CACNA1E 基因变异致儿童难治性癫痫1 例报告

李洁玲 曹 洁

重庆医科大学附属儿童医院内科全科 儿童发育疾病研究教育部重点实验室 国家儿童健康与疾病临床医学研究中心 儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地 儿科学重庆市重点实验室（重庆 400014）

癫痫是儿童常见的神经系统疾病之一，其中约20%～30%的患儿为难治性癫痫，难治性癫痫出现反复癫痫发作，对抗癫痫药物疗效差，难以控制，严重的可以伴有智力运动发育落后及癫痫脑病。难治性癫痫的病因繁多，甚至大部分病因尚不完全明确。随着高通量测序技术的不断发展，越来越多的研究发现难治性癫痫与许多基因变异可能有关。本文结合临床案例，主要探讨CACNA1E基因变异所致难治性癫痫的临床特点及诊治情况，为该疾病的临床诊断与精准治疗提供参考。

1 临床资料

患儿系G2P2，39+2周，剖宫产，Apgar评分10-10-10。出生体质量3 380 g，羊水性状正常，量偏多，脐带绕颈1圈，胎盘无异常，无宫内窘迫、胎膜早破，无围生期缺氧窒息抢救史，母亲孕期无异常，父母体健，非近亲婚配，家族中无惊厥及癫痫病史。患儿生后不吃、不哭、不动、反应差，偶有尖叫、肢体抖动，无双目凝视，无意识障碍。出生时体格检查：体质量3 330 g，头围37 cm，身长51 cm，成熟儿外貌，营养可，反应差，刺激不哭（有皱眉），前囟平软，双侧腕关节外展，手指细长呈爪型，掌纹异常，双侧踝关节内收，足趾内收、重叠，四肢肌张力减弱，原始反射未引出。实验室检查：血气分析、血氨、血乳酸、新生儿代谢性疾病筛查、血串联质谱、尿有机酸、高分辨染色体检查均无异常。脑电图无异常。头颅磁共振成像（MRI）示双侧苍白球T1信号对称性偏高。

患儿3 月龄时反复出现频繁双眼上翻或眼球转动，脑电图示变异性高幅失律，临床诊断婴儿痉挛症，先后予左乙拉西坦、托吡酯、氯硝西泮、丙戊酸钠口服抗癫痫治疗，但效果不佳，出现成串痉挛发作（屈曲型），每天发作数十次不等，最多达到100余次。

患儿于11 月龄、1 岁3 个月时因频繁惊厥发作不易控制先后2次入院治疗。患儿目前1岁4个月，智力运动发育较同龄儿明显落后，不能追光、追物，不能抬头，不能坐，不能逗笑，不能认人，只能发音。体格检查：发育迟滞，营养中等，嗜睡，反应差，面色欠佳，高腭弓，双手通贯掌，四肢肌力降低，肌张力降低，双上肢可见轻微自主活动，双下肢不能自主活动。多次脑电图提示变异性高幅失律（图1），头颅CT 示脑萎缩（图2）。入院后促肾上腺皮质激素静滴14天（50 U/d）治疗，发作基本控制。脑电图改善。逐渐改为泼尼松口服，1个月后再次反复痉挛发作，脑电图仍呈变异型高幅失律。又进行生酮饮食治疗，患儿在生酮饮食过程中，反复出现低蛋白血症、低钾血症，无法耐受，停用生酮饮食治疗，加用氯巴占、唑尼沙胺口服，患儿癫痫发作情况较前有好转，但每日仍有数次至数十次惊厥发作不等，主要表现为扭动脖子、耸肩、双手握拳伴眼球转动。

图1 患儿脑电图表现

图2 患儿头颅CT 表现

图3 患儿CACNA1E 基因Sanger 测序

鉴于该患儿反复癫痫发作较严重，且原因不明，同时伴有运动智力发育明显落后及严重癫痫脑病表现。经医学伦理审核，患儿父母知情同意后进行基因检测。抽取患儿及父母各2 mL 血进行医学全外显子检测，检测分为变异筛查（运用高通量测序技术）、基因数据分析（运用生物信息学及临床信息分析技术）和疑似致病变异验证（运用Sanger 测序技术）3 个主要步骤。基因检测结果提示，患儿携带CACNA 1 E 基因c.4258（exon 30）G＞A（NM_001205293）新发杂合变异，该位点变异引起蛋白产物第1420 位氨基酸错义变异（p.A 1420 T），而患儿父母该位点野生型，家系Sanger 验证结果见图3。CACNA 1 E 基因c.4258（exon 30）G>A 变异，在各频率数据库（dbSNP，千人基因组，EXAC）中均无报道，属于低频变异，而且多种统计方法预测出该变异对基因（基因产物）有影响：保守性及蛋白结构预测软件[sift（damaging），Polyphen2_HDIV（probably damaging），Polyphen2_HVAR（probably damaging），PROVEAN（deleteriou），MutationTaster（disease_causing），M-CAP（damaging），REVEL（deleterious），GERP（D），phyloP20way（D），phastCons 20 way（D）]预测出该变异对基因（基因产物）有影响。根据ACMG（The American College of Medical Genetics and Genomics）标准与指南（2015），患儿CACNA 1 E 基因c.4258（exon 30）G>A（NM_001205293）变异符合证据PS 2+PM 2+PP 3，最终评定为可能致病性变异。结合基因检测结果，患儿诊断为：癫痫，癫痫性脑病（CACNA 1 E 基因相关）。

