IQSEC2基因變異相關(guān)的癲癇性腦病1例報(bào)告

郎長會，田茂強(qiáng)，雷文婷，李娟，束曉梅，余小華

癲癇性腦病(epileptic encephalopathy，EE)是一種嚴(yán)重的頑固性癲癇發(fā)作和神經(jīng)功能障礙性疾病，其中癲癇活動本身可能導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)和認(rèn)知功能損害[1]。隨著二代測序的廣泛開展，EE的致病基因越來越多。其中，IQSEC2(IQ motif and SEC7 domain containing protein 2)基因變異最早于2008年在1例嬰兒痙攣中被發(fā)現(xiàn)[2]。IQSEC2基因位于Xp11.22染色體上，在大腦和脊髓中表達(dá)，并在神經(jīng)元、細(xì)胞骨架、樹突及興奮性突觸中發(fā)揮關(guān)鍵作用。IQSEC2基因具有多個(gè)重要功能結(jié)構(gòu)域，其基因變異與X連鎖EE和X連鎖智力低下、難治性癲癇、孤獨(dú)癥(autism spectrum disorder，ASD)及Lennox-Gastaut綜合征(Lennox-Gastaut syndrome，LGS)等有關(guān)，目前全球約有140余例IQSEC2基因變異相關(guān)患者[3-5]。國內(nèi)僅有個(gè)案報(bào)道IQSEC2基因變異與X連鎖精神發(fā)育遲滯有關(guān)，但未顯示有癲癇表型[6]。本文回顧性分析1例以發(fā)育落后為表現(xiàn)的難治性癲癇患兒的臨床資料，以提高臨床醫(yī)師對該基因變異特點(diǎn)的認(rèn)識。

1 病例報(bào)告

患兒，男，3歲零6個(gè)月，因自幼發(fā)育落后，間斷抽搐1年，加重1個(gè)月入院。患兒8個(gè)月時(shí)能抬頭數(shù)秒，1+歲不能獨(dú)坐，2+歲不能獨(dú)站，3+歲不能獨(dú)走，病后有發(fā)育倒退現(xiàn)象，現(xiàn)不能抬頭、獨(dú)坐，不會說話，少有目光交流，對叫名無反應(yīng)，喜搓手，認(rèn)知、理解差，伴喂養(yǎng)困難。1年前出現(xiàn)反復(fù)抽搐，有5種發(fā)作形式：(1)表現(xiàn)為突發(fā)雙目凝視，呼之不應(yīng)，動作減少，持續(xù)數(shù)秒后緩解，緩解后玩耍自如，家屬未予特殊重視，現(xiàn)已無此種發(fā)作；(2)1個(gè)月后出現(xiàn)點(diǎn)頭、呈單下發(fā)作，平均每天1～3次，多時(shí)每天7～20次不等；(3)表現(xiàn)為偶爾頭下垂，伴或不伴身體前傾；(4)表現(xiàn)為雙眼凝視(偶爾為突發(fā)尖叫)，呼之不應(yīng)，伴唇周發(fā)紺、四肢強(qiáng)直、抖動，時(shí)有口吐白沫或流涎，持續(xù)數(shù)十秒至3～4分鐘后予止驚或自行緩解，現(xiàn)無此種發(fā)作；(5)表現(xiàn)為雙目凝視，嘴角抽動、眼角眨動，持續(xù)數(shù)秒可緩解，現(xiàn)無此種發(fā)作。家族史：母親有智力障礙，能獨(dú)立行走，能簡單交流，生活勉強(qiáng)能自理，幼時(shí)抽搐發(fā)作1次，未予特殊處理。父親有輕度智力障礙，生活能自理。個(gè)人史：患兒系第1胎第1產(chǎn)，出生時(shí)否認(rèn)缺氧及窒息史。查體：無特殊外貌及色素膠失斑，心肺腹查體無特殊，四肢肌張力低下，病理征陰性。實(shí)驗(yàn)室檢查：血常規(guī)、生化無特殊，血氨、乳酸及同型半胱氨酸正常。中國兒童發(fā)育量表[DST測試(3歲時(shí))]：發(fā)育商(DQ)<50分，智力指數(shù)(MI)<48。Gesell發(fā)育量表(4歲時(shí))評估：智力發(fā)育相當(dāng)于3個(gè)月左右。視頻腦電圖為異常兒童腦電圖，表現(xiàn)為背景枕區(qū)節(jié)律少，節(jié)律慢化；清醒期雙側(cè)額、中央、頂、枕、顳區(qū)及中線區(qū)δ慢波發(fā)放；以雙側(cè)后頭部或雙側(cè)后頭部為主的廣泛性(左側(cè)著)棘波、尖慢及多棘慢波發(fā)放。2歲零6個(gè)月時(shí)頭顱MRI未見明顯異常。復(fù)查視頻腦電圖示：(1)監(jiān)測到清醒期1次痙攣發(fā)作(圖1A)，大量雙側(cè)后頭部為主的多灶性棘波、棘慢波、尖慢波、多棘慢波及慢波發(fā)放；(2)睡眠期大量廣泛性1.5 Hz～3 Hz棘慢波發(fā)放(圖1B)?；純?歲零6個(gè)月時(shí)頭顱MRI示輕度腦萎縮。孤獨(dú)癥評定量表評估：患兒存在明顯的孤獨(dú)癥癥狀，表現(xiàn)為與人交流非常困難，幾乎無法進(jìn)行語言或非語言的溝通，運(yùn)用語言能力極差，不能提出話題或維持話題，非語言交流缺乏，對特殊的物品或活動不感興趣。患兒的視頻腦電圖見圖1。

