FOXP2基因突變致兒童言語失用癥1例并文獻復習

王 瑤 王慧君 錢琰琰 李 剛 張 萍 周文浩,2 彭小敏 吳冰冰,2

1 病例資料

男，2歲5個月，因“語言發(fā)育晚”到復旦大學附屬兒科醫(yī)院(我院)咨詢，可咿呀發(fā)音，無意識發(fā)“媽媽”音，能理解簡單指令，不能有意識地叫人?；純合礕2P2，足月順產，出生體重3.5 kg，出生時無窒息，圍生史未見異常描述。1歲4個月可獨走，大運動發(fā)育(抬頭、翻身、坐、爬、站等)較正常同齡兒晚1～2個月。家長訴視力、聽力正常，無抽搐?；純焊绺?7歲，體健，語言發(fā)育無異常，學習成績較好。父母否認近親結婚，否認家族遺傳病史。查體：神志清楚，反應可；前囟已閉，鼻梁低平，眉毛高拱，內眥贅皮；心臟聽診、神經系統(tǒng)查體均未見異常，皮膚無異常所見，腹軟，肌張力可。顱腦MR示雙側乳突積液，左上頜竇局部黏膜增厚，提示中耳炎、變應性鼻炎，余未見明顯異常。

為進一步明確診斷，在取得患兒父母知情同意后，采集患兒外周靜脈血行臨床外顯子組測序。采用安捷倫科技(中國)有限公司Sure Select Human All Exon試劑盒行外顯子捕獲、建庫，采用美國Illumina公司HiSeq2000平臺對在線人類孟德爾遺傳學數(shù)據(jù)庫 (OMIM)、人類基因組突變數(shù)據(jù)庫 (HGMD) 和NCBI ClinVar數(shù)據(jù)庫定義的疾病相關靶標的全部編碼區(qū)測序，總體測序覆蓋度95%。按照我院已建立的數(shù)據(jù)分析流程[1]分析高通量測序數(shù)據(jù)，患兒FOXP2基因(NM_014491)第11號外顯子存在雜合無義突變c.1432C>T(p.R478X)，基因位置見圖1 A，行Sanger測序(引物F: TTTTCCTGCCCTTCTCTTGG，R: CAGTTGATTCA-GCTACAGTTTTCCTC)，該位點出現(xiàn)雜合突變峰(圖1 B)，與GenBank數(shù)據(jù)庫中獲得的參考序列(NM_014491.3)進行比對，結果與高通量檢測結果一致。通過對人、大鼠、狗、大象、雞和斑馬魚中FOXP2蛋白行保守性分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域氨基酸序列非常保守(圖1 C)，提示該區(qū)域的突變很可能影響FOXP2蛋白的功能。

FOXP2基因突變可致兒童言語失用癥(CAS)[MIM:602081]，突變位點c.1432C>T(p.R478X)已收錄在HGMD中。CAS主要表現(xiàn)為發(fā)音缺陷，不能形成句法、語法規(guī)則等語言發(fā)育缺陷，導致語言表達、處理能力受損[2]，可由遺傳病因導致[3]。國外診斷CAS的方法主要是針對英語語系進行多種量表的評估[4]。目前國內尚無相關的病例報告，本文患兒存在明顯語言發(fā)育缺陷，符合CAS的臨床表現(xiàn)，基因檢測發(fā)現(xiàn)FOXP2基因的已知雜合致病變異，支持CAS的診斷。

患兒于外院行康復治療數(shù)月(具體不詳)，隨訪至3歲，身高98 cm(P50～P80)，體重15 kg(P50～P80)，視聽反應未見異常，能有意識叫主要家庭成員，能說2字簡單詞語，不能成句，會用筆亂涂畫，會疊積木，會翻書，能雙腳跳。

