SCN9A基因突變癲癇患兒基因型與表型分析

丁健　張靜雯　郭予雄　王林淦　張宇昕　陳志紅　翟瓊香

【摘要】 目的：探討SCN9A基因突變癲癇患兒基因型與表型的特點(diǎn)。方法：收集2016年6月-2018年5月廣東省人民醫(yī)院兒科就診的癲癇患兒，采用全外顯子組測(cè)序篩選突變，并采用Sanger測(cè)序方法驗(yàn)證突變。結(jié)果：共發(fā)現(xiàn)6例患兒存在SCN9A基因突變，男女各3例，檢測(cè)到6個(gè)不同位點(diǎn)的突變，均為雜合錯(cuò)義突變，且為遺傳性突變，導(dǎo)致了氨基酸改變，其中5例突變位點(diǎn)分布在高度保守的區(qū)域。臨床發(fā)作類型：4例（66.7%）全面性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作，1例（16.7%）局灶性發(fā)作，1例（16.7%）失張力發(fā)作;3例（50.0%）患兒發(fā)作有熱敏感特點(diǎn)。有多種臨床表型，熱性驚厥附加癥1例，遺傳性癲癇伴熱性驚厥附加癥1例，Dravet綜合征1例，額葉癲癇1例，不明分類的癲癇2例。結(jié)論：SCN9A基因突變以雜合的錯(cuò)義突變?yōu)橹鳎蟛糠滞蛔兌ㄎ辉诟叨缺Ｊ氐膮^(qū)域，發(fā)作類型以全面性發(fā)作為主，多數(shù)與熱相關(guān)，臨床表型譜廣。

【關(guān)鍵詞】 SCN9A基因 突變 癲癇 表型

Genotype and Phenotype Study of Children with Epilepsy and SCN9A Gene Mutation/DING Jian， ZHANG Jingwen， GUO Yuxiong， WANG Lingan， ZHANG Yuxin， CHEN Zhihong， ZHAI Qiongxiang. //Medical Innovation of China， 2020， 17（10）： 0-030

[Abstract] Objective： To explore the characteristics of genotype and phenotype in children with epilepsy and SCN9A gene mutation. Method： Epileptic patients who treated in the Pediatric Department of Guangdong Provincial Peoples Hospital from June 2016 to May 2018 and detected SCN9A mutation by whole-exome sequencing， and mutations were validated using the Sanger sequencing method. Result： A total of 6 patients （3 boys and 3 girls） with SCN9A mutations were collected. Six SCN9A mutations were identified. All of them were heterozygous missense mutation and inherited from one of their parents， caused amino acid changes. Five mutations of them were distributed in highly conservative regions. The generalized tonic-clonic seizure： the most common seizure type was observed in 4 patients （66.7%）， focal seizure was observed in 1 patient （16.7%）， Atonic seizure was observed in 1 patient （16.7%）. In 3 patients （50.0%）， seizures manifested fever-sensitive. There were many clinical phenotypes， 1 patient was diagnosed febrile seizures plus， 1 patient with genetic epilepsy with febrile seizures plus， 1 patient with Dravet syndrome， 1 patient with frontal lobe epilepsy， 2 patients with unclassified epilepsy. Conclusion： The features of patients with SCN9A mutations include that heterozygous missense mutations are dominant， and most of these mutations distribute in highly conservative regions， the main seizure type is the generalized seizure， most seizures manifeste fever-sensitive， the clinical phenotype spectrum is broad.

[Key words] SCN9A gene Mutation Epilepsy Phenotype

First-authors address： Dongguan Peoples Hospital， Dongguan 523059， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.10.007

