SCN1A基因突變類型與Dravet綜合征患兒臨床特征的相關(guān)性

陳易得,張 華,陳金妮

(三亞中心醫(yī)院,海南省第三人民醫(yī)院兒科,三亞 572000)

Dravet綜合征(Dravet syndrome,DS)作為少見的嬰幼兒發(fā)育性癲癇性腦病,主要于1歲內(nèi)發(fā)病,尤其是生后6個(gè)月內(nèi)為發(fā)病高峰年齡,發(fā)熱引起的較長(zhǎng)時(shí)間驚厥發(fā)作是其首發(fā)癥狀,臨床表現(xiàn)為雙側(cè)強(qiáng)直陣攣發(fā)作、單側(cè)肢體陣攣,臨床控制難度大[1,2]。研究指出,隨著臨床分子遺傳學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展、臨床深入分析DS發(fā)現(xiàn),遺傳因素于DS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用,其中SCN1A編碼電壓門控鈉離子通道(VGSC)相關(guān)α亞單位發(fā)生突變?yōu)镈S發(fā)病主要原因,可造成大腦神經(jīng)元細(xì)胞功能障礙,干擾腦功能正常發(fā)育,誘發(fā)癲癇[3,4]。研究數(shù)據(jù)顯示,眾多DS患兒發(fā)病主要是SCN1A基因突變引起,且多數(shù)是新生突變,突變位點(diǎn)、突變類型呈多樣化,其中突變類型主要表現(xiàn)為錯(cuò)義突變、截?cái)嗤蛔?剪切突變、無義突變、大片段缺失/重復(fù)、移碼突變),而錯(cuò)義突變多集中在門孔區(qū)(S5-S6)、電壓感受區(qū)(S4)[5]。相關(guān)研究指出,臨床對(duì)SCN1A突變類型的識(shí)別已超過1 200種,其中>900種突變類型和DS發(fā)病有關(guān),但針對(duì)SCN1A突變類型和DS臨床特征是否有關(guān)仍缺乏報(bào)道[6]?；诖?本研究對(duì)SCN1A基因突變類型與Dravet綜合征(DS)患兒臨床特征的相關(guān)性進(jìn)行分析,以指導(dǎo)臨床早期識(shí)別和診治。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016-09～2019-08本院兒科收治的47例DS患兒作為觀察對(duì)象,其中男26例,女21例,年齡是1-8歲,平均年齡是(4.67±1.09)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):入選患兒全部通過臨床檢查判定是Dravet綜合征,符合DS診斷標(biāo)準(zhǔn);臨床資料登記完整;患兒家長(zhǎng)全部知情,簽署同意書;獲本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批。排除標(biāo)準(zhǔn):臨床資料、隨訪信息未完善患兒;癲癇發(fā)作前產(chǎn)生精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩者;伴遺傳代謝病、腫瘤及外傷等病因明確的癲癇;發(fā)作類型中出現(xiàn)失張力發(fā)作、強(qiáng)直發(fā)作患兒;圍產(chǎn)期發(fā)生嚴(yán)重性低血糖、顱內(nèi)感染、缺氧缺血、腦梗死、先天性腦發(fā)育畸形等相關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)損害患兒;發(fā)作和熱敏感性相關(guān)性未確定及無顯著性患兒;未同意接受基因檢測(cè)相關(guān)患兒。

1.2 方法

1.2.1 采集病史資料 幫助患兒準(zhǔn)確創(chuàng)建臨床資料登記表,涉及患兒性別、出生日期、發(fā)育狀況、性別、圍生期狀況、家族史、初次發(fā)病年齡、重要輔助檢查、疾病發(fā)作類型/頻率、用藥既往史、用藥治療效果、不典型失神與肌陣攣的發(fā)作產(chǎn)生時(shí)間等情況,經(jīng)面談或是電話詢問患兒家長(zhǎng),對(duì)患兒病史資料進(jìn)行詳細(xì)、完整登記。

1.2.2 基因檢測(cè) 抽取患兒、家系成員2 ml外周血,放入抗凝試管(內(nèi)含乙二胺四乙酸)中,并送至實(shí)驗(yàn)室開展基因檢測(cè)。首先通過二代高通量目標(biāo)區(qū)域準(zhǔn)確捕獲測(cè)序?qū)嵤┌d癇基因測(cè)定;再經(jīng)人類基因突變數(shù)據(jù)庫和千人基因組數(shù)據(jù)庫等相關(guān)數(shù)據(jù)庫分析數(shù)據(jù),借助蛋白損傷相關(guān)預(yù)測(cè)軟件預(yù)測(cè)突變,探索和疾病有關(guān)的可疑致病性、致病性基因突變。通過Sanger測(cè)序法驗(yàn)證分析患兒家長(zhǎng)家系,針對(duì)缺乏明確致病性基因突變患兒,通過MLPA技術(shù)檢測(cè)SCN1A基因的大片段變異。

