馬秀偉 辜蕊潔 侯 豫 朱麗娜 梁 明
1.解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心八一兒童醫(yī)院神經(jīng)發(fā)育科(北京 100700);
2.解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心八一腦科醫(yī)院(北京 100700)
多發(fā)先天畸形-肌張力低下-癲癇綜合征(multiple congenital anomalies-hypotonia-seizures syndrome,MCAHS)是一類(lèi)以發(fā)育遲緩、肌張力低下、癲癇發(fā)作、面部以及其他系統(tǒng)畸形等多發(fā)異常為臨床表現(xiàn)的常染色體隱性遺傳病[1-2]。根據(jù)致病基因不同,MCAHS又可以分為MCAHS 1、MCAHS 2、MCAHS 3,分別是由于磷脂酰肌醇多聚糖(phosphatidyl inositol polyglucose,PIG)家族基因PIGN、PIGA、PIGT變異所致。MCAHS1較為罕見(jiàn),2011年首次報(bào)道[1]。現(xiàn)回顧分析1 例通過(guò)臨床及基因檢測(cè)確診的MCAHS 1 患兒的臨床特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果及基因變異特征,并進(jìn)行文獻(xiàn)復(fù)習(xí)。
患兒,男,4月齡,因陣發(fā)性雙眼上翻,發(fā)育落后2月余入院?;純合礕1P1,足月自然分娩,出生體質(zhì)量3 100 g,生后無(wú)窒息,黃疸不明顯。生后1個(gè)月,患兒開(kāi)始出現(xiàn)間斷雙眼上翻,伴有握拳和足趾內(nèi)扣,持續(xù)幾分鐘緩解,每日3~5 次。曾于外院就診,發(fā)現(xiàn)發(fā)育落后、肌張力低下,血尿便常規(guī)、生化、血氨、同型半胱氨酸、甲狀腺功能、血尿遺傳代謝病篩查均未見(jiàn)異常。視頻腦電圖(video-electroencephalogram,VEEG)檢查未見(jiàn)異常。頭顱磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)顯示腦外間隙增寬,白質(zhì)髓鞘化延遲。給與營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)和康復(fù)訓(xùn)練?;純?月齡仍間斷出現(xiàn)雙眼上翻,不能抬頭,不會(huì)翻身,不會(huì)抓握,追視差,追聲差,逗笑差,為進(jìn)一步治療入院?;純?個(gè)月內(nèi)患3次肺炎。父母非近親婚配,身體健康,否認(rèn)遺傳病家族史。體格檢查:體質(zhì)量6 900 g,頭圍41 cm,前囟1.5 cm×1.5 cm,特殊面容(雙側(cè)顳骨距離窄、眼距寬、鼻梁低平、朝天鼻、人中長(zhǎng)、上唇薄、耳廓大);心、肺、腹未見(jiàn)異常;四肢肌力5級(jí),肌張力低下,四肢腱反射對(duì)稱引出,雙側(cè)巴氏征陽(yáng)性。復(fù)查VEEG 示界限性小兒腦電圖,背景節(jié)律慢。視覺(jué)誘發(fā)電位示雙側(cè)P100潛伏期延長(zhǎng)。聽(tīng)覺(jué)誘發(fā)電位示雙耳聽(tīng)通路外周段傳導(dǎo)延遲。心臟、腹部超聲未見(jiàn)異常。
因患兒不明原因發(fā)育遲緩伴有肌張力低下、面容異常,高度懷疑遺傳性疾病,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)及家長(zhǎng)知情同意后,提取患兒及父母外周血DNA,對(duì)患兒進(jìn)行全外顯子加基因組拷貝數(shù)變異(copy number variation,CNV)檢測(cè),對(duì)與臨床癥狀高度相關(guān)的變異位點(diǎn),進(jìn)行患兒及父母Sanger驗(yàn)證。