弗斯等人（1992）和本德斯等人（1994）表明丹曲林通过阻断肌浆网Ca（2+）释放来降低肌原纤维Ca（2+）浓度，可有效治疗Brody病。 Benders 等人对培养细胞的研究（1994）提出丹曲林或维拉帕米具有有益的临床效果。

▼ 生化特征

据推测，布罗迪病是 SERCA1（肌（内）质网 Ca（2+） ATP 酶）缺陷的结果，SERCA1 由 ATP2A1 基因编码（108730）。卡帕蒂等人的研究（1986），达农等人（1988）和泰勒等人（1988）报道了肌肉中 Ca（2+）-ATP 酶活性的降低。 Karpati 等人对多克隆和单克隆抗体的研究（1986）和 Danon 等人（1988）发现 4 名 Brody 患者的骨骼肌 2 型（快肌）纤维中 Ca（2+）-ATP 酶缺乏。 Benders 等人使用针对 SERCA1 的特异性抗体（1994）估计 Brody 患者和对照肌肉匀浆中总 Ca（2+）-ATP 酶的 83% 是 SERCA1。此外，通过免疫反应性和磷酸化测量，总Ca（2+）-ATP酶蛋白和SERCA1蛋白的含量在2个样本群体中是相同的。然而，布罗迪肌肉匀浆中 Ca（2+）刺激的 ATP 酶活性仅降低至正常患者可比样本中活性的 50%。而卡帕蒂等人的研究。 Benders 等人（1986）的研究与 SERCA1 蛋白和 Ca（2+）-ATPase 活性几乎 100% 损失一致（1994）与 SERCA1 的突变一致，SERCA1 的突变不会影响其表达，但会将其 V（max）降低至对照值的约 50%。张等人（1995）排除了 Karpati 等人报道的患者中 SERCA1 基因的突变（1986）。

▼ 分子遗传学

MacLennan 小组（Odermatt 等，1996）在 2 个布罗迪肌病家族受影响成员的 ATP2A1 基因中发现了 3 种不同的突变。突变为纯合子和复合杂合子，表明常染色体隐性遗传。一个突变发生在内含子 3 的剪接供体位点（108730.0003），另外 2 个突变（108730.0001、108730.0002）导致过早终止密码子、截短 SERCA1 并删除重要功能域。研究结果提出了一个问题，即这些布罗迪肌病患者如何部分补偿基因产物的功能性敲除，而该基因产物被认为对于快肌骨骼肌松弛至关重要。

在 2 名患有布罗迪肌病的兄弟中，奥德马特等人（1997）鉴定了 ATP2A1 基因中的纯合移码突变（108730.0004）。

Odermatt 等人在来自瑞士家庭（B11 家庭）的 2 名患有布罗迪肌病的兄弟中（2000）鉴定了 ATP2A1 基因中的纯合错义突变（P789L; 108730.0005）。体外功能表达研究表明，由于Ca（2+）亲和力降低，该突变导致Ca（2+）转运活性几乎完全丧失。

在一名意大利男子（BD1）中，有 BROD、Guglielmi 等人（2013）鉴定了 ATP2A1 基因中的复合杂合突变（108730.0006 和 108730.0007）。这些突变是通过直接测序发现的；没有进行家庭内部的隔离研究。对患者骨骼肌样本的免疫印迹分析显示，与对照组相比，ATP2A1 蛋白水平明显降低。相反，免疫组织化学研究是相互矛盾的，而且可能不准确，表明免疫组织化学分析对于 ATP2A1 突变患者来说并不是可靠的诊断技术。由于缺乏材料，无法评估 ATP2A1 蛋白的活性。

Sambuughin 等人在 2 名患有轻度 BROD 的成年同胞中进行了研究（2014）鉴定了 ATP2A1 基因中的复合杂合错义突变（I235N, 108730.0008 和 E982K, 108730.0009）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。患者骨骼肌的蛋白质印迹分析显示 SERCA1 蛋白几乎不存在。慢纤维和快纤维中的 SERCA2（108740）蛋白水平均有所增加，表明可能存在补偿机制。未进行 ATP2A1 变体的功能研究。其中一名同胞被诊断出患有恶性高热。遗传分析还在两个同胞的 RYR1 基因（180901）中发现了一个意义不确定的杂合错义 K1393R 变异，该变异被认为不是致病性的，也不是肌病或恶性高热易感性的原因。

