周昀箐 王翠錦 王英燕 陳 麗 禹永春 王紀(jì)文

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海兒童醫(yī)學(xué)中心（上海 200127）；2.復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院（上海 200032）

無(wú)腦回-巨腦回畸形是一種罕見(jiàn)的腦畸形，由胚胎發(fā)育過(guò)程中的神經(jīng)元遷移缺陷引起。患兒通常表現(xiàn)為嚴(yán)重的精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩和難治性癲癇。目前已發(fā)現(xiàn)病因與孕期感染、放射性接觸及多種基因變異等相關(guān)。無(wú)腦回-巨腦回畸形的病因?qū)W及合并難治性癲癇的治療選擇是臨床待解決的問(wèn)題，既往國(guó)內(nèi)報(bào)道較少。本研究分析無(wú)腦回-巨腦回畸形患兒的臨床表現(xiàn)及遺傳學(xué)特征，總結(jié)治療及效果，探索基因型-表型關(guān)聯(lián)及遺傳學(xué)病因。

1 臨床資料

2014 年1 月至2020 年3 月在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海市兒童醫(yī)學(xué)中心就診，經(jīng)頭顱磁共振成像（MRI）確診的無(wú)腦回-巨腦回畸形患兒共60例，男30 例、女30 例，起病年齡2 天至14 歲，中位年齡4 個(gè)月。56 例（93.3%）1 歲內(nèi)起?。缓喜Ⅲ@厥發(fā)作50 例（83.3%），其中嬰兒痙攣癥30例、大田原綜合征1例、非綜合征類(lèi)癲癇性腦病16 例、局灶性癲癇1 例、熱性驚厥2例，無(wú)驚厥發(fā)作、僅以運(yùn)動(dòng)或語(yǔ)言發(fā)育落后就診10例（16.7%）。癲癇發(fā)作類(lèi)型為單一發(fā)作形式34例，其中單一痙攣發(fā)作18 例、單一強(qiáng)直陣攣發(fā)作7 例、單一局灶性發(fā)作9例；合并2種以上發(fā)作形式16例，6例痙攣發(fā)作合并局灶性發(fā)作、3 例痙攣發(fā)作合并強(qiáng)直發(fā)作及局灶性發(fā)作、2例局灶性發(fā)作合并強(qiáng)直陣攣發(fā)作、2例痙攣發(fā)作合并局灶性發(fā)作及肌陣攣發(fā)作、1例強(qiáng)直發(fā)作合并局灶性發(fā)作、1例痙攣發(fā)作合并肌陣攣發(fā)作、1例痙攣發(fā)作合并強(qiáng)直發(fā)作及強(qiáng)直-痙攣發(fā)作。最常見(jiàn)的發(fā)作類(lèi)型是痙攣發(fā)作，共 31例（62.0%）。

患兒影像學(xué)檢查顯示單純巨腦回45例（75.0%），單純無(wú)腦回4 例（6.7%），巨腦回合并無(wú)腦回11 例（18.3%）；45例單純巨腦回畸形中，廣泛性巨腦回24例、局灶性巨腦回21例（半球8例、額部2例、額頂部1例、額顳部3例、額顳頂部5例、顳部1例、顳頂枕部1例）。見(jiàn)圖1。

50 例合并驚厥發(fā)作的無(wú)腦回-巨腦回患兒，2 例熱性驚厥未用抗癲癇藥物；余48 例均使用了抗癲癇藥物治療，其中11 例使用1種抗癲癇藥物，12 例使用2種抗癲癇藥物，25例使用3種及以上抗癲癇藥物。托吡酯是使用最多的藥物，共30例患兒使用，無(wú)發(fā)作及發(fā)作減少50%以上的6 例。31 例發(fā)作類(lèi)型為痙攣發(fā)作的患兒，其中10例曾使用促皮質(zhì)素（Corticotropin，ACTH）治療，2例治療后無(wú)發(fā)作，2例發(fā)作減少；12例使用氨己烯酸治療，其中1 例無(wú)發(fā)作，4 例發(fā)作減少。丙戊酸和左乙拉西坦也是使用較多的藥物，均為23例，各有2例治療后無(wú)發(fā)作。5例使用奧卡西平治療的患者中2 例無(wú)發(fā)作。10 例使用氯硝西泮的患者中僅1例無(wú)發(fā)作。1例患兒使用了拉莫三嗪治療后無(wú)發(fā)作。苯巴比妥和硝西泮治療效果較差，使用后患兒發(fā)作均無(wú)明顯改善。