1.2.3 智力發(fā)育評(píng)估 對(duì)入選患兒開展智力發(fā)育評(píng)估,由院內(nèi)專業(yè)的、資深的智力測(cè)評(píng)醫(yī)師開展評(píng)估,通過Gesell量表對(duì)≤6歲患兒實(shí)施智力評(píng)估,通過C-WISC智能量表對(duì)>6歲患兒的智力實(shí)施評(píng)估,并參照評(píng)估分?jǐn)?shù)分成正常智力及輕度、中度、重度、極重度智力低下[7,8]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 臨床發(fā)作特點(diǎn)

47例DS患兒的初次發(fā)病年齡是3-14個(gè)月,平均發(fā)病年齡是(6.00±1.35)個(gè)月;32例患兒首次發(fā)作是發(fā)熱誘發(fā);15例患兒首次發(fā)病是無熱驚厥,后伴熱敏感性;28例患兒于病程中伴熱水浴驚厥發(fā)作情況;35例患兒存在驚厥持續(xù)狀態(tài),持續(xù)時(shí)間是0.5-3.4 h;38例患兒出現(xiàn)叢集樣發(fā)作,即24 h內(nèi)抽搐次數(shù)≥2次;43例患兒發(fā)作類型≥2種,44例患兒呈強(qiáng)直陣攣發(fā)作,26例患兒呈不典型失神發(fā)作,21例呈全面性陣攣發(fā)作,33例患兒呈肌陣攣發(fā)作,5例患兒呈強(qiáng)直發(fā)作,35例呈局灶性發(fā)作。

2.2 智力發(fā)育評(píng)估結(jié)果

47例患兒中智力發(fā)育正常、輕度智力低下、中度智力低下、重度智力低下檢出率分別是17.02%(8/47),29.79%(14/47),38.30%(18/47),14.89%(7/47)。

2.3 基因測(cè)定結(jié)果

47例患兒中SCN1A基因突變陽性36例,突變發(fā)生率是76.59%,包括18例(50.00%)錯(cuò)義突變、18例(50.00%)截?cái)嗤蛔?截?cái)嗤蛔儼?例(8.33%)剪切突變、10例(27.78%)移碼突變、2例(5.56%)大片段缺失及3例(8.33%)無義突變。錯(cuò)義突變中13例患者處于S4-S6區(qū)(編碼核心區(qū))、5例患兒處于其他編碼區(qū)(非S4-S6區(qū)),且5例患兒中存在相同基因突變位點(diǎn)者3例(見表1、圖1)。35例患兒是新生突變,1例患兒突變?cè)醋阅赣H。27例患兒的SCN1A基因突變是既往未提出新發(fā)突變,9例患兒的突變存在既往致病性報(bào)道,為錯(cuò)義突變(見圖2)。

2.4 SCN1A基因突變類型和臨床特征關(guān)系

錯(cuò)義突變組DS患兒的不典型失神發(fā)作年齡、肌陣攣發(fā)作年齡均高于截?cái)嗤蛔兘MDS患兒,但叢集樣發(fā)作率低于截?cái)嗤蛔兘M,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);錯(cuò)義突變組、截?cái)嗤蛔兘MDS患兒的性別、首次發(fā)病年齡、驚厥持續(xù)狀態(tài)發(fā)生率、癲癇發(fā)作類型、智力發(fā)育評(píng)估結(jié)果對(duì)比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表2)。

表1 47例DS患兒基因測(cè)定結(jié)果

Table 1 Gene test results of 47 children with DS

突變類型 例數(shù)(%) 錯(cuò)義突變 核心編碼區(qū)13(36.11) 其他編碼區(qū) 5(13.89)截?cái)嗤蛔?剪切突變 3(8.33) 移碼突變10(27.78) 大片段缺失 2(5.56) 無義突變 3(8.33)SCN1A基因突變36(76.59)

核苷酸變化為c.2836C>T,患兒中存在相同基因突變位點(diǎn)圖1 DS患兒SCN1A基因測(cè)序圖Figure 1 SCN1A gene sequencing diagram of children with DS

