原鈣黏蛋白19基因突變相關癲癇的臨床特點分析

段遠輝, 曹 潔

(重慶醫科大學附屬兒童醫院/國家兒童健康與疾病臨床醫學研究中心 內科全科, 重慶, 400010)

原鈣黏蛋白19(PCDH19)基因是早發性癲癇腦病9型(EIEE9, MIM300088)的主要致病基因。1971年首次報道該疾病家系的發病特點為限于女性[1]。2008年首次報道該癲癇疾病為PCDH19基因突變所致，限于女性并伴智力低下[2]。但劉愛杰等[3]研究表明，有PCDH19基因突變嵌合體的男性也會發病。PCDH19基因編碼原鈣黏分子蛋白，該分子在大腦發育過程中高度表達，但具體功能尚未闡明。本研究回顧性研究了PCDH19基因突變所致癲癇患兒的臨床特點及其藥物治療控制情況和預后等，并結合相關文獻對該病非典型遺傳特性及其致病機制進行總結，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性查閱患兒的臨床資料，并電話隨訪患兒病情，隨訪內容包括癲癇發作情況、用藥情況、智力發育情況、運動發育情況。

1.2 方法

檢查患兒和患兒父母全血。分別采用北京智因東方轉化醫學研究中心有限公司和北京邁基諾公司設計的基因測序包進行基因測序。

2 結 果

例1患兒，女, 1歲2月，以診斷癲癇3個月，驚厥17次于2019年2月25日在重慶醫科大學附屬兒童醫院住院治療，此次為其第2次入院。第1次住院時間為2018年11月7～16日，共9 d。患兒因反復驚厥10 d入院，首次發作年齡為10月齡，睡覺時突然發作，表現為雙眼凝視，雙手握拳，口吐白沫，呼之不應，牙關緊閉，唇周稍有發紺，不伴發熱，無口角歪斜，無大小便失禁，持續1～2 min自行緩解。1 d內可反復發作10余次。患兒系G2P2, 孕39周，剖宮產，無窒息史，出生體質量3.2 kg, 父母非近親結婚，母孕期體健。患兒2月抬頭, 7月獨坐，目前尚能站立。患兒有一同胞哥哥，無驚厥史，體健。父母體健，家族中無驚厥發作史。體格檢查: 體質量9 kg, 頭圍44 cm, 胸圍43 cm, 發育正常，營養良好。實驗室檢查: 血乳酸稍升高2.3 mmol/L(參考值: 0.7～2.1 mmol/L)。血氨、血氣分析、三大常規、生化全套均無異常; 血尿串聯質譜無異常; 腦電圖、頭顱MRI均未見異常。患兒診斷為癲癇，給予苯巴比妥止驚對癥處理，并以德巴金口服液單藥維持治療，患兒驚厥未再發作，出院后堅持服藥。3個月后，患兒無明顯誘因1 d內反復驚厥發作17次，表現為雙目凝視、雙下肢強直、唇周發紺、面色蒼白，呼之不應，牙關緊閉、雙手握拳，無口吐泡沫，且不伴發熱，持續數10 s緩解后嗜睡。入院后，體格檢查: 體質量10.5 kg, 身長78 cm頭圍47 cm, 胸圍48 cm。無自主語言表達。實驗室檢查: 血乳酸升高6.7 mmol/L(參考值: 0.7～2.1 mmol/L), 血氨、生化全套、三大常規等無異常。腦電圖檢查: ① 睡眠期多見兩側枕區(右側為主)不規則多棘/尖-慢波發放伴擴散，及偶見右側頂區、中后顳區尖/2～4 Hz尖-慢波發放伴擴散; ② 清醒及睡眠期兩枕區為著過量β活動; ③ 清醒期哭泣狀態下背景1.5～4 Hzδθ混合活動增多。頭顱CT未見異常。診斷為癲癇、高乳酸血癥，給予患兒左乙拉西坦、德巴金聯合抗癲癇藥治療，患兒未再發作，帶藥出院。患兒及其父母各采集2 mL血送北京智因東方轉化醫學研究中心有限公司進行全外顯基因檢查，報告提示患兒X染色體上PCDH19基因雜合突變，核酸改變為c.1091(exon1)-c.1092(exon1)insC(編碼區第1091號核苷酸和第1092號核苷酸之間插入一個胞嘧啶)，為移碼突變，測序峰圖見圖1; 父母親均為PDCH19基因，野生型。根據美國醫學遺傳學和基因組學協會(ACMG)指南認為PCDH19基因突變為該患兒可疑致病性變異。出院后隨訪患兒，患兒現2歲，自出院后患兒堅持服用丙戊酸、左乙拉西坦，已近8個月無癲癇發作。患兒現僅能獨走，可有意識地叫“爸爸、媽媽”，但無其他語言表達。

