KCNT1基因变异致夜间额叶癫痫的诊治特点(附1例报告)

张洪伟，金瑞峰，刘勇，高在芬，史建国，胡万冬山东大学齐鲁儿童医院，济南250022

夜间额叶癫痫(NFLE)是一种儿童期起病，主要在睡眠中发作、发作症状提示额叶起源的癫痫综合征，具有发作频繁、发作持续时间短、夜间发作、运动症状突出等特点，患儿智力发育大多正常。大部分NFLE可用药物控制发作，约30%的NFLE为药物难治性癫痫[1，2]。KCNT1基因变异与NFLE 5型发病相关。笔者2019年3月收治1例NFLE患儿，参照诊断标准[3]，考虑该例NFLE患儿共患孤独症谱系障碍(ASD)，通过为进行基因变异分析发现，KCNT1基因新发变异，现对其临床诊治进行分析。

1 病例资料

患儿，男，6岁，2019年3月20日因“反复惊厥发作4年”于山东大学齐鲁儿童医院住院治疗。患儿于2015年3月(2岁)无明显诱因出现惊厥发作，表现为睡眠中觉醒，双眼右侧凝视，眨眼、右侧嘴角抽动，伴或不伴肢体运动，持续约数十秒钟缓解，每天发作约20次，均为夜间睡眠时发作，于某三甲医院就诊，诊断为“癫痫”，先后给予左乙拉西坦、奥卡西平、丙戊酸、氯硝西泮、托吡酯治疗效果不佳。2016年10月家属自行停用所有药物，发作频率无变化。发病后语言、运动能力逐渐倒退，现仅能叫“爸爸、妈妈”，行为刻板、重复，兴趣窄，对外界刺激反应较敏感，不与人交流，简单理解家人指令，性格固执，易激动，有注意力缺陷。查体：身高145 cm，体质量46 kg，面容正常，表情淡漠，心肺腹无异常，四肢肌力、肌张力正常，动作刻板，精细动作完成差。辅助检查：血常规、血尿筛查、血浆乳酸、血浆氨、血液生化检查均未见异常。动态心电图检查示窦性心动过速。脑电图检查结果：安静闭目状态下，双侧枕区以5～6 Hz、低中波幅θ节律为主，左右基本对称。发作间期：双侧额极、额、前颞区大量慢波及放电，双侧顶、枕、后颞区大量低波幅尖波、棘波、多棘波同步/非同步发放(左侧著)。记录到13次临床发作，均发生于睡眠期，T1或T2导联起始，发作形式表现为睡眠中觉醒，头眼偏斜、肢体强直，伴或不伴口咽部自动、喉中发声。全外显子测序技术分析示：KCNT1基因c.862G>A变异，为新发变异。头颅MR检查未见明显异常。PET-CT检查示双侧额叶前部、双侧顶叶皮层氟代脱氧葡萄糖代谢减低(以右侧顶叶及双侧颞叶为著)。诊断：NFLE共患ASD。因患儿发作均为局灶起源，故再次给予奥卡西平口服450 mg/d，逐渐加量，因患儿体质量偏大，加量稍慢，发作频繁临时给予水合氯醛、苯巴比妥等镇静药物，给予甘露醇减轻脑水肿，治疗1周发作减少，日发作5～6次，医嘱出院，出院时奥卡西平加量至600 mg/d，生命体征平稳。出院1个月复诊时日发作4次，奥卡西平剂量加至900 mg/d；出院2个月复诊时日发作2～3次，奥卡西平剂量加至1 200 mg/d；出院3个月电话回访发作次数较前明显减少，2～3 d发作1次，继续服用奥卡西平1 200 mg/d。出院4个月电话回访患儿发作次数似有增多，建议复诊拟加用丙戊酸钠治疗。

