吡哆醇依賴性癲癇1例報告及基因突變分析

李慧娟，程 銳，鄭 幗，曹兆蘭，吳 越，茅曉楠，丁 樂*

1南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院新生兒醫(yī)療中心，2神經(jīng)內(nèi)科，江蘇 南京 210008

吡哆醇依賴性癲癇（Pyridoxine dependent epi?lepsy，PDE）是一種罕見的常染色體隱性遺傳病，最早于1954年報道，典型病例于新生兒期或嬰兒早期起病，表現(xiàn)為抗癲癇藥難以控制的反復(fù)癲癇發(fā)作，而應(yīng)用維生素B6（vitamin B6，VB6）可控制病情。現(xiàn)已明確醛脫氫酶7家族成員A1（aldehyde dehydroge?nase 7 family member A1，ALDH7A1）基因突變是PDE的病因［1］。

1 臨床資料

患兒，女，40 d，因“反復(fù)抽搐37 d”入院?；純?7 d 前無誘因下出現(xiàn)抽搐發(fā)作，表現(xiàn)為四肢強(qiáng)直抖動，持續(xù)約1 min，無口吐泡沫，無面色青紫，至我院新生兒科病房住院治療，期間給予“苯巴比妥，VB6”等對癥治療18 d，未再抽搐后口服“苯巴比妥”出院。出院后1 周患兒再次出現(xiàn)抽搐發(fā)作，表現(xiàn)為雙眼緊閉或上翻，兩側(cè)肢體交替抖動，持續(xù)數(shù)十秒至1 min左右緩解。患兒系G1P1，足月因“相對頭盆不稱”剖宮產(chǎn)娩出，出生體重3.68 kg，Apgar 評分1 min 8 分，5 min 9 分，羊水清。父母體健，否認(rèn)家族遺傳性疾病史。入院體格檢查：神清，反應(yīng)可，面容無特殊，前囟平軟，雙外耳無畸形。心肺腹未及異常；四肢肌力肌張力正常，原始反射均存在。相關(guān)輔助檢查：血糖、血電解質(zhì)、血氨、血?dú)夥治觥⒀匆姰惓?；血尿遺傳代謝未見明顯異常。頭顱MRI提示腦白質(zhì)含水量偏高，雙額顳部顱板下間隙寬，兩側(cè)側(cè)腦室飽滿。視頻腦電圖提示異常小嬰兒腦電圖，腦電發(fā)育中度延遲（后頭部δ刷，QS期交替圖形），左側(cè)顳區(qū)為主多灶尖波發(fā)放、尖慢波、尖形慢波發(fā)放，睡眠期著?；蛟\斷明確后停用苯巴比妥，予VB6 7.5 mg/（kg·d）口服，隨訪2 個月未有抽搐發(fā)作。因患兒年齡小，其運(yùn)動智力發(fā)育需進(jìn)一步隨訪評估，目前尚無確切結(jié)論。

為明確病因，經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核及患兒父母知情同意后，抽取患兒及其父母外周血2 mL，送北京智因東方科技有限責(zé)任公司行基因檢測。從患兒及其父母血中提取3～5 μg DNA，并將其打斷、擴(kuò)增，建立含目標(biāo)基因的全基因組文庫，經(jīng)生物素標(biāo)記的探針與文庫DNA雜交，最后用磁力架吸附攜帶目的基因的磁珠，洗脫純化，富集目的基因，利用Illumina NextSeq 500 行高通量測序（覆蓋度一般為98%，平均深度不小于×200），并進(jìn)行分析，找出相關(guān)可能致病基因的所有突變信息，最后分析家系相關(guān)基因?；純簲y帶ALDH7A1 復(fù)合雜合變異，母親來源突變?yōu)閏.1279G＞C，父親來源突變?yōu)閏.328C＞T，結(jié)合該病系常染色體隱性遺傳，確診PDE（圖1）。

2 討論

圖1 患兒及父母的ALDH7A1突變位點(diǎn)

