离子通道基因突变相关儿童癫痫性脑病33例临床特征和基因突变分析

康庆云，廖红梅，杨赛，廖彩时，方红军，杨理明

儿童癫痫脑病是一组儿童期起病具有高度临床异质性、遗传异质性和年龄依赖性的难治性癫痫综合征，频繁癫痫发作和（或）癫痫样放电造成进行性神经精神功能障碍或退化。儿童癫痫脑病通常包括多种明确的癫痫综合征，如婴儿痉挛症、早期肌阵挛癫痫脑病、大田原综合征、婴儿游走性部分性癫痫、Dravet综合征、Lennox-Gastaut综合征及Doose综合征等，也包括尚未完全明确分型的儿童非特异性癫痫脑病[1]。儿童癫痫脑病病因复杂，除宫内感染、围生期脑损伤、脑结构异常及明确的遗传代谢性疾病等病因外，更多病因尚未阐明。随着分子遗传学检测技术的发展，人们对儿童癫痫脑病的遗传性病因认识逐渐深入，研究表明，在众多遗传基因中，离子通道基因突变与很多儿童癫痫脑病的发病高度相关[2-4]。通过采用二代基因测序技术，本研究明确了33例儿童癫痫脑病患儿的病因为离子通道基因突变所致，通过总结分析其临床特征和基因突变，提高了对其临床表型的认识，丰富了儿童癫痫脑病相关离子通道的基因型，为指导临床精准化个体化治疗及遗传咨询提供了依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2016年7月至2020年1月在湖南省儿童医院神经内科诊断、治疗的儿童癫痫脑病患儿中离子通道基因突变者33例。纳入标准：诊断均符合国际抗癫痫联盟（ILAE）制定的癫痫性脑病标准[5]；首次癫痫发作出现在儿童期，尤其是婴儿早期；发作频繁，发作类型多样，常规抗癫痫药物治疗疗效差；运动智能发育落后、停滞或倒退。排除标准：围生期脑损伤、宫内感染、遗传代谢病、中枢神经系统感染、脑结构异常等已知病因引起的儿童癫痫发作。

1.2 方法

采集患儿及其父母外周血，提取全基因组DNA，应用安捷伦外显子芯片捕获及高通量测序行全外显子组基因测序，筛查患儿的突变基因，并对患儿及其父母进行一代测序，验证相关突变位点并确定突变来源。对患儿临床资料进行总结分析，并通过门诊复诊、再住院或电话联系等方式进行随访。

2 结果

2.1 临床特征

33例离子通道基因突变相关儿童癫痫性脑病患儿中，男24例，女9例；发病年龄1天～10月；包括Dravet综合征14例、婴儿游走性部分性癫痫4例、大田原综合征4例、婴儿痉挛症2例及非特异性癫痫脑病9例。

2.2 基因突变分析

33例离子通道基因突变相关癫痫脑病患儿中，遗传性基因突变4例，新生基因突变29例。包括：①SCN1A基因突变14例（c.301C＞T 2例，c.5010-c.5013delGTTT、c.2803C＞T、c.2804G＞A、c.4359T＞G、c.2782C＞T、c.1624C＞T、c.1363C＞T、c.1312G＞T、c.1888delC、c.2350-2351delTT、c.3304delT和c.602+1G＞A各1例），其临床表型均为Dravet综合征；②KCNQ2基因突变5例（c.1658G＞A、c.917C＞T、c.807G＞A、c.1164A＞T和c.1720-1721del GG各1例），其临床表型为婴儿痉挛症1例，大田原综合征2例，非特异性癫痫脑病2例；③SCN2A基因突变5例（c.3973G＞A、c.4498G＞A、c.605C＞T、c.304C＞T和c.4959G＞C各1例），其临床表型为大田原综合征2例，非特异性癫痫脑病3例；④KCNT1基因突变4例，其临床表型均为婴儿游走性部分性癫痫；⑤GABRB3基因突变2例（c.240G＞C、c.1204T＞C各1例），其临床表型均为非特异性癫痫脑病；⑥KCNB1基因突变1例（c.1130C＞T），其临床表型为婴儿痉挛症；⑦SCN8A基因突变（c.2945C＞T）、CACNA1A基因突变（c.185A＞G）各1例，其临床表型均为非特异性癫痫脑病。

