PARS2 基因變異致早發(fā)性嬰兒癲癇性腦病1例報告

王秀英 田 楊 石 真 侯 池 李小晶 朱海霞 曹彬彬 陳文雄 伍湘玲

廣州市婦女兒童醫(yī)療中心神經(jīng)內(nèi)科（廣東廣州 510000）

早期癲癇性腦病又稱早發(fā)性嬰兒癲癇性腦?。╡arly infantile-onset epileptic encephalopathy，EIEE），是一類常見的嬰兒早期起病的難治性癲癇，臨床表現(xiàn)多樣，包括大田原綜合征、West 綜合征、早期肌陣攣癲癇腦病、嬰兒惡性游走性部分性發(fā)作等[1]。2020年在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫將EIEE與發(fā)育性癲癇性腦病合并，現(xiàn)根據(jù)基因分型已將EIEE分為1型至93型。PARS2基因（OMIM：612036）位于1p32.3，編碼脯氨酸-tRNA合成酶，后者是在蛋白質(zhì)生物合成中起關(guān)鍵作用的酶家族，參與了RNA的表達(dá)和進(jìn)程[2]，基因變異可導(dǎo)致早期癲癇性腦病75型（OMIM：618437）。目前國內(nèi)罕有PARS2基因變異病例的報道。本研究對1例EIEE患兒及其家族成員進(jìn)行基因檢測，發(fā)現(xiàn)患兒存在PARS2基因的復(fù)合雜合變異，總結(jié)其病例資料并報告如下。

1 臨床資料

患兒，男，4月27日齡，因反復(fù)抽搐20余天就診?；純河? 月齡開始出現(xiàn)點(diǎn)頭、短暫四肢彎曲強(qiáng)直伴哭鬧發(fā)作，成串出現(xiàn)，每串4～6下，病初時每天發(fā)作1串，后逐漸增多至每天4～6串，多為睡醒時發(fā)作，曾就診于當(dāng)?shù)蒯t(yī)院病情未見好轉(zhuǎn)，遂來廣州市婦女兒童醫(yī)療中心就診收住院。患兒為第2胎第2產(chǎn)，足月剖宮產(chǎn)，出生體質(zhì)量3 500 g，無窒息史，圍生期無異常。生后母乳喂養(yǎng)。父母表型均無異常，否認(rèn)癲癇、發(fā)育障礙及其他疾病家族史。有一哥哥2 歲，體健。體格檢查：頭圍38 cm，神志清醒，反應(yīng)慢，可對視，能逗笑，抬頭不穩(wěn)，追聲追物差，雙足、背部、臀部見較多墨色胎記，心前區(qū)聽診無雜音，肺、肝脾、腹部查體無異常，四肢肌張力減低，各腱反射正常，病理征陰性。實(shí)驗室檢查：血常規(guī)、尿常規(guī)、血生化、凝血功能、電解質(zhì)、免疫功能、甲狀腺功能等未見異常。血酰基肉堿、氨基酸、尿代謝物篩查未見異常。腦脊液常規(guī)、生化、病原學(xué)檢查未見異常。胸部X 線片、心電圖、心臟超聲、雙耳聽覺誘發(fā)電位和雙眼閃光視覺誘發(fā)電位未見異常。血?dú)庵腥樗?.8 mmol/L（正常0.9～1.7 mmol/L）；血乳酸/丙酮酸比值測定中乳酸 2.75 mmol/L (正常0.50～1.80 mmol/L)，比值16.6。腦電圖示陣發(fā)性高度失律，彌漫性中高波幅慢波背景上頻繁多灶性癲癇性放電，監(jiān)測到孤立性及成串痙攣發(fā)作，發(fā)作期腦電圖為廣泛性電壓減低伴快波節(jié)律或廣泛性慢波伴電壓減低（圖1）。頭顱磁共振成像平掃+增強(qiáng)掃描示雙側(cè)額、頂、顳部腦外間隙增寬，腦萎縮樣改變（圖2）。Gesell 評分示DQ 12分，其中大運(yùn)動12，精細(xì)運(yùn)動12，認(rèn)知16，語言10，社交12。

圖1 視頻腦電圖表現(xiàn)

