生酮飲食對(duì)基因變異相關(guān)癲癇療效分析

胡笑月 井淼 王艷萍 華穎

無錫市兒童醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科（江蘇無錫 214023）

生酮飲食（ketogenic diet therapy，KDT）是一種高脂肪、低碳水化合物的特殊飲食療法，從20世紀(jì)初就開始應(yīng)用于藥物難治性癲癇患兒。目前KDT已被證實(shí)在多種癲癇綜合征中療效顯著[1-3]，并成為兒童難治性癲癇的重要治療方法。然而，KDT的療效也常因人而異，因其對(duì)飲食方案的限制性和潛在的不良反應(yīng)，對(duì)患兒和其監(jiān)護(hù)人而言仍是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。因此，能預(yù)測KDT的療效將有助于篩選出最合適的患兒，以達(dá)到醫(yī)療資源的最優(yōu)化使用。隨著二代測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的難治性癲癇的致病基因得以發(fā)現(xiàn)，也有學(xué)者開始致力于探索癲癇的精準(zhǔn)治療。2018年，韓國學(xué)者回顧性分析了73例檢測出有致病基因的癲癇患兒，發(fā)現(xiàn)SCN2A、KCNQ2、STXBP1、SCN1A基因變異的患兒對(duì)KDT尤為有效[4]?？偨Y(jié)不同基因型與KDT療效的關(guān)系，可以使更多有可能受益的患兒盡早啟動(dòng)KDT?，F(xiàn)對(duì)10例基因變異相關(guān)癲癇患兒的KDT療效進(jìn)行回顧性分析。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2017年4月至2021年3月無錫市兒童醫(yī)院收治的KDT 治療的10 例基因變異相關(guān)癲癇患兒(符合2017年國際抗癲癇聯(lián)盟診斷標(biāo)準(zhǔn))。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有明確的癲癇發(fā)作；②接受二代測序基因檢測，篩選出了相關(guān)的致病基因；③啟動(dòng)了經(jīng)典KDT，且治療過程依從性好。排除標(biāo)準(zhǔn)：①排除大腦結(jié)構(gòu)異常、顱內(nèi)感染、自身免疫性腦炎等其他引起癲癇的病因；②失訪患者。本研究獲無錫市兒童醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，患兒家長知情同意。

1.2 臨床資料及輔助檢查

回顧性收集10例患兒的臨床資料，包括性別、年齡、圍生期病史、生長發(fā)育史、家族史、用藥史、臨床表現(xiàn)、治療過程、不良反應(yīng)等。所有患兒在KDT前均行血生化、頭顱磁共振成像(MRI)、血尿代謝篩查等檢查。

1.3 基因檢測

委托康旭醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所、凱昂醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測，采用目的基因靶向獲取二代測序或全外顯子測序分析。

1.4 隨訪及療效評(píng)級(jí)

分別在KDT啟動(dòng)后1、3、6和12個(gè)月進(jìn)行隨訪，隨訪內(nèi)容包括KDT持續(xù)時(shí)間、癲癇控制及發(fā)育改善情況。最后1次隨訪時(shí)間為2021年9月。療效評(píng)價(jià)：KDT 治療前3 個(gè)月平均每月的發(fā)作頻率作為基線，與基線比較，將癲癇發(fā)作控制情況分為3 種：無發(fā)作、發(fā)作減少≥50%、發(fā)作減少＜50%，將發(fā)作減少≥50%認(rèn)為有效，發(fā)作減少＜50%或增加為無效。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

10例患兒中男4例，女6例；發(fā)病年齡3天～1歲4個(gè)月，平均為5.5個(gè)月(表1)。所有患兒均存在發(fā)育落后情況?；純撼錾肪?，均無熱性驚厥或癲癇家族史。血生化、血尿代謝篩查、頭顱MRI等均未見異常。

2.2 基因檢測及臨床表現(xiàn)

