KCNQ2基因c.581C＞T新發(fā)突變致大田原綜合征一例報道并文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

厲廣栩，喻樹峰，逯軍，陳明輝，王丹虹，陳秀靈

大田原綜合征（OS）是一種以癲癇發(fā)作為特征的神經(jīng)系統(tǒng)罕見疾病，也稱早期嬰兒癲癇性腦病伴爆發(fā)抑制（EIEE），由日本神經(jīng)學(xué)家大田原（Ohtahara）于1976年首次報道，其主要臨床特征和電生理特征為嬰兒早期或新生兒期起病、頻繁及難以控制的強(qiáng)直痙攣發(fā)作、典型暴發(fā)-抑制腦電圖及精神運(yùn)動發(fā)育落后［1-2］。OS可能的病因包括腦畸形、代謝紊亂和某些基因突變。二代測序技術(shù)的應(yīng)用為發(fā)現(xiàn)更多致病基因提供了技術(shù)支持，迄今為止，已發(fā)現(xiàn)57個基因與OS有關(guān)［3］，其中ARX、STXBP1、KCNQ2等基因已經(jīng)被證實是OS的致病基因［4-6］，基因突變作為OS的發(fā)病因素越來越被人們重視［7］。筆者通過行全外顯子組檢測（WES），確診了1例由KCNQ2基因c.581C＞T新發(fā)突變導(dǎo)致的OS患兒，該致病突變位點(diǎn)國內(nèi)外均未見報道，現(xiàn)報道如下。

1 病例簡介

患兒，女，28 d，因“反復(fù)抽搐25 d”于2018-03-10于中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？卺t(yī)院就診?；純河诔錾蟮?天無明顯誘因開始出現(xiàn)抽搐，表現(xiàn)為意識喪失，雙眼凝視，頭向后仰，口唇青紫，四肢強(qiáng)直抖動，持續(xù)數(shù)秒后自行緩解，發(fā)作時體溫正常，此后抽搐反復(fù)發(fā)生，1～3次/d，性質(zhì)同前，曾在外院給予抗癲癇治療22 d（具體用藥情況不詳），效果欠佳，入院前3 d抽搐頻率增多，發(fā)作形式不斷改變，時有雙眼凝視、雙手握拳、四肢屈曲，時有四肢抽動及強(qiáng)直、陣攣等。持續(xù)時間3～10 s，約8次/d。個人史：足月剖宮產(chǎn)，系第3胎第1產(chǎn)，孕晚期行腹部彩超提示胎兒頭圍增寬。出生時有輕度窒息史，Apgar評分1 min 6分，Apgar評分5 min 9分，Apgar評分10 min 10分；家族史：姑姑有癲癇病史，否認(rèn)有其他家族遺傳病史。入院查體：意識清晰，反應(yīng)遲鈍，精神運(yùn)動發(fā)育落后，不能注視物體，追光、追物差，對說話聲音反應(yīng)差，頭易偏斜，頭圍38 cm，前囟平軟，直徑約1.5 cm×2.0 cm，頸無抵抗，心肺腹查體未見異常。雙側(cè)瞳孔等圓等大，對光反射靈敏。雙下足內(nèi)翻，呈馬蹄狀，肌張力及肌力正常，原始反射能引出。輔助檢查：2018-02-22外院顱腦MRI：腦溝變深，腦回變小，可能為先天性腦發(fā)育差；血尿串聯(lián)質(zhì)譜未見異常。2018-03-11入院進(jìn)行血常規(guī)、血氨、血乳酸、血?dú)夥治觥⒏文I功能、電解質(zhì)、腦脊液常規(guī)、生化檢查未見異常。2018-03-13行24 h動態(tài)腦電圖示：持續(xù)性爆發(fā)、抑制圖形；爆發(fā)段為高波幅雜亂尖波、尖慢波，持續(xù)2～3 s，右半球顯著，抑制段為低波幅混合波，持續(xù)1～3 s（見圖1）。結(jié)合患兒為新生兒、頻繁及難以控制的強(qiáng)直痙攣發(fā)作的臨床表現(xiàn)、典型爆發(fā)-抑制腦電圖及運(yùn)動發(fā)育落后，診斷為OS。予以丙戊酸鈉、苯巴比妥抗癲癇治療后，患兒抽搐控制欠佳，此后患兒多次因反復(fù)抽搐來本院就診，隨訪期間抽搐未改善，在出生后第5個月死于癲癇持續(xù)狀態(tài)。

