摘要
第一部分儿童遗传性癫痫的临床特点及基因结果分析 目的: 总结并分析考虑为遗传性癫痫患儿的临床特征及预后随访信息,并进一步对患儿本人及其父母进行家系全外显子测序(Trioswholeexomesequencing,TriosWES),了解遗传性癫痫相关的基因突变及突变类型,分析不同因素和基因突变检出率之间的关系,为早期精准识别、诊断及治疗遗传性癫痫提供参考依据。 方法: 收集2019年4月至2022年9月在遵义医科大学附属医院就诊考虑为遗传性癫痫患儿的相关资料。详细记录患儿性别,癫痫初次发作年龄,癫痫发作形式,个人史,出生史,癫痫相关家族史,有无热敏感因素,收集相关辅助检查资料包括血常规、生化检测、视频脑电图(Videoelectroencephalogram,VEEG)结果、头颅磁共振成像(Magneticresonanceimaging,MRI)结果、发育水平,是否抗发作治疗及其疗效等结果。每3-6个月进行1次随访,所有的项目随访时间至少1年。收集患儿及其父母的静脉血液样本2ml进行TriosWES并应用Sanger测序对可能致病的单核苷酸变异(Singlenucleotidevariation,SNV)及小片段插入-缺失(Insertion-Deletion,Indel)进行验证。根据临床表型并结合美国医学遗传学与基因组学会(AmericanCollegeofMedicalGeneticsandGenomics,ACMG)指南评估基因突变后的致病性。采用SPSS18.0软件进行相关数据分析,比较不同因素和基因突变检出率之间的关系。 结果: 1.本研究共纳入85例考虑为遗传性癫痫的患儿,其中男性患儿46例,女性患儿39例,男女比例为1.18:1。初次惊厥发作年龄从2天至12岁,初次起病月龄中位数为11,43例(50.6%)患儿在1岁以内起病。 2.85例癫痫患儿中,局灶性发作62例,强直发作17例,痉挛发作10例,肌阵挛发作4例,失张力发作1例,失神发作1例,肌阵挛-失张力发作1例,两种及两种发作形式以上14例(16.5%)。 3.85例癫痫患儿中,77例(90.6%)患儿VEEG存在异常放电,44例(51.8%)患儿存在不同程度的发育落后;19例(22.3%)患儿有热敏感诱发癫痫发作因素;15例(17.6%)患儿头颅MRI异常;12例(14.1%)患儿有癫痫相关家族史;2例(2.4%)患儿出生史异常。 4.85例癫痫患儿中,79例(92.9%)患儿进行抗发作治疗,按照Engel分级进行疗效评估,其中I级(无发作)69例(84.8%)、II级3例(3.8%)、III级3例(3.8%)、IV级6例(7.6%),总体有效率为92.4%。 5.85例癫痫患儿中,30例(35.2%)患儿共检测出32种致病性或可能致病性变异。检测到的基因突变中4种为CNV;28种为SNV,排名前2的变异为SCN1A基因、PRRT2基因,大多数与编码离子通道的基因相关。 6.发育水平和基因突变检出率之间差异有统计学意义(Plt;0.05);性别、个人史、出生史、癫痫相关家族史、癫痫初次发作年龄、热敏感因素、视频脑电图、头颅影像学与基因突变检出率之间差异均无统计学意义(Pgt;0.05)。 结论: 1.癫痫患儿的发育情况和基因突变检出率具有一定的相关性,发育落后的患儿基因突变检出率更高。 2.大多数基因突变和编码离子通道的基因相关,可为癫痫的精准治疗提供依据。 3.本研究大多数遗传性癫痫治疗效果良好,80%以上的患者经抗发作治疗后可完全无发作。 第二部分FRMPD4导致X连锁癫痫的初步研究 目的: 探究FRMPD4基因与表型关系之间联系,进一步研究FRMPD4基因与癫痫之间的关系,了解潜在的FRMPD4基因生理病理学致痫机制,为基因研究提供临床证据,为证实基因的致病性及癫痫精准治疗提供依据。 方法: 对第一部分未明确病因的55例患者进行表型聚类分析发现了3例表型类似、携带FRMPD4基因突变的癫痫患者,这3例患者来自3个不相关联的家庭。通过中国癫痫基因1.0平台在3个无关联的家庭中匹配到了另外3例表型类似、同样具有FRMPD4基因突变的癫痫患者。我们对上述6例患者的临床特点及基因结果进行了相关分析,根据基因时间与空间表达差异性、组织表达差异性,设计出不同的分析模式,对FRMPD4导致X连锁癫痫进行初步研究。接着使用I-MutantV.3.0软件(http://gpcr.biocomp.unibo.it/cgi/predictors/I-Mutant3.0/I-Mutant3.0.cgi)预测氨基酸突变后蛋白质稳定性变化,使用自由能稳定性变化值(DDG,kcal/mol)定量评估蛋白质稳定性变化,使用Grantham值评估氨基酸突变后蛋白质稳定性变化,使用Varcards软件(http://varcards.biols.ac.cn)预测基因突变后的有害性,使用UniProt数据库(https://www.uniprot.org/uniprot/)对突变位点进行保守性分析。 结果: 我们发现了6例男性癫痫患者含有6种FRMPD4基因错义突变,包括c.1636Cgt;T(p.Leu546Phe),c.2641Ggt;A(p.Val881Met),c.2800Cgt;T(p.Arg934Cys),c.2816Cgt;T(p.Thr939Ile),c.3061Tgt;C(p.Tyr1021His)及c.3623Tgt;C(p.Phe1208Ser),上述突变国内外相关文献未见报道。6例患者癫痫发作时期为新生儿期至成年期,首次发作年龄从2天到25岁不等,无特殊外貌。所有的患者出生史均无异常,父母非近亲结婚,无相关惊厥或癫痫家族史,仅有1名患者伴有智力障碍(Intellectualdisability,ID),其头颅MRI表现为胼胝体发育不全(Agenesisofthecorpuscallosum,ACC),其余5名患者的智力、运动发育和头颅MRI结果均正常。上述6种突变位点均位于FRMPD4蛋白3个主要的结构域外,多种软件预测突变为有害性突变并且预测突变后会降低蛋白质的稳定性。所有的突变在多种物种间高度保守并在gnomAD数据库中极低的频率出现或者不出现。6例患者在经过抗发作治疗后均无癫痫发作,对抗发作药物反应良好,进一步分析发现位于非结构域的错义突变更易导致癫痫,而无义突变更易导致精神发育障碍伴颅脑结构异常。 结论: 1.FRMPD4基因可能是新的癫痫候选基因。 2.FRMPD4蛋白损伤程度与临床表型之间存在一定的相关性。 3.FRMPD4基因突变相关癫痫可使用广谱抗发作药物进行治疗,对药物反应性良好。