李慧娟,程 銳,鄭 幗,曹兆蘭,吳 越,茅曉楠,丁 樂*
1南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院新生兒醫(yī)療中心,2神經(jīng)內(nèi)科,江蘇 南京 210008
吡哆醇依賴性癲癇(Pyridoxine dependent epi?lepsy,PDE)是一種罕見的常染色體隱性遺傳病,最早于1954年報道,典型病例于新生兒期或嬰兒早期起病,表現(xiàn)為抗癲癇藥難以控制的反復(fù)癲癇發(fā)作,而應(yīng)用維生素B6(vitamin B6,VB6)可控制病情?,F(xiàn)已明確醛脫氫酶7家族成員A1(aldehyde dehydroge?nase 7 family member A1,ALDH7A1)基因突變是PDE的病因[1]。
患兒,女,40 d,因“反復(fù)抽搐37 d”入院?;純?7 d 前無誘因下出現(xiàn)抽搐發(fā)作,表現(xiàn)為四肢強直抖動,持續(xù)約1 min,無口吐泡沫,無面色青紫,至我院新生兒科病房住院治療,期間給予“苯巴比妥,VB6”等對癥治療18 d,未再抽搐后口服“苯巴比妥”出院。出院后1 周患兒再次出現(xiàn)抽搐發(fā)作,表現(xiàn)為雙眼緊閉或上翻,兩側(cè)肢體交替抖動,持續(xù)數(shù)十秒至1 min左右緩解。患兒系G1P1,足月因“相對頭盆不稱”剖宮產(chǎn)娩出,出生體重3.68 kg,Apgar 評分1 min 8 分,5 min 9 分,羊水清。父母體健,否認家族遺傳性疾病史。入院體格檢查:神清,反應(yīng)可,面容無特殊,前囟平軟,雙外耳無畸形。心肺腹未及異常;四肢肌力肌張力正常,原始反射均存在。相關(guān)輔助檢查:血糖、血電解質(zhì)、血氨、血氣分析、血生化均未見異常;血尿遺傳代謝未見明顯異常。頭顱MRI提示腦白質(zhì)含水量偏高,雙額顳部顱板下間隙寬,兩側(cè)側(cè)腦室飽滿。視頻腦電圖提示異常小嬰兒腦電圖,腦電發(fā)育中度延遲(后頭部δ刷,QS期交替圖形),左側(cè)顳區(qū)為主多灶尖波發(fā)放、尖慢波、尖形慢波發(fā)放,睡眠期著。基因診斷明確后停用苯巴比妥,予VB6 7.5 mg/(kg·d)口服,隨訪2 個月未有抽搐發(fā)作。因患兒年齡小,其運動智力發(fā)育需進一步隨訪評估,目前尚無確切結(jié)論。
為明確病因,經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核及患兒父母知情同意后,抽取患兒及其父母外周血2 mL,送北京智因東方科技有限責(zé)任公司行基因檢測。從患兒及其父母血中提取3~5 μg DNA,并將其打斷、擴增,建立含目標基因的全基因組文庫,經(jīng)生物素標記的探針與文庫DNA雜交,最后用磁力架吸附攜帶目的基因的磁珠,洗脫純化,富集目的基因,利用Illumina NextSeq 500 行高通量測序(覆蓋度一般為98%,平均深度不小于×200),并進行分析,找出相關(guān)可能致病基因的所有突變信息,最后分析家系相關(guān)基因。患兒攜帶ALDH7A1 復(fù)合雜合變異,母親來源突變?yōu)閏.1279G>C,父親來源突變?yōu)閏.328C>T,結(jié)合該病系常染色體隱性遺傳,確診PDE(圖1)。
圖1 患兒及父母的ALDH7A1突變位點
