全面性癫痫伴热性惊厥附加症1家系致病基因筛查及临床表型分析

吴光声 朱亚非 李珊 朱银燕 梁振明

全面性癫痫伴热性惊厥附加症（generalized epilepsy with febrile seizures plus，GEFS+）是一种常见的、通常婴幼儿期起病，需要以家族为整体诊断的遗传性癫痫综合征。GEFS+具有遗传和表型的异质性，目前分子遗传学研究认为GEFS+最常见致病基因为SCN1A基因，但仅10%～19%的家系与SCN1A基因突变有关，少数家系与编码电压门控钠离子通道的α1、α2、β1亚单位基因（SCN1A、SCN2A、SCN1B）及配体门控氯离子通道GABA受体氯离子通道的 Y2、δ亚单位基因（GABRG2、GABR-D）等基因突变有关[1-4]。然而，目前缺少包含以上5个基因的二代测序及全基因测序的报道，故笔者对GEFS+与已知以上5个基因的相关性及其他已知150多个癫痫相关基因的关系作一探讨。

1 对象和方法

1.1 研究对象及临床表型分析 选取2016年11月杭州师范大学附属医院住院病房的GEFS+家系为研究对象，对该家系每位成员建立临床资料登记表，绘制家系图，并收集家系受累成员的临床表现、脑电图及头颅影像学资料进行分析。根据国际抗癫痫联盟2010年发布的癫痫综合征分类标准[5]进行诊断，明确各家系受累成员的临床表型。

1.2 基因突变筛查 从患者及其父母血液中提取3～5μg DNA，进行打断、扩增，从而构建患者全基因组文库，利用相关致病基因捕获试剂盒进行捕获，再利用新一代测序仪Illumina HiSeq 2000进行二代高通量测序，并筛查分析可能致病基因的突变信息，从而找到患者的可疑致病基因，进一步对家系其他成员进行突变位点的一代测序验证。选择的V2-panel基因捕获试剂盒（包含SCN1A、SCN2A、SCN1B 、GABRG2、GABRD 等 150 多个常见癫痫致病基因），以上基因筛查及测序工作委托北京迈基诺北京迈基诺基因科技有限责任公司完成。

2 结果

2.1 临床表型分析结果 该GEFS+家系有3例受累者，临床表型如下：先证者为热性惊厥伴失神，母亲为热性惊厥附加症，外公为热性惊厥。

2.2 基因突变筛查结果 先证者，男，年龄10岁8个月。10个月时首次出现发热伴惊厥；10个月～5岁9个月时发作热性惊厥10余次；6岁2个月出现无热抽搐，发作类型为失神发作，每次发作持续2～5min，常在疲劳后或思睡时发作，近1年发作2次，口服丙戊酸后未再发作。该家系中另有2例受累者，母亲（Ⅱ-2）的临床表型为热性惊厥附加症，外公（Ⅰ-1）的临床表型为热性惊厥，家系图谱见图1a。基因突变筛查结果：先证者、母亲和外公均有CACNA1H基因突变，为第9号外显子错义突变（c.A1828G），p.T610A；父亲、外婆均未发现该位点的突变，见图1b。