2.3 治疗和预后

33例患儿均先后给予2种及2种以上抗癫痫治疗，6例联合生酮饮食，1例予奎尼丁治疗。随访3～43月，末次随访年龄为4个月～6岁；6例癫痫发作控制（至少3个月以上无发作），10例癫痫发作部分控制（发作频率减少≥50%），17例癫痫发作未控制（发作频率减少＜50%）。6例癫痫发作完全控制患者中，有3例 为SCN2A基 因 突 变，2例 为KCNQ2基因 突 变，1例 为SCN8A基因突变，其中4例在加用奥卡西平后癫痫发作控制。随访期末，33例患儿均表现不同程度智能运动落后。

3 讨论

随着分子遗传学检测技术的成熟与广泛应用，国内外多个研究中心数据表明约25%～35%的癫痫可用遗传性病因来解释[6-8]，其中离子通道基因突变在癫痫的发病中起到了非常重要的作用[9]。离子通道类基因突变导致离子通道蛋白功能异常，随后通过门控改变，改变通道失活时间、失活恢复时间、内质网中受体的储存以及受体分布与密度等一系列机制，使得大脑的神经元兴奋性异常提高而致癫痫发病[10]。在众多离子通道中，与癫痫关系最密切的为钠离子、钾离子、钙离子、氯离子4种类型的离子通道。

编码钠离子通道蛋白的基因突变是遗传性癫痫最为常见的病因，其中编码α亚基的SCN1A、SCN2A、SCN8A和编码β亚基的SCN1B被证实与儿童癫痫脑病发病关系密切。SCN1A基因是最早被确认的癫痫致病基因之一，SCN1A基因突变最常见临床表型为Dravet综合征，少数见于Doose综合征、Lennox-Gastaut综合征等儿童癫痫性脑病[11]。本研究14例SCN1A基因突变者临床表型均为Dravet综合征。Dravet综合征相关的SCN1A突变常为框移突变或无义突变，位于SCN1A电压感受器或孔区的突变亦可导致较严重的表型[12]。本研究14例SCN1A基因突变，均为新生突变，其中无义突变5例，移码突变4例，错义突变4例，剪切位点突变1例。14例Dravet综合征患者予以多种抗癫痫药物治疗，其中3例联合生酮饮食治疗，7例癫痫发作部分控制，7例癫痫发作未控制。患儿均存在不同程度智能运动发育落后。SCN2A基因变异可导致大田原综合征、婴儿痉挛症、Doose综合征、Dravet综合和非特异性癫痫脑病等多种儿童癫痫性脑病[13,14]。本研究中5例SCN2A基因突变均为新生突变，临床表型2例为大田原综合征，其余3例为非特异性癫痫脑病。5例患者均先后给予多种抗癫痫药物治疗，3例临床表型为非特异性癫痫脑病者癫痫控制良好，其中2例在基因检测回报改用奥卡西平治疗后发作方控制，但智能运动发育落后。另2例临床表型为大田原综合征者预后差，癫痫发作未控制，且其中1例于7月龄夭折。SCN8A基因变异可导致婴儿痉挛症、Dravet综合征和非特异性癫痫脑病等儿童癫痫性脑病[15]。本研究中1例该基因突变为未报道的新生突变，临床表型为非特异性癫痫脑病，患儿7月龄开始频繁癫痫发作，在感染病程中易诱发发作，曾先后应用左乙拉西坦、丙戊酸钠及托吡酯抗癫痫治疗，疗效差，基因检测结果回报后改用奥卡西平抗癫痫治疗，发作控制，至今有1年无发作，现运动发育大致正常，但语言发育落后。癫痫性脑病相关SCN8A基因突变多为功能增强型突变，钠离子通道阻滞剂为治疗首选，本例患者加用奥卡西平后发作控制。

