媒体中心
时刻与您分享我们的一点一滴
打破常规!DMD基因外显子缺失的男性一定发病么?
来源:捷易生物 发布日期:2026-07-27 浏览次数:12次

DMD基因编码肌营养不良蛋白(dystrophin),该蛋白在骨骼肌和心肌的结构完整性维持中发挥关键作用,其变异可导致杜氏肌营养不良(DMD)、贝克肌营养不良(BMD)及相关扩张型心肌病。DMD是临床最常见的儿童致死性遗传性肌病,主要累及男性,发病率约为1/3500~1/6000活产男婴。长期以来,携带DMD基因半合子致病变异的男性被认为几乎完全外显。然而,2026ACMG国际会议报告的两项研究对这一认识提出了重要修正。


图片

DMD基因和肌营养不良蛋白亚型的结构。DMD基因通过使用替代启动子和不同剪接产生多种异构体PMID:40596735


图片

两项研究:父系遗传的DMD基因外显子缺失




第一项研究报道了三个不相关家系,其中发现涉及45-60、49-51号外显子的框内缺失,均遗传自母系外祖父。这三个家族中共11名DMD基因缺失患者,包括3名女性(35-42岁)、她们的父亲(66-67岁)以及她们的6个儿子(7-15岁)。人惊讶的是,三名66-67岁的外祖父完全无症状,血清肌酸激酶(CK)水平正常,且无扩张型心肌病。除2名女性和其中4名孩子有过轻度的活动后疲劳外,神经肌肉体格检查均正常。在心脏超声检查中,除了1名42岁的女性外,其他人均未发现扩张型心肌病。


第二项研究通过PGT-M队列的回顾性分析,研究了DMD相关疾病PGT-M的患者群体中,父系遗传的发生频率,研究显示:在30例父系遗传DMD变异的家系中,23例(76.7%)的外祖父在遗传咨询时完全无症状这些无症状携带者涉及的变异包括点突变、缺失和重复,其中49-51及48-51号外显子缺失在无症状组中反复出现


图片

基因型-表型复杂性与潜在分子机制




上述无症状携带者均携带框内缺失。按照经典的“阅读框法则”,框内缺失通常预测为较轻的BMD表型,框外缺失则预测为重症DMD,该法则可解释约91%的病例。但现实远比预测复杂——仍有近9%的患者不符合该法则,基因的5'端与3'端是该法则失效的高发区域。


图片1(18).png

(来源:PMID:38682751)


这种例外现象涉及两个可能机制:


其一,自发性外显子跳跃。即使变异在DNA水平上预测会破坏阅读框,mRNA剪接过程中有时可跳过突变外显子,从而恢复阅读框,产生部分功能蛋白。例如,外显子45的框外缺失本应导致重症DMD,但因内含子44断点具有剪接沉默子活性,可诱导低频率的内源性外显子44跳跃,恢复阅读框,使患者表现为轻症,且行走能力丧失显著延迟。此外,无义介导的mRNA降解(NMD)机制并非绝对严格它能够降解含有提前终止密码子的转录本,从而相对富集那些通过跳跃而恢复完整阅读框的转录本。


其二,下游翻译重启。DMD基因含有多个内部启动子,外显子6内有两个替代起始密码子(对应第124、128位氨基酸),外显子8内有三个(对应第230、253、272位氨基酸)。当5'端存在截短突变时,核糖体可通过内部核糖体进入位点(IRES)机制在外显子6处启动替代性翻译。该IRES具有肌肉细胞选择性,产生的蛋白仅缺失前5个外显子,仍保留显著功能,表现为极轻的BMD表型。


图片
同一变异在不同个体中的表型差异


即便突变的阅读框属性一致,同一变异仍可导致截然不同的临床结局。这种表型异质性在孟德尔遗传病中并不少见,DMD基因外显子49-51框内缺失为例,既往文献中该变异分别见于DMDBMDX连锁扩张型心肌病及无症状个体。导致宽泛表型谱的因素可归纳为三类:


遗传修饰因子——目前已鉴定出多个DMD修饰因子,如SPP1、LTBP4等基因的多态性,通过调控炎症、纤维化和心肌功能影响临床表现。


表观遗传调控——DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA的表观遗传调控可影响蛋白表达水平及肌肉再生能力。同一缺失在不同个体中可能伴随不同程度的相邻外显子额外跳跃,若因此破坏阅读框,则可表现为DMD。


随机性——女性携带者中X染色体失活比例的极端偏移可使症状从无症状跨越至DMD;男性中发育过程的随机事件亦可影响蛋白表达。


图片1(19).png

(来源:PMID: 38682751,具有宽泛表型谱的常见DMD基因缺失重复)


图片
临床启示


这些发现提示,并非所有DMD基因外显子缺失均具有完全外显性,特定类型的框内缺失可能允许产生部分功能的内源性抗肌萎缩蛋白,或存在修饰基因、表观遗传等尚未明确的保护因素,从而显著减轻甚至消除临床表型。


而在遗传咨询中,当发现母系遗传的DMD基因缺失时,且母系外祖父(孩子的姥爷)没有任何症状时,基因检测的范围不能仅局限于外祖母,对外祖父的检测同样具有重要价值。若高龄男性外祖父携带相同变异却无症状,该信息将为家系内其他携带者的预后评估提供关键参考,亦有助于指导孕期管理决策。


参考资料:

1.https://www.gimopen.org/article/S2949-7744(26)00273-6/fulltext

2.https://www.gimopen.org/article/S2949-7744(26)00637-0/fulltext

3. Pickart AM, Martin AS, Gross BN, Dellefave-Castillo LM, McCallen LM, Nagaraj CB, Rippert AL, Schultz CP, Ulm EA, Armstrong N. Genetic counseling for the dystrophinopathies-Practice resource of the National Society of Genetic Counselors. J Genet Couns. 2025 Feb;34(1):e1892. doi: 10.1002/jgc4.1892. Epub 2024 Apr 29. PMID: 38682751.

4. Okubo M. Molecular genetics of dystrophinopathy. J Hum Genet. Published online July 2, 2025. doi:10.1038/s10038-025-01357-7

5. Bello L, Hoffman EP, Pegoraro E. Is it time for genetic modifiers to predict prognosis in Duchenne muscular dystrophy?. Nat Rev Neurol. 2023;19(7):410-423. doi:10.1038/s41582-023-00823-0


分享:
客服微信
咨询电话
咨询电话:400-8228-027
微信公众号
捷易生物(科研内容)
捷易医学(临床检测)
QQ咨询
QQ号码:3267601874