氨基酸變化為p.(Arg946Cys),為錯(cuò)義突變圖2 DS患兒SCN1A基因雜合變異Figure 2 SCN1A gene heterozygous variation of a DS child

表2 錯(cuò)義突變、截?cái)嗤蛔僁S患兒臨床特征

Table 2 Clinical characteristics of children with missense mutations and truncated mutations in DS

臨床特征錯(cuò)義突變(n=18)截?cái)嗤蛔?n=18)χ2/tP性別0.1140.735 男 10(55.56) 11(61.11) 女 8(44.44) 7(38.89)首次發(fā)病年齡(月)6.38±3.54 5.20±1.37 1.3190.196不典型失神發(fā)作年齡(月)25.96±9.15 16.79±5.83 3.5860.001肌陣攣發(fā)作年齡(月)21.14±9.17 14.76±5.92 2.4800.018叢集樣發(fā)作 11(61.11) 17(94.44)5.7860.016驚厥持續(xù)狀態(tài) 15(83.33) 13(72.22)0.1610.688發(fā)作類型 強(qiáng)直發(fā)作 1(5.56) 2(11.11)0.0001.000 肌陣攣發(fā)作 14(77.78) 11(61.11)1.1780.278 局灶性發(fā)作 10(55.56) 15(83.33)3.2730.070 全面性陣攣發(fā)作 7(38.89) 8(44.44)0.1140.735 不典型失神發(fā)作 11(61.11) 8(44.44)1.0030.317 全面強(qiáng)直陣攣發(fā)作 17(94.44) 17(94.44)0.0001.000智力發(fā)育評(píng)估 正常 4(22.22) 2(11.11)0.2000.655 輕度低下 5(27.78) 5(27.78)0.0001.000 中度低下 6(33.33) 7(38.89)0.1200.729 重度低下 1(5.56) 2(11.11)0.0001.000

2.5 不同編碼區(qū)SCN1A基因錯(cuò)義突變患兒臨床特征

S4-S6區(qū)、非S4-S6區(qū)SCN1A基因錯(cuò)義突變患兒的首次發(fā)病年齡、不典型失神發(fā)作年齡、肌陣攣發(fā)作年齡、叢集樣發(fā)作發(fā)生率、驚厥持續(xù)狀態(tài)發(fā)生率、癲癇發(fā)作類型、智力評(píng)估結(jié)果對(duì)比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見表3)。

表3 S4-S6區(qū)、非S4-S6區(qū)SCN1A基因錯(cuò)義突變患兒臨床特征

Table 3 Clinical characteristics of children with missense mutations ofSCN1Agene in S4-S6 and non-S4-S6 regions

臨床特征S4-S6區(qū)錯(cuò)義突變(n=13)非S4-S6區(qū)截?cái)嗤蛔?n=5)χ2/tP首次發(fā)病年齡(月)7.11±3.72 4.84±2.16 1.2700.222不典型失神發(fā)作年齡(月)26.28±11.05 25.43±5.87 0.1610.874肌陣攣發(fā)作年齡(月)19.74±10.89 23.97±6.25 0.8090.430叢集樣發(fā)作 8(61.54) 3(60.00)0.0001.000驚厥持續(xù)狀態(tài) 10(76.92) 5(100.00)0.2220.638發(fā)作類型 強(qiáng)直發(fā)作 1(7.69)0(0)0.0001.000 肌陣攣發(fā)作 9(69.23) 5(100.00)0.5980.439 局灶性發(fā)作 6(46.15) 4(80.00)0.5850.444 全面性陣攣發(fā)作 5(38.46) 3(60.00)0.1730.677 不典型失神發(fā)作 7(53.85) 4(80.00)0.2300.631 全面強(qiáng)直陣攣發(fā)作 12(92.31) 5(100.00)0.0001.000智力發(fā)育評(píng)估 正常 3(23.08) 1(20.00)0.0001.000 輕度低下 4(30.77) 2(40.00)0.0001.000 中度低下 4(30.77) 1(20.00)0.0001.000 重度低下0(0) 1(20.00)0.2610.610