以“吡哆醇依賴性癲癇”“ALDH7A1”為關(guān)鍵詞,檢索中國知網(wǎng),萬方,Pubmed 數(shù)據(jù)庫等。通過文獻閱讀,將目前見刊報道的52例及本例,即共53例國人PDE患兒,總結(jié)如下。其中,男31例,女21例,性別不詳者1 例;32 例有出生史異常,發(fā)生率約63%(32/51,53 例中有2 例未提供出生相關(guān)資料),主要異常出生史包括缺氧缺血性腦病/窒息/低Apgar 評分,羊水污染和異常胎動;在有發(fā)作類型描述的25例中,20例表現(xiàn)為局灶運動發(fā)作,3例表現(xiàn)為局灶運動或強直振攣發(fā)作,僅1例單純表現(xiàn)為強直陣攣發(fā)作;頭顱影像學(xué)及腦電圖表現(xiàn)缺乏特異性。根據(jù)其中24 例病例資料統(tǒng)計,起病時間為生后2 h~13 個月,中位數(shù)為8 d;延遲診斷時間為15 d~7 年8 個月,中位數(shù)為5 個月;根據(jù)11 例患兒確診前抗癲癇藥應(yīng)用情況統(tǒng)計,平均用藥種類達3.7種,其中1例患兒除外先后應(yīng)用的8種抗癲癇藥,還接受了生酮飲食治療;VB6治療的維持劑量波動在2.6~15 mg/(kg·d);在隨訪的51 例患兒中,48 例出現(xiàn)了精神運動發(fā)育落后,發(fā)生率高達94%。目前已報道53 例患兒中,基因確診者50 例。共計包含23 種突變位點,其中23(46%)例患兒有IVS11+1G>A 突變,為我國人群熱點突變。
VB6包括吡哆醇、吡哆胺和吡哆醛,以及相應(yīng)的磷酸吡哆醇、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛(pyridoxal 5’?phosphate,PLP)。磷酸吡哆醇(胺)在磷酸吡哆醇(胺)氧化酶(pyridoxal 5’?phosphate oxidase,PNPO)作用下生成PLP[2]。PLP參與生成多種神經(jīng)遞質(zhì),調(diào)控中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。ALDH7A1 編碼α?氨基己二酸半醛(α?aminoadipic semialdehyde,α?AASA)脫氫酶,該基因突變導(dǎo)致α?AASA累積。Δ1?四氫吡啶?羧酸(pyrroline 6’carboxylate,P6C)水平隨α?AASA 升高,結(jié)合PLP 使之有效濃度降低,阻斷神經(jīng)遞質(zhì)生成,與α?AASA 的毒性作用共同導(dǎo)致PDE 患兒反復(fù)癲癇發(fā)作。大劑量補充VB6 可增加PLP 濃度,發(fā)揮部分治療作用。
兒童癲癇表現(xiàn)多種多樣[3],PDE 主要表現(xiàn)為生命早期的反復(fù)癲癇發(fā)作,而發(fā)作表現(xiàn)以及腦電圖表現(xiàn)均缺乏特異性。約1/3 患兒表現(xiàn)不典型,可表現(xiàn)為起病晚,停用VB6 后可較長時間不發(fā)作等[4]。推測原因可能是這部分患兒的ALDH7A1基因突變未造成α?AASA 脫氫酶的完全失活,疾病嚴重程度降低,起病趨于緩慢。雖然多項研究表明PDE患兒胼胝體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,表現(xiàn)為容積縮小,尤其是后極部[5-6];功能MRI(functional MRI,fMRI)還揭示了PDE患兒存在記憶、體感以及聽覺神經(jīng)傳導(dǎo)受損[7],但國內(nèi)病例未見相關(guān)報道。以上非特異性表現(xiàn)均導(dǎo)致了該病診斷困難。國人病例中約63%有出生史異常,主要與圍產(chǎn)期缺氧有關(guān)。除外個別病例,大多數(shù)患兒于新生兒期起病,但延遲診斷時間最長可達數(shù)年。需要關(guān)注的是我國PDE 患兒的精神運動發(fā)育落后比例(94%)較國外(75%)高[8],其中可能混雜有部分患兒圍產(chǎn)期缺氧所致的不良結(jié)局,提示在該病的診治以及圍產(chǎn)期管理中均有提升空間;且盡早診斷可以減少抗癲癇藥的不必要應(yīng)用,目前僅1 例需要丙戊酸鈉共同控制病情,其余患兒均可被VB6 單藥控制病情?;蛟\斷是PDE 診斷的金標準,但在現(xiàn)有技術(shù)條件下,該方法耗時長且費用高,推廣有一定難度。ALDH7A1 基因IVS11+1G>A 突變是我國患兒的熱點突變位點[1],我們認為可以將ALDH7A1 基因IVS11+1G>A 作為新生兒無誘因下驚厥的熱點篩查基因,以期盡可能降低PDE的漏診和誤診率,提高診斷效率,減少延誤診斷及治療的時間。同時當遇到新生兒期起病的難治性癲癇病例時,可以常規(guī)給予VB6的經(jīng)驗性治療。
