張 欣，李光健，林衛(wèi)紅

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，吉林 長春 130021)

癲癇是由不同病因引起腦部神經(jīng)元高度同步化，且常具有自限性的異常放電，以發(fā)作性、短暫性、重復(fù)性和刻板性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常為特征的綜合征。神經(jīng)元之間的電活動(dòng)平衡主要由興奮性和抑制性活動(dòng)相互牽制形成，離子通道是擔(dān)負(fù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性活動(dòng)即神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏膫鲗?dǎo)以及神經(jīng)元間突觸信號(hào)的傳遞的核心構(gòu)件，任何離子通道的異常都有可能異化通道蛋白的正常功能，從而導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)電活動(dòng)的失衡最終誘發(fā)異常同步化放電，引起癲癇發(fā)作。KCNTl基因編碼鈉離子(Na+)門控鉀離子(K+)通道[1]。2012年HERON等[2]首次報(bào)道KCNT1突變所致癲癇。近年來研究[3-5]顯示：KCNT1基因與多種局灶性癲癇綜合征或具有癲癇表現(xiàn)的疾病有關(guān)。為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)KCNT1基因相關(guān)癲癇，引起臨床醫(yī)生的重視，現(xiàn)將該病的研究進(jìn)展做一綜述。

1 KCNT1基因及其功能

KCNT1 又稱Kna1.1[6],除胼胝體和黑質(zhì)外，該基因在大腦內(nèi)高度表達(dá)，其中腦干、小腦和嗅球中表達(dá)最為明顯[7]。該基因位于人類染色體9q34.3，共有31個(gè)外顯子，編碼1個(gè)含有1 235種氨基酸殘基的Na+激活的K+通道(Na+activated K+channel)的α亞基，是目前已知最大的K+通道亞基，該通道由6個(gè)跨膜片段(S1～S6)組成，S5和S6形成孔道，C末端區(qū)域?yàn)镵+傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域(regulators of K+conductance,RCK)和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)結(jié)合結(jié)構(gòu)域[8]，其中RCK由2個(gè)K+結(jié)構(gòu)域電導(dǎo)調(diào)節(jié)器組成，當(dāng)Na+濃度升高時(shí)構(gòu)象變化[9]；NAD+結(jié)合結(jié)構(gòu)域則通過NAD+的濃度改變調(diào)節(jié)通道對(duì)Na+的需求量[10]，C末端結(jié)構(gòu)通過與FMRP蛋白相互作用調(diào)節(jié)通道的開放，導(dǎo)致重復(fù)激發(fā)后的緩慢的超級(jí)化，從而參與細(xì)胞的信號(hào)調(diào)控[11]。

KCNT1與KCNT2同為編碼Na+激活K+通道家族蛋白的基因，有76%的結(jié)構(gòu)相似性，兩者共同形成一個(gè)四聚體通道，介導(dǎo)一系列神經(jīng)元細(xì)胞的鈉敏感性鉀電流[8]。既往認(rèn)為KCNT2突變會(huì)產(chǎn)生與KCNT1突變相似的表現(xiàn)，但近期研究[12-13]表明：KCNT1與KCNT2基因的表達(dá)模式及功能有差異，并不會(huì)產(chǎn)生上述表現(xiàn)。目前KCNT1的功能已得到初步闡明，但其具體機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。

2 KCNT1基因的致病機(jī)制

近年來，KCNT1突變所致癲癇的機(jī)制備受關(guān)注，迄今為止所描述的24個(gè)癲癇相關(guān)KCNT1突變都是錯(cuò)義突變，大部分位于KCNT1蛋白的功能域(圖1，見插頁一)，少部分位于功能域附近，如p.arg1106gln。其中位于NAD+結(jié)合結(jié)構(gòu)域突變的患者往往表現(xiàn)出更嚴(yán)重的臨床癥狀[10]。