注：A為監(jiān)測到一次痙攣發(fā)作，B為睡眠期大量廣泛性1.5 Hz～3 Hz棘慢波發(fā)放。圖1 患兒的視頻腦電圖

經(jīng)過家屬知情同意及遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(倫理號：KLL-2022-044)，外送家系全外顯子組測序檢測發(fā)現(xiàn)患兒IQSEC2c.424C>T (p.Gln 142*) (NM_001111125.3)半合子變異(圖2)，該變異來自智力障礙的母親，經(jīng)ACMG評級為可疑致病性變異。PVS1：該變異為無義突變；PM2：該變異在ExAC、gnomAD及千人數(shù)據(jù)庫中沒有收錄；PP4：該基因變異癥狀與患兒臨床表現(xiàn)相符。該變異位點(diǎn)在國內(nèi)外目前鮮有報(bào)道。該基因關(guān)聯(lián)疾病為X連鎖智力障礙、癲癇及ASD等?；純簽榘牒献?，母親為雜合子(母親有智力障礙)，遺傳模式可解釋患兒臨床表現(xiàn)。

注：患兒在外顯子發(fā)生堿基無義變異[(c.424C>T (p.Gln 142*)]，該變異來源于智力障礙的母親，父親未發(fā)生變異。圖2 患兒及其父母的IQSEC2基因測序圖

根據(jù)患兒臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室檢查診斷為難治性癲癇，其發(fā)作形式主要為全面強(qiáng)直陣攣發(fā)作、失神發(fā)作、痙攣發(fā)作、失張力發(fā)作及局灶性發(fā)作(IQSEC2基因變異相關(guān))，先后小劑量口服左乙拉西坦、丙戊酸鈉及托吡酯片，曾因痰多而停用氯硝西泮。8個(gè)月前就診于外院，停用托吡酯片，改為唑呢沙胺片[120 mg/d，約10 mg/(kg·d)]；左乙拉西坦[500 mg/d，約41.6 mg/(kg·d)]，丙戊酸鈉[480 mg/d，約40 mg/(kg·d)]，入院后予甲潑尼龍沖擊治療后患兒痙攣發(fā)作減少，現(xiàn)激素減量治療過程中。末次隨訪為4歲零2個(gè)月，發(fā)育無明顯進(jìn)步，目前每天仍有4～5次點(diǎn)頭痙攣發(fā)作，少則2～3次，多則6～8次；失張力發(fā)作為每天3～5次不等(發(fā)作形式變化見圖3)。

圖3 患兒的臨床發(fā)作變化圖

2 討論

IQSEC2基因也稱為BRAG1基因[7,10-11]，長度約93.7 kb，主要有2種mRNA異構(gòu)體：第1種異構(gòu)體包含15個(gè)外顯子(GenBank：NM_001111125.3)及1 488個(gè)氨基酸(NP_001104595)；第2種異構(gòu)體包含14個(gè)外顯子(GenBank：NM_015075.1)及949個(gè)氨基酸(NP_055890)。IQSEC2蛋白又稱為鳥嘌呤核苷酸交換因子(guanine-nucleotide exchange factor，GEF)，該蛋白是一種多結(jié)構(gòu)域蛋白，包括N端螺旋-螺旋域、Sec7結(jié)構(gòu)域、IQ 鈣調(diào)蛋白結(jié)合模塊、Pleckstrin結(jié)構(gòu)域及C端PDZ結(jié)合功能域[8]。IQSEC2蛋白可以激活A(yù)DP核糖基化因子6 (ADP ribosylation factor，ARF6)，其對于維持正常學(xué)習(xí)所必需的興奮性和抑制性受體水平是極其重要的[9]。IQSEC2 mRNA在嗅球、大腦皮層、海馬及小腦中高表達(dá)，其蛋白產(chǎn)物位于興奮性突觸致密物質(zhì)上。IQSEC2和突觸后致密物蛋白通過與C端PDZ結(jié)合相互作用，與N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate，NMDA)受體形成復(fù)合物，在α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑烯丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid，AMPA)受體的運(yùn)輸中發(fā)揮作用，從而在神經(jīng)元發(fā)育和突觸可塑性中發(fā)揮重要作用[10--11]。IQSEC2基因通過突觸后致密物-95與NMDA型谷氨酸受體結(jié)合，NMDA受體的激活導(dǎo)致Ca2+內(nèi)流并與IQSEC2 IQ結(jié)合模塊上的鈣調(diào)蛋白結(jié)合，Ca2+/鈣調(diào)素誘導(dǎo)IQSEC2的構(gòu)象變化，導(dǎo)致Sec7催化域的激活，促進(jìn)表面AMPA型谷氨酸受體下調(diào)[9-10]。突觸傳遞中的興奮和抑制之間的不平衡被認(rèn)為是IQSEC2基因變異引起ASD的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。

