沈裕，高峰

Protocadherin 19（PCDH19）基因突變最早由Dibbens等[1]于2008 年在一癲癇伴智力低下的家系中報道，患者僅限于女性，也稱之為僅限于女性的癲癇伴智力低下（EFMR）。近年來有文獻(xiàn)報道了PCDH19 基因嵌合突變的男性患者[2]。PCDH19-相關(guān)癲癇綜合征作為一種特殊的X 連鎖遺傳性癲癇，通常于嬰兒及兒童早期發(fā)病。本文就近年來PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的分子機制、臨床特點及治療的進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PCDH19 的結(jié)構(gòu)及功能

PCDH19 基因位于Xq22.1 上，有6個外顯子，其中1 號外顯子最大，編碼6個鈣粘蛋白（EC）重復(fù)結(jié)構(gòu)，形成PCDH19 蛋白的整個胞外段，而其余5個外顯子則相繼編碼跨膜結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)的2 個保守基序（CM）[3-4]。查閱人類基因突變數(shù)據(jù)庫（HGMD），發(fā)現(xiàn)90%以上的PCDH19 基因突變發(fā)生在1 號外顯子，且以新生突變?yōu)橹鱗5]。HGMD 目前共報道了314 個PCDH19 基因突變，包含多種突變類型，其中c.1019A ＞G（p.Asn340Ser）突變是最常見的錯義突變[6]。截止目前，全球共報道了16 例男性PCDH19 嵌合體患者，均為新生突變[7-9]，其基因型和突變位置分布與女性患者基本一致。PCDH19 基因編碼由1148 個氨基酸組成的原鈣粘蛋白19，屬鈣粘蛋白超家族2-原鈣粘蛋白成員之一。在空間上，PCDH19 在腎、肺和氣管等器官中均有表達(dá)，但在神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)最高，包括腦室下區(qū)、中間區(qū)、亞板、大腦皮層的特定層（第二、第四、第五和第六層）、海馬和海馬下托[10-13]；在時間上，PCDH19 在發(fā)育期胚胎和成年期均表達(dá)于神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，其主要通過胞外EC 結(jié)構(gòu)域的同種親和性結(jié)合介導(dǎo)鈣依賴性細(xì)胞間黏附。神經(jīng)結(jié)構(gòu)和神經(jīng)元連接的正確發(fā)展需要有效的細(xì)胞間相互作用，而原鈣粘蛋白的改變可能導(dǎo)致早期腦形態(tài)發(fā)生的嚴(yán)重破壞。有研究提出了PCDH19 在神經(jīng)元祖細(xì)胞增殖、神經(jīng)元回路的形成和神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)、連接中都發(fā)揮著作用[14]。Homan 等[15]則利用患者來源的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSC）進(jìn)行體外實驗，發(fā)現(xiàn)PCDH19 蛋白功能喪失，可提前或加速神經(jīng)發(fā)生。但PCDH19 突變?nèi)绾螌?dǎo)致癲癇的發(fā)生機制尚未完全清楚。

2 遺傳方式及可能的致病機制

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征是一種特殊的X 連鎖遺傳模式的癲癇。通常來說，無論是X 連鎖的顯性或隱性遺傳疾病，在男性中都會引起更嚴(yán)重的表型或更高的致死率，但PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征主要累及雜合子女性，而半合子男性并無癥狀，細(xì)胞干擾是目前大家最為熟知并且認(rèn)同的致病機制。不同細(xì)胞間相同的PCDH19蛋白胞外段EC1～EC4結(jié)構(gòu)域可以相互結(jié)合，并觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)級聯(lián)反應(yīng)。正常男性和女性體內(nèi)均只表達(dá)一種PCDH19 蛋白（野生型），半合子男性體內(nèi)也只表達(dá)一種PCDH19 蛋白（突變型），上述兩種情況下，機體處于一個純合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，細(xì)胞間PCDH19蛋白胞外段能正常結(jié)合，所以均不發(fā)病。然而在基因突變的女性或嵌合體男性中，體內(nèi)同時存在表達(dá)野生型和突變型2 種不同PCDH19 蛋白的細(xì)胞，則有可能出現(xiàn)“野生”細(xì)胞和“突變”細(xì)胞之間的異常黏附，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)級聯(lián)反應(yīng)不能順利進(jìn)行，進(jìn)而出現(xiàn)臨床癥狀[2,16-18]。有研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，N-鈣粘蛋白（Ncad）作為輔因子，在細(xì)胞膜表面與PCDH19 順式結(jié)合，促進(jìn)PCDH19 介導(dǎo)的細(xì)胞黏附作用。近來，Hoshina 等[19]觀察到在PCDH19 突變小鼠中雌性雜合子的突觸間，由于PCDH19-Ncad 錯配，損害了Ncad 依賴的-catenin 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和突觸功能，導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)釋放概率降低，苔蘚纖維長時程電位（LTP）受損，最終引起苔蘚纖維依賴性認(rèn)知功能缺陷。

