基因SCN1A rs3812718多態性與桂西地區難治性癲癇相關性的研究

錢哲+陳海燕+黃清+黃靈+劉國軍+唐雄林+黃建敏

【摘要】目的研究基因SCN1A rs3812718多態性與桂西地區難治性癲癇（RE）的關系。

方法收集診斷明確并且規范化治療的桂西地區癲癇患者109例，根據RE的診斷標準將其分為RE組（38例）和非RE組（71例）。利用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDITOFMS）技術檢測患者外周血基因SCN1A rs3812718 的多態性，評估兩組患者不同基因型和等位基因與難治性癲癇患病風險的關聯性。

結果RE組AA、GA、GG基因型分別占5.3%、52.6%、42.1%，非RE組分別占9.9%、38.0%、52.1%，兩組比較差異無統計學意義（P>0.05）。RE組患者rs3812718等位基因A、G頻率分別占31.6%、68.4%，非RE組A、G頻率分別占28.9%、71.1%，兩組比較差異無統計學意義（P>0.05），兩組患者不同基因模型比較差異無統計學意義（P>0.05）。

結論未發現基因SCN1A rs3812718 多態性與桂西地區RE易感性有關。

【關鍵詞】SCN1A基因；基因多態性；難治性癲癇；桂西地區

中圖分類號：R742.1文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2017.02.001

【Abstract】ObjectiveTo study correlation between polymorphism of gene SCN1A rs3812718 and human refractory epilepsy（RE） in western Guangxi.

Methods109 cases of epilepsy with clear diagnosis and standardized treatment in western Guangxi were collected and divided into RE group （38 cases） and non RE group （71 cases） according to the diagnostic criteria of RE.MatrixAssisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry（MALDITOFMS） was used to detect polymorphism of gene SCN1A rs3812718 in peripheral blood，and correlation between different genotypes and alleles with the risk of RE in the two groups was evaluated.

ResultsAA，GA and GG genotypes in the RE group accounted for 5.3%，52.6%，and 42.1%，respectively，and that of the non RE group accounted for 9.9%，38.0% and 52.1%，respectively，difference was not statistically significant（P>0.05）.Allele A and G frequency of rs3812718 in the RE group accounted for 31.6% and 68.4% respectively，and that of the non RE group accounted for 28.9% and 71.1% respectively，difference was not statistically significant（P>0.05）.Difference of different gene models between the two groups was not statistically significant（P>0.05）.

ConclusionNo relation between polymorphism of gene SCN1A rs3812718 and susceptibility to RE in western Guangxi is found.

【Key words】gene SCN1A；genetic polymorphism；RE；western Guangxi

癲癇是一種以神經元異常放電導致中樞神經系統功能失常的疾病，近年來盡管在藥物治療方面取得巨大進步，開發很多抗癲癇新藥，但是仍有30%左右癲癇患者對抗癲癇藥物（antiepileptic drugs， AEDs）不敏感甚至耐受，發展為難治性癲癇（refractory epilepsy，RE），原因在于RE的耐藥機制不完全清楚[1]。研究表明癲癇發病機制是編碼電壓門控性Na+通道的相關基因突變所致，其中與編碼α亞基的SCN1A 基因突變的關系非常密切，如Dravet綜合征 （DS）、全身泛化性癲癇伴發熱綜合征（GEFS+）等發病機制與SCN1A 基因突變密切相關。基因SCN1A rs3812718突變可直接導致不同類型、輕重程度不同的癲癇[2～3]，可能導致控制癲癇所需的藥物劑量增加[4]，甚至造成對某些抗癲癇藥物抵抗[5]，但也有學者研究發現該位點突變與癲癇耐藥無關[6]。既往研究發現桂西地區癲癇發病率及患病率均高于全國平均水平，農村地區占 2/3[7]。為了進一步探討該地區癲癇發病的原因，有效地開展預防工作，本研究利用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDITOFMS）技術分析研究電壓門控性Na+通道基因SCN1A rs3812718多態性與桂西地區RE易感性的關系。

