16p11.2微缺失相關兒童癲癇的臨床表型與遺傳學特征分析

賴重媛 陳瑞華 鐘春蘭 吉明明 李兵飛

（贛州市婦幼保健院兒童神經內科癲癇診治中心，江西贛州 341000）

16p11.2微缺失是指16號染色體短臂1區1帶2亞帶基因組拷貝數缺失，可遺傳自父母，亦可為新發變異。16p11.2 微缺失是孤獨癥譜系障礙、發育遲緩、腦結構發育異常、語言功能障礙、嬰兒肥胖等多種兒童神經精神發育疾病的致病因素。此外，多項研究表明其與癲癇發病關系密切，16p11.2 微缺失病例中癲癇發生率達40%。目前關于16p11.2 微缺失相關兒童癲癇的臨床表現與遺傳特征鮮有研究報道，既往研究多為1～2 例的病例報告且未對16p11.2 微缺失相關性癲癇的特征進行詳盡闡述。本研究回顧性收集贛州市婦幼保健院兒童神經內科癲癇診治中心癲癇患兒的遺傳學檢測報告，納入提示16p11.2 微缺失變異評級為致病性或可能致病性癲癇患兒的臨床資料、遺傳學數據，分析其臨床及遺傳特點，以探討16p11.2 微缺失在兒童癲癇中的致病性及檢出率，以提高臨床醫生對16p11.2 微缺失相關性兒童癲癇的認識。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2019 年3 月至2021 年9 月于贛州市婦幼保健院兒童神經內科癲癇診治中心就診的癲癇患兒，對常規檢查仍病因不明的患兒進行癲癇遺傳學檢查，共有200例患兒完成了遺傳學檢查。納入標準：（1）符合2017 年國際抗癲癇聯盟的癲癇臨床實用性定義［至少2 次間隔＞24 h 的非誘發性或反射性發作；1次非誘發性或反射性發作，并且在未來10 年內，再次發作風險與2 次非誘發性發作后的再發風險相當時（至少60%）；診斷某種癲癇綜合征］；（2）監護人知曉、簽署遺傳學檢查知情同意書，并經我院醫學倫理委員會批準［（2021倫審臨第（32）號］。排除標準：（1）明確的宮內或顱內感染病史；（2）明確的腦損傷病史；（3）血液相串聯質譜及尿氣相色譜-質譜技術進行代謝篩査提示代謝性疾病；（4）頭顱影像學明確提示可致癇性發作的腦結構異常；（5）提示合并有16p11.2 以外的基因點突變或基因組拷貝數變異。

1.2 癲癇遺傳學檢查

在獲得患兒及監護人知情同意后抽取外周血，外送艾迪康醫學檢驗中心進行JunoXome 核心家系全外顯子測序。檢測方法：（1）DNA 提取、文庫構建及測序；（2）生物信息學分析：利用FastQC軟件對原始測序數據進行質控分析；利用BWA 軟件（http://bio-bwa.sourceforge.net/）將所有過濾后的測序序列比對到人類參考基因組庫（GRCh37/hg19）；利用Picard 軟 件（https://sourceforge.net/projects/picard/）工具去除重復序列；（3）基于二代測序技術（next-generation sequencing，NGS）的拷貝數變異（copy number variants，CNVs）預測性分析：利用XHMM（v1.0）及CNVkit（v0.8.4）軟件進行CNVs 的檢出；利用Annovar 及VEP 等軟件包進行注釋。CNVs 的致病性變異評級應用OMIM（https://omim.org/）、PubMed （https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/）、ClinGen（https://www.clinicalgenome.org/）、UCSC（https://genome-asia.ucsc.edu/）等公共數據庫分析判讀，具體致病等級參照2019 年美國醫學遺傳學和基因組學會評級細則，將致病性等級分為5級：致病、可能致病、意義未明、可能良性、良性。應用實時熒光定量核酸擴增檢測系統 （real-time quantitative PCR detecting system，qPCR）技術進行變異來源性驗證，并在UCSC 數據庫中查詢16p11.2缺失區域所包含的所有基因。

