康慶云,廖紅梅,楊賽,廖彩時,方紅軍,楊理明
兒童癲癇腦病是一組兒童期起病具有高度臨床異質(zhì)性、遺傳異質(zhì)性和年齡依賴性的難治性癲癇綜合征,頻繁癲癇發(fā)作和(或)癲癇樣放電造成進行性神經(jīng)精神功能障礙或退化。兒童癲癇腦病通常包括多種明確的癲癇綜合征,如嬰兒痙攣癥、早期肌陣攣癲癇腦病、大田原綜合征、嬰兒游走性部分性癲癇、Dravet綜合征、Lennox-Gastaut綜合征及Doose綜合征等,也包括尚未完全明確分型的兒童非特異性癲癇腦病[1]。兒童癲癇腦病病因復雜,除宮內(nèi)感染、圍生期腦損傷、腦結(jié)構(gòu)異常及明確的遺傳代謝性疾病等病因外,更多病因尚未闡明。隨著分子遺傳學檢測技術(shù)的發(fā)展,人們對兒童癲癇腦病的遺傳性病因認識逐漸深入,研究表明,在眾多遺傳基因中,離子通道基因突變與很多兒童癲癇腦病的發(fā)病高度相關(guān)[2-4]。通過采用二代基因測序技術(shù),本研究明確了33例兒童癲癇腦病患兒的病因為離子通道基因突變所致,通過總結(jié)分析其臨床特征和基因突變,提高了對其臨床表型的認識,豐富了兒童癲癇腦病相關(guān)離子通道的基因型,為指導臨床精準化個體化治療及遺傳咨詢提供了依據(jù)。
選擇2016年7月至2020年1月在湖南省兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診斷、治療的兒童癲癇腦病患兒中離子通道基因突變者33例。納入標準:診斷均符合國際抗癲癇聯(lián)盟(ILAE)制定的癲癇性腦病標準[5];首次癲癇發(fā)作出現(xiàn)在兒童期,尤其是嬰兒早期;發(fā)作頻繁,發(fā)作類型多樣,常規(guī)抗癲癇藥物治療療效差;運動智能發(fā)育落后、停滯或倒退。排除標準:圍生期腦損傷、宮內(nèi)感染、遺傳代謝病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染、腦結(jié)構(gòu)異常等已知病因引起的兒童癲癇發(fā)作。
采集患兒及其父母外周血,提取全基因組DNA,應用安捷倫外顯子芯片捕獲及高通量測序行全外顯子組基因測序,篩查患兒的突變基因,并對患兒及其父母進行一代測序,驗證相關(guān)突變位點并確定突變來源。對患兒臨床資料進行總結(jié)分析,并通過門診復診、再住院或電話聯(lián)系等方式進行隨訪。
33例離子通道基因突變相關(guān)兒童癲癇性腦病患兒中,男24例,女9例;發(fā)病年齡1天~10月;包括Dravet綜合征14例、嬰兒游走性部分性癲癇4例、大田原綜合征4例、嬰兒痙攣癥2例及非特異性癲癇腦病9例。
33例離子通道基因突變相關(guān)癲癇腦病患兒中,遺傳性基因突變4例,新生基因突變29例。包括:①SCN1A基因突變14例(c.301C>T 2例,c.5010-c.5013delGTTT、c.2803C>T、c.2804G>A、c.4359T>G、c.2782C>T、c.1624C>T、c.1363C>T、c.1312G>T、c.1888delC、c.2350-2351delTT、c.3304delT和c.602+1G>A各1例),其臨床表型均為Dravet綜合征;②KCNQ2基因突變5例(c.1658G>A、c.917C>T、c.807G>A、c.1164A>T和c.1720-1721del GG各1例),其臨床表型為嬰兒痙攣癥1例,大田原綜合征2例,非特異性癲癇腦病2例;③SCN2A基因突變5例(c.3973G>A、c.4498G>A、c.605C>T、c.304C>T和c.4959G>C各1例),其臨床表型為大田原綜合征2例,非特異性癲癇腦病3例;④KCNT1基因突變4例,其臨床表型均為嬰兒游走性部分性癲癇;⑤GABRB3基因突變2例(c.240G>C、c.1204T>C各1例),其臨床表型均為非特異性癲癇腦??;⑥KCNB1基因突變1例(c.1130C>T),其臨床表型為嬰兒痙攣癥;⑦SCN8A基因突變(c.2945C>T)、CACNA1A基因突變(c.185A>G)各1例,其臨床表型均為非特異性癲癇腦病。
