遗传性癫痫伴热性惊厥附加症发病年龄及发作频率与基因型的关系

王梦阳， 林 华， 吴立文

遗传性癫痫伴热性惊厥附加症发病年龄及发作频率与基因型的关系

王梦阳1， 林 华2， 吴立文3

目的 通过对3个北方GEFS+家系的基因定位研究，结合文献检索数据汇总，分析GEFS+家系发病年龄及发作频率与基因型的关系。方法 采用连锁分析及DNA测序进行基因定位。采用卡方检验比较SCN1A突变组及无突变组起病年龄及发作频率，计算不同模型预测SCN1A突变家系的敏感度及特异度。结果 3个GEFS+家系均未找到致病基因。数据汇总显示SCN1A突变家系54.8%患者热性发作(FS)发病年龄为12个月内，4岁以上仅占1.9%，单次发作占3.4%，无热发作(AFS)患者69.8%发病于6岁以后，与无SCN1A突变家系差异显著(P＜0.01)。发作频率预测SCN1A突变家系敏感度及特异度分别为81.8%和56.3%。结论 GEFS+家系具有高度遗传异质性，多数家系无法找到致病基因。发作频率可作为SCN1A突变家系的预测因子。

GEFS+;连锁分析;基因定位;SCN1A

针对遗传性癫痫伴热性惊厥附加症［1］(既往称全面性癫痫伴热性惊厥附加症，Generalized epilepsy with febrile seizures plus，GEFS+)表型和基因型间关系的研究罕有。临床实践及研究均显示，GEFS+并不少见且基因筛查阳性率低(＜15%)，因此对所有先症者或家系进行多基因筛查不符合卫生经济学要求。临床医生只需甄别可能引起严重预后的基因型，以便制定个体化治疗方案。在GEFS+已知基因型中，携带SCN1A突变家系患者预后不确定。部分患者预后不良，药物难治性癫痫、精神发育迟滞和共济失调发病率较其他基因型显著增加，甚至出现最严重的表型即婴儿重症肌阵挛癫痫，又称Dravet综合征。当有家族史的热性发作(febrile seizure，FS)患儿就诊时，如何根据临床表型初步判定为SCN1A突变家系，将对抗癫痫药物的选择、预后判断及遗传咨询具有重大临床意义。为此，我们对3个北方GEFS+家系进行基因型分析，并汇总国内外文献，重点分析携带SCN1A突变及无该突变GEFS+家系FS发病年龄、发作频率及无热发作(Afebrile seizure，AFS)发病年龄特点。

1 资料与方法

1.1家系资料及数据收集

1.1.1 家系资料 搜集2007年～2008年北京协和医院癫痫中心门诊3个北方GEFS+家系(见图1)。根据Scheffer定义［1］“常染色体显性遗传家系中，部分患儿在6岁以后仍有FS，或伴有AFS，或兼有其他发作形式，排除症状性癫痫，至少有2名成员符合GEFS+发作谱”，3个家系确诊为GEFS+。详细资料如下:A.柴氏家系:山东5代家系(见图1)，61名成员，54名健在(确定有发作者16例，未知2例)，7名死亡(确定有发作者3例，未知2例)。先证者，女，17岁，发育正常，智力正常，1～13岁每年2～3次FS，13岁以后出现AFS，为全面性强直－阵挛发作(GTCs)，1次/月。MRI:正常。视频脑电图:未见明显癫痫样放电。予德巴金1000mg/日，2年无发作。B.田氏家系:内蒙3代家系(见图2)，22名成员，21名健在(确定受累者7例)。先证者，女，16岁，发育正常，智力正常，无FS史，14岁时出现肌阵挛发作，继之GTCs发作，共3次。头部MRI:正常。视频脑电图:未见明显癫痫样放电。予德巴金750mg/日，GTCs消失，偶有肌阵挛发作，德巴金增至1000mg/日，2年5个月无发作。C.邸氏家系:河北3代家系(见图3)，8名成员，6例受累。先证者，男，8岁，发育正常，智力正常，1岁6个月～8岁10余次 FS，1～2次/年，7岁后出现AFS，为GTCs发作，多时2～3次/d。视频脑电图:偶见癫痫样放电。予德巴金500mg/日，3年无发作。

