全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥1家系致病基因篩查及臨床表型分析

吳光聲 朱亞非 李珊 朱銀燕 梁振明

全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥（generalized epilepsy with febrile seizures plus，GEFS+）是一種常見的、通常嬰幼兒期起病，需要以家族為整體診斷的遺傳性癲癇綜合征。GEFS+具有遺傳和表型的異質性，目前分子遺傳學研究認為GEFS+最常見致病基因為SCN1A基因，但僅10%～19%的家系與SCN1A基因突變有關，少數家系與編碼電壓門控鈉離子通道的α1、α2、β1亞單位基因（SCN1A、SCN2A、SCN1B）及配體門控氯離子通道GABA受體氯離子通道的 Y2、δ亞單位基因（GABRG2、GABR-D）等基因突變有關[1-4]。然而，目前缺少包含以上5個基因的二代測序及全基因測序的報道，故筆者對GEFS+與已知以上5個基因的相關性及其他已知150多個癲癇相關基因的關系作一探討。

1 對象和方法

1.1 研究對象及臨床表型分析 選取2016年11月杭州師范大學附屬醫院住院病房的GEFS+家系為研究對象，對該家系每位成員建立臨床資料登記表，繪制家系圖，并收集家系受累成員的臨床表現、腦電圖及頭顱影像學資料進行分析。根據國際抗癲癇聯盟2010年發布的癲癇綜合征分類標準[5]進行診斷，明確各家系受累成員的臨床表型。

1.2 基因突變篩查 從患者及其父母血液中提取3～5μg DNA，進行打斷、擴增，從而構建患者全基因組文庫，利用相關致病基因捕獲試劑盒進行捕獲，再利用新一代測序儀Illumina HiSeq 2000進行二代高通量測序，并篩查分析可能致病基因的突變信息，從而找到患者的可疑致病基因，進一步對家系其他成員進行突變位點的一代測序驗證。選擇的V2-panel基因捕獲試劑盒（包含SCN1A、SCN2A、SCN1B 、GABRG2、GABRD 等 150 多個常見癲癇致病基因），以上基因篩查及測序工作委托北京邁基諾北京邁基諾基因科技有限責任公司完成。

2 結果

2.1 臨床表型分析結果 該GEFS+家系有3例受累者，臨床表型如下：先證者為熱性驚厥伴失神，母親為熱性驚厥附加癥，外公為熱性驚厥。

2.2 基因突變篩查結果 先證者，男，年齡10歲8個月。10個月時首次出現發熱伴驚厥；10個月～5歲9個月時發作熱性驚厥10余次；6歲2個月出現無熱抽搐，發作類型為失神發作，每次發作持續2～5min，常在疲勞后或思睡時發作，近1年發作2次，口服丙戊酸后未再發作。該家系中另有2例受累者，母親（Ⅱ-2）的臨床表型為熱性驚厥附加癥，外公（Ⅰ-1）的臨床表型為熱性驚厥，家系圖譜見圖1a。基因突變篩查結果：先證者、母親和外公均有CACNA1H基因突變，為第9號外顯子錯義突變（c.A1828G），p.T610A；父親、外婆均未發現該位點的突變，見圖1b。