KCNT1通道亞單位參與動(dòng)作電位后的緩慢超極化及動(dòng)作電位重復(fù)激發(fā)后的緩慢超極化，在KCNT1突變患者中，由于K+電流的增強(qiáng)導(dǎo)致長時(shí)間超極化，導(dǎo)致神經(jīng)元興奮及抑制失衡，從而誘發(fā)癲癇[14]。2015年BAUSCH等[15]通過小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)：KCNT1突變導(dǎo)致小鼠運(yùn)動(dòng)減少，反向?qū)W習(xí)記憶力和適應(yīng)新環(huán)境的能力受損，但未出現(xiàn)癲癇發(fā)作。但采用人KCNT1轉(zhuǎn)錄物進(jìn)行體外功能研究[16]表明：在KCNT1突變患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)電流幅度增強(qiáng)3～22倍。除突變P.Phe932ile外，所有突變位點(diǎn)均表現(xiàn)出通道功能的增加，導(dǎo)致癲癇發(fā)作[16-17]。不同KCNT1亞型的電生理特性導(dǎo)致KCNT1突變的不同表現(xiàn)，KCNT1通道有2個(gè)亞型，分別為Slack-A和Slack-B[6]。Slack-A去極化后可被迅速激活，由于突變導(dǎo)致Slack-A功能的增加導(dǎo)致更快速的去極化，從而導(dǎo)致整個(gè)大腦動(dòng)作電位的神經(jīng)元放電率增高，這可能是某些癲癇患者癲癇發(fā)作的原因之一；Slack-B在額葉皮質(zhì)中廣泛表達(dá)，突變導(dǎo)致其功能破壞，且緩慢的激活促使神經(jīng)元節(jié)律性放電，從而誘發(fā)癲癇發(fā)作[8,18]。

KCNT1突變患者往往伴有智力和精神障礙，KCNT1突變導(dǎo)致與FMRP蛋白相互作用的異常目前認(rèn)為與患者的認(rèn)知精神障礙有關(guān)[19],當(dāng)人類缺少FMRP蛋白時(shí)會(huì)導(dǎo)致脆性X綜合征，多表現(xiàn)為中度到重度的智力障礙、言語障礙和大耳朵等，具體致病機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

3 KCNT1相關(guān)癲癇的臨床研究進(jìn)展

3.1 KCNT1基因相關(guān)的遺傳性局灶性癲癇

遺傳性局灶性癲癇是一類具有單基因遺傳特點(diǎn)的局灶性癲癇綜合征，近年來隨著基因檢測技術(shù)的發(fā)展，有2種KCNT1相關(guān)的遺傳性局灶性癲癇被報(bào)道，分別為嬰兒惡性遷移部分發(fā)作癲癇和常染色體顯性遺傳夜間額葉癲癇(autosomal dominant nocturnal frontal lobe epilepsy, ANDFLE)。

3.1.1 嬰兒惡性遷移部分性發(fā)作癲癇 嬰兒惡性遷移部分性發(fā)作癲癇也稱嬰兒癲癇伴游走性局灶性發(fā)作(epilepsy of infancy with migrating focal seizures,EIMFS)由COPPOLA等于1995年首次報(bào)道[20],該病發(fā)病率低，臨床表現(xiàn)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①出生后6個(gè)月內(nèi)起病;②頻繁的、游走性的和多種類型的局灶性發(fā)作;③發(fā)作期腦電圖表現(xiàn)為游走性和多灶性放電;④智力、運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后或倒退;⑤對(duì)抗癲癇藥物療效不佳;⑥通常預(yù)后不良,死亡率高；⑦查體及影像學(xué)檢查多無特異表現(xiàn)[21-22]。EIMFS預(yù)后不良，部分患兒死亡原因?yàn)椴l(fā)感染和呼吸系統(tǒng)衰竭，部分患兒死于癲癇性猝死和癲癇持續(xù)狀態(tài)。

目前已發(fā)現(xiàn)8個(gè)EIMFS的致病基因，分別為KCNT1、SCN1A、SCN2A、SCN8A、PLCB1、SLC25A22、TBC1D24和SLC12A5[20]，國內(nèi)外共報(bào)道38例KCNT1陽性的EIMFS患兒，共18種突變，均為錯(cuò)義突變。BARCIA等[23]首次通過全外顯子組測序法對(duì)12例EIMFS患兒KCNT1基因進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)6例患兒存在該基因的突變 (P.Ar9428Gln 3例，P.Ala934Thr、P.Ar9474His和P.Ile760Met 各1例)，該基因突變影響KCNT1的C末端區(qū)域，導(dǎo)致K+通道的結(jié)構(gòu)性激活，使通道功能增強(qiáng)。2013年ISHII等[24]發(fā)現(xiàn)2例EIMFS 患兒有KCNT1基因錯(cuò)義突變，分別為C.862G>A/p.Gly288Ser，該突變影響KCNT1離子通道的結(jié)構(gòu)蛋白，使K+通道功能增加。2015年MOLLER等[25]報(bào)道了10例 KCNT1基因突變的EIMFS患兒(P.Gly288Ser 3例， P.Ar9398Gin 2例，P.His257Asp、P.Ar9262Gln、P.Ar9428Gln、 P.Ala934Thr和P.Ar9950Gln各1例)；同年OHBA等[26]通過基因測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)11例KCNT1突變患者，其中有9例為EIMFS。2016年LIM等[8]研究發(fā)現(xiàn)： KCNT1基因突變陽性率可達(dá)39%(28/71)，為EIMFS的主要致病基因。2017年MADAAN等[27]及KAWASAKI等[28]研究發(fā)現(xiàn)：KCNT1突變的EIMFS除有較嚴(yán)重的癲癇外，還多伴有其他并發(fā)癥，如心力衰竭和咯血等。