3 討論

Dravet綜合征又稱嬰兒嚴(yán)重肌陣攣性癲癇綜合征,致病機(jī)制復(fù)雜,會(huì)誘發(fā)患兒腦部神經(jīng)元異常放電,臨床主要表現(xiàn)為短暫、重復(fù)性驚厥癥狀,合并腦部中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失常,嚴(yán)重威脅患兒生存質(zhì)量[9,10]?；?qū)W研究發(fā)現(xiàn),SCN1A基因突變是導(dǎo)致Dravet綜合征患者發(fā)病的重要原因,SCN1A基因所攜帶的遺傳密碼會(huì)指導(dǎo)組成鈉離子通道的蛋白質(zhì)的合成,進(jìn)而改變腦部神經(jīng)鈉離子通道功能[11]。與此同時(shí),SCN1A基因突變會(huì)影響鈉離子在腦細(xì)胞間的流動(dòng),從而影響患兒細(xì)胞間電信號(hào)的正常傳導(dǎo)[12]。大部分Dravet綜合征患兒能檢出SCN1A基因突變,通過MLPA法、Sanger測(cè)序檢測(cè)點(diǎn)突變、大片段缺失/重復(fù)、小缺失、插入等方式對(duì)Dravet綜合征患兒致病基因進(jìn)行定位和評(píng)估[13]。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),人體SCN1A基因主要定位在2號(hào)染色體長(zhǎng)臂2q24.3,若其發(fā)生突變可導(dǎo)致鈉離子的通道結(jié)構(gòu)、功能出現(xiàn)異常,改變神經(jīng)元興奮性,誘發(fā)Dravet綜合征發(fā)病[14,15]。相關(guān)研究顯示,SCN1A基因突變?yōu)镈S主要致病因素,但由于人種差異、樣本量差異等相關(guān)因素影響,DS患兒的SCN1A基因突變發(fā)生率仍存在差異[16]。本研究發(fā)現(xiàn),47例患兒中SCN1A基因突變陽性36例,突變發(fā)生率是76.60%,包括18例(50.00%)錯(cuò)義突變、18例(50.00%)截?cái)嗤蛔?35例患兒是新生突變,1例患兒突變?cè)醋阅赣H,27例患兒的SCN1A基因突變是既往未提出新發(fā)突變,9例患兒的突變存在既往致病性報(bào)道;提示DS患兒存在高SCN1A基因突變發(fā)生率,臨床可通過檢測(cè)SCN1A基因突變發(fā)生率,為臨床早期診斷DS提供信息。

研究表明,SCN1A基因突變的方式較為多樣化,主要涉及剪切、錯(cuò)義、大片段缺失/重復(fù)、移碼和無義等形式,其中錯(cuò)義突變可引起個(gè)別氨基酸變化,無義與移碼突變能導(dǎo)致翻譯終止密碼子時(shí)間提前,并提前將蛋白質(zhì)表達(dá)終止;而大片段缺失/重復(fù)、剪切突變則可引起堿基重排,造成轉(zhuǎn)錄、翻譯異常,這種改變可引起鈉離子通道快速失活功能異常,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元興奮性增高、癲癇易感性增加,進(jìn)而導(dǎo)致癲癇發(fā)作較為嚴(yán)重[17,18]。本研究通過分析SCN1A基因突變類型與Dravet綜合征(DS)患兒臨床特征的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),錯(cuò)義突變組DS患兒的不典型失神發(fā)作年齡、肌陣攣發(fā)作年齡均高于截?cái)嗤蛔兘MDS患兒,但叢集樣發(fā)作率低于截?cái)嗤蛔兘M;錯(cuò)義突變組和截?cái)嗤蛔兘MDS患兒的性別、首次發(fā)病年齡、驚厥持續(xù)狀態(tài)發(fā)生率、癲癇發(fā)作類型、智力發(fā)育評(píng)估結(jié)果對(duì)比無顯著差異;提示SCN1A基因突變類型和DS患兒的臨床特征存在一定相關(guān)性[19,20]。而本研究發(fā)現(xiàn),S4-S6區(qū)、非S4-S6區(qū)SCN1A基因錯(cuò)義突變患兒的首次發(fā)病年齡、不典型失神發(fā)作年齡、肌陣攣發(fā)作年齡、叢集樣發(fā)作發(fā)生率、驚厥持續(xù)狀態(tài)發(fā)生率、癲癇發(fā)作類型、智力評(píng)估結(jié)果對(duì)比無明顯差異;考慮原因可能與基因型、臨床特征異質(zhì)性、納入研究的樣本量較少有關(guān),后期可擴(kuò)大樣本量開展深入研究。

綜上所述,Dravet綜合征患兒存在高SCN1A基因突變發(fā)生率,且SCN1A基因突變類型與DS患兒不典型失神發(fā)作年齡、肌陣攣發(fā)作年齡、叢集樣發(fā)作率等臨床特征存在一定相關(guān)性。