1.3 臨床表型分析

對檢出有16p11.2 微缺失且變異評級為致病性或可能致病的癲癇患兒的臨床表型特點進行分析，包括性別、確診年齡、發病年齡、家族史、癲癇發作分類（按2017 年國際抗癲癇聯盟癲癇分類框架）、癲癇分類、生長發育情況（應用Gessell嬰幼兒發育評定量表進行評定）、腦脊液結果、腦電圖監測、頭顱影像學結果、抗癲癇藥物治療情況。

2 結果

2.1 臨床表型分析結果

200 例完成遺傳學檢查的癲癇患兒中，有9 例患兒遺傳學病因為16p11.2 微缺失，其檢出率為4.5%（9/200）。9例患兒均為3～10月齡的嬰兒，均為足月兒，無窒息、無產傷史。2例有家族史，其中病例5 姐姐6 月齡時發病，1 歲時確診為癲癇，予丙戊酸治療后未再發作；病例9母親幼時確診為癲癇，予抗癲癇藥物治療（具體不詳），6 歲后未再發作。病例4有輕度發育遲緩（Gessell量表：粗大運動、精細運動、語言發育3個能區輕度發育遲緩，適應性、個人社交2 個能區正常），余生長發育均正常。9例患兒的發作形式表現為局灶運動性發作伴意識障礙，部分進展為全身強直-陣攣發作（generalized tonic-clonic seizure，GTCS），多為叢集性發作，持續1～2 min，最多可達6次/d，具體發作表現為運動停止、眼球凝視、神志不清、四肢僵直伴或不伴抖動，無持續狀態；腦電圖監測未捕捉到發作期腦電圖，9例患兒發作間期腦電圖為背景活動正常，局灶或多灶性癇樣放電。頭顱MRI均正常。病例2、病例3 行腰椎穿刺術，腦脊液檢測均未見異常。所有患兒中位隨訪時間9個月（范圍：6個月至1年），9例對抗癲癇藥物治療反應良好。見表1。

表1 16p11.2微缺失相關兒童癲癇的臨床表型與遺傳學特征

2.2 遺傳學特點

9例患兒均存在16p11.2區域的大片段缺失，9例患兒缺失片段大小為398～906 kb，見表1。經查詢UCSC數據庫，9例患兒缺失基因數為23～33個，具體基因如表2所示。病例5為父源性來源，病例2、病例9 變異為母源性來源，但病例2 母親無癲癇病史，其片段缺失來源驗證如圖1 所示（經qPCR 技術驗證）。結合缺失片段大小、變異類型、位置，各數據庫及16p11.2 遺傳學特性，9 例患兒的16p11.2缺失的變異評級均為致病性變異。

圖1 病例2 患兒與父母的16p11.2 區域雜合缺失qPCR 驗證示意圖 經qPCR 驗證，母親存在KIF22、PRRT2、TBX6等基因的缺失（這幾個基因散在分布在16p11.2區域），與患兒缺失了相同基因。

表2 16p11.2微缺失患兒缺失區域所含基因

3 討論

本研究結果顯示，16p11.2 微缺失在兒童癲癇中的檢出率為4.5%（9/200），高于既往研究人群的檢出率（0.5%），也高于其在神經精神發育疾病中的檢出率（0.3%～0.7%）。也有大樣本研究指出16p11.2 微缺失在中國癲癇患兒中發生率可高達16.7%，這表明16p11.2 微缺失相關性癲癇在癲癇患兒中有一定的檢出率，除16p11.2 外，1q21.1、 2p16.3、 15q11.2、 15q13.1、 16p11.2、22q11.2 等CNVs 也是癲癇的遺傳學病因及危險因素，故在癲癇患兒中，加強CNVs篩查將有助于明確癲癇的遺傳學病因。

