楊智超醫師
杜顯氏和貝克氏肌肉萎縮症(Duchenne/Becker muscular dystrophy)都是由於X染色體短臂Xp21處的dystrophin基因 (DMD gene)有缺陷所造成的。本基因非常龐大，長達2500kb，內含79 個exon，早在1985年由Dr. Kunkel發現 (1)。之後，有相當多的病人被發現在本基因內有大片段基因缺失(gene deletion) ，迄今證實這是造成此症最常見的原因 (2,3)。
1990年本人利用genomic DNA probe (J-Bir, PERT 87-30, PERT 87-15，PERT 87-1，XJ-1.1和XJ-5.1)及Southern blot hybridization (SBH),於25位病人發現12%的個案有基因缺失的情形 (4)。1991年宋秉文醫師利用PERT 87-1，PERT 87-8，PERT 87-15，XJ-1.1等genomic DNA probe和dystrophin cDNA probe作SBH，結果29位病人以genomic probe都沒有發現基因缺失，但以cDNA probe則發現高達45%有基因缺失 (5)。利用SBH雖然可以偵側到基因缺失，但需要使用較多量的DNA，也往往需要利用放射性同位素，整個檢查過程耗時費力。
國外的研究發現基因缺失最常出現於exon 1至 20以及exon 45至53處，利用2組multiplex PCR大約能偵測95%的基因缺失 (3)，因此multiplex PCR已幾乎完全取代SBH。筆者近三年來利用multiplex PCR從轉介而來的58位病患，總共偵測到35%有大段基因缺失，這個數據遠比國外所報告的60%低很多，可能跟臨床診斷或人種不同有關。根據國外的報告，60%的DMD/BMD病人有基因缺失，5%有gene duplication，另外35%為point mutation所造成。由於dystrophin gene非常龐大，要尋找point mutation相當費時費力，迄今報告出來的共有270種，而且數目還在增加中 (6) ;此外還有一些point mutation位於intron，以目前大家常用的genomic DNA分析，很難發現;勢必要利用肌肉細胞的mRNA，或白血球內極微量的illegitimate mRNA，再定序以RT-PCR合成的cDNA，這方面國內尚未有人報告，有待大家一齊努力。
如果病人的dystrophin基因被發現有exon deletion，則可以確定病人確實罹患DMD/BMD，利用這些資訊也可以用於該家族男性胎兒的產前診斷以及女性帶因者的檢查。對於沒有exon deletion的個案，由於point mutation很不容易檢查，目前大多使用dystrophin基因上面的short tandem repeat (STR)的marker進行連鎖分析。目前我們使用9組STR marker，涵蓋基因5'端至3'端，但由於dystrophin基因很龐大，即使從5'至3'端的recombination rate即達10%，再加上STR marker可能出現homozygous的情形，導致該處的marker為non-informative。所以如果純粹利用STR marker作連鎖分析，偵測帶因者可能有5%的錯誤率。為減少這些錯誤率的發生，女性受測者仍然需要測Creatinine Phosphokinase (CPK)值，以作為是否為帶因者的參考。
在產前診斷方面，除了somatic cell的分析之外，我們也要考慮母親germ cell mosaicism的可能性。換句話說，母親可能只生過一位患童，而且家族成員的DNA的分析也顯示該患童是因為fresh mutation所造成的，但白血球的基因組成並不能完全代表卵細胞的基因組成，所以在下次懷孕時，胎兒仍需要作產前診斷。如果是男胎而且其STR的marker跟上胎的患童相同，可能有20-30%的機率還是罹病。
分子生物學的發展固然提昇了我們對DMD/BMD疾病的診斷正確性，但由於dystrophin基因相當龐大，不同家族的突變皆不相同，STR marker的recombination rate高達10%，homozygous STR的存在以及germ cell mosaicism的事實，DNA的檢查仍有其極限，必須跟臨床症狀的表現、CPK值的測定、家族譜的分析一齊判讀，才能提供家屬最好的協助 (7)。
References:
(1) Kunkel LM, Monaco AP, Middlesworth W, Ochs HD, Latt SA. Specific cloning of DNA fragment absent from the DNA of a male patient with an X chromosome deletion. Proc Natl Acad Sci USA 1985;82:4778-4782.
(2) Koenig M, Hoffman EP, Bertelson CJ, Monaco AP, Feener C, Kunkel LM. Complete cloning of the Duchenne muscular dystrophy (DMD) cDNA and preliminary genomic organization of the DMD gene in normal and affected individuals. Cell 1987;50:509-517.
(3) Beggs AH, Koenig M, Boyce FM Kunkel LM. Detection of 98% of DMD/BMD gene deletions by polymerase chain reaction. Hum Genet 1990;86:45-48.
(4) Ko TM, Chen CF, Chiu HC, Hsieh FJ, Lee TY. Molecular analysis of 25 Chinese families with Duchenne / Becker muscular dystrophy. J Formos Med Assoc 1990; 89:850-856.