圖1 該GEFS+家系圖譜及CACNA1H基因突變峰圖

3 討論

GEFS+是一種遺傳性癲癇綜合征，家系中通常有多位成員受累；在一個家系中，不同受累成員的臨床表型常常不同，具有表型異質性。GEFS+最常見的表型是熱性驚厥；其次是熱性驚厥附加癥，診斷依據是熱性驚厥患者年齡＞6歲和（或）出現無熱的全身強直陣攣發作；其他臨床表型還有熱性驚厥附加癥伴肌陣攣發作、熱性驚厥附加癥伴失神發作、熱性驚厥附加癥伴失張力發作、熱性驚厥附加癥伴部分性發作；最嚴重和少見的臨床表型為肌陣攣站立不能性癲癇、嬰兒嚴重肌陣攣性癲癇。熱性驚厥、熱性驚厥附加癥伴兒童失神是GEFS+重要的臨床表型[6-7]；但不同于典型的失神發作，GEFS+家系中的失神患兒通常是1年發作數次，而不是每天發作多次[2]。該家系是GEFS+小家系，臨床表型主要有熱性驚厥伴失神、熱性驚厥附加癥、熱性驚厥。先證者外公幼時發作過2次熱性驚厥，此后無驚厥發作，未行腦電圖、MRI等檢查。先證者母親有過反復熱性驚厥病史，最后一次熱性驚厥發作在12歲，腦電圖、MRI檢查均未見異常。先證者早期腦電圖、MRI檢查均未見明顯異常，2016年9月視頻腦電圖檢查結果提示發作期全導2.5～3.0Hz棘慢復合波同步放電。該先證者失神發作不頻繁，丙戊酸的控制效果尚理想。GEFS+是以家系作為整體診斷的癲癇綜合征，家系成員有熱性驚厥、熱性驚厥附加癥的病史是重要的診斷依據[26]。對于多數GEFS+家系成員，其腦電圖、MRI均不具有特異性；尤其是早期單純表現為熱性驚厥時，若無詳細的病史、家族史資料，易造成誤診、漏診。尤其是嬰兒嚴重肌陣攣性癲癇，它可見于無癲癇家族史的個體，也可作為GEFS+家系中最嚴重的表型發生[8]，早期多表現為單純熱性驚厥[9]。反復的驚厥發作會加重患兒智力減退，因此要加強早期識別、早期基因檢測、早期診斷[10]。

國內外學者多關注GEFS+遺傳學病因研究，目前已證實的致病基因有 SCN1A、SCN2A、SCN1B、SCN9A、GABRG2、GABRD、STX1B、CACNA1H 和 HCN2[3,11-14]。其中 SCN1A、SCN2A、SCN1B、GABRG2、GABRD 以及 5 離子通道基因的報道最早，他們分別是編碼電壓門控鈉離子的α1、α2、β1亞單位和編碼配體門控氯離子通道的GABAA受體的γ2、δ亞單位。但目前臨床報道僅20%～30%的家系有以上基因突變，而70%～80%尚未明確其致病基因；因此有必要應用二代測序技術對GEFS+家系進行已知癲癇基因及全基因組的檢測。本研究檢測結果 均 未 發 現 已 知 SCN1A、SCN2A、SCN1B、GABRG2、GABRD基因的突變，說明上述基因不是該家系的致病基因；但發現該家系有CACNA1H基因突變，為第9號外顯子錯義突變（c.A1828G），p.T610A。既往研究表明，CACNA1H基因是兒童失神癲癇重要的易感基因，也是GEFS+的致病基因[15-17]。亦有研究表明CACNA1H基因突變會增加癲癇發作的易感性[18]。Heron等[19]研究發現4個GEFS+家系中出現了3種CACNA1H基因錯義突變（A480T、P618L、G755D），這些基因突變的家系成員可以出現各種臨床表型，或臨床無癥狀，或表現出不完全外顯。Khosravani等[20]進一步對這3個錯義突變位點進行功能研究，與野生型比較，這些突變會改變通道的激活和失活速度，增強通道功能。Wang等[21]研究發現了CACNA1H基因編碼的鈣通道通過調控NMDA受體介導的通路而引起失神發作的新機制。以上研究結果在一定程度上證實了CACNA1H基因是GEFS+的致病基因，但既往都是單基因的一代測序研究，不能完全排除其他相關基因協同致病的可能。Harkin等[22]、Wallace等[23]研究發現在GEFS+家系成員中，一部分受累者有明確的基因突變，另一部分受累者無相應的基因突變，考慮這些家系中可能存在多基因遺傳現象。此外，有文獻報道在GEFS+家系中部分成員可能存在修飾基因的協同作用，Ito等[24]在一個日本GEFS+家系中發現同時存在有SCN1A基因和SCN2A基因突變，SCN1A可能是主導突變基因，SCN2A可能起到修飾基因作用。本研究采用二代高通量測序技術，對該家系進行已知150多個已知癲癇致病基因的常規篩查[25]，均未發現已知150多個癲癇的致病基因突變，排除了其他基因致病的可能性，進一步證實CACNA1H基因是該GEFS+家系的致病基因。

GEFS+是目前公認的一種離子通道病，與其相關的離子通道蛋白亞單位基因突變檢出率較低，且無明確的熱點突變基因。因此，真正的遺傳學病因尚不完全明確。本研究對某GEFS+家系進行二代高通量測序，發現了一個新的CACNA1H基因雜合突變位點，進一步明確GEFS+是多基因遺傳病，具有遺傳異質性，也證實了CACNA1H基因是GEFS+的重要致病基因。