1.1.2 文献检索及数据收集 应用Pubmed及万方数据库分别进行英文与中文文献检索，要求论文发表时间截止至2011年12月31日。文献入选标准:(1)研究对象为GEFS+家系;(2)对SCN1A行连锁分析或突变检测(无论是否发现突变);(3)中文研究必须被科技统计源期刊收录。排除标准: (1)缺乏患者起病年龄及发作频率资料;(2)家系重复(仅选择临床资料详尽研究);(3)综述。

1.1.3 表型定义［2］(1)FS:由于急性发热而诱发GTCs，无中枢神经系统感染和损伤等病变证据，发生于1个月～6岁;(2)FS+:患儿在6岁以前有FS，并且持续到6岁以后或者伴有无热性GTCs发作。

1.1.4 分组 分为SCN1A突变组和无SCN1A突变组。

1.2 实验方法

1.2.1 DNA提取 知情同意，并在知情同意书上签字。用EDTA抗凝采血管采集外周静脉血10ml，经典酚氯仿法提取基因组DNA。

1.2.2 微卫星位点选择 GEFS+已知5个基因及2个基因座首先被纳入研究，同时纳入常染色体显性遗传FS(FEB)的FEB5及FEB7，即6q22－q24和21q22。具体遗传标记及引物序列通过NCBI数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)查询。方法参见既往发表研究［3］。

1.2.3 PCR扩增 按常规方法进行，95℃变性5min，94℃30s，退火30s(Tm值:52℃～62℃)，延伸72℃30s，35个循环，72℃延伸10min，PCR产物4℃保存。

1.2.4 其他步骤 包括8%聚丙烯酰胺凝胶电泳、固定银染与显色方法祥见既往发表研究［3］。

1.2.5 连锁分析 应用LINKAGE 5.1软件。外显度:根据文献，设定为70%。LOD值≥2提示连锁，LOD≤2排除连锁。用Cylliric 2.0软件对可能连锁区域进行精确定位，构建单体型，之后对区域内候选基因编码外显子、剪接位点及启动子测序，寻找突变。

1.2.6 测序及测序结果分析 PCR扩增产物送奥科公司测序，测序结果用Chromas 2.0阅读。

1.3 统计学方法

表型模拟、欠详或不精确数据不计入内。SCN1A突变和无突变组间发病年龄及发作频率比较采用χ2检验，P＜0.05为有统计学差异。统计学软件使用SPSS13.0。

2 结果

2.1 连锁分析及基因测序 田氏家系在5q34区域D5S422处得到最大LOD值2.043，根据单体型重建，提示该家系的致病位点与D5S820－D5S422间6Mb的区域存在连锁关系。对区间内GABRG2、GABRA1编码外显子、剪接位点及启动子测序，结果未见突变。柴氏与所有候选基因及基因座无肯定连锁关系。邸氏家系较小，无法行连锁分析，对先症者SCN1A、GABRG2、SCN1B直接测序，未见基因突变。

2.2 3家系FS及AFS起病年龄及发作频率柴氏家系发作类型确定患者中，FS15例(78.9%)，FS+4例(21.1%);FS在12个月内发病6例(31.6%)，12～48个月10例(52.6%)，48个月以上2例(10.5%)，不详3例(15.8%);FS发作仅一次者4例(21.1%)，一次以上15例(78.9%);AFS在6岁内发病2例(66.7%)，6岁以上1例(33.3%)。田氏家系FS1例(14.3%)，FS+3例(42.9%)，仅有无热发作3例(42.9%);FS在12个月内发病0例(0%)，12～48个月0例(0%)，48个月以上4例(100%);FS发作仅一次者0例(0%)，一次以上4例(100%);AFS在6岁内发病1例(16.7%)，6岁以上5例(83.3%)。邸氏家系FS5例(83.3%)，FS+1例(16.7%);FS在12个月内发病2例(33.3%)，12～48个月3例(50%)，48个月以上1例(16.7%);FS发作仅一次者2例(33.3%)，一次以上4例(66.7%);AFS在6岁内发病0例(0%)，6岁以上1例(100%)(见表1)。