图1 该GEFS+家系图谱及CACNA1H基因突变峰图

3 讨论

GEFS+是一种遗传性癫痫综合征，家系中通常有多位成员受累；在一个家系中，不同受累成员的临床表型常常不同，具有表型异质性。GEFS+最常见的表型是热性惊厥；其次是热性惊厥附加症，诊断依据是热性惊厥患者年龄＞6岁和（或）出现无热的全身强直阵挛发作；其他临床表型还有热性惊厥附加症伴肌阵挛发作、热性惊厥附加症伴失神发作、热性惊厥附加症伴失张力发作、热性惊厥附加症伴部分性发作；最严重和少见的临床表型为肌阵挛站立不能性癫痫、婴儿严重肌阵挛性癫痫。热性惊厥、热性惊厥附加症伴儿童失神是GEFS+重要的临床表型[6-7]；但不同于典型的失神发作，GEFS+家系中的失神患儿通常是1年发作数次，而不是每天发作多次[2]。该家系是GEFS+小家系，临床表型主要有热性惊厥伴失神、热性惊厥附加症、热性惊厥。先证者外公幼时发作过2次热性惊厥，此后无惊厥发作，未行脑电图、MRI等检查。先证者母亲有过反复热性惊厥病史，最后一次热性惊厥发作在12岁，脑电图、MRI检查均未见异常。先证者早期脑电图、MRI检查均未见明显异常，2016年9月视频脑电图检查结果提示发作期全导2.5～3.0Hz棘慢复合波同步放电。该先证者失神发作不频繁，丙戊酸的控制效果尚理想。GEFS+是以家系作为整体诊断的癫痫综合征，家系成员有热性惊厥、热性惊厥附加症的病史是重要的诊断依据[26]。对于多数GEFS+家系成员，其脑电图、MRI均不具有特异性；尤其是早期单纯表现为热性惊厥时，若无详细的病史、家族史资料，易造成误诊、漏诊。尤其是婴儿严重肌阵挛性癫痫，它可见于无癫痫家族史的个体，也可作为GEFS+家系中最严重的表型发生[8]，早期多表现为单纯热性惊厥[9]。反复的惊厥发作会加重患儿智力减退，因此要加强早期识别、早期基因检测、早期诊断[10]。

国内外学者多关注GEFS+遗传学病因研究，目前已证实的致病基因有 SCN1A、SCN2A、SCN1B、SCN9A、GABRG2、GABRD、STX1B、CACNA1H 和 HCN2[3,11-14]。其中 SCN1A、SCN2A、SCN1B、GABRG2、GABRD 以及 5 离子通道基因的报道最早，他们分别是编码电压门控钠离子的α1、α2、β1亚单位和编码配体门控氯离子通道的GABAA受体的γ2、δ亚单位。但目前临床报道仅20%～30%的家系有以上基因突变，而70%～80%尚未明确其致病基因；因此有必要应用二代测序技术对GEFS+家系进行已知癫痫基因及全基因组的检测。本研究检测结果 均 未 发 现 已 知 SCN1A、SCN2A、SCN1B、GABRG2、GABRD基因的突变，说明上述基因不是该家系的致病基因；但发现该家系有CACNA1H基因突变，为第9号外显子错义突变（c.A1828G），p.T610A。既往研究表明，CACNA1H基因是儿童失神癫痫重要的易感基因，也是GEFS+的致病基因[15-17]。亦有研究表明CACNA1H基因突变会增加癫痫发作的易感性[18]。Heron等[19]研究发现4个GEFS+家系中出现了3种CACNA1H基因错义突变（A480T、P618L、G755D），这些基因突变的家系成员可以出现各种临床表型，或临床无症状，或表现出不完全外显。Khosravani等[20]进一步对这3个错义突变位点进行功能研究，与野生型比较，这些突变会改变通道的激活和失活速度，增强通道功能。Wang等[21]研究发现了CACNA1H基因编码的钙通道通过调控NMDA受体介导的通路而引起失神发作的新机制。以上研究结果在一定程度上证实了CACNA1H基因是GEFS+的致病基因，但既往都是单基因的一代测序研究，不能完全排除其他相关基因协同致病的可能。Harkin等[22]、Wallace等[23]研究发现在GEFS+家系成员中，一部分受累者有明确的基因突变，另一部分受累者无相应的基因突变，考虑这些家系中可能存在多基因遗传现象。此外，有文献报道在GEFS+家系中部分成员可能存在修饰基因的协同作用，Ito等[24]在一个日本GEFS+家系中发现同时存在有SCN1A基因和SCN2A基因突变，SCN1A可能是主导突变基因，SCN2A可能起到修饰基因作用。本研究采用二代高通量测序技术，对该家系进行已知150多个已知癫痫致病基因的常规筛查[25]，均未发现已知150多个癫痫的致病基因突变，排除了其他基因致病的可能性，进一步证实CACNA1H基因是该GEFS+家系的致病基因。

GEFS+是目前公认的一种离子通道病，与其相关的离子通道蛋白亚单位基因突变检出率较低，且无明确的热点突变基因。因此，真正的遗传学病因尚不完全明确。本研究对某GEFS+家系进行二代高通量测序，发现了一个新的CACNA1H基因杂合突变位点，进一步明确GEFS+是多基因遗传病，具有遗传异质性，也证实了CACNA1H基因是GEFS+的重要致病基因。