10例患兒均檢測到致病基因，其中9例(例1～例9)為新生變異，1 例(例10)男性患兒為遺傳自健康母親的半合子變異。2例為SLC2A1基因變異所致的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子1缺陷綜合征（glucose transporter type 1 deficiency syndrome，GLUT1-DS），腦脊液檢查糖水平均低于2.2 mmol/L，腦脊液糖/血糖指數(shù)<0.45，分別為錯(cuò)義變異(c.476T>C,p.Leu159Pro)和移碼變異(c.164_165delinsTTCA,p.Ser55AsnfsTer24)；5例為SCN1A基因變異引起的Dravet綜合征，2例為錯(cuò)義變異（c.5606T>C,p.Phe1869Ser、c.580G>A,p.Asp 194 Asn），1 例無義變異（c.3733 C>T,p.Arg1245Ter），1例移碼變異（c.135delC）及1例剪切變異（c.3705+2 T>C）；1 例為KIF 1 A基因變異（c.296C>T,p.Thr99Met）所致的PHEO（progressive encephalopathy with edema,hypsarrhythmia and optic atrophy syndrome）樣綜合征，具有肌張力高、肌無力、腦電圖高度失律、嬰兒期逐漸出現(xiàn)小頭畸形等特征，病初表現(xiàn)為局灶性發(fā)作和痙攣發(fā)作，后期出現(xiàn)肌陣攣發(fā)作，4月齡時(shí)行頭顱MRI檢查未見腦萎縮；1例為SCN2A基因錯(cuò)義變異（c.468G>C,p.Lys156Asn）引起的發(fā)育性癲癇性腦病(Developmental and Epileptic Encephalopathy，DEE)患兒，生后3天起即出現(xiàn)抽搐發(fā)作，具有叢集性發(fā)作的特點(diǎn)，最多時(shí)每日發(fā)作高達(dá)幾十次；1例為PIGA基因變異（c.241C>T,p.Arg81Cys）引起的多發(fā)先天畸形-肌張力低下-癲癇綜合征(multiple congenital malformation-hypotoniaepilepsy syndrome type 2,MCAHS)，患兒表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、肌張力低下、癲癇、高腭弓及面色發(fā)黃。見表1。

表1 10例患兒的臨床特征及基因信息

2.3 生酮治療療效

治療前所有患兒均應(yīng)用≥2 種抗癲癇藥物而癲癇控制欠佳，其中發(fā)作頻繁(癲癇發(fā)作每月至少4次以上)的9例患兒啟用KDT后，4例在1個(gè)月內(nèi)起效，其中2例在1周內(nèi)即達(dá)到癲癇無發(fā)作。隨訪至2021年9月，有效的患兒為7例，其中無發(fā)作4例。4例無發(fā)作患兒的變異基因?yàn)镾LC2A1基因2例，SCN2A基因1例，PIGA基因1例；3例SCN1A基因變異的患兒癲癇發(fā)作減少≥50%，其中1例(例4)后續(xù)添加吡侖帕奈治療目前已有1年無發(fā)作。2例SCN1A基因患兒發(fā)作減少＜50%，1例也已添加吡侖帕奈治療1月，療效待觀察。KIF1A基因變異的患兒KDT治療后癲癇發(fā)作無明顯改善，后應(yīng)用ACTH治療仍有間斷發(fā)作(表2)。KDT期間，10例患兒中有7例出現(xiàn)輕微的短期不良反應(yīng)(表2)，5例存在腹瀉、納差及便秘等胃腸道癥狀，予添加益生菌治療后好轉(zhuǎn)。1例出現(xiàn)腎結(jié)晶，予增加飲水后緩解，1例存在骨密度降低，予補(bǔ)充維生素D和鈣劑后好轉(zhuǎn)。

表2 10例患兒KDT隨訪情況

3 討論

KDT代謝過程中會(huì)產(chǎn)生的大量酮體，包括乙酰乙酸、β-羥基丁酸和丙酮，被認(rèn)為具有抗癲癇作用。KDT治療癲癇的主要機(jī)制包括：①增加抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA的合成，或減少興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的合成；②激活興奮性神經(jīng)元腺苷A1受體，起到抗驚厥作用；③增強(qiáng)線粒體的合成和能量代謝；④抑制N型電壓門控鈣通道，使谷氨酸釋放減少等[5]。

葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體1 缺陷綜合征(GLUT 1-DS)是SLC2A1基因變異所致，發(fā)病機(jī)制為血液中的葡萄糖不能轉(zhuǎn)運(yùn)至大腦功能，而KDT產(chǎn)生的酮體可以代替葡萄糖產(chǎn)能，是該病治療的首選[6]。一項(xiàng)多中心臨床研究指出，KDT治療18例GLUT1-DS患兒安全有效，僅1例SLC2A1基因錯(cuò)義變異（c.377G>A）的患兒生酮治療無效[1]。本研究2例GLUT1-DS患兒生酮飲食療效顯著，擴(kuò)展了GLUT1-DS生酮治療有效的基因型。

Dravet 綜合征患兒被建議可早期進(jìn)行生酮飲食治療，文獻(xiàn)報(bào)道KDT 治療Dravet 綜合征患兒的總體有效率中位數(shù)為65%[7]。本研究中納入了5 例SCN 1 A基因變異所致的Dravet 綜合征的患兒，有效率為60%，與文獻(xiàn)報(bào)道相似。其中c.3733 C>T、c.580 G>A 兩個(gè)錯(cuò)義變異在多篇文獻(xiàn)中報(bào)道，為熱點(diǎn)變異，但其KDT的療效尚未報(bào)道，本研究中這2例患兒KDT 均效果欠佳，將為更多攜帶這2 種熱點(diǎn)變異的患兒提供治療方面的指導(dǎo)。例4患兒KDT前發(fā)作頻率為1周2次，KDT后發(fā)作頻率降為半個(gè)月至1個(gè)月1 次，但因仍有發(fā)作，且為全身強(qiáng)直陣攣發(fā)作，后又加用吡侖帕奈治療，目前患兒癲癇無發(fā)作已達(dá)1年。文獻(xiàn)報(bào)道，吡侖帕奈治療Dravet綜合征的有效率為62.5%～66.7%，也有部分患兒達(dá)到癲癇無發(fā)作[8]。故對(duì)于KDT治療效果欠佳的患兒可嘗試吡侖帕奈治療，本研究另1例患兒(例8)也已經(jīng)開始引入吡侖帕奈，療效有待隨訪。本研究及既往報(bào)道[9-10]的SCN1A基因變異的患兒變異形式各異，包括無義變異、錯(cuò)義變異及移碼變異，但KDT 的療效與此并不相關(guān)，同文獻(xiàn)[2]報(bào)道一致。

SCN2A基因變異導(dǎo)致的癲癇表型譜較廣，可導(dǎo)致多種發(fā)育性癲癇性腦病(DEE)。文獻(xiàn)報(bào)道，3個(gè)月內(nèi)發(fā)病的DEE患兒，SCN2A的錯(cuò)義變異通常引起功能增強(qiáng)，應(yīng)用鈉離子通道阻滯劑有效；3個(gè)月后發(fā)病的DEE往往是功能缺失，對(duì)鈉離子通道阻滯劑效果欠佳[11]。本研究中，結(jié)合例9患兒的起病年齡、發(fā)作形式和文獻(xiàn)報(bào)道，推測其SCN2A基因的錯(cuò)義變異為功能增強(qiáng)可能性大，故在初始治療階段，曾給予奧卡西平治療，但患兒癲癇發(fā)作反而有增多趨勢，后撤下奧卡西平后，予丙戊酸鈉+托吡酯足量治療，患兒發(fā)作仍無改善。最終在其2 月齡時(shí)啟動(dòng)KDT 治療，在1周內(nèi)迅速達(dá)到無癲癇發(fā)作，隨訪半年余，患兒癲癇控制可，發(fā)育也有改善。通過復(fù)習(xí)既往文獻(xiàn)報(bào)道的SCN2A基因變異的患兒，3個(gè)月內(nèi)發(fā)病的KDT治療有效的比例高于3 個(gè)月后發(fā)病的[11-16]。但值得注意的是也有文獻(xiàn)報(bào)道3 個(gè)月內(nèi)起病的患兒KDT 治療無效，后予鈉通道阻滯劑苯妥英應(yīng)用后達(dá)到癲癇無發(fā)作[11]。但苯妥英治療窗窄，不良反應(yīng)大，治療過程中需密切監(jiān)測血藥濃度。文獻(xiàn)報(bào)道KDT 可使多不飽和脂肪酸合成增加，可調(diào)控電壓門控鈉通道[16]。既往文獻(xiàn)報(bào)道中的大部分SCN2A基因變異的患兒，KDT療效與鈉離子通道阻滯劑(SCBs)一致，推測KDT代謝產(chǎn)物是否可以阻滯鈉離子通道，但也有幾點(diǎn)不符：①部分患兒KDT療效與SCBs不一致；②在數(shù)例SCN2A基因變異功能增強(qiáng)的患兒中，KDT治療無效；③SCN 1 A基因變異所致Dravet 綜合征患兒多為功能缺失，但KDT治療也有效。故KDT治療鈉離子通道基因變異相關(guān)患兒的機(jī)制還有待進(jìn)一步發(fā)掘。