2.3 SCN1A突变组与无突变组FS及AFS发作特点比较 总计入选英文文献19篇，中文文献3篇，31个家系，其中SCN1A突变家系12个，无突变家系19个［2，4～24］。本研究3家系归入无SCN1A突变组。如表2所示，54.8%SCN1A突变GEFS+患者首次FS起病于12个月以内，显著高于无SCN1A突变组(28.7%)，而4岁以上起病者仅占1.9%，显著低于无SCN1A突变组(7%)。仅有一次FS患者在SCN1A突变中罕有(3.4%)，显著低于无SCN1A突变组(28.1%)。SCN1A突变组患者AFS 6岁以内起病者较少(30.2%)，而无突变组较多(61. 8%)，统计学差异显著(见表2)。

表1 3个GEFS+家系FS、AFS起病年龄及发作频率

2.4 FS发病年龄及发作频率预测SCN1A突变家系敏感度及特异度 因素A:FS发病年龄小于或等于12个月患者数≥50%;因素B:FS发病年龄大于48个月患者数=0;因素C:仅1次FS发作患者数 =0。不同因素组合模型对 GEFS+家系SCN1A突变预测值(见表3)。

3 讨论

本研究中3个GEFS+家系为常染色体显性遗传，但经连锁分析及基因检测均未找到致病基因。事实上根据国内外文献数据，GEFS+候选基因筛查率阳性仅15%左右，SCN1A约10%，GABRG2、SCN1B、SCN2A总计不超过5%。从表型分析原因，3家系共同之处为:存在FS于4岁后发病患者、发作稀少、发作类型单一，除田氏家系FS+比例较高，其他两家系绝大多数为FS，缺乏药物难治性癫痫。到底怎样的表型特点会有较高的基因筛查阳性率呢?以突变阳性率为10%的SCN1A家系为例，其突出临床特点为:(1)家系中可有多种发作类型，如FS、FS+、Doose综合征、Dravet综合征，甚至额叶、颞叶癫痫等［1］;(2)FS相对较少，FS+相对较多［18］;(3)成员可出现精神发育迟滞、共济失调［11］。但以上特点用于分析较小GEFS+家系时，判断难度较大，因此需要从较为普遍的FS发作入手分析GEFS+家系临床特点。绝大多数Dravet综合征患儿携带SCN1A突变，几乎均在7个月以内出现FS，发作极为频繁，而携带SCN1A突变的GEFS+家系患者FS发病年龄和频率很可能与Dravet综合征相近。

汇总本研究及文献数据，SCN1A突变家GEFS+系较无突变家系FS起病年龄早，12个月及以内发病患者超过50%，用该因素预测SCN1A突变增加特异度，但降低灵敏度。SCN1A突变家系中FS发病于4岁以后患者极为罕有(不足2%)，无突变家系亦较少(7%)，故用此因素预测灵敏度虽超过80%，但特异度偏低。SCN1A突变家系患者FS常反复发作，单次发作者罕有(3.4%)，而无突变家系则超过20%，单用该因素预测灵敏度亦超过80%，且特异度达56.3%。Kanai等［25］meta分析显示，Dravet综合征患者中，钠通道孔区突变发病年龄为5.81±0.42个月，绝缘区为7.29±0.89个月，孔区突变起病年龄更早，发作频率更高。引起GEFS+的突变多为绝缘区和感受区错义突变，故推测FS发病应晚于Dravet综合征，年龄多在7个月～12个月或稍晚，发作频率较Dravet综合征低，但仍相对频繁，这些均为SCN1A突变对热极度敏感特性所决定，为其他基因型所不具备。本研究显示，SCN1A突变家系中仅30%患者AFS起病于6岁以前，具体原因不明，提示在脑发育早期，发热为SCN1A突变最敏感因素。因特异性不高，故未将该结果用于SCN1A突变家系预测。

