SCN8A基因突變相關(guān)癲癇患兒8例的臨床與遺傳學(xué)特征分析

林 萌， 陳 瑯， 林 泉， 方 瓊， 熊麗君， 林 馨， 王 玨

SCN8A基因突變相關(guān)癲癇腦病與早期嬰兒癲癇性腦病13型(early infant epilepsy encephalopathy type 13,EIEE 13)相關(guān)，并與嬰兒痙攣癥、Lennox-Gastaut綜合征和Dravet綜合征等密切關(guān)聯(lián)[1]。SCN8A基因突變相關(guān)癲癇腦病早期較難與KCNQ2基因相關(guān)癲癇辨別，且其癲癇猝死率與其他發(fā)育性癲癇性腦病(developmental epileptic encephalopathy,DEE)相當(dāng)(約10%)[2]。若能早期識(shí)別，及時(shí)行基因檢測(cè)，做到早期診斷、干預(yù)，有助于減輕患兒的認(rèn)知損害，提高生活質(zhì)量。本研究通過(guò)總結(jié)分析本院診治的8例SCN8A基因突變相關(guān)癲癇病患兒的臨床特點(diǎn)和遺傳學(xué)特點(diǎn)，探討SCN8A基因突變方式、類型與臨床表型的相關(guān)性，進(jìn)一步揭示基因突變蛋白結(jié)構(gòu)域位置不同與臨床表型間的關(guān)系?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選擇2018年1月至2020年12月福建省立醫(yī)院兒科收治的不明原因或疑似癲癇患兒65例，后根據(jù)全外顯子測(cè)序檢測(cè)篩選出8例SCN8A基因突變患兒作為研究對(duì)象。檢測(cè)經(jīng)患兒家屬簽署知情同意書(shū)后進(jìn)行。研究獲福建省立醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)國(guó)際抗癲癇聯(lián)盟確認(rèn)的已知早發(fā)癲癇性腦病[3]。(2)不能歸類的早發(fā)性癲癇腦病或臨床疑似病例，首次癲癇發(fā)作于出生后6個(gè)月內(nèi)的患兒，至少有以下任一項(xiàng)表現(xiàn)：①難以控制的發(fā)作，存在多種發(fā)作類型；②發(fā)作形式及類型可隨年齡增長(zhǎng)發(fā)生變化；③智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育出現(xiàn)倒退或停滯、落后，運(yùn)動(dòng)障礙，步態(tài)異常，肌張力異常；④視頻腦電圖改變有以下表現(xiàn)之一者：背景波減慢或低電壓、高度失律、爆發(fā)-抑制、多灶性棘(尖)波及持續(xù)棘慢波等。(3)不能明確病因的癲癇。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并遺傳代謝性疾病。(2)合并缺血缺氧性腦病、腦血管病變、腦外傷、顱內(nèi)感染等。(3)合并染色體病，如21-三體綜合征等。(4)合并線粒體病，如線粒體腦肌病等。

1.3臨床資料收集 通過(guò)制定專門的病歷收集簡(jiǎn)易表收集患兒的臨床資料，包括病史、家族史等一般資料，顱腦MRI(西門子，Presima)、視頻腦電圖(數(shù)字化腦電圖儀，CADWELL LABORATORIES,INC.EasyⅢ)檢查結(jié)果，使用抗癲癇藥(antiepileptic drugs,AEDs)治療情況及療效，兒心量表評(píng)分等。

1.4隨訪 通過(guò)門診復(fù)診、電話隨訪的方式追蹤患兒的病情進(jìn)展，藥物不良反應(yīng)發(fā)生情況。檢測(cè)血藥濃度，調(diào)整藥物劑量及方案，觀察療效情況。通過(guò)兒心量表從大運(yùn)動(dòng)、精細(xì)動(dòng)作、適應(yīng)能力、語(yǔ)言和社交5個(gè)方面評(píng)估患者的神經(jīng)心理發(fā)育情況。用發(fā)育商來(lái)評(píng)價(jià)孩子的智能發(fā)育速率，得分<70分為智力低下，55～69分為輕度，40～54分為中度，25～39分為重度，<25分為極重度。

1.5療效評(píng)估 評(píng)估AEDs對(duì)癲癇發(fā)作控制的療效，以給藥前3個(gè)月的發(fā)作頻率和強(qiáng)度為基線，參考中華醫(yī)學(xué)會(huì)第一屆全國(guó)癲癇病學(xué)會(huì)會(huì)議制定的四級(jí)療效判斷標(biāo)準(zhǔn)：以藥物治療3個(gè)月后發(fā)作頻率減少>75%為基本控制；發(fā)作頻率減少50%～75%為有效；發(fā)作頻率減少30%～49%為發(fā)作減少；與治療前無(wú)明顯差別為無(wú)效。發(fā)作頻率較基線增加>50%為加劇[4]。

