16p11.2微缺失相关儿童癫痫的临床表型与遗传学特征分析

赖重媛 陈瑞华 钟春兰 吉明明 李兵飞

（赣州市妇幼保健院儿童神经内科癫痫诊治中心，江西赣州 341000）

16p11.2微缺失是指16号染色体短臂1区1带2亚带基因组拷贝数缺失，可遗传自父母，亦可为新发变异。16p11.2 微缺失是孤独症谱系障碍、发育迟缓、脑结构发育异常、语言功能障碍、婴儿肥胖等多种儿童神经精神发育疾病的致病因素。此外，多项研究表明其与癫痫发病关系密切，16p11.2 微缺失病例中癫痫发生率达40%。目前关于16p11.2 微缺失相关儿童癫痫的临床表现与遗传特征鲜有研究报道，既往研究多为1～2 例的病例报告且未对16p11.2 微缺失相关性癫痫的特征进行详尽阐述。本研究回顾性收集赣州市妇幼保健院儿童神经内科癫痫诊治中心癫痫患儿的遗传学检测报告，纳入提示16p11.2 微缺失变异评级为致病性或可能致病性癫痫患儿的临床资料、遗传学数据，分析其临床及遗传特点，以探讨16p11.2 微缺失在儿童癫痫中的致病性及检出率，以提高临床医生对16p11.2 微缺失相关性儿童癫痫的认识。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集2019 年3 月至2021 年9 月于赣州市妇幼保健院儿童神经内科癫痫诊治中心就诊的癫痫患儿，对常规检查仍病因不明的患儿进行癫痫遗传学检查，共有200例患儿完成了遗传学检查。纳入标准：（1）符合2017 年国际抗癫痫联盟的癫痫临床实用性定义［至少2 次间隔＞24 h 的非诱发性或反射性发作；1次非诱发性或反射性发作，并且在未来10 年内，再次发作风险与2 次非诱发性发作后的再发风险相当时（至少60%）；诊断某种癫痫综合征］；（2）监护人知晓、签署遗传学检查知情同意书，并经我院医学伦理委员会批准［（2021伦审临第（32）号］。排除标准：（1）明确的宫内或颅内感染病史；（2）明确的脑损伤病史；（3）血液相串联质谱及尿气相色谱-质谱技术进行代谢筛査提示代谢性疾病；（4）头颅影像学明确提示可致痫性发作的脑结构异常；（5）提示合并有16p11.2 以外的基因点突变或基因组拷贝数变异。

1.2 癫痫遗传学检查

在获得患儿及监护人知情同意后抽取外周血，外送艾迪康医学检验中心进行JunoXome 核心家系全外显子测序。检测方法：（1）DNA 提取、文库构建及测序；（2）生物信息学分析：利用FastQC软件对原始测序数据进行质控分析；利用BWA 软件（http://bio-bwa.sourceforge.net/）将所有过滤后的测序序列比对到人类参考基因组库（GRCh37/hg19）；利用Picard 软 件（https://sourceforge.net/projects/picard/）工具去除重复序列；（3）基于二代测序技术（next-generation sequencing，NGS）的拷贝数变异（copy number variants，CNVs）预测性分析：利用XHMM（v1.0）及CNVkit（v0.8.4）软件进行CNVs 的检出；利用Annovar 及VEP 等软件包进行注释。CNVs 的致病性变异评级应用OMIM（https://omim.org/）、PubMed （https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/）、ClinGen（https://www.clinicalgenome.org/）、UCSC（https://genome-asia.ucsc.edu/）等公共数据库分析判读，具体致病等级参照2019 年美国医学遗传学和基因组学会评级细则，将致病性等级分为5级：致病、可能致病、意义未明、可能良性、良性。应用实时荧光定量核酸扩增检测系统 （real-time quantitative PCR detecting system，qPCR）技术进行变异来源性验证，并在UCSC 数据库中查询16p11.2缺失区域所包含的所有基因。