表2 携带SCN1A突变与无SCN1A突变患者FS、AFS临床特点比较

表3 不同模型对GEFS+家系SCN1A突变预测

图1 3个GEFS+家系图

GEFS+遗传异质性导致预后不确定，某些家系预后不佳，患者可演变为药物难治性癫痫，伴有精神发育迟滞、共济失调等症状。因此，临床首诊FS患者时必须区别对待，应明确有遗传背景的FS不一定均为良性，典型例子即SCN1A突变家系。因此依据简单临床特征初步判定SCN1A突变家系的能力至关重要:首先，抗癫痫药物选择需慎重，如拉莫三嗪、奥卡西平、卡马西平将可能加重病情［1］;其次，部分患者预后可能不佳，需要严密随访;第三，患者后代有50%患病几率，需遗传咨询。因筛查阳性率仅10%，外显子数目多，对所有 GEFS+家系检测SCN1A成本极高，必须缩小筛查群体，而从临床角度，SCN1A突变预测必须保证较高灵敏度，否则可能因漏筛导致严重后果，但不能牺牲特异度，否则显著增加筛查成本。FS发作频率单因素作为预测因子即可基本满足上述要求，漏筛不足20%，每筛查2个家系即有1个阳性发现。该因素在几个模型中预测效率最高(依据Youden指数)，且简单易行，推荐癫痫大夫应用于临床。发作年龄和频率总计3个因素同时预测时，将获得极高的特异性，此类家系需重点筛查，绝不可遗漏。对表型谱复杂、有严重表型、精神发育迟滞及共济失调比例高的家系亦应列入常规筛查范围。

4 结论

总之，GEFS+家系具有高度遗传异质性，多数家系无法找到致病基因。从临床意义角度，临床医生应能通过简单临床特征甄别出预后可能欠佳的SCN1A突变GEFS+家系。将发作频率为相对较好的预测因子，对简化家系突变筛查工作具有较大临床意义，值得推广。

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Relationship between age of onset，seizure frequency and genotype of genetic epilepsy with febrile seizures plus

WANG Meng－yang，LIN Hua，WU Li－wen.(Departmentof Neurology，Beijing Sanbo Brain Hospital，Capital Medical University，Beijing100093，China)

ObjectiveTo make gene mappings for 3 families of genetic epilepsy with febrile seizures plus(GEFS +)from Chinese north，summarize findings and data from the references，and analyze relationship between age of onset，seizure frequency and genotype of GEFS+.MethodGene mappings were made by linkage study and DNA sequencing.Age of onset and seizure frequency between GEFS+families with or without SCN1A mutation were compared by χ2test.Sensitivity and specificity for SCN1A mutation prediction in GEFS+families were calculated.ResultsNo virulence genes were found in our families.Data summary of GEFS+families showed that 54.8%patients with SCN1A mutation had first FS no more than 12 months old，only 1.9%later than 4 years，3.4%had single FS in history，and 69.8%had first AFS at more than 6 years.ConclusionGenetic heterogeneity of GEFS+is so high that the virulence genes can not be found in the most of pedigrees.Seizure frequency can be used as a good predictor for the GEFS+pedigree with SCN1A mutation.

GEFS+;Linkage study;Gene mapping;SCN1A

R742.1;R741.04

A

1003－2754(2012)06－0538－05

2012－02－13;

2012－05－29

(1.北京三博脑科医院(首都医科大学第十一临床医学院)神经内科，北京100093;2.首都医科大学宣武医院神经内科，北京100053;3.中国医学科学院，北京协和医院神经内科，北京100730)

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