33例患兒均先后給予2種及2種以上抗癲癇治療,6例聯(lián)合生酮飲食,1例予奎尼丁治療。隨訪3~43月,末次隨訪年齡為4個月~6歲;6例癲癇發(fā)作控制(至少3個月以上無發(fā)作),10例癲癇發(fā)作部分控制(發(fā)作頻率減少≥50%),17例癲癇發(fā)作未控制(發(fā)作頻率減少<50%)。6例癲癇發(fā)作完全控制患者中,有3例 為SCN2A基 因 突 變,2例 為KCNQ2基因 突 變,1例 為SCN8A基因突變,其中4例在加用奧卡西平后癲癇發(fā)作控制。隨訪期末,33例患兒均表現(xiàn)不同程度智能運動落后。
隨著分子遺傳學檢測技術(shù)的成熟與廣泛應用,國內(nèi)外多個研究中心數(shù)據(jù)表明約25%~35%的癲癇可用遺傳性病因來解釋[6-8],其中離子通道基因突變在癲癇的發(fā)病中起到了非常重要的作用[9]。離子通道類基因突變導致離子通道蛋白功能異常,隨后通過門控改變,改變通道失活時間、失活恢復時間、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中受體的儲存以及受體分布與密度等一系列機制,使得大腦的神經(jīng)元興奮性異常提高而致癲癇發(fā)病[10]。在眾多離子通道中,與癲癇關(guān)系最密切的為鈉離子、鉀離子、鈣離子、氯離子4種類型的離子通道。
編碼鈉離子通道蛋白的基因突變是遺傳性癲癇最為常見的病因,其中編碼α亞基的SCN1A、SCN2A、SCN8A和編碼β亞基的SCN1B被證實與兒童癲癇腦病發(fā)病關(guān)系密切。SCN1A基因是最早被確認的癲癇致病基因之一,SCN1A基因突變最常見臨床表型為Dravet綜合征,少數(shù)見于Doose綜合征、Lennox-Gastaut綜合征等兒童癲癇性腦病[11]。本研究14例SCN1A基因突變者臨床表型均為Dravet綜合征。Dravet綜合征相關(guān)的SCN1A突變常為框移突變或無義突變,位于SCN1A電壓感受器或孔區(qū)的突變亦可導致較嚴重的表型[12]。本研究14例SCN1A基因突變,均為新生突變,其中無義突變5例,移碼突變4例,錯義突變4例,剪切位點突變1例。14例Dravet綜合征患者予以多種抗癲癇藥物治療,其中3例聯(lián)合生酮飲食治療,7例癲癇發(fā)作部分控制,7例癲癇發(fā)作未控制?;純壕嬖诓煌潭戎悄苓\動發(fā)育落后。SCN2A基因變異可導致大田原綜合征、嬰兒痙攣癥、Doose綜合征、Dravet綜合和非特異性癲癇腦病等多種兒童癲癇性腦病[13,14]。本研究中5例SCN2A基因突變均為新生突變,臨床表型2例為大田原綜合征,其余3例為非特異性癲癇腦病。5例患者均先后給予多種抗癲癇藥物治療,3例臨床表型為非特異性癲癇腦病者癲癇控制良好,其中2例在基因檢測回報改用奧卡西平治療后發(fā)作方控制,但智能運動發(fā)育落后。另2例臨床表型為大田原綜合征者預后差,癲癇發(fā)作未控制,且其中1例于7月齡夭折。SCN8A基因變異可導致嬰兒痙攣癥、Dravet綜合征和非特異性癲癇腦病等兒童癲癇性腦病[15]。本研究中1例該基因突變?yōu)槲磮蟮赖男律蛔?,臨床表型為非特異性癲癇腦病,患兒7月齡開始頻繁癲癇發(fā)作,在感染病程中易誘發(fā)發(fā)作,曾先后應用左乙拉西坦、丙戊酸鈉及托吡酯抗癲癇治療,療效差,基因檢測結(jié)果回報后改用奧卡西平抗癲癇治療,發(fā)作控制,至今有1年無發(fā)作,現(xiàn)運動發(fā)育大致正常,但語言發(fā)育落后。癲癇性腦病相關(guān)SCN8A基因突變多為功能增強型突變,鈉離子通道阻滯劑為治療首選,本例患者加用奧卡西平后發(fā)作控制。