1.3 临床表型分析

对检出有16p11.2 微缺失且变异评级为致病性或可能致病的癫痫患儿的临床表型特点进行分析，包括性别、确诊年龄、发病年龄、家族史、癫痫发作分类（按2017 年国际抗癫痫联盟癫痫分类框架）、癫痫分类、生长发育情况（应用Gessell婴幼儿发育评定量表进行评定）、脑脊液结果、脑电图监测、头颅影像学结果、抗癫痫药物治疗情况。

2 结果

2.1 临床表型分析结果

200 例完成遗传学检查的癫痫患儿中，有9 例患儿遗传学病因为16p11.2 微缺失，其检出率为4.5%（9/200）。9例患儿均为3～10月龄的婴儿，均为足月儿，无窒息、无产伤史。2例有家族史，其中病例5 姐姐6 月龄时发病，1 岁时确诊为癫痫，予丙戊酸治疗后未再发作；病例9母亲幼时确诊为癫痫，予抗癫痫药物治疗（具体不详），6 岁后未再发作。病例4有轻度发育迟缓（Gessell量表：粗大运动、精细运动、语言发育3个能区轻度发育迟缓，适应性、个人社交2 个能区正常），余生长发育均正常。9例患儿的发作形式表现为局灶运动性发作伴意识障碍，部分进展为全身强直-阵挛发作（generalized tonic-clonic seizure，GTCS），多为丛集性发作，持续1～2 min，最多可达6次/d，具体发作表现为运动停止、眼球凝视、神志不清、四肢僵直伴或不伴抖动，无持续状态；脑电图监测未捕捉到发作期脑电图，9例患儿发作间期脑电图为背景活动正常，局灶或多灶性痫样放电。头颅MRI均正常。病例2、病例3 行腰椎穿刺术，脑脊液检测均未见异常。所有患儿中位随访时间9个月（范围：6个月至1年），9例对抗癫痫药物治疗反应良好。见表1。

表1 16p11.2微缺失相关儿童癫痫的临床表型与遗传学特征

2.2 遗传学特点

9例患儿均存在16p11.2区域的大片段缺失，9例患儿缺失片段大小为398～906 kb，见表1。经查询UCSC数据库，9例患儿缺失基因数为23～33个，具体基因如表2所示。病例5为父源性来源，病例2、病例9 变异为母源性来源，但病例2 母亲无癫痫病史，其片段缺失来源验证如图1 所示（经qPCR 技术验证）。结合缺失片段大小、变异类型、位置，各数据库及16p11.2 遗传学特性，9 例患儿的16p11.2缺失的变异评级均为致病性变异。

图1 病例2 患儿与父母的16p11.2 区域杂合缺失qPCR 验证示意图 经qPCR 验证，母亲存在KIF22、PRRT2、TBX6等基因的缺失（这几个基因散在分布在16p11.2区域），与患儿缺失了相同基因。

表2 16p11.2微缺失患儿缺失区域所含基因

3 讨论

本研究结果显示，16p11.2 微缺失在儿童癫痫中的检出率为4.5%（9/200），高于既往研究人群的检出率（0.5%），也高于其在神经精神发育疾病中的检出率（0.3%～0.7%）。也有大样本研究指出16p11.2 微缺失在中国癫痫患儿中发生率可高达16.7%，这表明16p11.2 微缺失相关性癫痫在癫痫患儿中有一定的检出率，除16p11.2 外，1q21.1、 2p16.3、 15q11.2、 15q13.1、 16p11.2、22q11.2 等CNVs 也是癫痫的遗传学病因及危险因素，故在癫痫患儿中，加强CNVs筛查将有助于明确癫痫的遗传学病因。

