14例孤獨(dú)癥譜系障礙合并癲癇的臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)分析

朱書瑤 江南靜 夏利 聶晶 樊軍 彭曉 曾蘭 陳艾 羅澤民 王齊艷

孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorder,ASD)和癲癇是兒童常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,估計(jì)全球發(fā)病率為0.5%～1%[1],經(jīng)常共同存在。遺傳學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)及神經(jīng)病理學(xué)等多學(xué)科研究都提示遺傳因素是這兩種疾病的重要病因,ASD和癲癇之間的聯(lián)系一直都無定論。本研究評(píng)估了14例ASD患兒合并癲癇的臨床癥狀及遺傳因素,以探討兩者之間的關(guān)系。

對(duì)象與方法

1.研究對(duì)象:選擇2019年9月至2022年8月四川省婦幼保健院兒童保健科門診診斷ASD,經(jīng)神經(jīng)內(nèi)科確診合并癲癇的14例患者作為研究對(duì)象進(jìn)行病因分析。ASD患兒診斷標(biāo)準(zhǔn):由主要撫養(yǎng)者填寫孤獨(dú)癥兒童行為量表(ABC),ABC評(píng)分≥53分為篩查陽性,由兒保科醫(yī)生采用兒童孤獨(dú)癥評(píng)定量表(CARS)進(jìn)行評(píng)估,CARS得分≥30分的患者進(jìn)一步由2名兒童發(fā)育行為專科醫(yī)師逐一進(jìn)行病史詢問及行為觀察,符合美國精神障礙診斷統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版(DSM-Ⅴ)診斷和分型者最終確定為ASD患兒。癲癇患兒診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]:符合國際抗癲癇聯(lián)盟(ILAE)2017年關(guān)于癲癇的診斷分類標(biāo)準(zhǔn)的癲癇患兒。排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他精神類疾病者,如精神分裂癥、轉(zhuǎn)換障礙等。本研究經(jīng)四川省婦幼保健院倫理會(huì)批準(zhǔn)(川婦幼院發(fā)〔2019〕128號(hào))。

2.臨床檢查:對(duì)14例患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析,并通過門診復(fù)診、腦電圖(EEG)復(fù)查、電話隨訪等途徑獲得近期隨訪資料。所有患者均在醫(yī)院完成至少頭顱影像學(xué)CT和(或)MRI檢查;完成至少1次16導(dǎo)聯(lián)4 h左右視頻EEG(VEEG)監(jiān)測(cè),包括完整的清醒-睡眠-覺醒周期記錄;所有患兒均完成血常規(guī)、肝腎功、甲狀腺功能、血?dú)夥治?中國-韋氏兒童智力量表(WISC-CR)或Gesell發(fā)育商評(píng)估,3例完成代謝病血串聯(lián)質(zhì)譜及尿液有機(jī)酸氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)。

3.基因測(cè)序:7例患者及父母完成單基因Panel測(cè)序,7例患者完成家系全外顯子組高通量測(cè)序+拷貝數(shù)變異(CNV)檢查。

結(jié)果

1.一般臨床資料:本組14例患者,男8例,女6例,男女比例為1.3∶1。14例患兒均有不同程度的全面發(fā)育遲緩或智力障礙。4例(P2、P3、P4、P5)韋氏智力評(píng)分均為輕度智力障礙,其余10例患者完成Gesell發(fā)育商評(píng)分,2例(P6、P11)極重度全面發(fā)育遲緩,4例(P7、P12、P13、P14)重度全面發(fā)育遲緩,4例(P1、P8、P9、P10)中度全面發(fā)育遲緩。此外,血常規(guī)、肝腎功能、甲狀腺功能、血?dú)夥治?血串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)、尿有機(jī)酸篩查均未見異常。14例患者的癲癇發(fā)作、腦電圖特征、病因及神經(jīng)影像學(xué)特征等臨床資料詳見表1。

