ADGRV1基因突變致常染色體不完全顯性遺傳癲癇1例并文獻復(fù)習(xí)

李玉青 方熙勤 石燕婷 杜倩雯 王珂黙 張冉冉 劉學(xué)伍

(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，山東 濟南 250000)

癲癇是一種復(fù)雜的疾病，以腦神經(jīng)元異常放電引起的反復(fù)癇性發(fā)為臨床特征。癲癇綜合征患者中20%～30%各種獲得性事件的結(jié)果，另外剩余70%～80%患者中遺傳因素起了很重要的作用[1]。導(dǎo)致癲癇的單基因突變通常與大腦中的離子通道和細胞信號傳導(dǎo)過程相關(guān)[2]。從1995年確定了第一個與癲癇相關(guān)的基因，到2019年孟德爾遺傳在線數(shù)據(jù)庫中列出了超過140個與癲癇相關(guān)的基因或基因座[3]，癲癇遺傳性病因的診斷取得了巨大的進展。黏附類G蛋白耦聯(lián)受體V1(ADGRV1)基因位于人類的5號染色體長臂的1區(qū)4帶(5q14)，編碼一種在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛表達的ADGRV1蛋白[4-5]，其純合突變在ⅡC型Usher綜合征的發(fā)病中起著重要的作用[5-6]，其雜合突變則被發(fā)現(xiàn)可能與肌陣攣性癲癇發(fā)作和高熱驚厥有關(guān)[7-8]。LGI1基因是一個已明確的癲癇相關(guān)基因，ADGRV1基因與其有許多相似之處，首先兩種基因突變都可以導(dǎo)致聽源性癲癇[9-10]，其次，它們都編碼含有C端串聯(lián)重復(fù)序列的蛋白質(zhì)[11]。這提示在癲癇發(fā)病機制中，ADGRV1基因可能與LGI1基因一樣遵循常染色體顯性遺傳規(guī)律。

本研究針對1例擬診斷為攜帶ADGRV1基因雜合錯義突變癲癇患者的臨床資料進行分析，對ADGRV1基因進行測序，同時與人類基因突變數(shù)據(jù)庫(HGMD)中其他攜帶ADGRV1基因突變的癲癇患者的突變信息、臨床表型相結(jié)合進行分析，以探討ADGRV1基因在癲癇中的致病性及致病規(guī)律。

1 臨床資料

患兒，男，14歲。8歲時開始頻繁出現(xiàn)點頭癥狀的肌陣攣性發(fā)作，發(fā)作時無意識障礙，多發(fā)生于激動或勞累后、晨起時，偶爾出現(xiàn)全面強直-陣攣性發(fā)作(GTCS)。患兒認知功能和精神狀態(tài)均正常。腦電圖表現(xiàn)為彌漫性的棘-慢復(fù)合波，MRI檢查未見明顯異常。給予丙戊酸鈉(VPA，每天2次，每次0.5 g)和左乙拉西坦(LEV,每天2次，每次0.25 g)聯(lián)合治療。由北京金準(zhǔn)醫(yī)學(xué)檢驗實驗室有限公司對該患者及其父母、弟弟進行血液標(biāo)本全外顯子測序。

同時從HGMD數(shù)據(jù)庫中檢索ADGRV1基因突變患者的臨床信息。患者的納入標(biāo)準(zhǔn)包括：①攜帶ADGRV1基因突變者；②具有詳細的突變相關(guān)信息(包括突變方式、突變位點)者；③單核苷酸多態(tài)性(SNP)的患者。針對HGMD數(shù)據(jù)庫中檢索到的所有患者和該例患者，總結(jié)分析ADGRV1基因突變患者的臨床表型、突變類型以及ADGRV1基因突變癲癇患者的突變表型。

2 結(jié) 果

2.1 患者及其家人基因檢測結(jié)果及治療情況

該例患者血液標(biāo)本經(jīng)基因測序，結(jié)果顯示，在chr5:90106885處存在c.15808G>C的雜合變異，并導(dǎo)致ADGRV1基因中的第5 270位的谷氨酸密碼子變成了谷氨酰胺密碼子，但其父母和弟弟該基因均未發(fā)生突變(圖1)，因此，推斷該患者的突變可能是后天獲得的。根據(jù)該患者的臨床表現(xiàn)以及基因突變檢測結(jié)果，該例患者診斷為肌陣攣性癲癇、遺傳性全面性癲癇(GGE)。該例患者在進行基因測序前已經(jīng)開始接受VPA和LEV的聯(lián)合治療，效果較好，截至最近一次隨訪(15個月)，GTCS已被完全控制。