2 讨论

根据发作强度、持续时间及特征，NFLE常见发作形式可分为3类：阵发性觉醒(PA)、夜间发作性肌张力障碍、阵发性夜间梦游，也有患者表现为持续时间短(2～4 s)的四肢、轴肌和头的刻板运动[1，2]。本例患儿发作表现为夜间睡眠中觉醒，伴发声、运动症状，考虑为PA模式。NFLE多为散发病例，部分NFLE有家族遗传特性，因此这部分NFLE又称为常染色体显性NFLE(ANDFLE)。ADNFLE是第一种被定位出致病基因的遗传性部分性癫痫综合征。目前发现的与NFLE发病相关的基因有CHRNA2、CHRNA4、CHRNB2、DEPDC5、KCNT1及CRH基因[3]。KCNT1基因变异导致的NFLE较CHRNA4、CHRNB2及CHRNA2变异导致的NFLE严重，起病年龄早，发作更频繁，对抗癫痫药物反应差，预后不良，且常伴智力低下、抑郁、轻生、焦虑、注意缺陷障碍等。本例患儿起病年龄2岁，发作频繁，药物难治，伴有ASD，符合KCNT1变异导致NFLE的特点。

2012年Heron等[4]首次在临床表型为难治性额叶癫痫合并精神症状的ADNFLE家系中发现了KCNT1基因变异，同年在另外两个常染色体显性额叶癫痫家系和1例散发NFLE患者中也发现了KCNT1基因变异。目前发现的与NFLE相关的KCNT1基因位点有6个，分别为c.2800G>A、c.862G>A、c.1193G>A、c.2688G>A、c.2386T>C、c.2782C>T，本例患儿的基因变异位点为c.862G>A，在国外已有文献报道，证实其为致病变异[5]。

KCNT1基因位于9q34.3，包括31个外显子，基因转录产物约4.7 kb，编码产物为1 235个氨基酸组成的蛋白质,相对分子质量约138 kDa。KCNT1基因编码钠离子激活的钾离子通道，因与钙离子激活钾通道同源，因此归属于钙激活性钾通道，为目前发现的最大的钾离子通道，其在动作电位期间负责跨膜电位的缓慢超极化。该通道由一个小的N-末端结构域、一个大的包含超过900个氨基酸的C-末端结构域及6个跨膜片段(S1～S6)组成，S5、S6形成孔道，末端为钾离子传导的调节结构域(RCK)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD或NAD+)结合结构域。KCNT1基因在大脑、脊髓背根神经节、心脏、肾脏的特定区域均有表达，在大脑额叶皮层中高度表达，骨骼肌中表达最低。在神经元细胞中，KCNT1与KCNT2亚基形成四聚体通道，协调钠敏感的钾电流[6]。

目前报道的与KCNT1基因变异相关的常见表型有婴儿癫痫伴游走性局灶性发作、NFLE、大田原综合征、婴儿痉挛症、局灶性癫痫、心律失常、脑白质病等。在1例良性癫痫伴中央颞区棘波患儿中发现了KCNT1基因c.3317G>A的新发杂合突变，其双胞胎姐妹及父母均未发病[7]，提示KCNT1变异在癫痫中可能有更广泛的临床表型，需要遗传学检测进一步证实。

KCNT1基因突变通常具有功能获得效应。国外有学者利用同源模建预测变异对蛋白质结构和功能的影响，使用非洲爪蟾卵母细胞模型观察KCNT1变异对通道电生理的影响，研究纳入了12例存在KCNT1致病变异的患儿，10例为婴儿癫痫伴游走性局灶性发作，2例患儿表现为早发性重度NFLE；3例患儿接受了奎尼丁治疗，1例临床反应良好。计算机建模显示KCNT1基因变异通过影响亚基间疏水键的功能从而导致通道孔道功能异常和四聚体形成异常，导致KCNT1通道活动的增加[5]。KCNT1通道活动的增加导致神经元的快速复极化，从而升高钠离子通道的开放率,导致神经元过度兴奋。另外，膜的超极化可能激活阳离子通道，从而导致神经网络异常兴奋。KCNT1通道也可能主要作用于抑制性神经元，导致抑制性神经元长时间的超级化，产生兴奋性神经元的相对高兴奋性，神经元兴奋和抑制作用的不平衡导致癫痫发作[5，8，9]。不仅通道结构的改变导致钾电流的增加，也有研究发现突变通道之间的异常联系极大地增强了钾电流。即使在传导性明显减弱的突变通道，离子通道间的协同作用仍能增强钾电流[10]。奎尼丁、氯非铵可以阻断KCNT1通道，增加KCNT1突变通道幅度，改变孔道异常，且两者均可以通过血脑屏障，是KCNT1基因变异导致难治性癫痫的潜在治疗药物[5，11，12]。然而文献报道中奎尼丁治疗KCNT1基因变异致癫痫多为个案报道，且疗效并不确切，需在更大样本的患者群体中进行研究，明确其有效性。另外伯普地尔是一种抗心绞痛药和钙通道阻滞剂，对KCNT1具有额外的特异作用。在与EIFMS相关的两种突变体外功能研究中显示，伯普地尔可使突变通道电流的浓度依赖性降低，其可作为一种针对KCNT1基因变异的假设的精准药物进行进一步研究[13]。