以“吡哆醇依賴性癲癇”“ALDH7A1”為關(guān)鍵詞，檢索中國知網(wǎng)，萬方，Pubmed 數(shù)據(jù)庫等。通過文獻(xiàn)閱讀，將目前見刊報道的52例及本例，即共53例國人PDE患兒，總結(jié)如下。其中，男31例，女21例，性別不詳者1 例；32 例有出生史異常，發(fā)生率約63%（32/51，53 例中有2 例未提供出生相關(guān)資料），主要異常出生史包括缺氧缺血性腦病/窒息/低Apgar 評分，羊水污染和異常胎動；在有發(fā)作類型描述的25例中，20例表現(xiàn)為局灶運(yùn)動發(fā)作，3例表現(xiàn)為局灶運(yùn)動或強(qiáng)直振攣發(fā)作，僅1例單純表現(xiàn)為強(qiáng)直陣攣發(fā)作；頭顱影像學(xué)及腦電圖表現(xiàn)缺乏特異性。根據(jù)其中24 例病例資料統(tǒng)計，起病時間為生后2 h～13 個月，中位數(shù)為8 d；延遲診斷時間為15 d～7 年8 個月，中位數(shù)為5 個月；根據(jù)11 例患兒確診前抗癲癇藥應(yīng)用情況統(tǒng)計，平均用藥種類達(dá)3.7種，其中1例患兒除外先后應(yīng)用的8種抗癲癇藥，還接受了生酮飲食治療；VB6治療的維持劑量波動在2.6～15 mg/（kg·d）；在隨訪的51 例患兒中，48 例出現(xiàn)了精神運(yùn)動發(fā)育落后，發(fā)生率高達(dá)94%。目前已報道53 例患兒中，基因確診者50 例。共計包含23 種突變位點(diǎn)，其中23（46%）例患兒有IVS11+1G＞A 突變，為我國人群熱點(diǎn)突變。

VB6包括吡哆醇、吡哆胺和吡哆醛，以及相應(yīng)的磷酸吡哆醇、磷酸吡哆胺和磷酸吡哆醛（pyridoxal 5’?phosphate，PLP）。磷酸吡哆醇（胺）在磷酸吡哆醇（胺）氧化酶（pyridoxal 5’?phosphate oxidase，PNPO）作用下生成PLP［2］。PLP參與生成多種神經(jīng)遞質(zhì)，調(diào)控中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。ALDH7A1 編碼α?氨基己二酸半醛（α?aminoadipic semialdehyde，α?AASA）脫氫酶，該基因突變導(dǎo)致α?AASA累積。Δ1?四氫吡啶?羧酸（pyrroline 6’carboxylate，P6C）水平隨α?AASA 升高，結(jié)合PLP 使之有效濃度降低，阻斷神經(jīng)遞質(zhì)生成，與α?AASA 的毒性作用共同導(dǎo)致PDE 患兒反復(fù)癲癇發(fā)作。大劑量補(bǔ)充VB6 可增加PLP 濃度，發(fā)揮部分治療作用。

兒童癲癇表現(xiàn)多種多樣［3］，PDE 主要表現(xiàn)為生命早期的反復(fù)癲癇發(fā)作，而發(fā)作表現(xiàn)以及腦電圖表現(xiàn)均缺乏特異性。約1/3 患兒表現(xiàn)不典型，可表現(xiàn)為起病晚，停用VB6 后可較長時間不發(fā)作等［4］。推測原因可能是這部分患兒的ALDH7A1基因突變未造成α?AASA 脫氫酶的完全失活，疾病嚴(yán)重程度降低，起病趨于緩慢。雖然多項(xiàng)研究表明PDE患兒胼胝體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，表現(xiàn)為容積縮小，尤其是后極部［5-6］；功能MRI（functional MRI，fMRI）還揭示了PDE患兒存在記憶、體感以及聽覺神經(jīng)傳導(dǎo)受損［7］，但國內(nèi)病例未見相關(guān)報道。以上非特異性表現(xiàn)均導(dǎo)致了該病診斷困難。國人病例中約63%有出生史異常，主要與圍產(chǎn)期缺氧有關(guān)。除外個別病例，大多數(shù)患兒于新生兒期起病，但延遲診斷時間最長可達(dá)數(shù)年。需要關(guān)注的是我國PDE 患兒的精神運(yùn)動發(fā)育落后比例（94%）較國外（75%）高［8］，其中可能混雜有部分患兒圍產(chǎn)期缺氧所致的不良結(jié)局，提示在該病的診治以及圍產(chǎn)期管理中均有提升空間；且盡早診斷可以減少抗癲癇藥的不必要應(yīng)用，目前僅1 例需要丙戊酸鈉共同控制病情，其余患兒均可被VB6 單藥控制病情?；蛟\斷是PDE 診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但在現(xiàn)有技術(shù)條件下，該方法耗時長且費(fèi)用高，推廣有一定難度。ALDH7A1 基因IVS11+1G＞A 突變是我國患兒的熱點(diǎn)突變位點(diǎn)［1］，我們認(rèn)為可以將ALDH7A1 基因IVS11+1G＞A 作為新生兒無誘因下驚厥的熱點(diǎn)篩查基因，以期盡可能降低PDE的漏診和誤診率，提高診斷效率，減少延誤診斷及治療的時間。同時當(dāng)遇到新生兒期起病的難治性癲癇病例時，可以常規(guī)給予VB6的經(jīng)驗(yàn)性治療。