圖1 患者及其父母、弟弟全外顯子測序結(jié)果

2.2 HGMD數(shù)據(jù)庫中ADGRV1基因突變患者的臨床表型和突變類型

HGMD數(shù)據(jù)庫中共檢索到ADGRV1基因突變患者288例，排除變異情況不明確或基因拷貝數(shù)量發(fā)生變異的患者16例，最終共有272例患者納入分析。272例ADGRV1基因突變患者的臨床表型為：Usher綜合征151例，聽力喪失/耳聾69例，視網(wǎng)膜疾病21例，癲癇18例，小耳癥4例，精神障礙3例，神經(jīng)障礙3例，驚厥2例，發(fā)育異常1例。對所有272例ADGRV1基因突變患者的基因突變類型分析，錯義突變128例，無義突變69例，移碼突變51例，剪切位點突變16例，剪切突變3 例，大片段突變2例，非編碼突變1例，框架突變1例，同義突變1例。

2.3 ADGRV1基因突變癲癇患者的突變表型

通過HGMD數(shù)據(jù)庫共獲得了ADGRV1基因突變的癲癇患者18例，連同本例患者，共有19例。對19例患者的臨床表現(xiàn)進行分析顯示，10例表現(xiàn)為肌陣攣性發(fā)作，2例發(fā)作類型不明確，2例表現(xiàn)為伴中央-中顳棘波的兒童癲癇，1例表現(xiàn)為DRAVET綜合征，1例表現(xiàn)為局灶性發(fā)作，1例表現(xiàn)為失神性發(fā)作，1例表現(xiàn)為Lennox-Gastaut綜合征，1例表現(xiàn)為肌陣攣性發(fā)作合并高熱驚厥。對19例患者的基因變突類型分析顯示，除DRAVET綜合征患者的突變類型為移碼突變、高熱驚厥合并肌陣攣性發(fā)作患者為無義突變以外，其余17例患者突變類型均為錯義突變。

3 討 論

本研究報道了1例ADGRV1基因雜合錯義突變的癲癇患者，通過對該例患者的臨床資料進行分析，并進行基因測序，結(jié)合HGMD數(shù)據(jù)庫中其他攜帶ADGRV1基因突變患者的臨床信息，分析發(fā)現(xiàn)ADGRV1基因在純合突變時可導(dǎo)致包括Usher綜合征在內(nèi)的多種疾病，但不會導(dǎo)致癲癇，只有在發(fā)生雜合突變時，才會導(dǎo)致癲癇的發(fā)生。在給予VPA和LEV聯(lián)合治療后，該例癲癇患者的癲癇發(fā)作得到了很好的控制。

ADGRV1基因在雜合突變時即可致病，這意味著該突變基因為顯性基因。但目前相關(guān)研究表明，ADGRV1基因純合突變以后可以導(dǎo)致Usher綜合征[10]。因此，ADGRV1基因可能遵循一種類似于不完全顯性遺傳的遺傳規(guī)律(傳統(tǒng)意義的不完全顯性遺傳中，雜合子的表型應(yīng)介于顯性純合和隱性純合表型之間，然而癲癇和Usher綜合征是兩種完全不相關(guān)的疾病)。

GGE以前也被稱為是特發(fā)性全面性癲癇，是全面性癲癇的一種常見的類型，臨床常表現(xiàn)為失神性發(fā)作、肌陣攣性發(fā)作或者單純GTCS[11]。抗癲癇藥物對70%～80%的GGE患者治療有效[12]。因此，ADGRV1基因突變所致的癲癇可能屬于良性癲癇。VPA是GGE患者最有效的抗癲癇藥物[13]。LEV是一種新型抗癲癇藥物，具有獨特的作用機制和潛在的廣譜抗癲癇作用，無顯著的藥物間相互作用，不良反應(yīng)較少，目前已被美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)作為GGE的輔助治療藥物[14]。因此，本例患者應(yīng)用VPA、LEV聯(lián)合治療后，臨床效果較好。