磷脂酰肌醇聚糖A 類（PIGA）基因編碼蛋白磷脂酰肌醇N-乙酰氨基葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶亞基A，是糖基磷脂酰肌醇-甘氨酸（PIG）酶亞類的一個(gè)成員。其變異可引起多發(fā)先天畸形-肌張力低下-癲癇綜合征(MCAHS)2型。MCAHS2表型的嚴(yán)重程度與殘余PIGA酶活性的量相關(guān)。本研究中例10患兒相對(duì)表型較輕，但存在顯著的發(fā)育遲緩，且癲癇發(fā)作藥物難以控制。北大醫(yī)院曾報(bào)道了1例與本報(bào)道有相同PIGA基因變異的患兒，該患兒表現(xiàn)為面容畸形、先天性巨結(jié)腸，同樣有局灶性發(fā)作和癲癇持續(xù)狀態(tài)，給予維生素B6(100 mg/d)治療后癲癇發(fā)作改善不明顯[17]。本研究中例10患兒KDT后9月內(nèi)僅有一次局灶性發(fā)作，持續(xù)數(shù)秒即緩解，且曾因抽搐頻繁發(fā)育倒退不能行走，KDT 后能夠再次獨(dú)立行走。既往文獻(xiàn)曾報(bào)道了1例PIGA基因變異(c.535A>T)的患兒，予苯巴比妥、左乙拉西坦、托吡酯治療后無效，KDT后達(dá)到癲癇無發(fā)作[18]。有關(guān)KDT治療的機(jī)制，文獻(xiàn)中提到遺傳性糖基化缺陷癲癇的發(fā)病機(jī)制之一是由于細(xì)胞內(nèi)γ-氨基丁酸(GABA)的缺失[19]，而KDT的作用方式之一是促進(jìn)GABA的合成和釋放。

本研究中例1患兒KIF1A的基因變異(c.296C>T)也是1個(gè)熱點(diǎn)變異，既往文獻(xiàn)已報(bào)道7例，表型包括小頭畸形、痙攣性截癱、顯著的全面性發(fā)育遲緩、視神經(jīng)病變、難治性癲癇、腦萎縮等，這些臨床特征構(gòu)成了PHEO綜合征或PHEO樣綜合征[20]。本例患兒使用包括KDT在內(nèi)的多種抗癲癇治療方案，療效仍然很差，該病預(yù)后很差，目前缺乏有效的治療手段，但對(duì)疾病及致病基因的認(rèn)識(shí)可以幫助產(chǎn)前咨詢及將來尋求疾病治療的突破口。

本研究中有70%的患兒出現(xiàn)不良反應(yīng)，但均能耐受，未影響KDT的治療。但既往有報(bào)道12%的患者因不良反應(yīng)而需停止KDT[21]。故篩選合適的患者進(jìn)行治療仍具有一定的臨床價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn)KDT對(duì)攜帶有SLC2A1、SCN2A、PIGA、SCN1A部分位點(diǎn)變異的患兒有不錯(cuò)的療效，這些結(jié)果將為考慮早期、有針對(duì)性的KDT治療提供合理的依據(jù)。二代測序技術(shù)的發(fā)展可協(xié)助早期明確遺傳性病因，而不斷發(fā)現(xiàn)新的致病基因，并總結(jié)其與KDT 療效的關(guān)系，對(duì)實(shí)現(xiàn)個(gè)體化的精準(zhǔn)治療有重要意義。