圖1 患兒頭顱MRI

除藥物治療外，5 例患兒行癲癇手術(shù)治療，術(shù)前均存在藥物難治性癲癇。2 例患兒頭顱MRI示右額局灶性巨腦回，表現(xiàn)為局灶性發(fā)作；其中1 例生后45 天起病，丙戊酸、左乙拉西坦治療無(wú)效，2歲時(shí)行右額切除術(shù)后隨訪1年無(wú)發(fā)作；另1例2歲起病，多種抗癲癇藥物治療無(wú)效，4歲行右額切除術(shù)后隨訪4年無(wú)發(fā)作。1例左側(cè)半球巨腦回患兒生后10天起癲癇發(fā)作，表現(xiàn)為強(qiáng)直發(fā)作及局灶性發(fā)作，予多種抗癲癇藥物治療無(wú)效，8 月齡行半球切除術(shù)后隨訪5 月無(wú)發(fā)作。1 例患兒頭顱MRI示右側(cè)半球巨腦回，生后40天起痙攣發(fā)作，丙戊酸、奧卡西平治療無(wú)效，13 月齡行迷走神經(jīng)刺激術(shù)后隨訪22 個(gè)月無(wú)發(fā)作。1 例廣泛性巨腦回患兒4 月齡起痙攣發(fā)作，使用ACTH 等多種藥物治療無(wú)效，1歲行迷走神經(jīng)刺激術(shù)、1 歲半行胼胝體切開(kāi)術(shù)后發(fā)作 好轉(zhuǎn)。

50例合并驚厥發(fā)作的患兒隨訪時(shí)間1.5個(gè)月至5年，1例廣泛性巨腦回患兒4.5月齡起痙攣發(fā)作，丙戊酸、托吡酯治療無(wú)效，6 月齡時(shí)因重癥肺炎死亡，2 例熱性驚厥及16例癲癇患兒（18/50，36.0%）發(fā)作控制，31 例（31/50,62.0%）發(fā)作未得到有效控制。60 例患兒中僅1例14歲起病的患兒智力運(yùn)動(dòng)發(fā)育無(wú)異常，表現(xiàn)為局灶性癲癇，頭顱MRI示右側(cè)額顳頂巨腦回，奧卡西平治療有效，隨訪3年無(wú)發(fā)作，成績(jī)中等，無(wú)運(yùn)動(dòng)障礙；其余59 例患兒存在不同程度的認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言發(fā)育落后或倒退。

經(jīng)監(jiān)護(hù)人簽署知情同意，醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，對(duì)45 例患兒及其父母進(jìn)行全基因組測(cè)序。采集患兒及其父母外周血2 mL，置于含乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝試管，充分混勻；取200 μL全血，使用QIAampDNA Blood Mini Kit 試劑盒（Qiagen，德國(guó)）提取基因組DNA，用NanoDrop 2000 分光光度計(jì)對(duì)所提DNA定量。采用高通量測(cè)序進(jìn)行致病基因鑒定。取3 μg患兒的基因組DNA經(jīng)M220型核酸打斷儀（美國(guó)Covaris公司）處理后得到150～200 bp 的DNA 片段，采用SureSelect 試劑盒（美國(guó)Agilent 公司）制備測(cè)序文庫(kù)。使用HiSeq 2500 System（Illumina，美國(guó)）行高通量測(cè)序。將得到的DNA 序列變異包括單核苷酸變異（single nucleotide variation，SNP）和插入缺失（insertion deletion，InDel）位點(diǎn)與人類(lèi)參考基因組比對(duì)。應(yīng)用Ingenuity 軟件對(duì)變異進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)1 例TUBA1A基因存在c.1204C＞T變異，4例PAFAH1B1基因存在變異，分別為c.569-10 T＞C、c.337 C＞T、c.1002+1G＞A、c.265C＞T。所有變異均為新發(fā)變異，患兒父母未見(jiàn)變異；變異位點(diǎn)均引起蛋白質(zhì)功能的改變，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）分類(lèi)均為致病性突變。