EIMFS患者致病基因來自有著種系嵌合體或表型較輕的雜合子的非患病父母[10]。因此臨床上多數(shù)患者可能為陰性家族史，需臨床醫(yī)生根據(jù)患者的臨床癥狀及輔助檢查綜合診斷，及早行基因檢測，以防止漏診和誤診。

3.1.2 ADNFLE ADNFLE于1981年首先由LUGARESI等[29]報(bào)道，是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的致病基因的癲癇綜合征，其發(fā)作特點(diǎn)為夜間成串、刻板且短暫發(fā)生的運(yùn)動(dòng)發(fā)作(20～50s)[30]，查體及影像學(xué)檢查多無異常，發(fā)作期腦電圖多表現(xiàn)為額區(qū)或以額區(qū)為主的局灶性或繼發(fā)全面性癇樣放電，常見的節(jié)律為陣發(fā)性棘(尖)波或者棘(尖)慢波,棘波多為8～11Hz，發(fā)作間期腦電圖多正常，睡眠期腦電圖偶爾可見癲癇樣放電[10]。KCNT1突變的ADNFLE患者通常有更嚴(yán)重的臨床癥狀，包括較早的癲癇發(fā)作年齡、更頻繁的癲癇發(fā)作、智力及精神障礙、抑郁、焦慮、注意力缺陷和多動(dòng)癥[8]。

迄今為止，已鑒定出ADNFLE的可能致病基因有CHRNA4、CHRNB2、CHRNA2、KCNT1、DEPDC5和CRH，目前已發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致ADNFLE的KCNT1突變位點(diǎn)有c.862G>A、c.2386T>C、c.2688G>A和c.2782C>T。2012年HERON等[2]應(yīng)用全基因組外顯子測序技術(shù)結(jié)合連鎖定位分析發(fā)現(xiàn)KCNT1為可能的ADNFLE致病基因,2014年MILLIGAN等[18]利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)檢測發(fā)現(xiàn)KCNT1突變導(dǎo)致錐體神經(jīng)元的放電頻率增加、中間神經(jīng)元興奮性抑制減弱使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)去抑制，從而引起癲癇發(fā)作，2015年MOLLER等[25]發(fā)現(xiàn)了1例KCNT1突變的ADNFLE的散發(fā)病例，強(qiáng)調(diào)在偶發(fā)環(huán)境中均可能會(huì)出現(xiàn)KCNT1突變[25]。2017年EVELY等[31]通過全外顯子測序的方法首次證實(shí)KCNT1突變導(dǎo)致通道的膜表達(dá)明顯降低。

與EIMFS不同的是，ADNFLE患者的致病基因多遺傳自同樣患病的父母[10]，若家族史為陰性的ADNFLE患者臨床需考慮是否未識(shí)別家系成員的疾病，或是外顯率降低，也可能為患者新發(fā)突變或父母是種系嵌合體，需進(jìn)一步行基因檢測。

3.2 KCNT1基因相關(guān)的其他癲癇

隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的KCNT1基因突變導(dǎo)致的癲癇被發(fā)現(xiàn)，West 綜合征是嬰兒期常見的兒童癲癇腦病，以3～6個(gè)月為發(fā)病高峰，臨床上以抽搐發(fā)作伴精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩為特征，已發(fā)現(xiàn)的病因多為結(jié)構(gòu)性異常[32]。日本研究者OHBA等[26]于2015年發(fā)現(xiàn)1例West綜合征患者存在KCNT1突變(c.1421G>A)，雖然目前僅發(fā)現(xiàn)1例West綜合征患者存在該基因突變，但根據(jù)該病的遺傳異質(zhì)性，應(yīng)將KCNT1基因列入該病的致病基因中。