9例患兒均為3～10月齡的嬰兒，結合蔣萍等所報道的1 例以癲癇發作為首發的16p11.2 微缺失患兒發病年齡為8月齡，葛婷等報道的16p11.2缺失綜合征癲癇診斷年齡為5 月齡，藺朋武等報道的2 例16p11.2 微缺失綜合征癲癇發病年齡分別為4 月齡、2 d，這提示16p11.2 微缺失相關癲癇多在出生1年內的嬰兒期發病。本研究中9例患兒癲癇的發作形式表現為局灶性發作，部分進展為GTCS，多數表現為叢集性發作。本研究未能捕捉到患兒發作期腦電圖，蔣萍等的病例報道中其發作期腦電圖主要表現為局灶起源并迅速擴展到全導，與本研究在臨床上觀察到的局灶性發作進展成GTCS的癲癇發作形式是相一致的。本研究中患兒的發作間期腦電圖為局灶性或多灶性放電，但并不影響患兒的背景腦電活動，同時發病時無生長發育落后，無神經系統陽性體征，頭顱MRI及腦脊液無異常，且對奧卡西平、丙戊酸、左乙拉西坦等抗癲癇藥物反應良好。Shinawi 等的研究也曾指出16p11.2 微缺失患兒的癲癇發作易被抗癲癇藥物控制，部分在兒童期緩解或發作減輕。研究表明散發性16p11.2 微缺失患兒的癲癇發作多表現為藥物反應性嬰兒癲癇，且對奧卡西平及丙戊酸等反應良好，這與16p11.2中的

PRRT2

基因（基因點位置為chr16：29812192_29815919；OMIM：602066）功能缺失有關，在癲癇致病基因中，

PRRT2

基因功能缺失與嬰兒藥物反應性驚厥、家族性嬰兒藥物反應性癲癇關系密切。總而言之，16p11.2 微缺失相關癲癇可能是藥物反應性的癲癇；但也有少部分為難治性癲癇，該類患兒多伴有生長發育落后或孤獨癥譜系障礙、肥胖等其他表型。16p11.2 區域有超過35 個基因，根據UCSC 數據庫查詢結果，包括

KIF22

基因、

CORO1A

基因、

TBX6

基因、

ALDOA

基因、

PRRT2

基因、

CDIPT

基因、

SPN

基因、

MAZ

基因、

TAOK2

基因、

MVP

基因等基因，其功能缺失可引起致病性變異，主要與認知障礙、孤獨癥譜系障礙、精神分裂癥及癲癇等臨床表型有關，而神經系統的臨床表型所占的比例最高（39.7%）。

PRRT2

基因功能丟失與癲癇發作相關性大。本研究中9 例16p11.2缺失片段大小為398～906 kb，16p11.2 區域對單倍體劑量不足敏感，均為致病性變異。其中6 例患兒為新發的16p11.2微缺失，病例2、病例9變異來源于母親，病例5為父性來源。研究表明非新發性16p11.2 缺失多為母源性，但也可為父源性。本研究中僅病例2 患兒為母源性且無癲癇家族史，這種子代與親代表型的差異與16p11.2缺失綜合征臨床表型異質性高且有外顯不全有關，其外顯率約46.8%。綜上所述，16p11.2 微缺失相關癲癇多在嬰兒期發病，發作形式可表現為叢集性局灶運動性發作，部分進展為GTCS，發作間期腦電圖為局灶或多灶性癇樣放電，癲癇發作易被抗癲癇藥物控制，可在兒童期緩解或發作減輕，多數為藥物反應性癲癇，也有少部分為難治性癲癇，故其遠期預后及共患病，仍應進一步追蹤隨訪。16p11.2 微缺失具有單倍體劑量不足敏感及外顯不全等遺傳學特性，16p11.2 區域包含多個可編碼蛋白質基因，其中

PRRT2

基因功能丟失與癲癇發作最為緊密。本研究結果揭示了兒童癲癇的一種少見遺傳學病因，本研究所用的基于NGS 的CNVs 分析技術對CNVs具有一定預測性價值，但基于NGS的CNVs分析技術有一定的假陽性率及假陰性率，必要時使用比較基因組雜交、單核苷酸多態性-微陣列比較基因組雜交技術、染色體拷貝數變異測序、多重連接探針擴增技術等技術進行驗證。