1.6基因檢測(cè)方法 抽取患兒外周血4 ml，外送武漢康圣達(dá)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所有限公司進(jìn)行醫(yī)學(xué)外顯子測(cè)序檢測(cè)。提取基因組DNA，構(gòu)建文庫(kù)，應(yīng)用IDT探針將外顯子及相鄰內(nèi)含子區(qū)域進(jìn)行捕獲與富集，質(zhì)量控制后采用Illumina Nextseq500對(duì)其進(jìn)行二代測(cè)序。數(shù)據(jù)去除低質(zhì)量reads等。與人類基因組hgl9參考序列進(jìn)行比對(duì)，將找岀SNP、INDEL突變位點(diǎn)，與人類基因突變數(shù)據(jù)庫(kù)(The Human Gene Mutation Database,HGMD)等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行疾病相關(guān)注釋，通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)檢索及分析變異相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)Polyphen、SIFT、MutationTaster 3種預(yù)測(cè)軟件對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行有害性分析。參考美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(The American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)變異分級(jí)指南[5]，對(duì)變異進(jìn)行良性、可能良性、可能致病、致病性進(jìn)行分類。經(jīng)Sanger測(cè)序?qū)純杭捌浼蚁党蓡T進(jìn)行相關(guān)突變位點(diǎn)驗(yàn)證。

2 結(jié)果

2.1臨床癥狀 8例患兒起病年齡中位數(shù)為6個(gè)月。男6例，女2例。癲癇發(fā)作類型有7種，3例存在≥3種發(fā)作類型。出現(xiàn)言語(yǔ)遲緩5例，肌張力低下4例，共濟(jì)失調(diào)4例，步態(tài)障礙2例，智力低下5例。病例5出現(xiàn)驚嚇后抽搐發(fā)作。見(jiàn)表1。

2.2顱腦MRI及腦電圖檢查結(jié)果 顱腦MRI檢查顯示雙側(cè)顳頂枕部稍增寬1例，雙側(cè)腦室稍擴(kuò)大1例，雙額顳葉體積稍小并胼胝體稍薄1例。除病例3腦電圖正常外，其余7例發(fā)作間期腦電圖異常，主要為多灶性放電。病例1初期高峰失律伴少許尖慢波，后期發(fā)展為廣泛性放電伴不典型高峰失律。病例8局灶性放電隨著年齡的增長(zhǎng)進(jìn)展為多灶性放電。見(jiàn)表1。

2.3兒心量表評(píng)估結(jié)果 每位患兒在治療前后至少間隔6個(gè)月行2次兒心量表評(píng)估患兒神經(jīng)發(fā)育情況。除病例3智力正常，病例2和病例7智力臨界偏低外，余5例均有不同程度的中重度智力低下。特別是病例6首發(fā)時(shí)間為出生后21 d，3個(gè)月齡時(shí)發(fā)育商為86，8月齡時(shí)發(fā)育商為38。見(jiàn)表1。

2.4治療及療效情況 病例3無(wú)治療。病例1經(jīng)丙戊酸鈉、托吡酯、甲強(qiáng)龍沖擊治療仍無(wú)效，后改用生酮飲食治療3個(gè)月，發(fā)作頻率減少50%以上。病例7行丙戊酸鈉單藥治療，用藥3個(gè)月時(shí)發(fā)作頻率減少50%以上，后隨訪1年以上未見(jiàn)發(fā)作。余5例聯(lián)用左乙拉西坦治療3個(gè)月均無(wú)效，經(jīng)加用奧卡西平治療3個(gè)月后顯示為有效1例，發(fā)作減少3例，無(wú)效1例。其中病例6因改用拉莫三嗪聯(lián)合苯巴比妥后3 d出現(xiàn)皮疹，后改奧卡西平聯(lián)合苯巴比妥3個(gè)月發(fā)作頻率減少但<50%。無(wú)效1例(病例5)，改聯(lián)合拉考沙胺后3個(gè)月發(fā)作頻率減少仍<50%。見(jiàn)表1。