2 基因突變分析

2.1 血液樣本采集 取得患兒父母簽署的送檢知情同意書后，采集患兒4 ml及患兒父母、姑姑各2 ml外周靜脈血，置于含乙二胺四乙酸（EDTA）的抗凝試管中，送往北京康旭醫(yī)學(xué)檢驗所進(jìn)行WES。

2.2 WES 采用Qiagen Flexi Gene DNA Kit提取試劑盒（德國Qiagen公司）提取血液樣本的基因組DNA。采用Sure Select Target Enrichment System目標(biāo)序列富集試劑盒（美國Agilent公司）制備目標(biāo)基因DNA文庫。將制備好的基因組DNA文庫雜交至靶向特異性捕獲文庫。應(yīng)用NEXTSEQ 500測序儀（美國Illumina公司）測序。

2.3 生物信息學(xué)分析及基因致病性的判斷 將測序平臺產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析（生物信息學(xué)分析），測序數(shù)據(jù)通過工具BWA（v0.7.15）進(jìn)行匹配比對，通過ANNOVAR（v2016-02-01）軟件以及注釋程序注釋變異數(shù)據(jù)，包括通過RefSeq、Ensembl、UCSC等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行基因相關(guān)注釋，OMIM、HGMD、ClinVar等進(jìn)行疾病相關(guān)注釋，通過千人基因組計劃（1000Genomes）數(shù)據(jù)庫、單核苷酸多態(tài)性（dbSNP）數(shù)據(jù)庫以及大規(guī)模人群全外顯子（ESP6500、ExAC）數(shù)據(jù)進(jìn)行突變頻率注釋，使用PolyPhen2、SIFT和MutationTaster 3個工具分析變異對蛋白的損傷程度進(jìn)而進(jìn)行突變預(yù)測。通過頻率及變異類別的篩選以及與疾病的相關(guān)關(guān)系，篩選出候選突變。

2.4 一代測序驗證 采用Sanger測序法對候選突變進(jìn)行驗證。對該樣本需要驗證的位點(diǎn)及其父母、姑姑的位點(diǎn)進(jìn)行一代測序驗證。

2.5 基因測序結(jié)果 患兒存在KCNQ2基因c.581C＞T（p.Thr194Ile）雜合突變（見圖2，本文圖2彩圖見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章）。對患兒及其父母、姑姑相同基因位點(diǎn)進(jìn)行Sanger驗證，未發(fā)現(xiàn)該錯義變異，證實c.581C＞T突變?yōu)樾律儺悺?/p>

3 文獻(xiàn)復(fù)習(xí)

圖1 大田原綜合征患兒動態(tài)腦電圖Figure 1 Suppression-burst patterns on the electroencephalogram（EEG）in the patient with ohtahara syndrome

以“大田原綜合征”與“KCNQ2”為檢索詞檢索中國知網(wǎng)、維普網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺，檢索時間均從建庫至2018-08-01，共檢索到相關(guān)中文文獻(xiàn)2篇［7-8］，KCNQ2基因突變致OS病例3例，均為新發(fā)突變，其突變位點(diǎn)分別為c.793G＞A、c.736G＞C、c.1742G＞A，均非 c.581C＞T 突變。

圖2 患兒及其父母、姑姑KCNQ2基因突變Sanger測序圖Figure 2 Sanger sequencing validation of KCNQ2 gene mutation in this family