TUBA 1 A基因c.1204 C＞T 錯(cuò)義變異位點(diǎn)所在的密碼子是TUBA 1 A基因變異的熱點(diǎn)區(qū)域。存在c.1204C＞T錯(cuò)義變異的患兒，2月齡時(shí)以驚厥發(fā)作起病，存在多種發(fā)作形式（痙攣發(fā)作、強(qiáng)直發(fā)作、強(qiáng)直-痙攣發(fā)作），伴精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩；頭顱MRI 提示巨腦回-無(wú)腦回畸形及胼胝體發(fā)育不良；曾使用丙戊酸、托吡酯、氨己烯酸、維生素B6治療，仍有反復(fù)驚厥發(fā)作。

存在PAFAH 1 B 1基因變異的4 例患兒，1 例位于第5 號(hào)外顯子的c.265 C＞T 錯(cuò)義變異的患兒，因發(fā)育落后就診，13 月齡時(shí)無(wú)法獨(dú)坐、翻身，頭顱MRI 示廣泛性巨腦回，康復(fù)治療中；1例位于第6號(hào)內(nèi)含子與第7號(hào)外顯子的交界區(qū)域的c.569-10T＞C剪接位點(diǎn)變異的患兒5月齡時(shí)發(fā)現(xiàn)痙攣發(fā)作、局灶性發(fā)作，伴發(fā)育落后，頭顱MRI 示兩側(cè)廣泛性巨腦回，后頭部顯著，使用托吡酯、丙戊酸、氨己烯酸、硝西泮抗癲癇治療，現(xiàn)發(fā)作稀少；1例位于第5號(hào)外顯子的c.337C＞T無(wú)義變異的患兒表現(xiàn)為痙攣發(fā)作，伴發(fā)育落后，頭顱MRI示廣泛性無(wú)腦回-巨腦回畸形，使用丙戊酸、托吡酯抗癲癇治療后仍每日有痙攣發(fā)作；1 例位于第9 號(hào)外顯子與內(nèi)含子的交界區(qū)域的c.1002+1G＞A剪接位點(diǎn)變異的患兒8月齡時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)落后，4歲出現(xiàn)痙攣發(fā)作，頭顱MRI 示兩側(cè)廣泛性巨腦回畸形、后頭部顯著，伴智力、運(yùn)動(dòng)發(fā)育落后，丙戊酸、托吡酯治療后仍有發(fā)作。

2 討論

腦回畸形包括無(wú)腦回、巨腦回和皮質(zhì)下帶狀異位等，是由于在妊娠12 周至24 周的胚胎發(fā)育過(guò)程中神經(jīng)細(xì)胞遷移的缺陷導(dǎo)致的，病因與孕期感染、中毒及基因變異等有關(guān)。無(wú)腦回-巨腦回畸形的發(fā)病率尚不確定，估計(jì)在每百萬(wàn)新生兒11.7至40例之間[1]。無(wú)腦回-巨腦回畸形患兒常表現(xiàn)出明顯的發(fā)育遲緩及難治性癲癇。

無(wú)腦回-巨腦回畸形患兒常合并難治性癲癇。本組病例中約94.0%患兒的癲癇是在出生后第一年內(nèi)發(fā)生的，60.7%的癲癇為藥物難治性癲癇，這與既往發(fā)表的研究數(shù)據(jù)相似[2]。然而，關(guān)于無(wú)腦回-巨腦回畸形患者抗癲癇藥物療效的數(shù)據(jù)很少[3]。有報(bào)道22例與PAFAH1B1/LIS1基因相關(guān)的無(wú)腦回-巨腦回畸形及癲癇發(fā)作患兒，首次發(fā)作主要表現(xiàn)為痙攣發(fā)作，后期部分可轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)ennox-Gastaut綜合征，強(qiáng)直陣攣發(fā)作多見(jiàn)，拉莫三嗪聯(lián)合丙戊酸治療的應(yīng)答率超過(guò)85.0%，這種抗癲癇治療方法可能會(huì)減少癲癇發(fā)作的次數(shù)，從而提高這些患者的整體生活質(zhì)量[4]。本組患兒中僅 1 例存在多種發(fā)作類(lèi)型的患兒聯(lián)合使用了拉莫三嗪，加用拉莫三嗪后癲癇發(fā)作得到了有效控制，提示拉莫三嗪可以作為無(wú)腦回-巨腦回畸形合并難治性癲癇的藥物選擇，但因樣本過(guò)少，需要更多的研究證實(shí)。痙攣發(fā)作是本組患兒最常見(jiàn)的癲癇發(fā)作形式，與其他先前發(fā)表的無(wú)腦回-巨腦回畸形患者隊(duì)列數(shù)據(jù)一致[2]。按嬰兒痙攣的標(biāo)準(zhǔn)一線治療方案，即ACTH 和氨己烯酸，在本組無(wú)腦回-巨腦回畸形患兒中也有一定療效，這與其他研究結(jié)果一致[4-5]。此外，托吡酯是本組患兒中使用最多的藥物，無(wú)發(fā)作率和部分有效率均到達(dá)10%，高于丙戊酸、左乙拉西坦等其他常用的抗癲癇藥物，提示托吡酯也可作為此類(lèi)難治性癲癇的藥物 選擇。