圖1 P9頭顱MRI顯示左側(cè)大腦體積較右側(cè)大,白色箭頭示腦回增粗,考慮巨腦回畸形

表1 ASD合并癲癇14例患者癲癇臨床資料及基因結(jié)果匯總

2.基因測(cè)序:14例患者中CNVs8例,分別是4例15q11-13缺失(包含非印跡基因GABRA5、GABRB3和GABRG3基因),2例TSC基因部分外顯子缺失,1例MECP2基因部分外顯子缺失,1例Xq22.2重復(fù)(含PLP1基因);單核苷酸變異5例:2例KCNQ2基因錯(cuò)義突變;2例SCN1A基因錯(cuò)義突變,1例COL4A1基因錯(cuò)義突變;DNA甲基化異常1例:UBE3A基因印跡中心缺陷。CNV突變是最常見致病原因,與國外報(bào)道一致[3]。P1～P4、P6遺傳自無表型母親,其余9例為新發(fā)突變。

3.治療及隨訪:所有患者中至少使用過1種抗癲癇藥,如丙戊酸、托吡酯、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、奧卡西平、氯硝西泮。6例(P1～P5、P8)單用丙戊酸或奧卡西平治療1年內(nèi)癲癇發(fā)作已控制。3例(P7、P9、P10)經(jīng)2種聯(lián)合用藥1年內(nèi)癲癇發(fā)作控制良好,其余5例家長均對(duì)治療喪失信心,僅愿意繼續(xù)使用目前抗癲癇藥物治療。P6及P11兩例患兒反復(fù)感染,P11因感染后氣道阻塞死亡,P6因反復(fù)呼吸道感染,多次住院于呼吸科及ICU,曾使用有創(chuàng)呼吸機(jī),多種抗癲癇藥物治療驚厥發(fā)作無好轉(zhuǎn),呈非驚厥性癲癇持續(xù)狀態(tài)。

圖2 P14患者清醒期腦電圖,箭頭示雙側(cè)彌漫性不規(guī)則中高波幅混合漫波、棘波/尖波、棘慢復(fù)合波發(fā)放

討論

ASD是一種基于遺傳背景及環(huán)境因素共同致病的神經(jīng)發(fā)育障礙,其核心癥狀包括社交缺陷和限制性/重復(fù)性行為,嚴(yán)重影響患者與社會(huì)互動(dòng)和溝通,約20%具有可識(shí)別的遺傳變異[4-5],研究顯示同卵雙胞胎具有高達(dá)70%～90%的一致性致病率[6]。發(fā)病機(jī)制和臨床表現(xiàn)具有異質(zhì)性。

癲癇是一種大腦神經(jīng)元異常同步放電的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,大約10%的癲癇發(fā)生在生命的前三年[6],其中最嚴(yán)重的形式之一是發(fā)育性癲癇性腦病(DEE)。DEE核心內(nèi)容是在癲癇發(fā)作前或發(fā)作控制期間獨(dú)立存在的發(fā)育障礙,且發(fā)育障礙可能繼續(xù)進(jìn)展[7]。

ASD患者伴有癲癇的范圍從9%～22%不等,其中癲癇發(fā)作有兩個(gè)高峰:嬰兒期和青春期。而既往研究顯示癲癇發(fā)作的年齡越早,同時(shí)合并認(rèn)知功能障礙的癲癇患兒越容易共患ASD[1]。因此在嬰幼兒期出現(xiàn)的DEE是可能合并ASD的高危人群,需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。這兩個(gè)疾病之間的關(guān)系是雙向的,基于目前的假說研究顯示,孤獨(dú)癥和癲癇的同時(shí)發(fā)生,源于與兩種疾病相關(guān)的共同神經(jīng)發(fā)育通路的損害[8],包括一些參與細(xì)胞生長、突觸調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控的生物途徑[9]。興奮/抑制平衡假說認(rèn)為,GABA受體和谷氨酸受體失活可能破壞了神經(jīng)回路結(jié)構(gòu)或功能的興奮性和抑制性,推測(cè)這是兩種疾病的共同致病機(jī)制。這種機(jī)制異質(zhì)性可能反映了不同單基因癲癇性腦病涉及的廣泛細(xì)胞通路。離子通道病和突觸功能障礙是最常見的致病因素。常見的兒童DEE中West綜合征、Dravet綜合征等共患ASD的患病率較高[9-10]。