以“Ohtahara syndrome”and“KCNQ2”［Title/Abstract］為檢索式在PubMed數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，檢索時間均從建庫至2018-08-01，排除非臨床病例報道及臨床資料不全的文獻(xiàn)，檢索到4篇英文文獻(xiàn)［6，10-12］，KCNQ2基因突變致OS病例20例，均非c.581C＞T突變，其突變位點(diǎn)分別為：ZHANG等［9］報道了1例，突變位點(diǎn)為c.1452G＞C；MARTIN等［10］報道了1例，突變位點(diǎn)為c.827C＞T；KATO等［5］報道了10例，突變位點(diǎn)分別為c.650C＞A、c.794C＞T、c.854C＞A、c.881C＞T（2例）、c.997C＞T、c.1657C＞T、c.1658G＞T、c.1682C＞T、c.1689C＞G；MILH等［11］報道了8例，突變位點(diǎn)分別為c.860C＞A、c.926C＞T、c.821C＞T、c.715G＞C、c.881C＞T（2例）、c.566G＞T、c.2318dupG；均為新發(fā)突變。

目前國內(nèi)外已報道OS患者的KCNQ2基因突變共23例，均為新發(fā)突變（100%）［5，7-11］。結(jié)合既往文獻(xiàn)，本例OS患兒KCNQ2基因c.581C＞T新發(fā)突變在國內(nèi)外均未見報道，使與OS相關(guān)的KCNQ2基因譜（突變位點(diǎn)）數(shù)據(jù)庫更加豐富和完善，有利于遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷。

4 討論

OS是一種罕見的早期嬰兒型癲癇性腦病，起病年齡一般在出生后3個月內(nèi)，多數(shù)早至1個月之內(nèi)，臨床表現(xiàn)主要為難治性強(qiáng)直痙攣發(fā)作，可以成串發(fā)作類似嬰兒痙攣發(fā)作，或孤立性出現(xiàn)，也可有局部運(yùn)動性發(fā)作、一側(cè)驚厥等發(fā)作形式［1，12］。腦電圖表現(xiàn)為周期性暴發(fā)-抑制（高波幅的爆發(fā)波和地平波交替出現(xiàn)），清醒和睡眠狀態(tài)中持續(xù)存在，但常在睡眠期更明顯，腦電圖是本病重要的診斷依據(jù)［2］。常伴有嚴(yán)重的精神運(yùn)動發(fā)育落后或停滯，神經(jīng)影像學(xué)檢查常有明顯的異常發(fā)現(xiàn)［12］。本例患兒為新生兒期起病，存在頻繁及難以控制的痙攣性發(fā)作的臨床表現(xiàn)、典型暴發(fā)-抑制腦電圖及精神運(yùn)動發(fā)育落后，故診斷為OS?；純簾o肌陣攣發(fā)作，腦電圖清醒和睡眠狀態(tài)中均持續(xù)存在典型的暴發(fā)-抑制，故不考慮嬰兒早期肌陣攣性腦病。患兒發(fā)病年齡在1個月以內(nèi)，腦電圖無高峰節(jié)律紊亂，故不考慮嬰兒痙攣癥?；純撼掷m(xù)反復(fù)抽搐1月余，補(bǔ)充維生素抗癲癇藥物治療效果欠佳，血糖及電解質(zhì)均未見異常，故不考慮良性家族性新生兒驚厥及低血糖、低鈣、低鎂、維生素B6缺乏癥等代謝異常性疾病所導(dǎo)致的新生兒驚厥。因此，本例患兒最終確診為OS。