一名21岁男子，由来自哥伦比亚的近亲父母所生，与布罗德、布鲁尔斯等人（2019）鉴定了 ATP2A1 基因（108730.0010）中的纯合剪接位点突变。该突变是通过生物信息学流程识别异常剪接位点变异而发现的，并通过桑格测序证实，并与家族中的疾病分离。对患者来源的成肌细胞的研究表明，与对照组相比，ATP2A1 表达减少或缺失。患者骨骼肌的蛋白质印迹分析显示 SERCA1 蛋白缺失，表明突变转录物经历了无义介导的 mRNA 衰减。

Molenaar 等人在 22 名先前未报告的布罗迪肌病患者中进行了研究（2020）鉴定了 ATP2A1 基因的纯合或复合杂合突变。作者还回顾了 18 名先前报道的经基因分析证实患有该疾病的患者。突变类型包括错义、移码、小基因内插入/缺失、剪接位点和无义。突变发生在整个基因中，并且没有明显的基因型/表型相关性。患者骨骼肌样本显示 SERCA1 蛋白表达减少甚至缺失，并且在先前报道的一部分患者中测试的蛋白质 Ca（2+） ATP 酶活性降低了 50% 或更多，与功能丧失一致。

▼ 动物模型

布鲁尔斯等人（2019）发现果蝇中 siRNA 介导的 Serca 基因沉默会导致胚胎死亡。成年果蝇肌球蛋白重链阳性肌纤维中 Serca 的沉默导致与果蝇肌肉肌病变化相关的运动活动减少，包括肌原纤维解体和条纹丧失。

▼ 历史

张等人（1995）报道了 2 名患者的临床信息，他们的表型与布罗迪病的临床诊断一致。其中一位是一名 60 岁的男子，曾担任警察，他在 20 多岁时首次出现无痛性肌肉痉挛；运动后痉挛最常见。五十多岁的时候，抽筋变得很痛苦。它们主要发生在近端和轴向肌肉，但偶尔发生在远端肌肉，特别是在运动后。例如，当反复开枪时，他的手指会“冻结”。在扳机上。一位弟兄也患有类似的病症。张等人报告的另一位患者（1995）是一位 45 岁的女性，她抱怨从十几岁起就因走路而加剧了腿部僵硬。她还抱怨自己的双手“锁住”了。当她使用它们时，她的下巴“锁定”出现了问题。她普遍存在运动后肌肉难以放松的问题。她的母亲和她的 8 个兄弟姐妹都抱怨腿部抽筋。两姐妹因严重痉挛性截瘫而行走困难，并被诊断为遗传性痉挛性截瘫。检查时，患者表现出收缩后放松肌肉困难。在用力闭上眼睛和握紧拳头后，她还表现出释放困难和缓慢。上肢或下肢未出现痉挛。腱反射活跃但不过分。张等人（1995）分离并表征了编码 SERCA1 的 cDNA 和基因组 DNA。对这 2 名患者和 Karpati 等人报告的另一名患者进行测序（1986）显示编码或剪接连接序列没有突变。

奥德马特等人（1997）无法识别常染色体显性形式布罗迪肌病中 ATP2A1 基因或肌磷脂基因（SLN; 602203）的突变。常染色体显性遗传家族包括 Benders 等人的 6 号患者（1994）和Zhang 等人的患者3（1995）。另一位被认为患有这种疾病的主要形式的患者有长期运动和寒冷引起的肌肉僵硬、疼痛和痉挛的病史。维拉帕米治疗显着改善了他的症状。据说他的母亲和妹妹也有类似的症状，表明这种疾病是显性遗传的。临床或电生理测试均未观察到肌强直。肌酸激酶轻度升高。缺血运动试验显示血清乳酸和氨正常升高。肌肉活检显示非特异性、混合性肌病和神经病改变。