Ohtahara綜合征(Ohtahara syndrome)又稱大田原綜合征，發(fā)病率低，其主要特點(diǎn)為出生3個(gè)月內(nèi)特別是新生兒期發(fā)病，患者多為先天性的腦結(jié)構(gòu)異常，臨床表現(xiàn)多為頻繁的成串或單次強(qiáng)直痙攣發(fā)作，腦電圖上表現(xiàn)為清醒和睡眠中均可見到的爆發(fā)抑制波形，治療困難，預(yù)后差[33]。1例Ohtahara綜合征患者被發(fā)現(xiàn)存在KCNT1錯(cuò)義突變(p.Ala966Thr)[25]，該突變使通道電流大幅增加，導(dǎo)致患者嚴(yán)重的癲癇發(fā)作。

ARAI-ICHINOI 等[34]在1例嚴(yán)重遲發(fā)性髓鞘形成患者、1例有難治性癲癇的白質(zhì)腦病患者和2例髓鞘發(fā)育不良患者(其初始癥狀均為癲癇)中，經(jīng)基因測序的方法鑒定了新發(fā)性KCNT1雜合子突變；2018年SHI等[35]在1例良性癲癇伴中央顳區(qū)棘波(BECT)患者中發(fā)現(xiàn)KCNT1突變；2019年RUBBOLI等[36]發(fā)現(xiàn)1例KCNT1突變患者有腦皮質(zhì)發(fā)育不良，并認(rèn)為KCNT1相關(guān)癲癇致病機(jī)制除了離子通道的異常外，還與突變所致的皮質(zhì)發(fā)育畸形有關(guān)；2019年JIA等[37]在1例診斷為Lennox-Gastaut綜合征患者中發(fā)現(xiàn)KCNT1突變。上述發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明KCNT1突變具有多樣的表型，可引起廣泛多樣的癲癇。

3.3 KCNT1基因相關(guān)癲癇的臨床特點(diǎn)

根據(jù)現(xiàn)有的KCNT1相關(guān)癲癇的病例報(bào)道，總結(jié)出該類疾病總體上有以下幾個(gè)特點(diǎn):①多為常染色體顯性遺傳；②表型多樣，KCNT1基因突變既可以導(dǎo)致皮質(zhì)發(fā)育不良，又可以導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)正常的癲癇綜合征[10]；③多為局灶性發(fā)作，臨床癥狀重，起病年齡??；④多伴有精神行為異常；⑤抗癲癇藥物療效相對(duì)較差；⑥多伴有先天性發(fā)育異常[38]。

4 KCNT1基因相關(guān)的其他疾病

KCNT1作為在全身廣泛分布的K+通道，與心臟節(jié)律有密不可分的關(guān)系，2014年1例診斷為心律不齊-布魯加達(dá)綜合征(BRS)患者通過基因測序的方法發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的KCNT1雜合子錯(cuò)義突變P.arg1106gln[39]。2015年MOLLER等[25]報(bào)告了KCNT1突變的ADNFLE患者具有類似于BRS的心律失常特征，且同一家族的另一成員死于突發(fā)性癲癇(SUDEP)。上述研究[39-40]表明：KCNT1突變可能參與了心臟動(dòng)作電位調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致心律失常。

在癲癇患者中發(fā)現(xiàn)了2個(gè)已知的多引起心律失常的SCN5a和KCNH2基因突變。2009年AURLIEN等[41]在1例特發(fā)性癲癇患者中發(fā)現(xiàn)SCN5a基因突變，經(jīng)過隨訪得知該患者死于SUDEP，后續(xù)在有著BRS患者和癲癇患者的家族中發(fā)現(xiàn)SCN5a突變[41]。2010年HERON等[42]在1例有著癲癇和長QT綜合征(LQTS)的患者中發(fā)現(xiàn)SCN5a基因突變。2009年JOHNSON等[43]報(bào)道了1例KCNH2基因突變導(dǎo)致的LQTS患者，該患者同時(shí)伴有癲癇發(fā)作。由此可見，遺傳導(dǎo)致的癲癇和心律失常之間有密切聯(lián)系，需要進(jìn)一步的研究來闡明其中的關(guān)系，同時(shí)建議存在KCNT1基因突變所致癲癇的患者完善心臟相關(guān)輔助檢查。