哌啶酸（pipecolic acid，PA）是應(yīng)用較為廣泛的生物標(biāo)志物。ALDH7A1基因突變患兒體內(nèi)PA濃度上升，具有較高的診斷特異性和敏感性，尿液PA因其無創(chuàng)性而成為了臨床常用的生物標(biāo)志物。既往研究表明，PDE患兒經(jīng)治療后，PA水平可降至正常，因此PA 不僅能協(xié)助疾病診斷，還能協(xié)助治療及評估預(yù)后。目前PA的檢測用于PDE診治在我國還處于起步階段，國內(nèi)首先將尿液PA 用于協(xié)助PDE 診治的是北京大學(xué)第一醫(yī)院，他們利用氣相/液相色譜?質(zhì)譜檢測尿液PA濃度［1］，后來還發(fā)展了利用干血片和干尿片同時檢測α?AASA、P6C以及PA等，值得推廣和借鑒［9-10］。

總結(jié)國人PDE病例，發(fā)現(xiàn)該病治療仍停留在單純補(bǔ)充VB6階段，而三聯(lián)療法，即補(bǔ)充VB6，精氨酸，限制賴氨酸攝入已經(jīng)是國際上PDE 的標(biāo)準(zhǔn)療法。賴氨酸經(jīng)過酵母氨酸和甲基哌啶兩條路徑生成α?AASA、P6C、PA 等，在PDE 患兒中，α?AASA 分解受到抑制，導(dǎo)致α?AASA、P6C、PA 蓄積，直接產(chǎn)生毒性作用［11］。限制賴氨酸的原理是減少α?AASA等的累積，降低其神經(jīng)系統(tǒng)毒性作用；而補(bǔ)充精氨酸則能發(fā)揮競爭作用，減少賴氨酸進(jìn)入腦組織及肝臟等，進(jìn)一步阻斷其下游α?AASA的毒性作用。該三聯(lián)療法能夠顯著降低體液中PA 濃度，改善患兒的運(yùn)動功能預(yù)后，治療效果優(yōu)于單純補(bǔ)充VB6，值得在國內(nèi)推廣［12］。還有研究報道了補(bǔ)充亞葉酸的有效性，但機(jī)制不明［12］。

國外研究顯示，PDE 患兒的認(rèn)知和行為預(yù)后與多種因素相關(guān)，包括起病時間，延遲診治時間，控制病情所需的VB6劑量，ALDH7A1突變類型以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的異常等。其中基因突變類型決定了酶的殘留活性，起病的早晚以及治療所需的VB6劑量，因此ALDH7A1 的突變類型是決定該病預(yù)后的重要內(nèi)因［13-14］。

盡管目前國際上推行三聯(lián)療法，并且隨著基因診斷的推廣，該病的診治越來越早，甚至在產(chǎn)前診斷明確的情況下宮內(nèi)即開始補(bǔ)充VB6，但是患兒總體預(yù)后仍然不良，存在運(yùn)動及語言發(fā)育遲緩，我國發(fā)生率更是高達(dá)94%，判斷原因可能是賴氨酸下游關(guān)鍵產(chǎn)物缺失，導(dǎo)致患兒部分重要的神經(jīng)系統(tǒng)功能無法行使［15］。

以上臨床現(xiàn)狀提示對該病的發(fā)病機(jī)制尚需要更加深入的研究，以改善預(yù)后，或者從基因編輯的角度阻斷發(fā)病。目前研究者應(yīng)用CRISPR?Cas9技術(shù)敲除斑馬魚ALDH7A1 基因，成功建立了PDE 的第一個生物模型，將為探索PDE 發(fā)病機(jī)制，以及進(jìn)行藥物篩選等提供良好的研究載體［16-17］。

綜上所述，PDE 具有可治性，早期疑診并行ALDH7A1基因檢測可提高該病的診斷率，目前國際推薦的三聯(lián)療法值得在國內(nèi)推廣。