KCNQ2基因新发突变导致早发癫痫性脑病1例

曾巧娣，邹德华，古珊珊，宁 凡，张应金，郭润民，马国达，黄润忠* [.宁夏中卫市海原县人民医院检验科，宁夏海原 75500；.广东医科大学顺德妇女儿童医院(佛山市顺德区妇幼保健院)妇幼研究所，.新生儿科；广东佛山5800]

早发婴儿癫痫性脑病（EOEE）是一种罕见的以频繁的强直性阵挛和暴发-抑制脑电图为特征的早发癫痫综合征，可导致婴儿发育迟缓、智力障碍，且无法治愈[1]。目前研究证实多种基因突变与EOEE 的发病机制相关，包括ARX、CDKL5、STXBPl、SLC25A22、SCN1A 等。既往研究认为，钾离子电压门控通道Q亚家族成员2（KCNQ2）编码基因只与良性家族性新生儿癫痫相关，而最近越来越多的证据表明KCNQ2基因突变也可导致EOEE[2]。KCNQ2基因位于人常染色体20q13.3 区，编码钾离子电压门控通道Kv7.2亚基[3-4]，该亚基由6 个跨膜区、1 个孔区和1 个胞质长尾组成[5-6]。目前有关KCNQ2基因突变的报道主要是缺失、插入和剪切位点变异，导致KCNQ2蛋白提前终止翻译或移码，使该蛋白无法正常表达并发挥功能，目前只有很少的跨膜区和孔区的错义突变被报道。现报道1 例KCNQ2编码孔区的碱基含有错义突变(c.833T＞C：p.I278T)，其可能是早发癫痫性脑病的致病因素。

1 病例资料

患儿，女，出生体质量4.56 kg，在出生后6 d 因呛奶后面色紫绀，呼吸急促，且伴有阵挛性抽搐而就诊。患儿父母健康，非近亲婚配，家族中无癫痫病史。母孕期无异常，该患儿为足月剖腹产。患儿在未发病时精神反应正常。入院第1 天患儿再次出现抽搐，临床表现为双眼凝视、双手握拳、四肢僵直、神志不清，持续约30 s 后自行缓解，一过性体温37.8 ℃，之后体温恢复正常，发作频率每天2～3 次。脑电图表现出爆发-抑制模式（图1a）。给予咪唑安定静脉滴注治疗，患儿呼吸急促缓解，四肢偶有抖动，抽搐发作频率降低。入院第10天患儿再次出现抽搐。脑电图（图1b）显示连续性2～6 Hz 低波幅混合波活动，多棘波，棘慢波发放，枕区为主。入院第19 天患儿出现长延时抽搐，脑电图（图1c）提示混合多量快波，阵发性节律，背景活动不对称，睡眠-觉醒波形区别不明显。进一步给予苯巴比妥治疗，患儿发病频率逐步降低后出院。出院后间隔发作，数天1 次，无规律，症状同前。脑部磁共振成像（MRI）、脑脊液检验、胸部X 片正侧位检查、尿-便常规、肝肾功能、电解质检查均未见异常。血清中25-羟基维生素D2＜2.2 mg/L，25-羟基维生素D3 为6.8 mg/L，25-羟基维生素，D2+D3：6.8 mg/L(正常值：≥20 mg/L)。患儿仰卧位四肢肌张力低，追视和追声反应差。Gesell 发育评估（大动作、精细动作、适应能力、语言、社交行为）结果显示：发育严重落后，综合得分3.2 分（10 分制），发育商得分45.56 分（100分制）。

图1 患儿脑电图

2 全外显子基因测序及突变分析

经家属同意后，采集患者及其父母外周血，参照血液DNA 提取试剂盒提取步骤（Qiagen,Germany)，提取白细胞中基因组DNA，送北京迈基诺医学检验所进行全外显子测序WES 分析。该检测使用全外显子组高通量测序检测技术捕获外显子，参考人类基因组19（GRCh37/hg19），应用变异位点检测系统进行对比分析。