患儿目前继续口服丙戊酸钠、左乙拉西坦、托吡酯、氯巴占、唑尼沙胺，但仍有反复惊厥发作，发作频率无明显改善。现反复调整抗癫痫药物，其中托吡酯减量后，患儿癫痫发作频繁，重新加量后，癫痫能得到一定控制。

2 讨论

在哺乳动物中枢神经系统中，电压门控钙通道控制钙离子的内流，形成膜去极化，从而调节细胞内信号和基因表达。α 亚单位是钙通道的主要亚单位，由10 个基因编码，包括CACNA 1 A、CACNA 1 B、CACNA 1 C、CACNA 1 D、CACNA 1 E、CACNA 1 F、CACNA 1 G、CACNA 1 H、CACNA 1 I、CACNA 1 S[1]。以上这些基因在特异的细胞和组织中表达，其中许多与人类疾病有关，其中有研究报道CACNA 1 A、CACNA1D、CACNA1E、CACNA1G变异与癫痫有关[2-4]。本例患儿为CACNA1E基因变异引起的难治性癫痫。

CACNA 1 E 基因编码具有高压激活、快速失活功能的R 型钙通道亚单位，这在中枢神经系统中启动快速突触传递[5]。以小鼠CACNA 1 E 为探针，从海马互补DNA文库中克隆CACNA1E，为编码2 251个氨基酸组成的蛋白质，相对分子质量约为255 000；RTPCR 结果显示，所有被测神经元组织均有表达，在人肾、神经母细胞瘤和小鼠视网膜、垂体前叶、脾脏和胰岛细胞，以及大鼠胰岛素瘤细胞株中也检测到这种表达，同时小鼠脑切片原位杂交也显示了广泛的表达[6]。由此可见，CACNA 1 E 在中枢神经系统中起着重要作用，其发生异常，可导致神经系统紊乱，从而引发相关疾病。

早期婴儿癫痫性脑病-69（early infantile epileptic encephalopathy-69，EIEE 69）是由染色体1 q 25.3 上CACNA1E基因杂合变异引起的。有研究报道30例有相似神经系统发育障碍的无血缘关系患者，其主要临床特征包括早期发作的难治性癫痫，严重的张力低下以及智力运动发育落后；大多数患者在生后前几个月就有不同程度的癫痫发作，其中6 例在生后第一年死亡，部分在癫痫发作后出现智力运动发育倒退；其他常见的临床表现还包括痉挛性四肢瘫痪、反射亢进、运动亢进、肌张力障碍、肌阵挛、阵挛、眼神接触不良或缺失、眼球震颤、皮质视觉障碍等[5]。因此，EIEE69是一种常染色体显性遗传的严重神经发育性脑病，其特征是早期难治性癫痫发作、肌张力低下和严重发育障碍，常伴有巨头畸形、运动亢进和挛缩，可导致早期夭折，托吡酯可能对部分患者有良好的抗癫痫效果。

本例患儿有早期难治性癫痫发作、肌张力低下和严重的智力运动发育落后，与上述文献报道的EIEE69主要临床特征相符合，而且本例患儿基因检测结果显示存在CACNA 1 E 基因的杂合错义变异c.4258（exon 30）G ＞A，为新发变异，该变异导致氨基酸改变（p.Ala1420Thr，NM_001205293），在1420位氨基酸由丙氨酸变异为苏氨酸，从而推测可致病。因此本例患儿符合CACNA 1 E 基因变异引起的EIEE 69。在治疗过程中，托吡酯减量，患儿癫痫发作即频繁，重新加量后，癫痫能得到一定控制。由此可见，托吡酯在CACNA 1 E 基因变异导致的难治性癫痫中抗癫痫作用非常重要，这可能与托吡酯能阻断R 型钙通道有关。

综上所述，对有难治性癫痫、智力运动发育落后、严重癫痫脑病、肌张力低下等表现的患儿，应尽早考虑完善基因检测明确致病原因，以利于进一步指导治疗及判断预后。