趙 敏劉 方

1.山東省單縣中心醫(yī)院兒科；2.山東省單縣中醫(yī)院（山東單縣 274300）

無腦回畸形患兒的臨床表現(xiàn)及基因分析

趙 敏1劉 方2

1.山東省單縣中心醫(yī)院兒科；2.山東省單縣中醫(yī)院（山東單縣 274300）

目的探討無腦回畸形患兒的臨床特征及其致病基因。方法回顧分析2例無腦回畸形患兒的臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及基因檢測結(jié)果，并復習相關(guān)文獻。結(jié)果2例無腦回畸形患兒均為男性，分別為7個月、3歲4個月。均以癲癇發(fā)作入院，發(fā)作時意識喪失。實驗室檢查無明顯異常；腦電圖均提示有癲癇波；頭部MRI均提示無腦回畸形?；蚍治霭l(fā)現(xiàn)，1例患兒的PAFAH1B1基因存在IVS3-1G＞A雜合突變，功能分析證實該位點突變導致mRNA水平外顯子4缺失，患兒父母均未見突變；另1例患兒PAFAH1B1基因存在c.274A＞G突變（p.K92E），其父母未見異常，該突變未見報道。結(jié)論無腦回畸形患兒可能合并癲癇發(fā)生，PAFAH1B1基因突變是導致無腦回畸形的常見原因。

無腦回畸形；PAFAH1B1基因； 基因檢測

無腦回畸形以及巨腦回畸形均屬于不同程度大腦發(fā)育畸形，是由于神經(jīng)元移行異常導致[1]。臨床上根據(jù)病因以及腦回的數(shù)量等特點把無腦回畸形分為5種類型[2]。該疾病發(fā)病率大約為1/（13 000～20 000），常伴有癲癇、智力低下、運動障礙以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病，預(yù)后多數(shù)較差[3]。隨著精準醫(yī)學的發(fā)展，國內(nèi)外均有研究發(fā)現(xiàn)，部分無腦回畸形患兒可檢測到PAFAH1B1、DCX、ARX以及TUBA1A等基因存在異常[4]。本研究總結(jié)分析單縣中心醫(yī)院診治的2例無腦回畸形患兒的臨床資料，并對相關(guān)文獻進行復習，討論該病的臨床表現(xiàn)及遺傳學特點，進一步提高臨床醫(yī)師對該疾病的認識。

1 臨床資料

例1，男，7個月，因“3天內(nèi)抽搐發(fā)作10余次”入院?；純河谌朐呵?天突發(fā)抽搐，表現(xiàn)表現(xiàn)為雙眼凝視、面色發(fā)紺，口吐白沫，四肢強直，意識喪失，約1～2分鐘左右自行緩解，無發(fā)熱。患兒G2P1，足月順產(chǎn)。母親孕期無異常，既往無特殊疾病史。入院體格檢查：T 36.7 ℃, P 121次/min，R 37次/min；面容正常，神志清楚，雙側(cè)呼吸運動對稱，心臟各聽診區(qū)未聞及雜音，關(guān)節(jié)及四肢活動未見異常；Brudzinkski征陰性，Kernig征陰性。入院后實驗室檢查：血常規(guī)白細胞11.26×109/L，血紅蛋白 111 g/L，紅細胞3.84×1012/L；心肌酶譜、肝腎功能均正常；乳酸2.31 mmol/L；腦電圖顯示高度失律，頻繁部分性發(fā)作；頭部MRI提示無腦回畸形。患兒診斷為嬰兒痙攣、無腦回畸形。

例2，男，3歲4個月。因“無明顯誘因出現(xiàn)抽搐2天”來院就診?；純喊l(fā)作時突然點頭，口唇發(fā)紺，四肢抖動，持續(xù)約數(shù)秒至1分鐘緩解，無發(fā)熱，無吐瀉。既往史無異常。 入院體格檢查：T 37.1℃，P 117次/min，R35次/min；面容正常，神志清楚，未見皮疹，咽無充血，雙側(cè)扁桃體無腫大；頸軟，雙側(cè)呼吸運動對稱，四肢未見異常，活動無受限，各關(guān)節(jié)未見異常，活動無受限；四肢肌力Ⅱ級， Brudzinkski征陰性，Kernig征陰性。入院實驗室檢查：肝腎功能、血氨等均未見異常；腦電圖檢測到成串痙攣發(fā)作；頭部MRI提示腦發(fā)育不良，無腦回畸形。