圖1患兒FOXP2基因突變位點和保守性分析

注 A：c.1432C>T(p.R478X)突變位于外顯子11；B：Sanger測序圖顯示雜合突變峰；C：R478X位點高度保守

2 文獻復習

以“FOXP2”、“言語失用”、“言語語言障礙”為關鍵詞，在萬方數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)(建庫至2018年4月28日)檢索國內文獻，未見相關病例報道。以“FOXP2”、“childhood apraxia of speech”、“Speech language disorder”、“developmental verbal dyspraxia”為關鍵詞在PubMed 中檢索(建庫至2018年4月)，排除指南、傳統(tǒng)綜述、動物實驗文獻后，共18篇英文文獻[5, 14-30]報道了67例經基因檢測診斷為FOXP2基因突變導致的CAS，主要來自北美洲、歐洲和澳洲等。

表1總結了文獻報道的67 例并本文1 例共68例FOXP2突變導致CAS的臨床發(fā)現(xiàn)。①言語語言障礙表現(xiàn)以發(fā)音異常(包括發(fā)音不清、音調異常等)最多見(34例)，其他包括說話晚、感受性和(或)表達性語言障礙、語法困難、言語難以被理解等。②35例有神經肌肉系統(tǒng)異常，以運動(粗動作)發(fā)育遲緩或輕微遲緩、精細運動(細動作)輕微障礙最多見。③25例有頭面部發(fā)育異常或疾病。④5例有骨骼關節(jié)畸形，表現(xiàn)為脊柱側凸、手腳寬或指(趾)間距寬、髖關節(jié)發(fā)育不良。⑤21例智力低于平均水平，10例有孤獨癥表現(xiàn)。

4例有中耳炎(包括本文患兒)，其中1例[Exon.7，c.982C>T(p.R328X)]伴口咽部運動障礙和食管反流；2例染色體7q31區(qū)域1.57Mb雜合缺失(包括FOXP2基因)均表現(xiàn)為反復發(fā)作的中耳炎，行雙側鼓膜切開術[20, 34]。

表1 68例FOXP2基因突變導致的CAS的臨床發(fā)現(xiàn)

FOXP2基因c.1432C>T(p.R478X)與CAS臨床發(fā)現(xiàn)：本文患兒的突變c.1432C>T(p.R478X)是HGMD數(shù)據(jù)庫已收錄的致病突變。包括本文1例在內目前共報告5例R478X突變的CAS患者，臨床癥狀總結見表2。5例均無聽力受損表現(xiàn)，其中說話晚3例，發(fā)音異常(發(fā)育不清，音調異常)1例，組詞困難1例；輕微運動發(fā)育遲緩3例；此外，還有瞼裂小、上顎高拱、耳垂異常、水平眉等面容特征。僅1例患者檢查了智力，顯示為正常。本文患兒表現(xiàn)為說話晚、中耳炎、內眥贅皮等，因年齡尚小，言語及語言方面的表現(xiàn)和其他臨床表型有待進一步隨訪。

表2 5例FOXP2基因R478X突變致言語障礙患者的臨床表型

注 -：文獻中未提及；1)：末次隨訪時年齡；2)：來自同一家庭的父親及其子女

3 討論

FOXP2屬于FOX基因家族成員，位于染色體7q31.1，含17個外顯子，編碼715個氨基酸[5]。該基因在胚胎發(fā)育不同時期的紋狀體、大腦皮層、丘腦、脊髓、肺、心臟和腸道等組織中有不同程度表達[6, 7]。FOX基因家族編碼的蛋白是一類具有“螺旋-轉角-螺旋”的轉錄因子(即翼狀螺旋轉錄因子家族)，與來自果蠅的叉頭基因(fkh fork head gene)有高度相似的DNA結合區(qū)，故又被稱為FOX蛋白(fork head box)[8]。FOX蛋白家族有19個亞族，參與胚胎發(fā)育、細胞周期調控和細胞信號轉導，其突變或異常表達與先天發(fā)育異常有關。本文患兒檢測到FOXP2基因第11號外顯子的1個無義突變c.1432C>T，該突變在第478位氨基酸處產生終止密碼子(p.R478X)，導致編碼蛋白截短，推測突變體因缺失FOX結構域而影響FOXP2蛋白的功能。

