面肩肱型肌营养不良症 2，DIGENIC；FSHD2
FSHD2、DIGENIC
面肩肱肌营养不良，2 型
肌营养不良症，面肩肱型，1B 型；FSHD1B
有证据表明面肩肱型肌营养不良-2（FSHD2）是由染色体 18p11 上 SMCHD1 基因（614982）的杂合突变和染色体上单倍型的存在组合引起的4 允许DUX4（606009）表达。
▼ 说明
面肩肱型肌营养不良症-2（FSHD2）是一种以肌肉无力为特征的肌营养不良症，首先影响面部肌肉和上肢，后来进展到下肢。弱点的模式通常是不对称的（Lemmers et al., 2012 总结）。
关于FSHD遗传异质性的讨论，参见FSHD1（158900），它与染色体4q35亚端粒区D4Z4大卫星重复序列（参见606009）的物理收缩有关。FSHD1和FSHD2的发病机制集中在D4Z4染色质松弛和骨骼肌中DUX4的不当表达水平（Lemmers等人总结，2012）。
▼ 临床特征
De Greef et al.（2010）检查了 33 名 FSHD2 患者，定义为在允许的 4A161 单倍型上没有少于 11 个单位的 D4Z4 重复，染色体 4q 和 10q 上的 D4Z4 甲基化水平较低，以及与 FSHD 一致的临床表型。平均发病年龄为26岁（范围0～60岁），比FSHD1晚近10年。最常见的首发症状是肩胛无力（61%），其次是足背屈肌无力（27%）、面部无力（10%）和髋带无力（3%）。检查时，所有患者均出现肩胛无力，79% 的患者出现足背屈肌无力，除 2 名患者外，所有患者均出现面部无力。67% 的测试者发现 Beevor 征呈阳性，表明腹部肌肉无力。平均临床严重程度评分与 FSHD1 中报告的相似。不太常见的发现包括缺乏行走（9%）和听力损失（18%）。未进行视网膜血管评估，但 2 名接受检查的患者未发现视网膜血管病变。大多数病例（20/33）为散发病例，11例为家族性病例，2例遗传模式不确定，提示其遗传模式与FSHD1不同。
Sacconi等（2012）报道了6例散发性FSHD2患者，其中包括de Greef等（2010）报道的1例。所有人都有面部肌肉和肩胛骨无力，其中 5 人有肱骨、腹部和前腿不对称无力。三人患有骨盆带无力。他们中的大多数人都经历过疼痛和疲劳，其中 1 人患有感音神经性听力损失。肌酸激酶水平正常至增加 2 倍，肌肉活检仅显示轻度营养不良变化，并且 EMG 均显示肌病模式。所有患者均携带 45 至 95 kb 4A161 等位基因，并显示 D4Z4 位点显着低甲基化，这是 FSHD2 的典型特征。对家庭成员的研究表明，3 名未受影响的母亲和 1 名未受影响的父亲携带与受影响的后代相同的 4A161 等位基因，但他们没有低甲基化。一名患者未受影响的女儿有显着的低甲基化，但 D4Z4 重复序列处于不允许的染色体 4 背景上，表明低甲基化决定簇在 4q35 处与 D4Z4 孤立分离。
▼ 遗传
FSHD2表现出双基因遗传，需要遗传2个孤立的遗传变异：SMCHD1基因突变的常染色体显性遗传和允许FSHD的DUX4等位基因（Lemmers et al., 2012）。
▼ 测绘
Gilbert et al.（1993）发现了 FSHD 异质性的证据。在连锁研究中，7 个家族中有 5 个家族的后验概率超过 95%，而 2 个家族似乎与远端 4q 的该区域没有关联。两个无血缘关系家族的受影响成员符合 FSHD 的临床诊断标准，包括面部无力、锁骨扁平、肩胛骨翼状、近端肌肉无力以及肌肉活检显示肌病性改变，无炎症或线粒体病理学改变。
在 4q35-qter 上的 FSHD1A 中，该疾病与基因附近串联重复序列中 3.3-kb 重复序列的删除有关。该重复序列与 10q 上的端粒区域交叉杂交，使该交叉杂交区域成为 FSHD1B 的合理候选基因。Speer et al.（1997）测试了10q（sAVA4）上最端粒的标记，排除了该标记两侧约17 cM处含有FSHD1B基因的端粒标记。
▼ 分子遗传学
de Greef等人（2010）在33名FSHD2患者中发现，所有患者在染色体4q上的许可单倍型4A161上至少携带1个D4Z4重复。平均最短重复次数为 16，比对照组观察到的平均 28 次要短。与对照组相比，FSHD2 患者的 4q 和 10q 染色体 D4Z4 甲基化显着降低，而 FSHD1 患者仅在 4q 染色体上甲基化降低。此外，FSHD2 中甲基化降低的程度显着高于 FSHD1 中观察到的程度；然而，这与严重程度的增加无关。
Van Overveld et al.（2003）表明，在 FSHD1A 病例中，D4Z4 重复序列的收缩导致收缩的 D4Z4 等位基因显着低甲基化。患有 FSHD 的个体在临床上与其他病例相同但 D4Z4 未改变，也存在 D4Z4 低甲基化。这些结果强烈表明 D4Z4 的低甲基化是导致 FSHD1 的表观遗传事件级联中的关键事件。