1資料與方法

1.1研究對象

選取2015年1月至2016年8月就診于右江民族醫學院附屬醫院的住院或門診癲癇患者109例。入組標準：①符合國際抗癲癇聯盟 2001年制定的癲癇和癲癇綜合征的分類標準[8]， 根據發作類型選擇適合的AEDs治療，藥物種類不做要求；②桂西地區戶籍；③規范化的AEDs治療；④自愿同意進入本研究，簽訂知情同意書。排除標準：①暈厥、假性癲癇發作、低血糖、發作性睡病等發作性疾?。虎诖嬖谀X腫瘤、進行性加重的腦部疾病和神經系統退行性變；③合并嚴重心、肝、腎等重要器官功能障礙者；④有精神病史或家族史；⑤明顯的智力障礙患者。RE診斷標準：按照患者的發作類型，適當的第一線抗癲癇藥物規范治療且藥物的血藥濃度在有效范圍內，仍不能控制發作且影響日常生活，無進行性中樞神經系統疾病或占位性病變。按照RE標準分為RE組和非RE組，其中RE組38例，非RE組71例。

1.2方法

1.2.1基因組DNA提取

抽取患者外周靜脈血3 ml于血清管中，經3500 rpm離心5 min，用下層血凝塊提取 DNA，放置-80℃保存，并采用紫外分光光度儀測定DNA純度，其A260/A280范圍在1.6至2.0之間。

1.2.2PCR擴增及純化

Pubmed中檢索基因SCN1A的全序列，使用Assay Designer（Sequenom）軟件設計引物，rs3812718前后引物分別為：5ACGTTGGATGTCAGCTCTTCGCACTTTCAG3和5ACGTTGGATGGTGACGTACCTGTAATAGGG3。PCR反應體系：所需DNA樣本稀釋至20 ng/μL，取1 μL DNA樣本，并與1.850 μL水、0.325 μL的25 mmol/L MgCl2、0.625 μL PCR緩沖液（含15 mmol/L MgCl2）、0.100 μL的25 mmol/L dNTP、1 L PCR引物以及0.1 μL HotStar Taq（Qiagen）酶混合在一起。PCR反應條件為94℃ 5 min，94℃ 20 s，56℃ 30 s，進行45個循環，最后72℃ 3 min。PCR擴增后，剩余的dNTP將被去磷酸降解，反應體系包括1.53 μL水、0.17 μL SAP緩沖液、0.3單位堿性磷酸酶（Sequenom）。該反應在37℃進行20 min，而后85℃ 5 min，最終使酶失去活性。

1.2.3延伸反應

SCN1A rs3812718特異的延伸引物為：5GCCTATCCTTTACTCTAATCACTT3，反應體系：0.619 μL水、0.2iPLEX緩沖液、0.2 μL終止混合物、0.940 μL 延伸引物（Sequenom）。在94℃ 30 s，94℃ 5 s，52℃ 5 s，80℃ 5 s，進行5個步驟，共行40次循環后，產物于72℃ 3 min。在最終反應產物里均勻填充陽離子交換樹脂（Sequenom）脫鹽，混合后加入16 μL懸浮。

1.2.4樣本分析

使用MassARRAY Nanodispenser RS1000點樣機（Sequenom）將最終的分型產物點樣于384孔spectroCHIP bioarray芯片（Sequenom）上，將點樣后的SpectroCHIP芯片使用MALDITOFMS技術對基因多態性進行檢測，最終由MassARRAY Typer4.0軟件系統完成基因分型分析。

1.2.5等位基因判別

通過MALDITOFMS檢測，計算產物峰值與相應的引物峰值之間的質荷比，得知所延伸的類型，可推斷該位點的基因型。見表1。

1.3統計學方法

運用SPSS 22.0統計軟件進行數據分析，應用χ2檢驗評估 RE組與非RE組以及所有患者基因型的分布是否符合HardyWeinberg平衡（HWE）；應用Pearson χ2檢驗，比較兩組患者基因型頻率和等位基因頻率的差異，檢驗水準：α=0.05。

2結果

2.1基因型特征質譜圖

基因SCN1A rs3812718的雜合子GA型在G和A等位基因處均有信號強度峰，純合的GG、AA基因型則只在G、A等位基因處有信號強度峰值。見圖1。

2.2HardyWeinberg遺傳平衡檢驗

分別對基因SCN1A rs3812718在RE組、非RE組所有患者中的基因型頻率分布進行HWE檢驗，差異均無統計學意義（P>0.05），結果各基因型的分布頻率符合HWE，說明選取的樣本具有代表性。見表2。