本研究中的19例ADGRV1基因突變的癲癇患者中，17例患者的突變類型是錯義突變，提示ADGRV1基因的錯義突變與癲癇相關(guān)性較高。另外需要注意的是，表現(xiàn)為肌陣攣性發(fā)作的10例ADGRV1基因突變的癲癇患者的ADGRV1突變類型都是錯義突變，提示ADGRV1基因可能只有在發(fā)生錯義突變(而不是無義突變、同義突變和移碼突變)時才可以導(dǎo)致肌陣攣性發(fā)作。其余2例患者中，具有DRAVET綜合征表型的患者突變類型為移碼突變。DRAVET綜合征是一種早期發(fā)作型遺傳性癲癇綜合征，表現(xiàn)為頑固性癲癇和神經(jīng)發(fā)育遲緩[15]。最新研究發(fā)現(xiàn)，人類5號染色體上有一個與DRAVET綜合征相關(guān)的疾病修飾基因[16]，雖然這個新發(fā)現(xiàn)的基因在ADGRV1基因的上游較遠處，但在5號染色體上，很有可能還有其他的DRAVET綜合征相關(guān)基因。目前研究發(fā)現(xiàn)，移碼突變是基于單個核苷酸改變發(fā)生的突變類型中最嚴重的一種突變類型，其可以導(dǎo)致突變位點下游所有密碼子的改變。因此，ADGRV1基因本身或者其下游的某個基因可能與DRAVET綜合征的疾病修飾有關(guān)，移碼突變導(dǎo)致它們的密碼子發(fā)生改變繼而導(dǎo)致了DRAVET綜合征的發(fā)生。另外1例具有高熱驚厥合并肌陣攣性發(fā)作表型的患者突變類型為無義突變。無義突變造成的后果雖然沒有移碼突變嚴重，但也可以導(dǎo)致肽鏈合成的提前終止。綜上所述，ADGRV1基因可能只有在發(fā)生錯義突變時才可能導(dǎo)致肌陣攣性發(fā)作，同時也只有在發(fā)生錯義突變時才可導(dǎo)致單純的癲癇發(fā)作(即不伴有其他神經(jīng)或精神癥狀)。

ADGRV1基因在小鼠胚胎期的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦室區(qū)高度表達[17]。腦室區(qū)是神經(jīng)元前體細胞增殖的區(qū)域。隨著細胞分化并進入有絲分裂以后，ADGRV1遷移出腦室區(qū)，沿神經(jīng)膠質(zhì)束徑向移動，從而形成皮質(zhì)[18]。因此，ADGRV1在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，其表達減少可能會影響大腦皮質(zhì)的正常形成，繼而可能導(dǎo)致癲癇發(fā)作或驚厥。但由于癲癇患者的突變類型大多是雜合突變，單倍劑量不足可能只會導(dǎo)致癲癇的發(fā)生，而不會進一步導(dǎo)致更嚴重的疾病。

ADGRV1在小鼠胚胎期的視杯以及出生后處于生長發(fā)育狀態(tài)的晶狀體中也有表達[19]，同時ADGRV1基因功能的喪失會導(dǎo)致內(nèi)耳毛細胞中靜纖毛形態(tài)的改變和聽力喪失[20]，從而可以解釋為什么ADGRV1基因突變患者的臨床表型多為Usher綜合征、視網(wǎng)膜疾病、聽力下降或喪失。

與人類的ADGRV1基因位于5號染色體不同，小鼠的ADGRV1基因位于第13號染色體[19]，因此在小鼠的疾病模型中，ADGRV1的純合無義突變才會導(dǎo)致癲癇發(fā)作[20]，這些和目前所獲得的人類ADGRV1基因的信息和突變情況不完全相同，可能與兩個物種的ADGRV1基因的結(jié)構(gòu)差異有關(guān)系。人類ADGRV1基因內(nèi)含子序列比小鼠的更長[17]，提示人類的ADGRV1基因的功能可能比小鼠的更加強大。

本研究也存在一定的局限性。首先，本研究的所有數(shù)據(jù)主要來源于HGMD數(shù)據(jù)庫；另外，由于本例患者的突變?yōu)閱蝹€堿基替換所致，即SNP，因此本研究僅對SNP的患者進行了分析，而沒有納入CNV(即基因組大片段的拷貝數(shù)增加或減少，CNV的突變率遠高于SNP，但檢測難度較SNP高)的患者進行分析。隨著樣本量的增加和研究的更加深入，ADGRV1基因突變的表型和遺傳方式可能會有新的發(fā)現(xiàn)。

總之，通過對本例ADGRV1基因突變癲癇患者及HGMD數(shù)據(jù)庫中其他攜帶ADGRV1基因突變患者的信息進行綜合分析，ADGRV1基因在癲癇的遺傳過程中遵循類似于常染色體不完全顯性遺傳的規(guī)律，雖然ADGRV1基因突變的表型眾多，但只有在雜合突變時才可能會導(dǎo)致癲癇，且其肌陣攣性發(fā)作的臨床表型可能是由雜合錯義突變所導(dǎo)致的。