圖2 頭顱磁共振平掃及增強(qiáng)掃描結(jié)果

患兒表現(xiàn)為早發(fā)性癲癇性腦病，常規(guī)代謝物篩查未見異常，頭部影像學(xué)提示腦發(fā)育不良，血乳酸水平升高，考慮可能存在遺傳學(xué)病因。經(jīng)父母簽署知情同意書，并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（穗婦兒科倫批字[2019]第40101號），患兒先行染色體核型分析，結(jié)果為46，XY。然后取患兒及其父母外周血各3 mL鹽析法獲得基因組DNA，由于癲癇基因包和醫(yī)學(xué)外顯基因包的數(shù)據(jù)更新滯后，可能遺漏新的致病基因，本研究采用全外顯子二代測序法進(jìn)行遺傳學(xué)檢測，使用Illumina Nextseq 500測序平臺進(jìn)行測序，測序平均覆蓋深度為300×，大于10×覆蓋區(qū)間占100%，并對檢測結(jié)果進(jìn)行Sanger測序驗證。應(yīng)用預(yù)測軟件對變異的保守性、致病性、危害性進(jìn)行預(yù)測。參考美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會（ACMG）變異分類指南，對變異進(jìn)行分類。結(jié)果患兒及其母親檢測到PARS2基因c.287G＞A（p.Arg96His）復(fù)合雜合變異，患兒及其父親PARS2基因c.283G＞A（p.Val95Ile）復(fù)合雜合變異（圖3），屬常染色體隱性遺傳。其中c.283 G＞A 既往已多次報道，在正常人群有低頻分布，其在ExAc（東亞）人群頻率為0.0016，ACMG指南判斷為III-意義未明；c.287 G＞A變異的頻率在參考人群基因數(shù)據(jù)庫中未被報道，ACMG 指南判斷為III-意義未明，SIFT、PP2_HDIV、ClinPred、LRT、MT、GERP 等多個計算機(jī)軟件分析預(yù)測該變異為有害。

圖3 患兒基因測序及家系成員驗證結(jié)果

根據(jù)患兒臨床及腦電圖表現(xiàn)診斷為EIEE。給予托吡酯（TPM）6.25 mg/次，每晚1次口服，硝基安定（NZP）0.833 mg/次，每晚1次口服（體質(zhì)量7.6 kg），發(fā)作控制欠佳；4天后調(diào)整托吡酯劑量為6.25 mg/次，每12小時1次，1周后硝基安定0.833 mg/次，每12小時1次，患兒發(fā)作次數(shù)減少，出院門診隨訪。出院后患兒仍有發(fā)作，托吡酯逐漸加量，至第5周加量為12.5 mg/次，2次/d，硝基安定用量不變，發(fā)作明顯減少，每天0～2串，每串1～3下；第6周托吡酯加量至16.6 mg/次，2次/d，患兒發(fā)作緩解。見表1。門診隨訪至2021年4月，目前患兒1歲10月齡，未再抽搐發(fā)作，仍顯著發(fā)育落后，抬頭不穩(wěn)，頭圍42 cm，不能獨(dú)坐及站立、行走，四肢肌張力低下。Gesell評分：DQ17，其中大動作17、精細(xì)運(yùn)動12、認(rèn)知21、社交17、語言21。腦電圖明顯好轉(zhuǎn)，高度失律消失，背景活動大致正常，后頭部為主少量癲癇樣放電。復(fù)查頭顱磁共振成像較前無變化，血生化肝功能正常，血乳酸2.7 mmol/L。

表1 患兒疾病治療經(jīng)過時間軸

2 討論

早期癲癇性腦病的核心癥狀是癲癇發(fā)作并伴有發(fā)育障礙，在起病年齡、癲癇發(fā)作類型、腦電圖特征、預(yù)后等方面具有高度異質(zhì)性[3]。病因包括腦結(jié)構(gòu)性、代謝性、遺傳性等，約50%患者有可知的遺傳病因，相關(guān)的變異基因有SCN1A、SCN2A、KCNQ2、STXBP1、SLC35A2等[1,4-5]。各種基因具有特定的表型譜，EIEE 的遺傳學(xué)病因研究對其發(fā)病機(jī)制、基因分型、個體化治療、預(yù)后判斷及遺傳咨詢等具有重要意義。

PARS2基因位于1p32.3，全長1.4 kb，包含2個外顯子，其編碼區(qū)為第2號外顯子，編碼由475個氨基酸構(gòu)成的二級氨基酸 tRNA 合成酶(脯氨酸-tRNA合成酶)，其中47個為線粒體信號靶向的氨基酸，余428個氨基酸形成一個成熟的蛋白質(zhì)。PARS2編碼的脯氨酰轉(zhuǎn)移酶2是氨基酰轉(zhuǎn)移酶家族的II類成員，能催化脯氨酸與tRNA分子的連接[2]。人類細(xì)胞核編碼的線粒體氨基酰tRNA合成酶（mt-aaRSs）由19種酶組成[6]，負(fù)責(zé)催化氨基酸與其同源轉(zhuǎn)移RNA (tRNA)分子的結(jié)合，從而允許每個tRNA 準(zhǔn)確地將DNA 的遺傳密碼轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的氨基酸密碼，在精確破譯遺傳密碼方面起著重要的基礎(chǔ)作用。除了協(xié)調(diào)核酸和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化，它們還可能間接影響 ATP 的產(chǎn)生。mt-aaRSs變異主要影響中樞神經(jīng)，其他器官也參與其中[7]，Sofou等[8]在2例Alpers綜合征的患者中鑒定出NARS2和PARS2變異，該研究首次將PARS2基因變異與Alpers綜合征聯(lián)系起來。Alpers綜合征是一種嬰幼兒期的神經(jīng)退行性疾病，其特點(diǎn)是大腦灰質(zhì)的彌漫性變性，主要特點(diǎn)為精神運(yùn)動進(jìn)行性倒退、共濟(jì)失調(diào)、難治性癲癇、卒中樣發(fā)作、嚴(yán)重小頭畸形[9]。研究發(fā)現(xiàn)雙等位基因致病性PARS 2變異與早期嬰兒癲癇性腦病(EIEE 75)相關(guān)[10]，也可導(dǎo)致Alpers綜合征[8]。