ASD還與智力障礙密切有相關(guān)[11],ASD合并智力障礙患者中,僅靠CNVs一項(xiàng)檢查,陽性率就達(dá)到24.4%[8]。既往研究曾顯示,智力障礙、性別、年齡及癲癇發(fā)作類型是合并ASD的高危因素[12]。但最近研究顯示ASD合并DEE患者中,早期治療與否、智力障礙嚴(yán)重程度以及有效的抗癲癇治療并不一定能預(yù)防共病的發(fā)生,因此,這反映了ASD與DEE的遺傳異質(zhì)性[13]。可能需要對(duì)大樣本進(jìn)行測(cè)序,以增加識(shí)別與ASD和DEE相關(guān)基因的能力[1]。中國103例癲癇合并孤獨(dú)癥的樣本調(diào)查分析也支持這一觀點(diǎn),頑固性癲癇發(fā)作,孤獨(dú)癥嚴(yán)重情況與智力障礙嚴(yán)重程度之間沒有關(guān)系[11]。

隨著遺傳學(xué)及基因高通量二代測(cè)序的發(fā)展,ASD與癲癇之間相重疊的單基因逐漸被發(fā)現(xiàn),如:SCN1A、MECP2、KCNQ2、CDKL5、TSC等基因?qū)е?Dravet綜合征、Rett綜合征、Angelman綜合征(AS)、發(fā)育性癲癇性腦病7型、結(jié)節(jié)性硬化、CDKL5缺乏癥等[14]。在部分AS患者中,15q11.2- q13染色體上CNV的缺失,使得UBE3A基因附近的GABAA受體基因(GABRB3、GABRA5和GABRG3)的共同缺失讓AS成為ASD與癲癇共病研究的適合對(duì)象[15-16]。分析本研究患者基因和可能致病機(jī)制,GABRB3、GABRA5、GABRG3、UBE3A基因參與DNA甲基化;MECP2基因參與DNA甲基化與組蛋白修飾,TSC2基因參與調(diào)節(jié)mTOR信號(hào)通路的穩(wěn)定性,SCN1A基因編碼電壓門控鈉離子通道;KCNQ2基因編碼電壓門控鉀離子通道;COL4A1基因編碼IV型膠原α蛋白[17]。

需要注意的是在單基因突變中,SCN1A、KCNQ2、COL4A1基因存在較強(qiáng)遺傳異質(zhì)性前兩者基因突變受累的個(gè)體臨床表現(xiàn)差異大,部分可僅有發(fā)熱驚厥或良性癲癇表現(xiàn),無癲癇腦病表現(xiàn)[18-19],COL4A1基因突變患者可有非神經(jīng)系統(tǒng)異常表現(xiàn),腎病較為常見[20-22]。對(duì)該類變異的患者需詳細(xì)的詢問病史及家族史以做到準(zhǔn)確的遺傳咨詢。

本研究通過對(duì)近三年ASD合并癲癇患者臨床資料和基因報(bào)告的收集,總結(jié)了14例遺傳相關(guān)ASD合并癲癇患者的臨床特點(diǎn)及遺傳學(xué)分析,由于病例數(shù)有限,每種基因突變相關(guān)的個(gè)體病例數(shù)更是有限,尚未發(fā)現(xiàn)ASD合并癲癇患者表型與基因型之間的聯(lián)系,下一步可進(jìn)行蛋白之間聯(lián)系的研究。由于ASD患者需終生隨訪,培訓(xùn)和管理,給個(gè)人、家庭、社會(huì)來帶極大的負(fù)擔(dān),兒童的社會(huì)心理干預(yù)可改善特定的行為并可能減輕臨床癥狀[22]。如何預(yù)防以及在早期高危人群的篩查,以便患者得到及時(shí)診斷和治療,需要兒童神經(jīng)內(nèi)科、兒童保健、遺傳學(xué)醫(yī)生共同協(xié)作,為遺傳相關(guān)的精準(zhǔn)治療提供幫助。