全外显子基因测序发现：患儿父母未见KCNQ2基因突变，患儿KCNQ2基因编码区第833 位的胸腺嘧啶突变为胞嘧啶（c.833T＞C），导致第278 位疏水性异亮氨基酸突变为亲水性苏氨酸（p.I278T）（图2a），比对氨基酸序列发现该突变位点位于KCNQ2蛋白的孔区。对KCNQ2 蛋白氨基酸序列跨物种比对表明，第278 位的异亮氨酸残基在脊椎动物之间高度保守（图2b 方框），表明该氨基酸位置的突变可能影响PMM2 蛋白的正常结构和功能（图2b）。在中国人群数据库和人类外显子数据库（ExAC）中未发现该突变，参考人群千人基因组数据库（1 000 Genomes），该突变频率为0.000189671。对目前已报道EOEE 病例进行复习发现，该错义突变病例未见报道。

在Genebank 数据库中下载脊椎动物（Human、Chimpanzee、Rhesus monkey、Domestic cat、House mouse、Norway rat、Chicken、Zebrafish）KCNQ2 蛋白氨基酸序列，经Blastp工具比对分析显示，第278位的异亮氨酸残基在脊椎动物之间高度保守（图2b）。根据ACMG 诊断指南，7 种生物信息学软件（Mutation-Taster、Deogen2、PolyPhen-2、Fathmm、MutPred2、PROVEAN、SIFT）分析显示该突变为致病突变（表1）。

表1 KCNQ 2T883C基因突变的致病性分析

图2 分析KCNQ2基因错义突变(T883C)

3 讨论

本例患儿因呛奶后面色紫绀，呼吸急促，伴有阵挛性抽搐等症状，提示可能患遗传代谢病或脑发育异常，而脑部磁共振成像（MRI）、脑脊液检验、串联质谱筛查遗传代谢性疾病均未见异常。患儿发病时动态脑电图（aEEG）呈爆发-抑制模式，该种模式在EOEE患者临床中多见[7-9]。入院期间给予患儿咪唑安定静脉滴注治疗和苯巴比妥治疗，其癫痫症状减轻，抽搐发作频率降低，初步诊断为家族性良性新生儿癫痫（BFNS）。而在患儿11 月龄后，逐渐表现出生长发育和智力发育落后，结合全外显子测序结果，确定该患儿癫痫症为KCNQ2基因突变所致，最终诊断为EOEE。相比之下，KCNQ2的移码突变或无意义突变在BFNS 中更为常见[10]。该患儿在出生后1 周内发病，临床症状较轻，有较好的癫痫药物治疗反应，但在生长发育过程中逐渐表现出生长发育和智力发育严重落后的癫痫病例非常罕见。

目前认为，KCNQ2基因突变导致其编码的钾离子电压门控Kv7.2 亚基与KCNQ3编码的Kv7.3 亚基无法正常组装，进而干扰了KCNQ钾离子通道在细胞膜上的转运[11]。该突变导致KCNQ2 蛋白孔区域第278 位疏水性异亮氨酸突变为亲水性苏氨酸，氨基酸序列跨物种对比表明，异亮氨酸残基在脊椎动物中高度保守。用MutationTaster 软件预测发现，该突变可能导致KCNQ2 蛋白氨基酸序列第265 位到285 位氨基酸形成位于膜内（Intramembrane）的孔结构域（Pore-forming）丢失（表1），可能影响了KCNQ2 蛋白的功能，进而影响了Kv7.2 亚基与KCNQ3编码的Kv7.3 亚基的正常组装。用DEOGEN2 软件预测发现，该突变为有害（DEOGEN score=0.894）。用MutationAssessor、Fathmm、MutPred2、PROVEAN、SIFT 软件对该突变的致病性进行预测发现，该突变与疾病相关。因此推测该位点突变对于KCNQ2的功能具有重要影响。

本研究结合患者临床特征、基因测序和生物信息学技术分析，明确KCNQ2基因新的突变（c.833T＞C：p.I278T）可能导致EOEE。本研究将在该家系今后的妊娠遗传检查中发挥重要作用，同时丰富了KCNQ2基因突变导致EOEE的临床资料。