圖1 例1患兒及其父母基因測序峰圖

例2患兒，女，3月14天，以反復驚厥發作3月余入院，首次發作為出生后1 d, 表現為雙眼向上凝視，口唇發紺，呼之不應，四肢強直陣攣，不伴發熱，持續約1～2 min緩解，精神可，無肢體活動障礙。患兒間隔數天或1周發作1次，有時1 d內可發作3次。患兒系G1P1, 孕40周，順產，出生體質量2.5 kg, 出生時無窒息史，母孕期體健，父母非近親結婚。母親有癲癇病史(未予抗癲癇藥物治療)，近5年未發作，平素反應遲鈍，父親體健。患兒不能抬頭，不能逗笑，不能咿呀發聲，不能追物。體格檢查: 體質量5.8 kg, 頭圍37 cm, 胸圍35 cm, 身長56 cm。實驗室檢查: 肝腎功、電解質、血氨血乳酸、三大常規未見明顯異常。先天性代謝病血、尿串聯質譜分析無異常。腦電圖檢查: 兩側額區為主及前額、頂、右顳區不規則尖/2～3 Hz尖-慢波或慢波同步/不同步出現，睡眠期為著。聽力誘發電位試驗未見異常。頭顱MRI無異常。患兒診斷為癲癇、全面發育遲緩。入院后，患兒仍反復發作，每日均有不同頻次的發作，每日日間驚厥發作最高可達8次，夜間最高可達7次。給予開浦蘭、妥泰等抗癲癇藥物治療，患兒發作仍頻繁，后給予甲強龍、丙球等沖擊治療，患兒發作次數減少，給予患兒左乙拉西坦、托吡酯、苯巴比妥那、強的松等藥出院。患兒及其父母各采集2 mL血送北京邁基諾基因檢測公司進行基因檢測。結果提示: X染色體上PCDH19基因雜合突變，核酸改變為c.3400A>C(exon6)(編碼區第3400號核苷酸由腺嘌呤變異為胞嘧啶)，為錯義突變，家系分析突變基因為自發新突變，測序峰圖見圖2。結合該患兒的臨床特點認為PCDH19基因突變為該患兒的致病因素。隨訪患兒，患兒現1歲6月，堅持服藥中，癲癇未再發作，僅能扶走，無自主語言，不能叫“爸爸媽媽”。例1患兒與例2患兒臨床特點比較見表1。

表1 例1患兒與例2患兒臨床特點比較

3 討 論

原鈣黏蛋白(PCDHs)是一組由多種細胞粘附分子蛋白組成的超大家族分子蛋白群體，可分為成簇PCDHs(α、β、γ三個基因組)和非成簇PCDHs[4]。非成簇PCDHs家庭成員的基因突變與多種神經系統疾病相關如孤獨癥譜系障礙、精神分裂癥、阿爾茨海默癥、精神分裂癥、癲癇、認知障礙等[5]。PCDH19基因屬于非成簇PCDHs家庭成員，位于Xq22.3, 含有6個外顯子片段，能編碼一種由1148個氨基酸組成的原鈣黏蛋白19, 其中1號外顯子是最常見的基因突變位點[6]。本研究中外顯子突變位點例1患兒即為exon1, 例2患兒則在exon6。例2患兒較例1患兒的發作次數更多及治療手段更復雜，說明起病越早大腦損傷越嚴重。但發病的嚴重程度是否與外顯子突變的位點有關，目前尚不清楚。先證者新發突變是PCDH19基因突變最常見的方式，可從父母遺傳。本研究中2例患兒均為自身新發突變引起，而父母基因型正常。其中，例2患兒為出生后1 d起病，在國內外的報道中尚屬少見。

研究發現原鈣黏蛋白19通過與其他原鈣黏蛋白相互作用，加強同型細胞間的粘附親和力[4]。Light S E W等[7]研究發現, PCDH19基因突變斑馬魚的腦組織網絡結構在形成過程中出現了異常的發展軌跡，提示原鈣黏蛋白19在腦早期發育階段起著重要的作用。原鈣黏蛋白19在發育中的大腦中高度表達，主要部位包括大腦皮層、海馬區、室下區、中間區、副板等[8]。研究[9]表明其功能可能與神經元的遷移、突觸的形成、信號的傳遞等相關。

PCDH19基因是除SCN1A之外最常見的癲癇相關性致病基因[10]。研究[11]顯示PCDH19基因相關癲癇是一種多起病于嬰兒期，常見女性，以叢集性發作為特點，多數以發熱為誘因，并可出現智力低下以及孤獨癥譜系障礙等特點的癲癇綜合征。驚厥發作呈局灶性發作或全面性發作，形式包括強直陣攣型、強直型、肌陣攣型、失神型、肌無力型等，此外出現精神行為異常表現包括攻擊行為、抑郁、精神失常、睡眠障礙等。本組2例患兒均為女性，均為反復成簇性發作史，但均不伴發熱，例1患兒呈現“全面性強直發作”，現2歲，能走路，但語言發育遲緩，無自主語言，僅能叫“爸爸、媽媽”。例2患兒呈現“全面性強直陣攣發作”，現1歲6月，僅能扶走，語言發育遲緩，不能叫“爸爸、媽媽”。