表1 8例SCN8A基因突變相關(guān)癲癇病患兒的臨床資料

2.5遺傳學(xué)檢查結(jié)果 8例患兒SCN8A基因突變均為錯(cuò)義突變，其中4例為未報(bào)道突變。根據(jù)ACMG對(duì)突變進(jìn)行功能預(yù)測(cè)，4例為致病性突變，4例為可能致病突變。8例中5例為新發(fā)突變。遺傳雜合突變3例，突變均源于患兒父親。預(yù)測(cè)軟件SIFT分析結(jié)果顯示，8例均為D(可能有害)；蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)軟件MutationTaster分析結(jié)果顯示8例為D(有害)；Polyphen 2軟件分析結(jié)果顯示4例為D(有害)，2例為P(可能有害)。突變位點(diǎn)位于鈉通道蛋白結(jié)構(gòu)域位置，有1例(p.R530W)位于細(xì)胞質(zhì)環(huán)區(qū)1，1例(G1475R)位于失活門，3例位于跨膜區(qū)，3例位于C端。見(jiàn)表2。

表2 8例SCN8A基因突變患兒的基因分析結(jié)果

3 討論

3.1SCN8A基因位于12q13.13染色體，編碼NaV1.6α亞單位[6]，SCN8A腦病、EIEE 13與NaV1.6新發(fā)功能獲得性突變(gain-of-function mutation,GOF)有關(guān)，而功能喪失性突變(loss-of-function mutation,LOF)與無(wú)癲癇的神經(jīng)發(fā)育異常表型或晚發(fā)癲癇發(fā)作相關(guān)[7]。本研究發(fā)現(xiàn)SCN8A基因突變相關(guān)癲癇腦病以全面性發(fā)作為主，腦電圖主要表現(xiàn)為多灶性放電，可隨病情進(jìn)展而轉(zhuǎn)變。重癥患兒多有言語(yǔ)遲緩、肌張力低下、共濟(jì)失調(diào)、步態(tài)障礙、智力中重度低下等癥狀。起病年齡越早對(duì)后期神經(jīng)發(fā)育影響越大。

3.2本研究8例均為錯(cuò)義突變。有研究顯示，遺傳性SCN8A突變多與嬰兒驚厥伴陣發(fā)性舞蹈手足徐動(dòng)癥(infantile convulsions with paroxysmal choreoathetosis,ICCA)及良性家族性嬰兒癲癇(benign familial infantile epilepsy,BFIE)有關(guān)聯(lián)[8]。而本研究中病例1(p.A1575V)以痙攣發(fā)作起病，出現(xiàn)精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育減退和藥物難治性癲癇。病例2(p.T1773I)表現(xiàn)為強(qiáng)直陣攣性發(fā)作，智力臨界偏低，AEDs治療有效，運(yùn)動(dòng)發(fā)育正常。該例表現(xiàn)符合中間型癲癇腦病，其主要表現(xiàn)為發(fā)病年齡較晚、可治療的癲癇和輕度的神經(jīng)障礙[9]。病例3(p.R530W)表現(xiàn)為2次強(qiáng)直陣攣性發(fā)作，腦電圖正常。該患兒未進(jìn)行AEDs治療，考慮BFIE。以上3例均為遺傳自父親的錯(cuò)義突變，但表現(xiàn)仍有差異。提示遺傳雜合突變也會(huì)發(fā)生癲癇腦病的表現(xiàn)，對(duì)于SCN8A基因突變相關(guān)癲癇腦病臨床表現(xiàn)不一的機(jī)制，有研究認(rèn)為這可能與神經(jīng)元放電異常有關(guān)[10-11]。

3.3SCN8A新發(fā)突變既往大多發(fā)現(xiàn)為癲癇腦病患者。本研究中病例4(p.N1877S)1歲仍不會(huì)坐，肌張力低下，言語(yǔ)發(fā)育遲緩，與既往文獻(xiàn)報(bào)道[12]相符。而同樣位點(diǎn)的突變(p.N1877S)，Anand等[13]報(bào)道了1例SCN8A家族性突變，先證者及其父親均有早發(fā)性癲癇癥狀，但其無(wú)認(rèn)知或神經(jīng)功能損害，癲癇控制良好；而有研究發(fā)現(xiàn)一些患者僅表現(xiàn)為耐藥性的局灶性癲癇和輕度智力低下[14]。由此說(shuō)明，SCN8A新發(fā)突變不僅會(huì)導(dǎo)致常見(jiàn)的中重度癲癇腦病，也可表現(xiàn)出較溫和的癥狀，且同一位點(diǎn)突變也可出現(xiàn)不同程度癲癇表型。目前研究認(rèn)為SCN8A突變表現(xiàn)出的癲癇嚴(yán)重程度可能與嵌合比率不同及修飾基因有關(guān)[15]。以上研究表明，不同的SCN8A突變方式與臨床表型相關(guān)性不明顯。