癲癇是一種常見(jiàn)的、反復(fù)發(fā)作的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，重復(fù)多次的癲癇發(fā)作可導(dǎo)致大腦神經(jīng)元細(xì)胞的損傷，影響患者的認(rèn)知功能、學(xué)習(xí)能力、生活質(zhì)量等多方面，嚴(yán)重者可以致殘甚至危及生命。引起癲癇發(fā)作的原因受諸多因素的影響，例如遺傳因素、大腦結(jié)構(gòu)的異常、代謝紊亂、免疫功能障礙、顱內(nèi)感染以及一些未能明確原因[1]。癲癇按病因可以分為癥狀性、特發(fā)性和隱源性癲癇，特發(fā)性癲癇與遺傳有密切關(guān)系，據(jù)統(tǒng)計(jì)大概有40%的癲癇患者是遺傳因素引起的，特別是兒童癲癇患者[2]。近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn)，編碼電壓門控性鈉離子通道的基因突變可導(dǎo)致多種癲癇發(fā)作。電壓門控性鈉離子通道是一類跨膜糖蛋白，由一個(gè)α亞基和一個(gè)或多個(gè)β亞基共同組成，至今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的α亞基有9個(gè)（NaV1.1～1.9）[3]、β亞基5個(gè)（β1、β1B、β2、β3和β4）。9種α亞基分別由SCN1A～SCN5A和SCN8A～SCN11A基因編碼[4]。其中，SCN9A基因負(fù)責(zé)編碼Nav1.7，SCN9A基因突變可導(dǎo)致多種表型，有預(yù)后良好的熱性驚厥，也有預(yù)后不良的癲癇性腦病，如Dravet綜合征。本研究對(duì)廣東省人民醫(yī)院收治的SCN9A基因突變癲癇患兒的基因型及表型特點(diǎn)進(jìn)行回顧性總結(jié)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年6月-2018年5月廣東省人民醫(yī)院兒科癲癇專科門診就診的78例癲癇患兒的臨床資料及血標(biāo)本，其中男41例，女37例，年齡2個(gè)月～13歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合國(guó)際抗癲癇聯(lián)盟（ILAE）2010年的癲癇發(fā)作和癲癇綜合征分類診斷標(biāo)準(zhǔn);年齡1個(gè)月～14歲;腦電圖有癲癇樣放電;臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：感染、腫瘤、外傷、發(fā)育異常、遺傳代謝性疾病等導(dǎo)致的癥狀性癲癇。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法 SCN9A基因突變檢測(cè)采用Miller改良鹽析法提取外周血基因組DNA。采用全外顯子組測(cè)序篩選突變，對(duì)發(fā)現(xiàn)SCN9A基因突變的患兒，采用Sanger測(cè)序方法驗(yàn)證患兒及其家系成員相關(guān)突變位點(diǎn)。

1.3 觀察指標(biāo)與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 統(tǒng)計(jì)78例癲癇患兒基因突變類型、臨床表型、腦電圖改變、頭顱影像學(xué)改變、藥物療效。療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：抗癲癇藥物的療效分為4種：控制（至少3個(gè)月無(wú)發(fā)作）、減少（發(fā)作次數(shù)減少≥25%）、無(wú)效（發(fā)作次數(shù)減少<25%）和加重，用藥后控制或發(fā)作次數(shù)減少為有效，藥物嘗試到最大有效量發(fā)作無(wú)明顯減少為無(wú)效[5]。

2 結(jié)果

2.1 SCN9A基因突變情況 78例癲癇患兒進(jìn)行基因突變篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6例存在SCN9A基因突變，均為雜合錯(cuò)義突變，且為遺傳性突變，導(dǎo)致了氨基酸改變，見(jiàn)表1和圖1。

2.2 SCN9A基因突變患兒臨床資料 6例SCN9A基因突變癲癇患兒中，男3例，女3例，年齡為2～9歲，臨床發(fā)作類型：4例（66.7%）全面性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作，1例（16.7%）局灶性發(fā)作，1例（16.7%）失張力發(fā)作。3例（50.0%）發(fā)作有熱敏感特點(diǎn)。腦電圖檢查均可見(jiàn)癲癇樣放電。1例患兒的頭顱MRS示雙側(cè)海馬區(qū)神經(jīng)元脫失，其余患兒頭顱MRI+MRS檢查未見(jiàn)明顯異常。見(jiàn)表2。

2.3 SCN9A基因突變癲癇患者的治療情況 6例SCN9A基因突變患兒予抗癲癇藥物治療后發(fā)作均得到了控制，復(fù)查腦電圖有改善，其中單藥治療有效3例，雙藥聯(lián)合治療有效3例，各占50.0%。使用丙戊酸鈉治療4例，使用左乙拉西坦治療4例，使用奧卡西平治療1例。見(jiàn)表3。