9例患儿均为3～10月龄的婴儿，结合蒋萍等所报道的1 例以癫痫发作为首发的16p11.2 微缺失患儿发病年龄为8月龄，葛婷等报道的16p11.2缺失综合征癫痫诊断年龄为5 月龄，蔺朋武等报道的2 例16p11.2 微缺失综合征癫痫发病年龄分别为4 月龄、2 d，这提示16p11.2 微缺失相关癫痫多在出生1年内的婴儿期发病。本研究中9例患儿癫痫的发作形式表现为局灶性发作，部分进展为GTCS，多数表现为丛集性发作。本研究未能捕捉到患儿发作期脑电图，蒋萍等的病例报道中其发作期脑电图主要表现为局灶起源并迅速扩展到全导，与本研究在临床上观察到的局灶性发作进展成GTCS的癫痫发作形式是相一致的。本研究中患儿的发作间期脑电图为局灶性或多灶性放电，但并不影响患儿的背景脑电活动，同时发病时无生长发育落后，无神经系统阳性体征，头颅MRI及脑脊液无异常，且对奥卡西平、丙戊酸、左乙拉西坦等抗癫痫药物反应良好。Shinawi 等的研究也曾指出16p11.2 微缺失患儿的癫痫发作易被抗癫痫药物控制，部分在儿童期缓解或发作减轻。研究表明散发性16p11.2 微缺失患儿的癫痫发作多表现为药物反应性婴儿癫痫，且对奥卡西平及丙戊酸等反应良好，这与16p11.2中的

PRRT2

基因（基因点位置为chr16：29812192_29815919；OMIM：602066）功能缺失有关，在癫痫致病基因中，

PRRT2

基因功能缺失与婴儿药物反应性惊厥、家族性婴儿药物反应性癫痫关系密切。总而言之，16p11.2 微缺失相关癫痫可能是药物反应性的癫痫；但也有少部分为难治性癫痫，该类患儿多伴有生长发育落后或孤独症谱系障碍、肥胖等其他表型。16p11.2 区域有超过35 个基因，根据UCSC 数据库查询结果，包括

KIF22

基因、

CORO1A

基因、

TBX6

基因、

ALDOA

基因、

PRRT2

基因、

CDIPT

基因、

SPN

基因、

MAZ

基因、

TAOK2

基因、

MVP

基因等基因，其功能缺失可引起致病性变异，主要与认知障碍、孤独症谱系障碍、精神分裂症及癫痫等临床表型有关，而神经系统的临床表型所占的比例最高（39.7%）。

PRRT2

基因功能丢失与癫痫发作相关性大。本研究中9 例16p11.2缺失片段大小为398～906 kb，16p11.2 区域对单倍体剂量不足敏感，均为致病性变异。其中6 例患儿为新发的16p11.2微缺失，病例2、病例9变异来源于母亲，病例5为父性来源。研究表明非新发性16p11.2 缺失多为母源性，但也可为父源性。本研究中仅病例2 患儿为母源性且无癫痫家族史，这种子代与亲代表型的差异与16p11.2缺失综合征临床表型异质性高且有外显不全有关，其外显率约46.8%。综上所述，16p11.2 微缺失相关癫痫多在婴儿期发病，发作形式可表现为丛集性局灶运动性发作，部分进展为GTCS，发作间期脑电图为局灶或多灶性痫样放电，癫痫发作易被抗癫痫药物控制，可在儿童期缓解或发作减轻，多数为药物反应性癫痫，也有少部分为难治性癫痫，故其远期预后及共患病，仍应进一步追踪随访。16p11.2 微缺失具有单倍体剂量不足敏感及外显不全等遗传学特性，16p11.2 区域包含多个可编码蛋白质基因，其中

PRRT2

基因功能丢失与癫痫发作最为紧密。本研究结果揭示了儿童癫痫的一种少见遗传学病因，本研究所用的基于NGS 的CNVs 分析技术对CNVs具有一定预测性价值，但基于NGS的CNVs分析技术有一定的假阳性率及假阴性率，必要时使用比较基因组杂交、单核苷酸多态性-微阵列比较基因组杂交技术、染色体拷贝数变异测序、多重连接探针扩增技术等技术进行验证。