截至2018年4月28日，專業(yè)版HGMD已收錄FOXP2基因的38種突變，包括10種(26.3%)錯義/無義突變，2種(5.3%)小片段缺失突變，1種(2.6%)小片斷插入突變，19種(50.0%)大片斷缺失突變，6種(15.8%)復雜重組突變。這些患者的臨床表型包括語言障礙[如發(fā)育性言語失用癥(DVD)、CAS、語言落后和失用癥、言語失用和(或)構音障礙等]，孤獨癥，進食障礙，精神運動發(fā)育遲緩和膀胱輸尿管返流等。

本文患兒的突變位點收錄在HGMD中，評估為引起言語和語言障礙的致病突變。由于專業(yè)或語言背景的不同，對相關術語的解釋和概念存在差異。國內普遍認為，言語是言聲語音(口語)形成的機械過程，而語言是指人類社會中約定俗成的符號系統(tǒng)；言語-語言障礙包括失語癥、言語失用、構音障礙、語言發(fā)育遲緩等，可以單獨存在，也可以同時發(fā)生[9]。OMIM中沒有對言語-語言障礙一詞和CAS這些概念進行嚴格區(qū)分，又稱DVD或言語語言障礙伴口面部運動失用癥(Speech and language disorder with orofacial dyspraxia)。美國言語語言與聽力學協(xié)會(ASHA)在2007年指出，攜帶FOXP2基因突變的語言相關障礙患兒應高度考慮CAS的可能，并將CAS定義為一種語言運動設計和(或)編程的發(fā)育障礙[10]。本文沿用CAS這一概念，著重討論FOXP2與CAS的關系。1990年，Hurst等[11]首次報告了一個三代家系，患病的成員主要特征是嚴重發(fā)育性言語障礙，表達性(包括使用單詞或手勢)和感受性語言困難，口齒不清等，智力和聽力正常，這種癥狀呈常染色體顯性遺傳；1998年,該致病基因被定位于染色體7q31，命名為SPCH1[2]；2001年，SPCH1基因被正式命名為FOXP2，該家系患病成員均攜帶FOXP2基因c.1658G>A的錯義突變，導致第553位精氨酸變?yōu)榻M氨酸，從而影響FOXP2蛋白跨核膜運輸以及與靶序列結合[5, 12]。進一步研究證明，F(xiàn)OXP2對人類語言進化和發(fā)展具有重要作用，其突變與言語失用相關[13]。

Fisher等曾對1個FOXP2突變家系中的患病成員與非患病成員進行影像學檢查。MR和PET的結果顯示，患病成員的尾狀核、小腦、額下回的灰質密度顯著降低，尾狀核的體積明顯減小，顳平面的灰質密度顯著增高[31, 32]。功能性MR(fMR)結果顯示，患病成員的額下回后部(Broca區(qū))的活化程度明顯較弱[33]。表1顯示，在本文文獻復習的語言發(fā)育缺陷患者中，除上述家系(16例)表現(xiàn)為尾狀核異常外，還有3例MR表現(xiàn)分別為顳葉胚胎發(fā)育不良性神經上皮腫瘤、腦萎縮并白質高信號和胼胝體薄并小腦橋腦腦池擴張。

中耳炎可由咽鼓管機械性梗阻和(或)功能障礙、感染、免疫等多種因素單獨或共同導致。本文患兒也有中耳炎表現(xiàn)，該表型與CAS的相關性有待進一步研究。

CAS目前尚無理想的治療方法，有學者曾在研究中提到諸多干預手段，包括運動療法、語言學方法、增強和替代交流以及多種組合療法等，但療效尚未得到重復性驗證[35]。關于CAS的預后，文獻復習中有3例成年后仍存在交流障礙、發(fā)音不清、語法和音調異常等問題，提示FOXP2基因突變所致的CAS是一種持續(xù)性疾病，患者在學業(yè)、社交和工作方面可能有長期困難[36]。

綜上所述，CAS與其他神經發(fā)育疾病在語言發(fā)育障礙方面的表現(xiàn)相似，目前臨床上對該病的認識有限，僅憑幼兒的早期臨床表現(xiàn)難以鑒別診斷。臨床工作中，對于存在語言發(fā)育延遲、構詞句法障礙、言語理解和表達障礙、發(fā)音不清等的患兒，應注意CAS可能，并建議通過基因檢測明確診斷，以對患兒進行及時的干預治療和遺傳咨詢。