【病例报告】SLC1A2基因变异相关发育性癫痫性脑病1例

学术   健康   2025-01-08 18:02   北京  
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本文刊于: 中华儿科杂志, 2024, 62(12): 1216-1218

DOI: 10.3760/cma.j.cn112140-20240606-00383

作者:何倩倩 邹东方

单位:中国医科大学深圳市儿童医院神经内科

通信作者:邹东方Email:fiesta_zou@163.com

封面图:海天印象   作者:马子喻  女,11岁  上海协和双语学校

摘要


患儿 女,4月龄,因“反复抽搐2个月余,加重3 d”就诊于中国医科大学深圳市儿童医院神经内科。患儿2月龄开始出现癫痫发作,伴全面发育落后,有发育倒退现象,脑电图示高峰节律紊乱伴爆发-抑制,颅脑磁共振成像示全脑萎缩及胼胝体发育不良,家系全外显子组测序提示SLC1A2基因新生杂合变异NM_004171.4:c.254T>G(p.Leu85Arg),确诊为发育性癫痫性脑病41型。经多种抗癫痫发作药物治疗无效,患儿6月龄开始生酮饮食治疗后无癫痫发作,发育较前改善。

患儿 女,4月龄,因“反复抽搐2个月余,加重3 d”2022年5月于中国医科大学深圳市儿童医院神经内科住院。患儿2月龄出现无热抽搐,表现为局灶性发作、成串痉挛发作及强直发作,外院就诊,未予抗癫痫治疗。3月龄门诊就诊,脑电图检查后诊断为“婴儿痉挛症”,予口服托吡酯3.7 mg/(kg·d),共3个月,醋酸泼尼松片1.5 mg/(kg·d),2个月余,治疗后痉挛发作频次减少,期间未调整药量。入院前3 d患儿无明显诱因抽搐加重,痉挛发作频率和持续时间均增加,局灶性发作及强直发作无明显变化。患儿系其母第4胎第3产,足月自然出生,出生体重3 550 g,母孕期健康,生后无窒息、抢救史。生后10余 d俯卧位可短暂抬头,2月龄可竖头片刻。父母健康,非近亲婚配,兄长(5、4岁)均健康。母第3胎自然流产(原因不详),否认癫痫及其他遗传性疾病家族史。


入院体格检查:体温36.7 ℃,呼吸28次/min,脉搏128次/min,身高65 cm,体重7.45 kg,头围43.3 cm(同龄同性别儿童 P 90P 97)。神志清楚,正常面容,营养良好,全身皮肤未见异常色素斑块,前囟平软,瞳孔等大等圆,心、肺、腹查体无异常。目光无交流,不会抬头、翻身,不看人,不能逗笑。四肢肌力4级,肌张力偏高,余神经系统查体正常。脊柱无畸形,外生殖器未见异常。


辅助检查:血、尿常规,肝、肾功能,甲状腺功能,血氨、乳酸,血、尿串联质谱等均未见异常。颅脑磁共振成像检查未见异常。脑电图示弥漫性ð波发放,睡眠周期无法分辨,可见高峰节律紊乱伴爆发-抑制( 图1 );视觉诱发电位大致正常,听觉诱发电位左侧听阈轻度增高。


图1  发育性癫痫性脑病41型患儿5月龄脑电图 A:清醒期监测到各导联大量低中幅不规则、对称弥漫性1.5~3.0 Hz慢波活动,枕顶、后颞区较多不规则尖棘慢波发放;B:睡眠期检测到高峰节律紊乱伴暴发抑制现象


遗传学检查:家系全外显子组测序示患儿SLC1A2基因杂合变异,NM_004171.4:c.254T>G(p.Leu85Arg),经Sanger测序验证及家系来源分析( 图2 ),为新生错义变异,父母均未携带,临床表型无异常。据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)指南标准判为可能致病(PS2+PM2_Supporting+PP3+PM5)。未检测到小片段插入缺失、拷贝数变异和其他染色体异常。