結(jié)果顯示,在患兒PIGN基因(轉(zhuǎn)錄本NM_176787.4)的5號(hào)外顯子、19號(hào)外顯子上分別存在c.343G>C、c.1694G>T變異,均為錯(cuò)義變異,且均為新發(fā)現(xiàn)的變異(HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)未見(jiàn)報(bào)道)。經(jīng)驗(yàn)證,c.343 G>C 變異來(lái)源于母親,c.1694G>T變異來(lái)源于父親,為復(fù)合雜合變異(圖1)。c.343G>C變異會(huì)導(dǎo)致115位的甘氨酸突變?yōu)榫彼幔╬.G115R),該變異位點(diǎn)位于磷酸二酯酶結(jié)構(gòu)域;c.1694G>T變異會(huì)導(dǎo)致565位的精氨酸突變?yōu)榱涟彼幔╬.R 565 L),該變異位點(diǎn)位于PIGN 功能域。兩個(gè)變異位點(diǎn)均為高度保守性氨基酸位點(diǎn),經(jīng)SIFT、polyphen2、Mutationtaster軟件預(yù)測(cè)均為致病性變異,且正常人攜帶頻率極低。根據(jù)美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(The American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)指南,兩個(gè)變異位點(diǎn)判定均為疑似致病性變異(PM1+PM2+PP2+PP3)。
圖1 患兒及父母基因測(cè)序圖
對(duì)患兒外周血樣本及正常同齡人外周血樣本,分別選用FLAER,CD 59 抗體進(jìn)行流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)。通過(guò)前向散射光(forward scatter,F(xiàn)S)以及側(cè)向散射光(side scatter,SS)對(duì)外周血細(xì)胞進(jìn)行分選,對(duì)患兒及正常對(duì)照分選出來(lái)的粒細(xì)胞進(jìn)行FLAER 以及CD 59 抗體陽(yáng)性細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。結(jié)果顯示:相比正常人,患兒粒細(xì)胞表面GPI 錨定蛋白總表達(dá)量有所下降(FLAER降低20%,圖2 B),其中CD 16、CD 24 分別降低了60%和55%(圖 2C、D),而CD58、CD59 無(wú)影響(圖2E、F)。結(jié)果表明:PIGN基因c.343G>C、c.1694G>T復(fù)合雜合變異可能影響PIGN蛋白功能,從而導(dǎo)致GPI錨合成障礙,進(jìn)一步支持在患兒PIGN基因上2處新發(fā)現(xiàn)變異的致病性。
患兒自2 月齡開(kāi)始間斷進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,給予B 族維生素及鼠神經(jīng)生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)治療,6 月齡時(shí)可追視、注視,能逗笑,能抬頭。復(fù)查頭顱MRI顯示腦外間隙略增寬(圖3)。8月齡可翻身,10月齡可獨(dú)坐。隨訪至1 歲5 月齡,叫名字有反應(yīng),雙眼能追人追物,逗笑,會(huì)主動(dòng)抓握,能翻身,能獨(dú)坐,不會(huì)爬,不會(huì)站。體質(zhì)量11 kg,頭圍46 cm,四肢肌張力仍低下。Gesell發(fā)育評(píng)估示:大運(yùn)動(dòng)發(fā)育商(DQ)40、精細(xì)運(yùn)動(dòng)DQ 29、語(yǔ)言DQ 44、個(gè)人社交DQ 42、適應(yīng)性DQ 45?;純河?0月齡時(shí)發(fā)熱(37.8 ℃)伴抽搐1次,表現(xiàn)為雙眼上翻,意識(shí)喪失,四肢強(qiáng)直,節(jié)律性抖動(dòng),持續(xù)約5 分鐘緩解。未應(yīng)用抗癲癇藥物。15 月齡,患兒出現(xiàn)無(wú)熱抽搐,形式為雙眼上翻,凝視,反應(yīng)減低,每次持續(xù)約10 余秒,每天約2、3 次。復(fù)查VEEG 示前、后頭部限局或廣泛性慢波、尖形慢波、棘慢波發(fā)放,右側(cè)前頭部尖慢波、慢波發(fā)放,監(jiān)測(cè)到清醒期1 次不典型失神發(fā)作,同期EEG為廣泛性極高波幅1.5~2.0 Hz棘慢波、慢波陣發(fā)10 余秒,前頭部顯著,放電結(jié)束后動(dòng)作恢復(fù)(圖4)。給與口服丙戊酸鈉抗癲癇治療,患兒發(fā)作控制。