PCDH19 蛋白不僅通過它們的胞外黏附特性發(fā)揮作用，胞內(nèi)信號通路的正確級聯(lián)反應(yīng)也是其發(fā)揮正常功能的保障。在神經(jīng)元中，信號通路的調(diào)節(jié)不僅是傳遞和整合突觸輸入的基礎(chǔ)，還為神經(jīng)元的發(fā)育、可塑性和存活建立了足夠的響應(yīng)[14]。在胞內(nèi)，PCDH19 的C 末端通過Cyfip/Sra 和Abi 亞基形成的結(jié)合表面，與完全組裝的WAVE 調(diào)節(jié)復(fù)合物（WRC）結(jié)合，同時，PCDH19能夠增強R ac1 介導(dǎo)的WRC 激活，通過Arp2/3 復(fù)合體調(diào)節(jié)肌動蛋白的細(xì)胞骨架動力學(xué)[20]。另外，PCDH19 蛋白可與-氨基丁酸A型受體（GABAAR）的 亞基結(jié)合并促進(jìn)其表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)GABA 能傳遞。此外，PCDH19 還可與NONO 相互作用，形成PCDH19-NONO-雌激素受體（ER）軸，參與調(diào)節(jié)ER 依賴的類固醇生成酶AKR1C3 表達(dá)，導(dǎo)致神經(jīng)甾體減少，引起神經(jīng)元過度興奮而致病。也有研究發(fā)現(xiàn)PCDH19 高表達(dá)于腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞，且小鼠血腦屏障（BBB）特異性轉(zhuǎn)錄組中包含PCDH19 基因[21]，提示PCDH19 可能參與調(diào)節(jié)BBB 的完整性。在解剖上，癲癇主要累及靠近腦室周圍區(qū)域的邊緣區(qū)，而這些區(qū)域通常缺乏BBB，由此推測PCDH19 突變可導(dǎo)致BBB 受損，致腦組織內(nèi)環(huán)境平衡破壞，進(jìn)而引起癲癇發(fā)作。

3 臨床表現(xiàn)

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的患兒首次發(fā)病年齡跨度較大（1～70 個月），平均起病年齡為11.9 個月，中位年齡為10個月[6]?；純喊d癇發(fā)作的形式多樣，以局灶性發(fā)作為主，也可表現(xiàn)為全面強直陣攣，局灶性發(fā)作繼發(fā)全面強直陣攣和強直發(fā)作，而不典型失神、失張力和肌陣攣發(fā)作則較少見[6,22-24]，部分患兒局灶性發(fā)作前可以出現(xiàn)尖叫[25]。約90%的癲癇發(fā)作具有熱敏感性，即發(fā)熱容易誘發(fā)或加重癲癇發(fā)作[26-28]。此外，叢集性發(fā)作是本病另一個重要的臨床特點，即一次病程中可以發(fā)作十余次或數(shù)十次，持續(xù)數(shù)天或數(shù)周，雖然每次發(fā)作時間較短，30 s至5 min，但少數(shù)患兒（約31.5%）也可出現(xiàn)癲癇持續(xù)狀態(tài)[29]。部分患兒隨年齡的增長，癲癇的發(fā)作頻率逐步降低，10 歲后發(fā)作頻率顯著減少，有些甚至在青少年和成年期可以達(dá)到無發(fā)作[25，27]。大部分患兒伴有智力低下或智力處于邊緣狀態(tài)[22，30]，少部分患兒則在癲癇發(fā)作前即出現(xiàn)發(fā)育遲緩[31]，部分患兒則是在癲癇發(fā)作后逐漸出現(xiàn)運動語言發(fā)育遲緩。