癫痫及共患病越来越得到人们的重视，癫痫和ASD共患是儿童期较为常见的共患现象，有5%～37%的癫痫患者共患ASD，2.4%～46%的ASD患者共患癫痫。癫痫与ASD共患在智力发育障碍儿童中更为常见，与二者共患相关的因素有遗传因素、神经生物因素、环境因素等[13]。目前发现的与癫痫共患ASD相关的基因有SCN1A、SCN2A、MBD5、CASK、CDKL5、PTEN、FOXG1、MECP2、TSC1、TSC2、FMR1、GRIN2B、KCNT1、DEPDC5、PCDH19[9，14]，其中KCNT1、DEPDC5基因为目前已证实的与NFLE相关的基因。该例患儿为NFLE患儿共患ASD，全外显子分析示KCNT1基因变异。KCNT1基因变异导致癫痫与ASD共患的机制目前尚不明确，可能的机制为KCNT1具有细胞内脆性X智力低下蛋白(FMRP)结合域，FMRP可以与KCNT1形成复合物，二者之间可以相互作用[15]。FMRP作为一种选择性RNA结合蛋白及翻译调控因子，其主要在胞质中表达，具有调节脑发育作用，对于神经元突触可塑性和树突棘的成熟非常重要。FMRP可调节大多数与ASD相关的蛋白翻译，缺乏FMRP将影响突触的可塑性，导致神经细胞骨架蛋白抗萎缩蛋白发育异常，并引起GABA及谷氨酸盐系统的调节异常，这些与ASD的发生有关[16]。在动物实验中，小鼠适当的社交行为需要依赖KCNT1及FMRP的功能。KCNT1通道缺陷的小鼠在直接和间接的社会互动测试中表现出特定的社交能力异常，其影响社交能力和社会互动，促进攻击性行为，对社会嗅觉、重复行为没有影响。对KCNT1及FMRP无义突变的小鼠中的研究发现，二者对社交行为的影响不同，社交行为的缺陷是独立的[17]。KCNT1基因变异导致的夜发额叶癫痫患儿常合并ASD的表型，而上述研究中KCNT1通道缺陷的小鼠并不直接出现ASD的表现，考虑可能有FMRP的参与，而KCNT1怎样影响FMRP出现ASD的机制目前尚不明确，需进一步研究。该例患儿发作均为局灶性，选用奥卡西平控制发作，患儿发作次数逐渐减少。KCNT1变异导致通道活动的增加,使神经元快速复极化，从而使钠离子通道的开放率升高。奥卡西平作用于钠离子快失活通道，减少钠离子内流，发挥抗癫痫作用。该患儿目前发作未完全控制，拟加用广谱抗癫痫药物丙戊酸钠联合奥卡西平治疗，该病例还需要长时间的随访。

综上所述，NFLE是一种儿童期起病的癫痫综合征，具有发作频繁、发作持续时间短、夜间发作、运动症状突出等特点，大部分NFLE可用药物控制发作，但KCNT1基因变异导致的NFLE起病年龄早，药物难治，预后不良，常伴智力低下、孤独症谱系障碍等。