2.3基因SCN1A rs3812718基因型分布和等位基因頻率比較

RE組與非RE組基因SCN1A rs3812718基因型分布比較差異無統計學意義（P>0.05），兩組基因SCN1A rs3812718等位基因頻率比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表3。分別比較RE組與非RE組患者每個基因型別，差異均無統計學意義（P>0.05）；單獨比較兩組患者中基因型AA和GG，亦無統計學意義（P>0.05）。見表4。

3討論

癲癇發病機制的功能學核心是神經元異常放電，而電壓門控性Na+通道結構和功能改變在神經元動作電位產生與傳播過程中發揮著關鍵性作用，是神經元異常放電的電生理學基礎，與癲癇發生發展有著密切聯系。電壓門控性Na+通道由一個α大亞基和兩個β小亞基構成的跨膜蛋白，α大亞基是具有高度保守遺傳性的功能性亞基，β亞基只有通過與α亞基結合才具有Na+通道活性作用，為此對電壓門控性Na+通道的研究主要集中在α亞基。目前已鑒定出人類的α亞基有9種不同的異構體，即編碼基因SCN1A、SCN2A、SCN3A、SCN4A、SCN5A、SCN8A、SCN9A、SCN10A、SCN11A。SCN1A是電壓門控性Na+通道α亞基的編碼基因，定位于2號染色體長臂（2q24.3），該基因的突變可改變Na+通道的結構和功能，直接造成癲癇的發生或是影響抗癲癇藥對神經細胞作用，導致難治性癲癇形成[9]。國內學者研究發現，SCN1A IVS5N+5G>A基因多態性與卡馬西平耐藥性癲癇有關，提示 SCN1A IVS5N+5G>A基因突變可能通過改變鈉通道蛋白的表達，使得卡馬西平作用靶點功能下降， 從而導致卡馬西平治療無效或者有效治療劑量的改變[10]；國外學者研究發現，SCN1A IVS5N+5G>A 突變純合子需要更高的卡馬西平劑量治療，或治療無效[11]；對漢族癲癇患者研究發現 SCN1A 基因第 5 外顯子的SNP rs3812718的點突變與卡馬西平治療個體差異存在一定關系，同時發現亞洲人該位點突變發生率較高[4]。這些研究結果表明SCN1A 基因多態性與癲癇的難治性密切相關，同時該基因突變可能與種族、地域的差異有關。

關于基因SCN1A rs3812718多態性與RE的關系，目前尚存在爭議。既往有學者研究發現，若想控制癲癇的發作，基因SCN1A rs3812718的AA型癲癇患者往往較GG型患者需要服用更多的卡馬西平，并得出了SCN1A rs3812718 A等位基因治療癲癇的藥物維持劑量應大于G等位基因的患者[4]。但是更多學者的研究結果并沒有發現SCN1A rs3812718與耐藥性存在關系[12]。有研究在同一樣本、不同的基因模型下會得出不同結論的情況[13]。之所以存在這些研究結果，可能是因為存在樣本量、種族、實驗方法、病例納入標準等條件不同。本研究中，采用國際認可的RE診斷標準，觀察和分析了38位RE患者、71位非RE患者SCN1A rs3812718基因多態性，發現RE組中GG基因型、G等位基因頻率雖然高于非RE組，AA基因型、A等位基因頻率低于非RE組，但通過統計學分析，發現這些差異均無統計學意義，不同基因模型下同樣未發現有統計學差異，本研究結果提示，基因SCN1A rs3812718多態性與桂西地區RE的發生可能不存在聯系。但是考慮到桂西地區為多民族聚居地、氣候屬亞熱帶，每年五、六月份持續 38℃高溫，大量鋁土礦開采，露天暴露，造成嚴重的空氣污染，基于這些地理環境、氣候條件、民族分布等基因突變可能存在較大影響，如果要得到更可靠的結論，必須擴大樣本、細分民族，分析氣候環境的影響，以全面深入了解各種因素作用的方式及效應，才有可能闡明發病機制，有效地開展預防工作。

參考文獻

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（收稿日期：2017-02-24修回日期：2017-04-07）

（編輯：梁明佩）

基金項目：廣西自然科學基金（2014GXNSFAA118215）

作者簡介：錢哲，男，在讀碩士研究生，研究方向：難治性癲癇的基礎與臨床。Email：342837827@qq.com

通信作者：黃建敏。Email：bshuangjianmin@126.com