經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核，患兒家長知情同意后，取2例患兒及其父母外周血各2 mL，委托金域檢驗公司進行疾病相關(guān)基因檢測。利用全血基因組提取試劑盒提取基因組DNA。從GeneBank上獲取基因PAFAH1B1序列，設(shè)計特異性引物擴增相關(guān)基因全部外顯子區(qū)域。 PCR體系為12.5 μL擴增MIX（TaKaRa公司），上下游引物各100 pmol，DNA模板100 ng，無菌水補足到25 μL；在Eppendorf PCR儀上進行擴增，擴增程序為：94 ℃ 3 min；94 ℃ 30 s，55～60 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，共36個循環(huán)；擴增產(chǎn)物進行Sanger法測序分析。

測序結(jié)果顯示，例1患兒的PAFAH1B1基因存在剪接位點IVS3-1G＞A雜合突變；患兒父母在該位點均未見突變（圖1）。該突變?yōu)橐阎闹虏⌒酝蛔?。提取?患兒RNA，反轉(zhuǎn)錄成cDNA以后利用特異性的引物擴增，經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳以后，把不同的片段切膠回收，然后進行測序；結(jié)果顯示存在IVS3-1G＞A雜合突變者除了正常的轉(zhuǎn)錄本以外，還存在外顯子4缺失的轉(zhuǎn)錄本（圖2)，說明該位點突變影響蛋白的功能。例2患兒檢測發(fā)現(xiàn)PAFAH1B1基因存在c.274A＞G雜合突變，導致編碼蛋白的第92位氨基酸由賴氨酸突變?yōu)楣劝彼幔╬.K92E），其父母未見異常(圖3)。利用生物信息學方法分析例2患兒PAFAH1B1基因c.274A＞G（p.K92E）突變是否為致病性突變。SIFT軟件預(yù)測的結(jié)果為0.00（預(yù)測結(jié)果數(shù)值越小越影響蛋白質(zhì)功能）。Polyphen2軟件預(yù)測分數(shù)為1.00（越接近1.00者致病的可能性越大），保守序列分析發(fā)現(xiàn)，不同物種之間的PAFAH1B1基因編碼的蛋白氨基酸（包括第92位賴氨酸）序列十分保守，見圖4，說明該位點維持蛋白的正常功能發(fā)揮重要作用。

明確診斷以后，例1用硝基安定及妥泰口服止痙治療，定期門診檢查及調(diào)整藥物劑量，發(fā)作次數(shù)明顯減少；例2利用奧卡西平（0.3 g/次，bid）控制癲癇發(fā)作，隨訪3個月，藥物控制效果不明顯，發(fā)作頻率未見明顯減少。

圖1 例1患兒PAFAH1B1基因突變分析

圖2 例1患兒剪接位點突變影響mRNA剪接

圖3 例2患兒PAFAH1B1基因突變分析

圖4 不同物種間PAFAH1B1基因編碼蛋白保守序列分析

2 討論

人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常形成需要神經(jīng)元干細胞的生長及分化，以及來自大腦腦室區(qū)及腦室下區(qū)神經(jīng)元準確的移行到目的區(qū)域，并彼此交聯(lián)發(fā)揮正常功能[5]。大腦皮層的多層結(jié)構(gòu)是神經(jīng)元正常移行而形成，否則就會形成神經(jīng)元移行障礙性疾病，導致大腦皮層發(fā)育畸形。依據(jù)病因以及相關(guān)的畸形特點可以將無腦回畸形分為 5種類型：①經(jīng)典型無腦回畸形即Ⅰ型無腦回，②鵝卵石樣無腦回畸形即Ⅱ型，③伴有胼胝體發(fā)育不全的Ⅹ-連鎖無腦回畸形，④光滑腦伴小腦發(fā)育不全以及⑤小腦無腦回畸形[2]。