注:箭头示变异位点

图2  发育性癫痫性脑病41型患儿及父母SLC1A2基因测序图 患儿携带SLC1A2基因c.254T>G新生杂合变异,父母均无该位点变异

诊疗及随访情况:结合患儿临床表现及基因检测结果,诊断为发育性癫痫性脑病41型(developmental and epileptic encephalopathy-41,DEE41)。依据患儿癫痫发作形式、脑电图结果及发育表现,可诊断为婴儿癫痫性痉挛综合征,入院后予托吡酯5 mg/(kg·d)、促肾上腺皮质激素[4 U/(kg·d)分2次肌内注射,共使用14 d,醋酸泼尼松续贯治疗1个月余],氯硝西泮0.03 mg/(kg·d)、丙戊酸钠30 mg/(kg·d)治疗,仍有反复发作。6月龄予生酮饮食联合鸡尾酒疗法(维生素B 1 100 mg/d、维生素B 2 50 mg/d、维生素B 6 20 mg/d、维生素B 12 10 mg/d、维生素C 0.1 g/d、维生素E 100 mg/d、辅酶Q10 20 mg/d和左卡尼汀5 ml/d)治疗后癫痫发作逐渐缓解。6月龄颅脑磁共振成像可见全脑萎缩,9月龄颅脑磁共振成像示双侧大脑弥漫性脑萎缩进展,胼胝体发育不良,双侧基底节区、胼胝体膝部可见异常信号,1岁3月龄颅脑磁共振成像示大脑弥漫性脑萎缩进展,伴幕上脑室扩张,基底节区及胼胝体膝部异常信号消失( 图3 )。患儿随访至1岁6月龄时头围44 cm(< P 3),体重10.5 kg,可竖头90°,仰卧牵拉头能跟随,能翻身,坐位全前倾,可注视刺激物,灵敏性不足,不能追听追视,不能逗笑,咿呀发音,0~6岁儿童行为发育评估量表显示大运动、精细运动、适应能力、语言及社会行为5个维度得分明显落后于正常同龄儿。末次随访时间至2024年4月,患儿2岁3月龄,已1年9个月余未再出现癫痫发作,脑电图、颅脑磁共振成像表现基本同1岁3月龄。


图3  发育性癫痫性脑病41型患儿颅脑磁共振成像结果 A、B:3月龄T1加权成像(A)、T2加权成像(B),未见明显异常;C、D:6月龄T1加权成像(C)、T2加权成像(D),可见双侧大脑半球脑沟、脑裂增宽,脑室扩大,提示全脑萎缩伴脑白质髓鞘化延迟;E:9月龄T1加权成像,示全脑萎缩;F:9月龄扩散加权成像(DWI),示双侧基底节区及胼胝体膝部异常信号,胼胝体发育不良;G:1岁3月龄T1加权成像,示双侧大脑弥漫性脑萎缩较前进展,伴幕上脑室扩张;H:1岁3月龄DWI,示基底节区及胼胝体膝部异常信号消失