3.4本研究發(fā)現(xiàn)病例5(p.G1475R)還有一特殊表現(xiàn)：其在受輕度驚嚇后即有發(fā)作。Gardella等[8]曾報(bào)道有SCN8A突變患兒在青春期出現(xiàn)由運(yùn)動(dòng)、情緒刺激引起的短暫的運(yùn)動(dòng)障礙或發(fā)抖性發(fā)作癥狀。個(gè)別患兒對(duì)觸聽(tīng)覺(jué)刺激也可出現(xiàn)過(guò)度驚嚇?lè)磻?yīng)，但其具體原因不明，有待進(jìn)一步研究[16]。病例7(p.V216A)對(duì)單用丙戊酸鈉治療強(qiáng)直發(fā)作敏感，智力臨界偏低，無(wú)運(yùn)動(dòng)異常表現(xiàn)。有報(bào)道同一突變位點(diǎn)但氨基酸不同的患兒(p.V216D)表現(xiàn)為難治性癲癇，智力重度低下，無(wú)法行走，為重度癲癇腦病表現(xiàn)[17]；以及C端的D1833G表現(xiàn)為強(qiáng)直陣攣性和局灶性發(fā)作，伴共濟(jì)失調(diào)及言語(yǔ)延遲的表現(xiàn)，與報(bào)道的D1833H有類似表現(xiàn)，但D1833H的發(fā)作僅表現(xiàn)為手及手指的抖動(dòng)[18]。提示SCN8A突變同一位點(diǎn)發(fā)生不同點(diǎn)氨基酸的替代改變，也可出現(xiàn)不同的臨床表型，但這仍需進(jìn)一步擴(kuò)大研究樣本進(jìn)行驗(yàn)證。

3.5NaV1.6的致病性突變殘基多位于高度進(jìn)化保守部分，如跨膜片段、失活門環(huán)和C末端近端2/3[1，10]。特別是c-t終末的近端2/3，其與蛋白質(zhì)合成及神經(jīng)發(fā)育有關(guān)[10，19]。本研究發(fā)現(xiàn)位于失活門及C末端的突變可表現(xiàn)出較嚴(yán)重的癥狀，但也發(fā)現(xiàn)同一C端的不同位點(diǎn)(D1833G，N1877S，T1773I)的表現(xiàn)仍有差異，C端的同一突變位點(diǎn)(N1877S)也可有多種表型。本研究中8例雖同為錯(cuò)義突變，但出現(xiàn)在不同的結(jié)構(gòu)域位置，其表現(xiàn)也有不同，故表明SCN8A突變類型與結(jié)構(gòu)域位置相關(guān)性不明顯。而且，不同突變來(lái)源的突變位點(diǎn)分布于不同的結(jié)構(gòu)域位置，其表型也不一，故突變方式與結(jié)構(gòu)域位置亦無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。

3.6本研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)患兒對(duì)鈉離子通道阻滯劑高度或部分有效。5例左乙拉西坦治療無(wú)效的患兒，經(jīng)改用或加用奧卡西平后癲癇發(fā)作得到控制或減輕。對(duì)于痙攣發(fā)作的患兒，后續(xù)易進(jìn)展為難治性癲癇，生酮飲食治療亦可帶來(lái)良好的效果[20]。聯(lián)用4種AEDs無(wú)效的病例5(p.G1475R)，經(jīng)加用高度選擇性作用于鈉通道的拉考沙胺治療后發(fā)作頻率明顯減少，目前患兒仍在隨訪中，其效果有待進(jìn)一步觀察，或可為SCN8A難治性癲癇的治療提供新的方案。

綜上所述，SCN8A基因突變相關(guān)癲癇可表現(xiàn)為輕度良性驚厥或重度癲癇性腦病等多種神經(jīng)精神病學(xué)臨床表型。SCN8A新發(fā)突變也可表現(xiàn)為輕重有別的表型，且相同位點(diǎn)突變還可能導(dǎo)致不同程度的癲癇表型。而同一位點(diǎn)SCN8A突變發(fā)生不同點(diǎn)氨基酸的取代改變，也會(huì)產(chǎn)生不同的臨床表型，從而進(jìn)一步擴(kuò)大了SCN8A突變相關(guān)癲癇的臨床和遺傳譜。該病治療以鈉離子通道阻滯劑中奧卡西平療效較佳。