5 KCNT1基因相關(guān)癲癇對(duì)臨床工作的啟示

局灶性癲癇是癲癇中最常見的類型，自1995年首個(gè)局灶性癲癇致病基因CHRNA4被鑒定以來，隨著基因測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的致病基因被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。近年來國內(nèi)相關(guān)的病例報(bào)道提示KCNT1基因突變?cè)谖覈巳褐锌赡懿⒎呛币?，由于其臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣且不典型，需在臨床工作中高度重視。

KCNT1呈不完全外顯率。2015年OHBA等[26]報(bào)道1例早發(fā)性癲癇性腦病(EOEE)患者母親是正常人，經(jīng)檢測含KCNT1基因突變的種系嵌合體，其血液、唾液和指甲樣本中的含量為14%～29%，結(jié)果表明：KCNT1基因突變的表現(xiàn)形式多樣，從完全正常的個(gè)體到ADNFLE，到臨床癥狀重、死亡率高且預(yù)后不良的疾病，如惡性游走性部分性癲癇(MMFSI)或其他EOEE。這不僅僅歸因于突變位點(diǎn)不同導(dǎo)致產(chǎn)生不同氨基酸，同時(shí)也歸因于KCNT1基因突變多樣化的表型，即使是在單一家族中，基因相似且突變位點(diǎn)相同的患者仍表現(xiàn)出差異較大的臨床癥狀。因此，在臨床上需注意KCNT1基因突變的存在，遇到可疑病例應(yīng)及早行基因檢測，以助患者早期的診斷治療，同時(shí)有助于對(duì)該基因進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

KCNT1基因相關(guān)癲癇患者中藥物難治性癲癇的比例相對(duì)較高，而目前其治療方面的研究仍較少，KCNT1相關(guān)的癲癇通常對(duì)常規(guī)抗癲癇藥不敏感，司替戊醇、苯二氮卓類、左乙拉西坦和生酮飲食通常療效良好，奎尼丁作為K+通道阻滯劑可改善異常的通道功能，從而達(dá)到治療效果。3例KCNT1基因突變的藥物難治性癲癇患者接受奎尼丁治療，2例MMFSI患者在奎尼丁治療后癲癇嚴(yán)重程度及發(fā)作頻率明顯改善，其中1例患者在用藥后4個(gè)月內(nèi)無癲癇發(fā)作，另外1例患者癲癇發(fā)作頻率降低80%，該2例患者的生長發(fā)育同樣有所改善[44]。2018年YOSHITOMI等[45]報(bào)道了4例KCNT1基因突變所致癲癇，給予患者奎尼丁治療后，僅有1例患者癲癇發(fā)作頻率下降，但隨著劑量的增加，有2例患者出現(xiàn)心律失常。因此，在使用奎尼丁時(shí)必須謹(jǐn)慎，奎尼丁作用于多個(gè)K+通道，包括心臟中的K+通道，可能導(dǎo)致延長QT間期，導(dǎo)致心律失常[46]。2018年NUMIS等[47]對(duì)4例KCNT1基因突變所致EIMFS患者給予奎尼丁治療，無明顯治療效果。MULLEN等[48]研究證實(shí)：奎尼丁對(duì)成人和青少年ADNFLE患者治療無效且可導(dǎo)致心臟驟停等不良后果，因此，對(duì)于KCNT1基因突變的癲癇患者仍需尋找一種比奎尼丁更安全、更有效、有良好血腦屏障穿透能力和更有針對(duì)性的替代藥物。

綜上所述，KCNT1基因相關(guān)癲癇作為由離子通道編碼基因突變引起的遺傳性局灶性癲癇，具有許多不同于經(jīng)典的遺傳性癲癇的特征。盡管KCNT1基因相關(guān)癲癇已日益受到關(guān)注，但其復(fù)雜的臨床表現(xiàn)和遺傳方式仍給該病的診斷和治療帶來挑戰(zhàn)。隨著基因檢測技術(shù)的進(jìn)步和癲癇遺傳學(xué)研究的進(jìn)展，進(jìn)一步了解KCNT1基因相關(guān)癲癇致病機(jī)制和針對(duì)鉀離子通道開展精準(zhǔn)治療研究，具有重要的臨床指導(dǎo)意義。