圖2 流式細(xì)胞檢測(cè)圖
圖3 患兒6 個(gè)月頭顱MRI
圖4 患兒1 歲3 個(gè)月VEEG 表現(xiàn)
MCAHS 1 系磷脂酰肌醇多聚糖錨定生物合成N 類(lèi)蛋白編碼基因PIGN基因變異所致,此基因位于18 q 21.33,全長(zhǎng)142 833 bp,包含31 個(gè)外顯子,編碼931 個(gè)氨基酸。PIGN編碼的磷脂酰肌醇多聚糖錨定生物合成N 類(lèi)蛋白主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中表達(dá),主要功能為將磷脂酰肌醇轉(zhuǎn)移到糖基磷脂酰肌醇(glycosylphoshatidylinositol,GPI)錨的第一個(gè)甘露糖上[3]。GPI 錨定功能作為磷脂酰肌醇錨定蛋白在分泌和內(nèi)循環(huán)過(guò)程中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一種功能方式,能夠通過(guò)GPI 與蛋白質(zhì)的錨定形成GPI 錨定蛋白,將蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜表面,從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞黏附以及細(xì)胞表面抗原遞呈以完成細(xì)胞識(shí)別、生長(zhǎng)、分化等重要生命過(guò)程[4-5]。近年來(lái),也有研究表明GPI錨定蛋白對(duì)于神經(jīng)元以及胚胎的正常發(fā)育也起著重要作用[6]。正是由于GPI錨定功能的廣泛影響,遺傳性磷脂酰肌醇缺陷(inherited GPI deficiencies,IGDs)的臨床表型往往復(fù)雜多樣。IGDs 至少有26 個(gè)基因參與了GPI 信號(hào)通路,其中4 個(gè)基因主要參與GPI 錨定蛋白后的重構(gòu),22個(gè)PIG基因參與GPI的合成以及蛋白錨定[7-8],其中的13個(gè)已被報(bào)道與疾病相關(guān),PIGN即為其中之一[8]。因此MCAHS 1 亦為IGDs 中的一種,臨床表型也往往復(fù)雜多樣。
MCAHS1國(guó)內(nèi)外報(bào)道的案例均較少,對(duì)PubMed、EmBase數(shù)據(jù)庫(kù)檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)目前僅有18例報(bào)道,其中國(guó)外17例,國(guó)內(nèi)1例[1-2,9-14],加上本例共計(jì)19例。所有19 例患者均存在發(fā)育遲緩、肌張力低下,18 例存在癲癇、特殊面容等癥狀,部分患者存在眼球震顫(14例)、消化系統(tǒng)(10例)、心血管(6例)以及手足異常(13例)等表現(xiàn),少數(shù)患者還存在泌尿系統(tǒng)(5例)和肺部異常(1 例)。本例患兒臨床與已報(bào)道病例類(lèi)似,表現(xiàn)為特殊面容、發(fā)育遲緩、肌張力低下、癲癇。本例患兒早期出現(xiàn)間斷雙眼上翻,同期兩次VEEG 均未見(jiàn)明顯異常,考慮非癲癇發(fā)作,為眼球異常運(yùn)動(dòng)。癲癇發(fā)作形式在此病沒(méi)有特異性類(lèi)型,可出現(xiàn)熱性驚厥、局灶性發(fā)作、全面強(qiáng)直陣攣發(fā)作、不典型失神發(fā)作等,可出現(xiàn)難治性癲癇。