3 討論

SCN9A基因位于染色體2q24.3，包含27個(gè)外顯子，編碼1977個(gè)氨基酸。SCN9A基因編碼電壓門控性鈉離子通道的α7亞基（Nav1.7）[6]，最初在外周神經(jīng)中被發(fā)現(xiàn)，主要表達(dá)于背根神經(jīng)節(jié)[7]，后來(lái)發(fā)現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)也有表達(dá)，在海馬中持續(xù)表達(dá)[8]。SCN9A基因突變最初被報(bào)道能夠?qū)е略l(fā)性紅斑肢痛癥、陣發(fā)性劇痛癥、小纖維神經(jīng)病和先天性無(wú)痛癥等疼痛相關(guān)性疾病[9]。SCN9A基因是第五個(gè)被發(fā)現(xiàn)能引起熱性驚厥的基因[10-11]，SCN9A與癲癇之間的關(guān)聯(lián)最早是通過(guò)連鎖分析發(fā)現(xiàn)，位于2q23-24區(qū)域內(nèi)的一個(gè)熱性驚厥（febrile seizures，F(xiàn)S）相關(guān)位點(diǎn)包含5個(gè)鈉通道基因，即SCN1A、SCN2A、SCN3A、SCN6A和SCN9A[12-13]。Singh等[14]在一個(gè)GEFS+大家系中發(fā)現(xiàn)了SCN9A的錯(cuò)義突變（N641Y），并進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)該突變可以提高小鼠神經(jīng)元興奮性，導(dǎo)致癲癇發(fā)作。該研究組在另一項(xiàng)對(duì)Dravet綜合征患者的研究中也發(fā)現(xiàn)了SCN9A的基因突變，同時(shí)發(fā)現(xiàn)有SCN9A基因突變的部分患者還攜帶SCN1A基因突變，認(rèn)為SCN9A基因是SCN1A的修飾基因和Dravet綜合征的易感基因[15]。由于缺乏功能研究，這些并不能說(shuō)明SCN9A是GEFS+的致病基因。本組6例患兒攜帶的SCN9A基因突變位點(diǎn)均不相同，父母親其中一方攜帶與患兒相同的SCN9A基因點(diǎn)突變，但未發(fā)病。6例中，5例突變位點(diǎn)分布在高度保守的區(qū)域，變異不屬于多態(tài)性變化，在人群中發(fā)生的頻率極低（所參考數(shù)據(jù)庫(kù)：1000Genomes、dbSNP），蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)軟件預(yù)測(cè)4例為有害的。

最近有研究報(bào)道SCN9A基因突變與FS、FS+、GEFS+有關(guān)[16]。本研究中6例患兒中發(fā)作類型：

4例（66.7%）全面性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作，1例（16.7%）局灶性發(fā)作，1例（16.7%）失張力發(fā)作，顯示SCN9A基因突變所致癲癇發(fā)作類型以全面性發(fā)作為主。臨床表型不盡相同，其中FS+ 1例，GEFS+ 1例，Dravet綜合征1例，額葉癲癇1例，不明分類的癲癇2例，有3例患兒（50.0%）臨床表型具有熱敏感性特點(diǎn)，提示SCN9A基因突變導(dǎo)致的臨床表型多數(shù)與熱相關(guān)，臨床表型譜廣。

本組例5患兒診斷為GEFS+，進(jìn)行家系內(nèi)陽(yáng)性位點(diǎn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)其父親及伯父攜帶相同的點(diǎn)突變，伯父幼時(shí)有熱性驚厥病史，父親無(wú)臨床表型，說(shuō)明SCN9A基因突變導(dǎo)致的臨床表型在同一家系內(nèi)部也可能存在著差異，呈現(xiàn)出不完全外顯性。

6例SCN9A基因突變患兒予抗癲癇藥物治療后發(fā)作均得到了控制，復(fù)查腦電圖有改善，臨床用藥顯示大部分患兒使用廣譜抗癲癇藥丙戊酸鈉、左乙拉西坦治療有效，臨床表型為額葉癲癇的患兒予奧卡西平單藥治療有效，提示治療可按發(fā)作類型選擇藥物。

綜上所述，本研究所發(fā)現(xiàn)的SCN9A基因突變以雜合的錯(cuò)義突變?yōu)橹鳎蟛糠滞蛔兎植荚诟叨缺Ｊ氐膮^(qū)域，發(fā)作類型以全面性發(fā)作為主，多數(shù)與熱相關(guān)。

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（收稿日期：2019-10-17） （本文編輯：程旭然）