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的臨床表現(xiàn)中，除了癲癇發(fā)作，國外報道共患病的比例也很高，Kolc 等[6]統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)其發(fā)生率高達(dá)78.6%。常見的共患病有孤獨癥譜系障礙（ASD），多動和/或注意力缺陷（ADHD）以及行為障礙。一些研究也發(fā)現(xiàn)精神分裂癥和其他精神性疾病是PCDH19相關(guān)癲癇綜合征的晚發(fā)表現(xiàn)[23]。Camacho等報道超半數(shù)（約55%）患兒會出現(xiàn)攻擊行為、強迫癥、焦慮等精神行為障礙，部分患兒可同時存在兩種及以上的精神行為障礙[32]，且有研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，患兒起病年齡越?。ā? 歲），其精神行為障礙發(fā)生率越高，程度也越嚴(yán)重[31]。而國內(nèi)報道的共患病發(fā)病率相對較低，合并孤獨癥樣表現(xiàn)僅為28%，攻擊性行為、強迫癥等精神行為障礙約占半數(shù)[33]，這可能跟國內(nèi)對共患病的關(guān)注度還不夠高有關(guān)。因此，加強對PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征共患病的認(rèn)識和管理將是未來需要關(guān)注的另一個重點。

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征臨床表型譜廣，其中比較突出的是與SCN1A突變所致的Dravet 綜合征（DS）有重疊。二者均表現(xiàn)為熱敏感性，發(fā)作形式多樣，伴有智力發(fā)育低下，對抗驚厥藥物（ASMs）療效差等。但SCN1A 突變所致DS 起病年齡通常早于PCDH19突變患兒，多在1歲以內(nèi)，常常表現(xiàn)為發(fā)熱誘發(fā)的全面性或部分性陣攣發(fā)作，1 歲以后可以出現(xiàn)多種形式的無熱發(fā)作，包括肌陣攣、不典型失神和局灶性發(fā)作，常有光敏性，持續(xù)狀態(tài)多見，并伴有智力運動發(fā)育落后[34]。而PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征表現(xiàn)出明顯的性別偏倚，女性多見，患兒發(fā)作持續(xù)時間短（一般＜5min），叢集性發(fā)作特點更為突出，而肌陣攣發(fā)作、癲癇持續(xù)狀態(tài)和光敏感性少見，共患病發(fā)病率較SCN1A 突變的DS患兒高，但遠(yuǎn)期預(yù)后多數(shù)較好[35]。

4 輔助檢查

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征患兒的頭顱核磁共振（MRI）多數(shù)正常[36]，僅少數(shù)報道發(fā)育異常。Kurian 等[37]描述了5 名大腦皮質(zhì)畸形的兒童，其中4 名患有局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良（FCD），1 名患有室管膜下室周結(jié)節(jié)性異位癥。其中2 例經(jīng)過手術(shù)切除病灶后，癲癇發(fā)作得到控制。另外，Lenge 等[38]研究發(fā)現(xiàn)PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征患者的雙側(cè)大腦邊緣皮質(zhì)區(qū)域（包括海馬旁和內(nèi)嗅皮質(zhì)以及梭形回和舌回）的局部回化指數(shù)（LGI）降低，故推測PCDH19基因突變患兒局部皮質(zhì)折疊異常和白質(zhì)組織生成減少可能是導(dǎo)致神經(jīng)癥狀發(fā)生的原因。

PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征患兒的腦電圖（EEG）與臨床表現(xiàn)一致，發(fā)作期以局灶性起源為主，部位主要在顳部（82.8%）、額葉、頂枕部和中部。發(fā)作間期清醒腦電圖大部分背景活動良好，少部分出現(xiàn)彌漫性背景活動減慢，主要以局灶性慢波異常為主，睡眠腦電圖一般無明顯異常[39]。

5 治療

5.1 藥物 PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征多為藥物難治性癲癇，常常需要聯(lián)合用藥[5，40]。國外Lotte 等[41]報道最有效的ASM 是氯巴占（CLB）和溴化物（KBr），其他可使患者長期無發(fā)作的藥物有丙戊酸鈉（VPA）、托吡酯（TPM）、氯硝西泮（CZP）、苯巴比妥（PB）和左乙拉西坦（LEV）。國內(nèi)陳奕等[33]報道有效的ASMs為VPA、LEV 和TPM。而從PCDH19的作用機制方面看，PCDH19 對GABA能傳遞的影響似乎能對這些結(jié)果作出解釋，即作用于GABA 能調(diào)節(jié)的ASMs 可能對PCDH19相關(guān)癲癇綜合征患兒的療效優(yōu)于其他ASM。例如，VPA 可通過增強GABA 合成酶谷氨酸脫氫酶活性以增加GABA 合成，有研究發(fā)現(xiàn)其對PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的有效率達(dá)61%～65%[33，41]；苯二氮卓類藥物如CZP，作為GABA激動劑或前體，其有效率達(dá)61.11%～100%[33，41]；TPM 作為GABA 受體增強劑，其有效率達(dá)59%～67%；司替戊醇（STP）直接作用于GABA 能受體，可使PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征患兒癲癇3 年無發(fā)作或癲癇發(fā)作頻率降低50%以上[42-43]。而關(guān)于鈉通道阻滯劑，如拉莫三嗪（LTG）和卡馬西平（CBZ），不同于SCN1A 所致DS，其對控制PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的癲癇發(fā)作療效不確定[24，33，41]。最近，芬氟拉明（Fenfluramine hydrochloride）和大麻二酚（Cannabidiol）有望作為新藥用于PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的治療[44-45]。

除外上述經(jīng)典ASMs，咪達(dá)唑侖和糖皮質(zhì)激素主要用于控制叢集性發(fā)作。Higurashi等[30]報道連續(xù)靜脈滴注低劑量咪達(dá)唑侖（＜0.2mg·kg－1·h－1）可以抑制叢集性發(fā)作。Higurashi 等[46]和Bertani 等[47]均報道在PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征患兒癲癇急性發(fā)作期，使用糖皮質(zhì)激素治療可顯著改善癥狀。使用糖皮質(zhì)激素一方面可能增加了神經(jīng)甾體的數(shù)量，通過調(diào)節(jié)GABA 能來增加抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，另一方面可能通過加強血腦屏障功能，以快速緩解急性期癥狀。但上述兩種藥物的作用都是暫時的，停藥后均可能出現(xiàn)癲癇反復(fù)發(fā)作。

5.2 生酮飲食（KD）和迷走神經(jīng)刺激（VNS）KD 和VNS 治療PCDH19-相關(guān)癲癇綜合征的報道不多，療效亦不確定。Lotte 等[41]報道了4 例本病患兒采用KD 治療，其中2 例有效（1 例癲癇無發(fā)作3 個月，1 例發(fā)作減少50～74%），另外2 例治療無效。國內(nèi)陳奕等[33]報道3 例KD 治療患兒，其中2 例有效，1 例無效。而VNS 用于本病的報道國內(nèi)外僅有3 例，其中2 例有效，1 例無效。

6 總結(jié)和展望

近年來，PCDH19 相關(guān)癲癇綜合征的研究無論在基因位點、致病機制、臨床表現(xiàn)、治療等方面都有了較大的進(jìn)展，但尚未發(fā)現(xiàn)某種療效確切的治療藥物或手段。基于PCDH19-Ncad 順式復(fù)合物、PCDH19 與GABA 能調(diào)控的精準(zhǔn)治療，以及對共患病的診治等，都可能是未來研究的重點和突破口。