哌啶酸(pipecolic acid,PA)是應(yīng)用較為廣泛的生物標志物。ALDH7A1基因突變患兒體內(nèi)PA濃度上升,具有較高的診斷特異性和敏感性,尿液PA因其無創(chuàng)性而成為了臨床常用的生物標志物。既往研究表明,PDE患兒經(jīng)治療后,PA水平可降至正常,因此PA 不僅能協(xié)助疾病診斷,還能協(xié)助治療及評估預(yù)后。目前PA的檢測用于PDE診治在我國還處于起步階段,國內(nèi)首先將尿液PA 用于協(xié)助PDE 診治的是北京大學(xué)第一醫(yī)院,他們利用氣相/液相色譜?質(zhì)譜檢測尿液PA濃度[1],后來還發(fā)展了利用干血片和干尿片同時檢測α?AASA、P6C以及PA等,值得推廣和借鑒[9-10]。
總結(jié)國人PDE病例,發(fā)現(xiàn)該病治療仍停留在單純補充VB6階段,而三聯(lián)療法,即補充VB6,精氨酸,限制賴氨酸攝入已經(jīng)是國際上PDE 的標準療法。賴氨酸經(jīng)過酵母氨酸和甲基哌啶兩條路徑生成α?AASA、P6C、PA 等,在PDE 患兒中,α?AASA 分解受到抑制,導(dǎo)致α?AASA、P6C、PA 蓄積,直接產(chǎn)生毒性作用[11]。限制賴氨酸的原理是減少α?AASA等的累積,降低其神經(jīng)系統(tǒng)毒性作用;而補充精氨酸則能發(fā)揮競爭作用,減少賴氨酸進入腦組織及肝臟等,進一步阻斷其下游α?AASA的毒性作用。該三聯(lián)療法能夠顯著降低體液中PA 濃度,改善患兒的運動功能預(yù)后,治療效果優(yōu)于單純補充VB6,值得在國內(nèi)推廣[12]。還有研究報道了補充亞葉酸的有效性,但機制不明[12]。
國外研究顯示,PDE 患兒的認知和行為預(yù)后與多種因素相關(guān),包括起病時間,延遲診治時間,控制病情所需的VB6劑量,ALDH7A1突變類型以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的異常等。其中基因突變類型決定了酶的殘留活性,起病的早晚以及治療所需的VB6劑量,因此ALDH7A1 的突變類型是決定該病預(yù)后的重要內(nèi)因[13-14]。
盡管目前國際上推行三聯(lián)療法,并且隨著基因診斷的推廣,該病的診治越來越早,甚至在產(chǎn)前診斷明確的情況下宮內(nèi)即開始補充VB6,但是患兒總體預(yù)后仍然不良,存在運動及語言發(fā)育遲緩,我國發(fā)生率更是高達94%,判斷原因可能是賴氨酸下游關(guān)鍵產(chǎn)物缺失,導(dǎo)致患兒部分重要的神經(jīng)系統(tǒng)功能無法行使[15]。
以上臨床現(xiàn)狀提示對該病的發(fā)病機制尚需要更加深入的研究,以改善預(yù)后,或者從基因編輯的角度阻斷發(fā)病。目前研究者應(yīng)用CRISPR?Cas9技術(shù)敲除斑馬魚ALDH7A1 基因,成功建立了PDE 的第一個生物模型,將為探索PDE 發(fā)病機制,以及進行藥物篩選等提供良好的研究載體[16-17]。
綜上所述,PDE 具有可治性,早期疑診并行ALDH7A1基因檢測可提高該病的診斷率,目前國際推薦的三聯(lián)療法值得在國內(nèi)推廣。