本例患兒出現(xiàn)熱性驚厥和不典型失神發(fā)作,不典型失神發(fā)作經(jīng)VEEG 得以證實(shí),口服丙戊酸鈉發(fā)作控制,建議對(duì)MCAHS 1 患兒定期行VEEG 檢測(cè)以發(fā)現(xiàn)不典型的發(fā)作及評(píng)估抗癲癇效果。頭顱MRI 檢查在MCAHS 1 中可正常,也可出現(xiàn)白質(zhì)發(fā)育落后、小腦發(fā)育不良、腦室增寬等。根據(jù)對(duì)PIGN基因變異表型與基因型的關(guān)聯(lián)性研究,MCAHS 1 臨床表型與所檢測(cè)到的PIGN基因變異對(duì)該基因功能影響的嚴(yán)重性相關(guān),僅當(dāng)PIGN兩處變異均為截?cái)嘧儺悤r(shí),患者才會(huì)表現(xiàn)為多發(fā)畸形[14-15]。因此該臨床差異性可能與本研究中的患者在PIGN基因上的兩處變異均為錯(cuò)義突變,對(duì)PIGN基因功能的影響相對(duì)較小有關(guān)。
由于MCAHS1在臨床表現(xiàn)上存在較強(qiáng)的異質(zhì)性,且報(bào)道較少尚無(wú)明確的診斷標(biāo)準(zhǔn),臨床醫(yī)師對(duì)該病的認(rèn)識(shí)較少,導(dǎo)致對(duì)于該病的臨床診斷往往存在困難。因此,建議針對(duì)臨床表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、肌張力低下、癲癇的患兒,可采用全外顯子測(cè)序技術(shù),從基因?qū)用孑o助或明確診斷。目前PIGN基因共有25個(gè)致病性變異位點(diǎn)被報(bào)道,其中11個(gè)為錯(cuò)義變異,4個(gè)為無(wú)義變異,3 個(gè)為移碼變異,5 個(gè)為剪切位點(diǎn)變異,2 個(gè)為大片段缺失。本例患兒檢測(cè)到的c.343G>C、c.1694G>T復(fù)合雜合變異,分別位于磷酸二酯酶結(jié)構(gòu)域和PigN 功能域,兩個(gè)變異位點(diǎn)經(jīng)SIFT、polyphen2、Mutationtaster等軟件預(yù)測(cè)均為致病性變異,且均位于高度保守性區(qū)域,正常人攜帶頻率極低,經(jīng)ACMG 指南判定,兩個(gè)變異位點(diǎn)均為疑似致病性變異。結(jié)合患兒臨床表現(xiàn),高度符合MCAHS1的臨床特點(diǎn),流式細(xì)胞檢測(cè)發(fā)現(xiàn)患兒粒細(xì)胞表面GPI 錨定蛋白總表達(dá)量有所下降,PIGN基因c.343G>C、c.1694G>T復(fù)合雜合變異可明確為該患者的病因。本例患兒檢測(cè)到PIGN基因兩處變異均未見(jiàn)報(bào)道,進(jìn)一步豐富了PIGN基因的變異譜。
已報(bào)道的MCAHS1患兒大部分預(yù)后不佳,多于3歲之前死亡[1],目前已報(bào)道的患兒存活年齡最高9歲[2]。MCAHS 1 暫無(wú)根治性治療方法,主要以對(duì)癥治療為主,包括康復(fù)訓(xùn)練和控制癲癇等。針對(duì)新生兒進(jìn)行產(chǎn)前篩查以及對(duì)已有過(guò)不明原因難治性癲癇、發(fā)育遲緩的患兒或有相關(guān)家族史的父母進(jìn)行遺傳咨詢與產(chǎn)前篩查,是預(yù)防該疾病的有效方法。與以往報(bào)道的PIGN基因變異導(dǎo)致的MCAHS 1 患者大部分預(yù)后很差有所不同,本例患兒經(jīng)過(guò)康復(fù)訓(xùn)練發(fā)育水平緩慢進(jìn)步,可能與本研究中發(fā)現(xiàn)的兩處變異對(duì)PIGN基因下游功能影響的差異性有關(guān)(流式結(jié)果提示對(duì)粒細(xì)胞表面GPI錨定蛋白表達(dá)總量影響較?。?。
綜上,本例患兒是國(guó)內(nèi)第2例PIGN基因變異導(dǎo)致MCAHS1,通過(guò)對(duì)本例患兒的臨床特點(diǎn)總結(jié)及基因型分析,有助于提高臨床對(duì)MCAHS1的認(rèn)識(shí),以及進(jìn)一步探討PIGN基因型與表型的關(guān)聯(lián)。