編碼鉀離子通道蛋白的基因突變亦是遺傳性癲癇常見的原因,也是近年來研究的熱點。其中KCNQ2、KCNQ3、KCNT1、KCNB1、KCNA2和KCNMA1等被證實與兒童癲癇腦病發(fā)病密切相關(guān)。KCNQ2基因變異可導致大田原綜合征、嬰兒痙攣癥以及非特異性癲癇性腦病等多種兒童癲癇性腦病。本研究5例KCNQ2基因突變中,1例臨床表型為嬰兒痙攣癥,其基因突變來自表型正常的母親,考慮外顯不全,與文獻報道一致[16]。KCNQ2基因無義突變、剪切位點突變和移碼突變僅導致單倍體劑量不足,而錯義突變可能產(chǎn)生顯性負性作用,使鉀離子通道電流嚴重減少,從而導致更嚴重的表型[17]。故無義突變、剪切位點突變和移碼突變的患者預后相對良好,而錯義變異則多預后不良。本組研究中移碼突變及無義突變者癲癇發(fā)作控制,而3例錯義突變者癲癇發(fā)作未控制。KCNT1基因變異可以引起大田原綜合征、嬰兒癲癇伴游走性局灶性發(fā)作等兒童癲癇性腦病[18,19]。本研究中4例該基因突變臨床表型均為嬰兒癲癇伴游走性局灶性發(fā)作,生后2天~3個月發(fā)病,均給予多種抗癲癇藥物治療,其中2例聯(lián)合生酮飲食,1例給予奎尼丁治療,1例癲癇發(fā)作部分控制,3例癲癇發(fā)作未控制,均伴有智能運動發(fā)育明顯落后。奎尼丁作為Kcnt1通道的部分拮抗劑被批準用于KCNTl變異相關(guān)癲癇的治療,但國內(nèi)報道的奎尼丁治療病例療效欠佳[20],本例奎尼丁治療亦無明顯療效。KCNB1為早期嬰兒型癲癇性腦病26型致病基因,致病性變異以錯義變異為主,該類患者多動、自閉癥等神經(jīng)精神癥狀明顯[21]。本研究中1例該基因突變?yōu)槲磮蟮赖男律蛔儯R床表型為嬰兒痙攣癥,患兒9月齡開始痙攣發(fā)作,曾應用ACTH、左乙拉西坦、托吡酯及生酮飲食抗癲癇治療,療效差?,F(xiàn)患兒2歲齡,仍不能獨坐,認人認物差,無有意義語言,智能運動發(fā)育全面極度落后。
鈣離子通道在神經(jīng)元放電、突觸傳遞及基因轉(zhuǎn)錄等方面均起著十分重要的作用[22]。鈣離子通道是最早發(fā)現(xiàn)與失神癲癇有關(guān)的離子通道[23],近年來,有報道發(fā)現(xiàn)CACNA1A基因致病突變可導致早發(fā)性癲癇性腦病[24]。本研究中1例該基因突變?yōu)樾律e義突變,患兒病程中出現(xiàn)多次驚厥持續(xù)狀態(tài),驚厥持續(xù)狀態(tài)多發(fā)生在熱性病程中,該例患者給予丙戊酸鈉及托吡酯聯(lián)合抗癲癇治療,癲癇發(fā)作部分控制,智能運動發(fā)育稍落后。
GABAA受體編碼基因是受體門控氯離子通道,近年發(fā)現(xiàn)GABRA1、GABRG2及GABRB3基因突變與兒童癲癇腦病密切相關(guān)[25]。本研究中2例GABRB3基因突變臨床表型均為非特異性癲癇腦病,其中1例為新生錯義突變,1例遺傳自母親,該例患兒母親表型正常,考慮外顯不全。該2例患兒給予抗癲癇治療,發(fā)作均有減少,但均有智能運動發(fā)育落后。
總之,離子通道基因突變相關(guān)兒童癲癇性腦病臨床表型多樣,同一離子通道基因突變可表現(xiàn)出不同的臨床表型,而不同基因突變可表現(xiàn)為相同的臨床表型,同一臨床表型或同一基因突變對抗癲癇藥物療效均可能不同。對兒童癲癇腦病患者基因型-臨床表型-抗癲癇藥物療效的關(guān)系研究不僅可以為抗癲癇精準化個體化治療提供參考,亦可為遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷提供依據(jù)。