既往研究發(fā)現(xiàn)，在懷孕期間感染、中毒以及接觸放射線等不良的外界環(huán)境可能在胚胎早期影響神經(jīng)細胞移行導致大腦皮層發(fā)育不良[6]；除外界因素以外，特定的遺傳基因突變也是導致神經(jīng)元移行障礙疾病的重要原因，如PAFAH1B1基因及DCX基因缺陷導致經(jīng)典型無腦回畸形[7]；ARX異常導致X連鎖無腦回畸形伴生殖器異常[8]；TUBA1A基因突變導致無腦回伴小腦發(fā)育不全[9]；FLNA及ARGEF2基因突變導致腦室周圍灰質(zhì)異位等[1]。除生殖細胞突變以外，體細胞突變也可以導致無腦回畸形的產(chǎn)生。Jamur等[10]利用候選基因高通量測序方法檢測大腦皮層發(fā)育畸形的患兒，攜帶基因突變的患兒27例，其中8例為體細胞突變，約占檢出率的30%，因此致病基因Sanger測序陰性患者可能存在體細胞突變。本組2例患兒MRI檢測發(fā)現(xiàn)均為無腦回畸形，且患兒母親孕期未接觸不良的外界環(huán)境，推測患兒可能存在相關(guān)基因異常。

位于17號染色體p13.3區(qū)域的PAFAH1B1基因發(fā)生突變是導致無腦回畸形的常見病因。PAFAH1B1基因編碼一種高度保守的蛋白，相對分子質(zhì)量約為45 000，該蛋白含有3個結(jié)構(gòu)域：N端同源二聚體結(jié)構(gòu)、卷曲螺旋結(jié)構(gòu)及C端的WD40重復序列。研究證實，該蛋白在細胞的分化及神經(jīng)元移行過程中發(fā)揮重要功能[11]。目前國內(nèi)外報道的PAFAH1B1基因突變大約有165種（HGMD database），其中以點突變以及大片段的缺失突變?yōu)橹鳌１疚睦?患兒檢測到PAFAH1B1基因存在IVS3-1G＞A雜合突變，該突變導致基因轉(zhuǎn)錄過程中外顯子4缺失；例2患兒發(fā)現(xiàn)PAFAH1B1基因存在c.274A＞G雜合突變（p.K92E），該位點未見報道，生物信息學分析及保守序列分析發(fā)現(xiàn)該位點在不同的物種間保守，可能為致病性突變。

綜上所述，無腦回畸形是一種嚴重的神經(jīng)元移行障礙疾病，患者一般發(fā)病較早，臨床表現(xiàn)及MRI檢測有一定的特征。結(jié)合患者臨床特點、基因檢測能夠進一步幫助確診及分型。此外本研究發(fā)現(xiàn)了一個新的導致無腦回畸形的PAFAH1B1基因突變，豐富了

PAFAH1B1基因突變數(shù)據(jù)庫，為相關(guān)研究提供了一定參考。

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The clinical manifestations and genetic analysis of lisencephaly in children

ZHAO Min1, LIU Fang2(1. Shanxian Central Hospital, Shanxian 274300, Shandong, China; 2. Shanxian Hospital of Traditional Chinese Medicine, Shanxian 274300,Shandong, China)

ObjectiveTo explore clinical characteristics and pathogenic gene of lisencephaly.MethodsThe clinical manifestation, laboratory examination and gene detection results of lisencephaly in two children were analyzed retrospectively,and relevant literature were reviewed.ResultsTwo male children with lisencephaly are at ages of 7 months, and 3 years and 4 months respectively. Both of them were admitted to hospital due to epilepsy and loss of consciousness at the time of attack.There was no obvious abnormality in laboratory examination. Both of their EEG indicated epileptic wave. Cranial MRI showed lissencelphaly. Gene analysis showed that there was a heterozygous mutation of IVS3-1G＞A inPAFAH1B1gene in a child, which resulted in the deletion of exon 4 in mRNA level by functional analysis. No mutations were found in the parents of the child.The other one had c.274A＞G mutation (p.K92E) inPAFAH1B1gene, which has not been reported before, and his parents were normal.ConclusionPatients with lissencelphaly may combine with epilepsy, and thePAFAH1B1gene mutation is the common cause.

lissencelphaly;PAFAH1B1gene; gene detection

2016-12-14)

(本文編輯：蔡虹蔚)

10.3969/j.issn.1000-3606.2017.07.011