编码钾离子通道蛋白的基因突变亦是遗传性癫痫常见的原因，也是近年来研究的热点。其中KCNQ2、KCNQ3、KCNT1、KCNB1、KCNA2和KCNMA1等被证实与儿童癫痫脑病发病密切相关。KCNQ2基因变异可导致大田原综合征、婴儿痉挛症以及非特异性癫痫性脑病等多种儿童癫痫性脑病。本研究5例KCNQ2基因突变中，1例临床表型为婴儿痉挛症，其基因突变来自表型正常的母亲，考虑外显不全，与文献报道一致[16]。KCNQ2基因无义突变、剪切位点突变和移码突变仅导致单倍体剂量不足，而错义突变可能产生显性负性作用，使钾离子通道电流严重减少，从而导致更严重的表型[17]。故无义突变、剪切位点突变和移码突变的患者预后相对良好，而错义变异则多预后不良。本组研究中移码突变及无义突变者癫痫发作控制，而3例错义突变者癫痫发作未控制。KCNT1基因变异可以引起大田原综合征、婴儿癫痫伴游走性局灶性发作等儿童癫痫性脑病[18,19]。本研究中4例该基因突变临床表型均为婴儿癫痫伴游走性局灶性发作，生后2天～3个月发病，均给予多种抗癫痫药物治疗，其中2例联合生酮饮食，1例给予奎尼丁治疗，1例癫痫发作部分控制，3例癫痫发作未控制，均伴有智能运动发育明显落后。奎尼丁作为Kcnt1通道的部分拮抗剂被批准用于KCNTl变异相关癫痫的治疗，但国内报道的奎尼丁治疗病例疗效欠佳[20]，本例奎尼丁治疗亦无明显疗效。KCNB1为早期婴儿型癫痫性脑病26型致病基因，致病性变异以错义变异为主，该类患者多动、自闭症等神经精神症状明显[21]。本研究中1例该基因突变为未报道的新生突变，临床表型为婴儿痉挛症，患儿9月龄开始痉挛发作，曾应用ACTH、左乙拉西坦、托吡酯及生酮饮食抗癫痫治疗，疗效差。现患儿2岁龄，仍不能独坐，认人认物差，无有意义语言，智能运动发育全面极度落后。

钙离子通道在神经元放电、突触传递及基因转录等方面均起着十分重要的作用[22]。钙离子通道是最早发现与失神癫痫有关的离子通道[23]，近年来，有报道发现CACNA1A基因致病突变可导致早发性癫痫性脑病[24]。本研究中1例该基因突变为新生错义突变，患儿病程中出现多次惊厥持续状态，惊厥持续状态多发生在热性病程中，该例患者给予丙戊酸钠及托吡酯联合抗癫痫治疗，癫痫发作部分控制，智能运动发育稍落后。

GABAA受体编码基因是受体门控氯离子通道，近年发现GABRA1、GABRG2及GABRB3基因突变与儿童癫痫脑病密切相关[25]。本研究中2例GABRB3基因突变临床表型均为非特异性癫痫脑病，其中1例为新生错义突变，1例遗传自母亲，该例患儿母亲表型正常，考虑外显不全。该2例患儿给予抗癫痫治疗，发作均有减少，但均有智能运动发育落后。

总之，离子通道基因突变相关儿童癫痫性脑病临床表型多样，同一离子通道基因突变可表现出不同的临床表型，而不同基因突变可表现为相同的临床表型，同一临床表型或同一基因突变对抗癫痫药物疗效均可能不同。对儿童癫痫脑病患者基因型-临床表型-抗癫痫药物疗效的关系研究不仅可以为抗癫痫精准化个体化治疗提供参考，亦可为遗传咨询和产前诊断提供依据。