一种与CLN8双等位基因变异相关的伴自噬空泡的新型肌病

A novel myopathy with autophagic vacuoles associated with biallelic variants in CLN8

作者信息Ulrika Lindgren, Carola Hedberg-Oldfors, Kittichate Visuttijai, Sara Nordström, Hans Goebel, Anders Oldfors
PMID42503482
发布时间2026-07
DOI10.1111/bpa.70128

实验完整度

研究包含患者临床病理分析、遗传学验证(WGS)、蛋白质组学及超微结构分析等多层级证据,并进行了功能验证。

主要模型

患者骨骼肌活检组织 外周血淋巴细胞 8名正常对照肌肉样本

重点核对

CLN8基因变异c.511C>T (p.P171S)和c.536T>A (p.L179H)的致病性验证 肌肉活检病理学特征,包括自噬空泡、ATP5MC3/SCMAS和LC3共定位 蛋白质组学分析比较患者与8名正常对照的差异表达蛋白 外周血淋巴细胞中指纹状包涵体的电镜观察

摘要

肌纤维中的自噬空泡是几种肌肉疾病的特征性发现,通常提示溶酶体蛋白降解受损。其中一些与直接参与自噬和溶酶体降解的蛋白质缺陷有关。基因CLN8编码一种内质网跨膜蛋白,先前与儿童期发病的神经元蜡样脂褐质沉积症(NCL)相关,NCL是一组溶酶体贮积症。我们描述了一名成人起病的伴自噬空泡的肌病患者的临床特征以及病理学、遗传学和蛋白质组学检查结果,该病与CLN8双等位基因变异相关。一名40岁女性出现癫痫发作,随后出现短暂的肌肉无力和肌痛。肌酸激酶和肌红蛋白水平中度升高。随着时间的推移,她出现进行性肌无力和认知疲劳。肌肉活检显示自噬空泡性肌病,伴有脂肪组织替代和间质结缔组织增多。自噬标志物如溶酶体相关膜蛋白2(LAMP2)、微管相关蛋白1A/1B-轻链3(LC3)和sequestosome1/p62的免疫组织化学染色显著增加,并伴有含线粒体腺苷三磷酸(ATP)合酶亚基c(线粒体ATP合酶膜亚基c基因座3 [ATP5MC3/SCMAS])的曲线样、自发荧光物质在溶酶体中沉积,这在某些形式的NCL(包括CLN8)中具有典型性。血液淋巴细胞显示典型的指纹状包涵体。遗传学分析揭示了CLN8双等位基因变异,c.511C>T;p.P171S和c.536T>A;p.L179H。蛋白质组学分析显示参与自噬、肌肉再生和蛋白质周转的蛋白质上调。与氧化磷酸化相关的蛋白质下调,但ATP5MC3/SCMAS除外,后者显示积累。总之,我们描述了一种新型的伴自噬空泡的肌病,具有蜡样脂褐质沉积症的特征,包括含有ATP5MC3/SCMAS的曲线样、自发荧光物质在自噬体/溶酶体中沉积。该病似乎是CLN8的一种不寻常的成人起病形式。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
成人起病的伴自噬空泡的肌病是否与CLN8基因双等位基因变异相关,并具有神经元蜡样脂褐质沉积症的病理特征?
核心机制
CLN8双等位基因变异导致溶酶体功能障碍,引起自噬标志物增加和ATP5MC3/SCMAS蛋白在自噬体/溶酶体中积累,同时伴有氧化磷酸化和糖原分解蛋白下调。
主要证据
肌肉活检显示自噬空泡性肌病,免疫组化显示LAMP2、LC3、p62增加,ATP5MC3/SCMAS与LC3共定位;电镜显示曲线样物质和自噬空泡;外周血淋巴细胞见指纹状包涵体;蛋白质组学显示自噬和肌肉再生相关蛋白上调,OXPHOS蛋白下调但ATP5MC3/SCMAS上调。
研究意义
该研究描述了一种新的成人起病的CLN8相关肌病,扩展了CLN8相关表型谱,提示在涉及多器官系统症状的患者中,肌肉活检、外周血淋巴细胞电镜和基因检测对NCL诊断的重要性。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床评估与病例报告

描述患者的临床表现、疾病进展和实验室检查结果。

对患者进行了详细的临床评估,包括神经系统检查、实验室检查(CK、肌红蛋白等)、影像学检查和神经心理学评估。

2

肌肉活检与组织病理学分析

评估肌肉组织的病理学特征,包括自噬空泡、蛋白沉积和超微结构。

对股外侧肌进行活检,进行常规组织化学、酶组织化学和免疫组织化学染色,以及电镜检查。

3

基因分析

鉴定与疾病相关的遗传变异。

从肌肉标本提取DNA,进行全基因组测序,分析NCL和肌病相关基因的变异。

4

蛋白质组学分析

比较患者与对照组肌肉蛋白质表达差异,揭示疾病相关的分子通路。

提取肌肉蛋白,使用TMTpro标记和LC-MS3进行定量蛋白质组学分析,并进行生物信息学分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
IlluminaIllumina--
TMTpro 18-plex等压质量标记试剂Thermo Fisher Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
肌肉活检与组织病理学
肌肉活检的具体技术和染色方法;免疫组化所用抗体及其稀释度;电镜样品的固定和制备方法。
阅读提示:Methods 2.1, Figure legends 2和3
遗传分析
全基因组测序的文库制备和测序平台;变异过滤和致病性评估的标准。
阅读提示:Methods 2.2, Results 3.3, Figure 4
蛋白质组学分析
蛋白质提取和标记的具体条件;LC-MS3的参数;差异表达蛋白的筛选标准。
阅读提示:Methods 2.3, Results 3.4, Figure 5