本例患兒的發(fā)病年齡、臨床表現(xiàn)及輔助檢查結(jié)果符合EIEE 診斷。基因檢測發(fā)現(xiàn)PARS 2基因c.287G＞A（p.Arg96His）復(fù)合雜合變異和c.283G＞A（p.Val95Ile）復(fù)合雜合變異，常染色體隱性遺傳。其中C.283 G＞A(p.V 95 I)位于PARS 2高度保守的二聚體結(jié)構(gòu)域，在GnomAD數(shù)據(jù)庫中等位基因頻率為0.00011，在ExAC中等位基因頻率為0.00013，在東亞人群中為0.00161，未發(fā)現(xiàn)純合子。C.283G＞A(p.V 95 I) 已經(jīng)在6例患兒中報道過，患兒均為早期癲癇性腦病及肌張力低下[6-7,10-12]，血乳酸水平增高或正常，亞洲人種多見，可能為該基因變異的熱點(diǎn)之一。c.287G＞A（p.Arg96His）變異尚未見報道，該變異的頻率在參考人群基因數(shù)據(jù)庫中未被報道。按照ACMG 指南，兩個雜合變異均為意義未明，但兩個變異在參考人群數(shù)據(jù)庫中最小等位基因分別為零和低頻，多項計算機(jī)軟件預(yù)測為有害，且既往已有類似變異致病的報道，本例患兒臨床表型與該基因變異相關(guān)疾病高度吻合，故該復(fù)合雜合變異可能為本例患兒的致病性變異?；純航?jīng)托吡酯、硝基安定治療后無抽搐發(fā)作，但認(rèn)知和運(yùn)動功能并無顯著進(jìn)步，這可能是PARS2基因變異所致發(fā)育障礙的特點(diǎn)。

以“PARS2”和“癲癇”為關(guān)鍵詞檢索PubMed數(shù)據(jù)庫、中國期刊全文數(shù)據(jù)庫和萬方醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫自建庫至2021年3月的相關(guān)文獻(xiàn)，未檢索到中文文獻(xiàn)，檢索到臨床資料較齊全的國外文獻(xiàn)6篇，排除重復(fù)報道病例，共有10例患兒。其中男4例、女6例，涉及變異位點(diǎn)7個，變異類型主要為錯義變異，均為復(fù)合雜合變異，變異來自臨床表型正常的父母，同一家庭姐弟或姐妹可同患該病[10-12]。臨床特征為嚴(yán)重的發(fā)育落后、癲癇、小頭畸形、肌張力低下、大腦結(jié)構(gòu)異常，其他全身性表現(xiàn)包括高乳酸血癥，患兒存在早期死亡的風(fēng)險[8,10,12]；部分患兒有視、聽覺損傷及變性，以及特殊面容（前額扁平，矮鼻梁，小下頜，一字眉等）；肝功能障礙只在少數(shù)患兒出現(xiàn)[13]，這與由PLOG1變異引起的Alpers綜合征不同。所有患兒均嬰兒期起病，嬰兒痙攣是主要發(fā)作類型，也可見肌陣攣、全面性強(qiáng)直-陣攣[12]、復(fù)雜部分性發(fā)作[11]。起病早期腦電圖均見高度失律，治療后高度失律可消失。頭顱磁共振主要表現(xiàn)為進(jìn)行性大腦皮層萎縮，額葉體積減少，也可表現(xiàn)為小腦異常信號[10]，或見基底節(jié)受累[14]。部分患兒對抗癲癇藥物治療有反應(yīng)，癲癇發(fā)作及腦電圖明顯改善。1例患兒在早期給予治療線粒體功能障礙的抗氧化劑，結(jié)果存活至成年[13]，而其未接受抗氧化劑治療的相同表型的哥哥5歲時死于心臟衰竭，提示線粒體細(xì)胞損傷與有氧能量的減少（ATP合成減少）有關(guān)，抗氧化劑治療或許能延長患兒的生命。目前該疾病未檢素到相關(guān)的藥物臨床試驗研究。

綜上，本例患兒為新發(fā)現(xiàn)的PARS2基因c.287G＞A（p.Arg96His）和c.283G＞A（p.Val95Ile）復(fù)合雜合變異導(dǎo)致的早期嬰兒癲癇性腦病，變異分別來自于母親和父親。PARS 2所致的癲癇發(fā)作多數(shù)可以藥物控制，但仍有嚴(yán)重的認(rèn)知和運(yùn)動發(fā)育障礙。