目前文獻(xiàn)報(bào)道的140余例IQSEC2基因變異患者中至少有70種不同的變異，包括無義變異、移碼變異、剪接變異、缺失及錯(cuò)義變異等。這些變異都與中度至重度智力障礙、各種癲癇發(fā)作及ASD特征有關(guān)。IQSEC2基因變異相關(guān)的臨床表型在性別方面差異性較大，男性臨床特征包括肌張力減退、中至重度精神運(yùn)動發(fā)育遲緩、智力低下、難治性癲癇、言語障礙、ASD樣特征及刻板動作等[10-17]。本例患兒發(fā)育落后嚴(yán)重，有多種癲癇發(fā)作形式且對多種抗癲癇藥療效欠佳，伴有ASD，結(jié)合腦電圖有1.5 Hz～3 Hz棘慢波發(fā)放，需警惕向LGS轉(zhuǎn)型，且既往文獻(xiàn)報(bào)道突觸傳遞相關(guān)IQSEC2基因變異可導(dǎo)致LGS或LGS樣綜合征，此與文獻(xiàn)相符。在雜合子女性患者中多數(shù)表現(xiàn)為輕度智力低下，少數(shù)有嚴(yán)重智力低下，多伴有癲癇發(fā)作(10/19)[10]，但男性發(fā)育遲緩、智力低下及癲癇發(fā)作均比女性嚴(yán)重[9]。Migot等[11]比較18例男患和19例女患IQSEC2基因變異臨床表現(xiàn)的差異，發(fā)現(xiàn)女性致病性變異全是新發(fā)變異，而男性半合子變異可為新發(fā)，也可來自母親。由于IQSEC2基因定位于X染色體上，女性攜帶者的臨床表現(xiàn)可從無癥狀攜帶者到輕度智力低下，且女性癥狀通常比男性輕。因?yàn)榕訧QSEC2基因可發(fā)生X染色體非隨機(jī)失活[10]，但該基因也可逃避X染色體非隨機(jī)失活，這可解釋在雜合子女性中智力低下及ASD患病率較高的原因[9]。本例患兒母親為雜合子，其癥狀相對于患兒來說相對較輕，有智力障礙，在幼時(shí)曾有驚厥發(fā)作，此與文獻(xiàn)報(bào)道相符。Ewans等[15]報(bào)道一家系中4例女孩有發(fā)育遲緩(中度到重度智力障礙)，在2～5歲時(shí)出現(xiàn)癲癇發(fā)作，以局灶性發(fā)作為主，發(fā)病誘因包括發(fā)熱及免疫力低下等，幼時(shí)有ASD及攻擊性行為，其中兩例女孩在青春期出現(xiàn)發(fā)育倒退，分別在16歲和22歲時(shí)死于癲癇猝死。因此需囑咐其監(jiān)護(hù)人在看護(hù)過程中預(yù)防突發(fā)猝死。

IQSEC2基因變異相關(guān)患者的頭顱MRI多數(shù)正常(21/36)，少數(shù)可出現(xiàn)非特異性異常，包括輕度腦萎縮、胼胝體薄及髓鞘形成延遲等[9]。本例患兒早期頭顱MRI正常，后期復(fù)查出現(xiàn)輕度腦萎縮，此與文獻(xiàn)相符。

80%以上IQSEC2基因變異相關(guān)的癲癇是難治性的。Izumi 等[18]報(bào)道IQSEC2基因變異相關(guān)的癲癇以頑固性、早發(fā)癲癇性痙攣和強(qiáng)直/強(qiáng)直陣攣性發(fā)作為特征，經(jīng)多種抗癲癇藥物包括糖皮質(zhì)激素及VPA等治療均欠佳。Choi等[5]用左乙拉西坦、丙戊酸、唑尼沙胺、魯非胺及氯巴占等抗癲癇藥物治療IQSEC2基因變異引起的癲癇，均無效，患者每月仍有癲癇發(fā)作。本例患兒經(jīng)多種抗癲癇藥物治療后盡管痙攣發(fā)作頻率減少，但每天仍有癲癇發(fā)作，此與文獻(xiàn)報(bào)道相符。

綜上所述，IQSEC2基因變異引起的癲癇在男性中多為難治性，智力低下多為中至重度，且多伴ASD等，在雜合子女性中智力低下多為輕度至中度，癲癇發(fā)作頻率較少。因此需要進(jìn)一步在動物模型中研究IQSEC2基因變異在男性患兒中的發(fā)病機(jī)制，以提高此類患兒癲癇發(fā)作的緩解率。