讨论


DEE41是一类与SLC1A2基因变异相关的发育性癫痫性脑病,多于生后6个月内起病,随年龄增长生长发育严重迟缓甚至出现倒退现象,有多种癫痫发作类型,伴明显的肌阵挛及强直性痉挛发作,可有视觉障碍,影像学可见脑萎缩、大脑髓鞘化不良、胼胝体菲薄 [ 1 ] 。本例患儿符合DEE41临床特点。家系全外显子组测序提示患儿存在SLC1A2基因杂合变异,第254位核苷酸T被替换为G,导致第85号氨基酸由亮氨酸变为精氨酸,为新生错义变异,ACMG评级为可能致病。SLC1A2基因定位于染色体11p13,包含11个外显子 [ 2 ] ,编码由573个氨基酸组成的兴奋性氨基酸转运蛋白2(excitatory amino acid transporter 2,EAAT2) [ 3 ] 。EAAT2是溶质载体1家族5种结构不同的高亲和力谷氨酸转运蛋白中最丰富的亚型,由跨膜结构域(transmembrane domains,TM)1~8和两个螺旋发夹环(helical hairpins,HP)1与HP2组成,其中TM3、TM6-8、HP1和HP2形成转运结构域包含所有底物结合位点,TM1、TM2和TM4-5组成外围保护支架被称为支架结构域,有助于转运结构域功能的表达 [ 2 ] 。EAAT2广泛分布于整个大脑的星形胶质细胞,调控机制复杂,与Na +、K +、Ca 2+、腺苷等多种物质相关。EAAT2利用Na +/K +-ATP酶协同转运3个Na +和1个H +同时逆向转运1个K +过程中产生的能量,将胞外的谷氨酸转运到胞质中,经γ-谷氨酰胺循环转化储存于突触囊泡,当神经冲动传导至突触末梢,电压门控Ca 2+通道开放,胞内Ca 2+浓度迅速增加,触发囊泡出胞,谷氨酸被大量释放到突触间隙激活突触后膜的谷氨酸受体,该转运途径可清除中枢神经系统突触间隙近90%的谷氨酸 [ 2 , 4 ] 。EAAT2表达和功能障碍时,突触间隙的谷氨酸不能被及时清除,造成谷氨酸兴奋性毒性,引起癫痫发作。本例与既往文献报道的6种SLC1A2基因错义变异所致蛋白质变异体包括Gly82Arg、Leu85Pro、Leu85Arg、Pro289Arg和Val318Leu,其中Gly-82和Leu-85残基位于EAAT2的TM2结构域,Pro-289残基位于TM5结构域,相关变异主要影响支架结构域功能 [ 5 ] ,Val-318残基位于TM6结构域,变异可影响转运结构域功能 [ 6 ] 。位于TM2、TM5支架结构域的变异体临床症状均较重,经多种药物治疗效果不佳 [ 1 ] ,本例变异体Leu85Arg位于TM2结构域,症状基本同已报道病例,提示破坏支架结构域的正常表达,可能显著降低EAAT2的功能。Val318Leu变异体位于TM6转运结构域,该变异患儿起病时间较晚,临床表型较轻,单一抗癫痫发作药物治疗就能很好地控制癫痫发作,推测位于转运结构域的变异比位于支架结构域的变异对EAAT2的表达和功能影响更小 [ 7 ] 。有研究发现 [ 1 ] ,野生型SLC1A2基因转染细胞表现出完全正常的谷氨酸转运活性,SLC1A2变异基因转染细胞的谷氨酸摄取显著降低,野生型SLC1A2基因和SLC1A2变异基因一起转染时,转染细胞的谷氨酸转运活性降低到50%以下,表明SLC1A2变异基因通过显性负效应机制减少但不完全破坏SLC1A2基因的功能表达,使显性和隐性变异之间存在临床表型的差异。Kovermann等 [ 8 ] 在对模型小鼠的研究中证明Gly82Arg和Leu85Pro变异将影响容积依赖性阴离子通道(volume regulated anion channel,VRAC)的氨基酸残基,使其扩大孔径以允许L-谷氨酸通过;Pro289Arg变异则减少L-谷氨酸的摄入,增加VRAC的阴离子电流,这3个变异均可增强VRAC活性,引起神经元过度兴奋。Qu等 [ 5 ] 在动物实验中发现钙库操纵的Ca 2+内流(store-operated Ca 2+entry,SOCE)通路作为非兴奋性神经细胞的主要Ca 2+调节机制,Gly82Arg、Leu85Pro、Pro289Arg 3个变异均可能干扰内质网中SOCE机制的功能表达,抑制SOCE通路可能抑制癫痫发作。本例患儿经生酮饮食治疗达到癫痫无发作,发育较前改善。生酮饮食是难治性癫痫的常见治疗方法,多不饱和脂肪酸作用机制是目前被认可的假说之一 [ 9 ] 。生酮饮食治疗过程中产生的多不饱和脂肪酸能直接抑制电压门控性Na +和Ca 2+通道,激活脂质敏感的K +通道,增强Na +/K +-ATP酶活性,从而促进EAAT2及时清除细胞外谷氨酸,阻止神经元过度兴奋,达到控制癫痫发作的效果。总之,DEE41起病早,预后差,临床症状大多较重且缺乏特异性,生酮饮食治疗可能有效,早期识别并启动生酮饮食治疗可能改善预后。

参考文献(略)


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