學者[11]認為這種非典型的性染色體遺傳主要為“細胞干擾”所致。女性X染色體隨機失活，因此對于攜帶有突變基因的雜合子女性可出現2種神經細胞，即產生原鈣黏蛋白19的細胞和不產生原鈣黏蛋白19(或突變的原鈣黏蛋白19)的細胞。在大腦發育過程中，不同類型的細胞互相干擾，神經元的功能或者神經元之間的聯系或者突觸的形成均會受到影響。一項在小鼠模型研究[4]中發現, PCDH19突變基因雜合子雌性小鼠出現2種細胞分類，表現出尖峰波放電明顯增加，而PCDH19基因突變純合子與敲除PCDH19基因的雌性小鼠均無出現細胞分類，且均無明顯放電波的增加。另一項研究[12]發現1名PCDH19基因突變所致的癲癇患者為克氏綜合征，即(47, XXY), 具有PCDH19相關癲癇典型的臨床表現。

研究報道PCDH19相關癲癇腦病與Dravet綜合征(DS)的臨床表現類似[13]。兩者共同點在于均在嬰兒期起病，均可由發熱引起，癲癇發作形式多樣，可伴發育行為異常，可伴有智力發育遲緩。DS是一種以局灶性和全面性陣攣性發作為主的兒童早期癲癇綜合征[14]。與PCDH19相關癲癇相比，肌陣攣和陣攣性發作的癲癇形式僅發生于DS。PCDH19相關癲癇以短暫、成簇性地局灶性發作為主，且在同一個病程中可出現多種發作形式; 起始于嬰兒期，平均年齡在11月齡; 常伴有感染相關癥狀; 限于女性發病為其重要特點，偶爾男性嵌合體可發病，其癲癇持續狀態的發生率較DS低。相對于DS而言, PCDH 19相關癲癇預后較好，隨著年齡的增長，其癲癇發作頻次會減少。基因檢測對于特殊類型的癲癇綜合征是最有效的診斷方法，有助于治療方法的選擇。全外顯子測序(WES)技術是發現和證實疾病致病基因的一種高效方法[15]。因此，可根據這些臨床特點進行簡單鑒別，可采用基因測序技術確定突變基因的類型。本研究2例患兒均行全外顯基因測序檢測，提示PCDH19新發突變。

抗癲癇藥物對于PCDH19基因相關癲癇患兒僅可控制其發作，不能改善智力水平，且仍會反復發作，對于控制癲癇發作往往需聯用2種或以上藥物。常用藥物有丙戊酸鈉、左乙拉西坦、托吡酯、氯硝西泮、奧卡西平、苯巴比妥等。本研究中例1患兒服用德巴金3 mL/次, 2次/d; 左乙拉西坦2 mL/次, 2次/d, 口服，維持治療，驚厥未再發作; 例2患兒口服左乙拉西坦1 mL/次, 2次/d; 口服托吡酯12.5 mg/次, 2次/d; 口服苯巴比妥1 mg/次, 2次/d; 口服強的松5 mg/次, 1次/d, 維持治療，驚厥未再發作。相關研究[16]提示激素和丙種球蛋白對控制此類癲癇持續狀態具有明顯效果。本研究中例2患兒在住院期間出現癲癇持續狀態，給予甲強龍40 mg沖擊治療和丙球2.5 g治療后緩解。在PCDH19相關癲癇患者血清中四氫孕酮明顯減少，四氫孕酮是1種神經甾體類的激素，具有保護神經元和抗癲癇作用，但四氫孕酮是否有效仍需進行研究[17]。隨著年齡的增長，驚厥發作的頻率會逐漸降低，特別是青春期后可自發的減少發作，但患者智力或行為異常不能改善[18]。驚厥發作的起病年齡可作為智力障礙和孤獨癥譜系障礙的預測因子，但其預后無預測作用[19]。

綜上所述，PCDH19基因相關癲癇多見于女性，嬰兒期起病，短時間內反復成簇性發作是其最典型的特點，多數有熱敏感性，可伴有智力發育低下以及孤獨癥譜系障礙。常規的抗癲癇藥物可有效控制多數患者發作，但對其智力無明顯改善。此外，PCDH19基因相關癲癇患兒的發作頻率可隨年齡的增長而降低少甚至不再發作。因此，早期診斷和治療有助于緩解腦病的發展，并可盡早對患兒進行相應訓練。