Zeng等（2009）利用HeLa细胞染色质免疫沉淀（ChIP）发现SUV39H1（300254）介导组蛋白H3（见602810）在赖氨酸9（H3K9）处的三甲基化，以及H3在赖氨酸27处的三甲基化（H3K27），均位于 D4Z4，代表转录抑制性异染色质。在近端 D4Z4 重复区域也存在 H3K4 二甲基化和 H3 乙酰化，标记转录允许的常染色质。与对照组相比，来自 FSHD1（成肌细胞和成纤维细胞）和 FSHD2（成纤维细胞）患者的细胞系中 H3K9 4q 和 10q 位点的甲基化信号均显着降低。1 个等位基因处的 D4Z4 收缩对另一个等位基因处以及 10q 位点处的 H3K9 甲基化显示出显着影响，表明组蛋白修饰具有扩散效应。在 FSHD 细胞中未观察到 DNA 低甲基化，在其他形式的肌营养不良症患者的细胞中未观察到 H3K9 甲基化下降。免疫沉淀研究表明，H3K9 甲基化的缺失会中断 CBX3（604477）和粘连蛋白复合物（参见例如 SCC1, 606462）在该区域的结合。Zeng等人（2009）假设H3K9甲基化的丧失，以及由此导致的CBX3和内聚力的丧失，导致染色质调节的破坏，从而导致远处靶基因的异常去抑制，导致肌肉组织特有的营养不良表型。
SMCHD1 基因突变
Lemmers等人（2012）在19个面肩肱型肌营养不良症1B家族的15个（79%）受影响成员中发现了SMCHD1基因的杂合功能丧失突变（参见例如614982.0001-614982.0005）。7个家族的突变最初通过外显子组测序鉴定，并通过桑格测序证实。突变谱包括小缺失、剪接位点突变和错义突变，导致单倍体不足。患者的D4Z4低甲基化水平低于25%（正常约为50%），一些患者的蛋白印迹分析显示成纤维细胞中SMCHD1蛋白减少。受影响的个体对于 FSHD1 允许的 D4Z4 单倍型也是杂合子或纯合子，该单倍型包含多腺苷酸化信号以稳定骨骼肌中的 DUX4 mRNA。来自正常个体的原代肌管在许可单倍型上具有正常大小和甲基化的 D4Z4 阵列，未显示 DUX4 mRNA。然而，使用RNA干扰将SMCHD1表达降低至约50%会导致DUX4转录激活以及肌管中DUX4蛋白表达的多样化模式。产生的多样化 DUX4 表达模式与 FSHD1 和 FSMD2 肌管培养物中观察到的相似。研究结果表明，SMCHD1 活性对于 D4Z4 超甲基化和 DUX4 的体细胞抑制是必需的，并且当存在许可单倍型时，SMCHD1 的减少会导致表达 DUX4 的 D4Z4 阵列。SMCHD1 突变和允许的 D4Z4 单倍型在家族中孤立分离，表明双基因遗传。在 D4Z4 低甲基化、SMCHD1 突变和允许的 D4Z4 单倍型的 26 名个体中，5 名（19%）无症状，表明不完全外显。
Strafella 等人（2019）对一组 FSHD2 患者的 SMCHD1 基因进行了新一代测序，并在 7 名患者中鉴定出 7 种不同的致病性/可能致病性杂合突变（参见例如 614982.0016-614982.0019）。预计所有突变都会强烈影响蛋白质结构。其中 5 名患者的 D4Z4 片段大小处于临界值（8-10 次重复），另外 2 名患者的 D4Z4 片段大小正常（超过 11 次重复）。Strafella et al.（2019）的结论是，D4Z4 大小的临界值可能是 SMCHD1 突变患者的危险因素或致病修饰因素。
▼ 基因型/表型相关性
Sacconi et al.（2013）发现SMCHD1基因的突变是FSHD1影响家庭疾病严重程度的调节因子。研究了三个具有该疾病家族内临床变异性的不相关家庭。在1个家庭中，一名患有FSHD1的轻度受影响的男性在4A等位基因上携带9个单位的D4Z4重复，但没有SMCHD1突变，而他的轻度受影响的妻子则携带SMCHD1突变（T527M；614982.0006）在正常大小的4A等位基因上，与FSHD2一致。他们受影响更严重的儿子和孙子均在 4A 等位基因上携带 9 个单位的 D4Z4 重复序列以及 T527M SMCHD1 突变，这与同时具有 FSHD1 和 FSHD2 一致。在第二个家庭中，一名患有严重早发表型的男性在 4A 允许等位基因上有 9 个单位的 D4Z4 重复，并且在 SMCHD1 基因中存在突变。他的每个症状较轻的孩子都遗传了一种基因缺陷。在第三个家庭中，一名具有严重表型的男性也被发现在具有 SMCHD1 突变的 4A 允许等位基因上携带 9 个单位的 D4Z4 重复序列。没有从他父母那里得到任何信息。将 SMCHD1 shRNA 转导至 FSHD1 肌管会导致 DUX4 mRNA 水平增加以及已知 DUX4 靶基因的转录激活。这些发现与 SMCHD1 敲低后收缩的 FSHD1 重复序列的进一步染色质松弛一致。Sacconi et al.（2013）得出结论，FSHD1 和 FSHD2 具有共同的病理生理学途径，均会导致骨骼肌中 DUX4 的转录去抑制。