雖然目前OS確切的病因仍未知，但大量研究及文獻(xiàn)報道證實部分OS與遺傳密切相關(guān)，主要是指某些基因發(fā)生突變致病，多因離子通道異?；虻鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)改變所致［3-5，11］。CNQ2基因是編碼電壓門控鉀離子通道基因，定位于20q11.3，含11個外顯子和10個內(nèi)含子，DNA長約4 kb，KCNQ2基因發(fā)生突變，可致鉀離子通道功能障礙，通過使神經(jīng)元閾值降低或者復(fù)極化受阻，增加神經(jīng)元興奮性，從而誘發(fā)癲癇［13］。OS相關(guān)的KCNQ2基因突變可對鉀離子通道功能造成嚴(yán)重?fù)p害，作為鉀離子通道開放劑和γ-氨基丁酸（GABA）增強(qiáng)劑的瑞替加濱可通過降低神經(jīng)元興奮性來控制癲癇發(fā)作［13］，故選擇性打開Kv7.2/3鉀離子通道的瑞替加濱治療KCNQ2基因突變導(dǎo)致的OS可能更有效［14］。KCNQ2基因突變已被證實為OS的致病基因，其遺傳方式為常染色體顯性遺傳［5］。KCNQ2基因突變所致的OS絕大多數(shù)為新發(fā)突變［10-11，13］。本例患兒 KCNQ2 基因 c.581C＞T（p.Thr194Ile）編碼序列第581號核苷酸由C變?yōu)門，該變異導(dǎo)致第194號氨基酸由Thr（蘇氨酸）變?yōu)镮le（異亮氨酸），可能對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生較大影響。對患兒及其父母相同基因位點(diǎn)進(jìn)行Sanger驗證，未發(fā)現(xiàn)該錯義變異，結(jié)合患兒基因型、臨床表型及文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，并通過Polyphen2、SIFT和MutationTaster 3種基因軟件預(yù)測，證實本例患兒KCNQ2基因c.581C＞T為新發(fā)突變，且為本例OS患兒的致病突變。

OS是癲癇綜合征的一種，其治療方案主要包括抗癲癇藥物、類固醇激素、飲食療法、手術(shù)治療等。已有相關(guān)文獻(xiàn)報道使用左乙拉西坦、氨己烯酸、水合氯醛治療OS有一定療效［15-17］，臨床上也嘗試使用苯巴比妥、丙戊酸鈉、托吡酯、苯二氮卓類等抗癲癇藥控制OS抽搐，但療效不一，目前尚缺乏大規(guī)模的臨床數(shù)據(jù)證實這些抗癲癇藥物對OS的確切療效。文獻(xiàn)報道使用促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）對一部分OS患兒有效［10，18］，還有文獻(xiàn)報道表明早期使用生酮飲食（高脂、低碳水化合物和適當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的飲食）對OS患兒的抽搐控制有一定幫助，特別是對于使用常規(guī)抗癲癇藥物治療無效的患兒，建議盡早使用生酮飲食。外科手術(shù)治療也是OS患兒的一種治療選擇，尤其對于藥物治療無效的患兒［19］。國外已經(jīng)有多項大腦半球切除術(shù)（切除大腦的一側(cè)）治療OS的臨床報道，但療效尚不明確［20］。OS對藥物治療反應(yīng)不好，發(fā)作后難以控制，預(yù)后差，超過一半的患兒死于嬰兒期［21］，存活下來的多在3～6個月時可以轉(zhuǎn)變?yōu)閶雰函d攣癥（West綜合征）、Lennox-Gastaut綜合征（LGS）或部分性癲癇發(fā)作，并伴有嚴(yán)重智力低下、腦癱等神經(jīng)系統(tǒng)問題［13］。本例患兒抗癲癇藥物控制欠佳，最后于出生后第5個月死于癲癇持續(xù)狀態(tài)。

綜上所述，KCNQ2基因是OS的致病基因，KCNQ2基因c.581C＞T新發(fā)突變是OS的致病突變。對于新生兒期起病，特別是腦電圖具有暴發(fā)-抑制的難治性癲癇，若未找到明確病因，均建議行基因檢查明確是否有基因突變。此外，對于高危人群實行OS相關(guān)致病基因的二代測序篩查有利于家庭優(yōu)生優(yōu)育，并能提供遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷。

作者貢獻(xiàn)：厲廣栩負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計、研究的實施與可行性分析，撰寫論文；喻樹峰進(jìn)行文獻(xiàn)/資料收集與整理、結(jié)果分析與解釋、文章修訂；陳明輝、王丹虹、陳秀靈參與文獻(xiàn)/資料收集；逯軍負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制和審校，對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。