除藥物治療外，本組患兒中5 例還接受了根治性或姑息性癲癇手術(shù)治療，其中4例達(dá)到無(wú)發(fā)作，1例發(fā)作好轉(zhuǎn)。癲癇外科近年來(lái)發(fā)展迅速，但尚沒(méi)有廣泛開(kāi)展，有研究建議藥物難治性癲癇患者都應(yīng)在綜合性癲癇中心進(jìn)行咨詢，使更多合適的患者能從癲癇手術(shù)中受益[6]。最近一項(xiàng)系統(tǒng)性綜述和薈萃分析的結(jié)果表明，癲癇手術(shù)應(yīng)該是符合手術(shù)條件的局灶性藥物難治性癲癇兒童的首選治療方法[7]。本組患兒也表明了癲癇手術(shù)對(duì)無(wú)腦回-巨腦回患者的益處，藥物難治性癲癇患兒有條件均可接受癲癇術(shù)前評(píng)估，存在局灶性病灶可考慮根治性病灶切除術(shù)，廣泛性病灶可選擇姑息性手術(shù)如胼胝體切開(kāi)術(shù)或者迷走神經(jīng)刺激等。雖然癲癇手術(shù)在腦回畸形中的應(yīng)用仍需要更大樣本量的研究，但可作為藥物難治性癲癇的治療選擇。

本組患兒中10 例僅有發(fā)育遲緩表型，提示對(duì)于發(fā)育遲緩的患兒，頭顱MRI 是尋找病因不可或缺的方法。本組患兒中未發(fā)現(xiàn)肌張力不全、震顫等運(yùn)動(dòng)障礙的表型，可能存在家屬未識(shí)別或發(fā)生率較低的 情況。

目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)19 個(gè)無(wú)腦回-巨腦回相關(guān)基因，其中許多與微管結(jié)構(gòu)蛋白或微管相關(guān)蛋白相關(guān)，這些基因包括PAFAH 1 B 1/LIS 1、DCX、ACTB、ACTG1、ARX、CDK5、CRADD、DYNC1H1、KIF2A、KIF 5 C、NDE 1/NDEL 1、TUBA 1 A、TUBA 8、TUBB、TUBB2B、TUBB3、TUBG1、RELN和VLDLR[8]。其中，PAFAH 1 B 1/LIS1和DCX是最常見(jiàn)的無(wú)腦回-巨腦回相關(guān)基因變異。

PAFAH1B1基因也被稱(chēng)為L(zhǎng)IS1基因，位于染色體17 p 13.3，參與細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白介導(dǎo)的核分裂、胞體移位和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。PAFAH1B1基因變異相關(guān)的臨床表型有無(wú)腦回-巨腦回畸形、皮質(zhì)下帶狀異位及Miller-Dieker綜合征，呈常染色體顯性遺傳[8-9]。PAFAH1B1基因變異相關(guān)的無(wú)腦回-巨腦回畸形大多伴難治性癲癇，癲癇發(fā)作常在1歲內(nèi)起病，多表現(xiàn)為嬰兒痙攣癥，部分后期轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)ennox-Gastaut綜合征或不典型的癲癇綜合征，所有的PAFAH1B1/LIS1相關(guān)無(wú)腦回-巨腦回畸形患者都有嚴(yán)重的精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩[4]。本組患兒中4例PAFAH1B1基因變異，臨床表型為廣泛或后頭部顯著的無(wú)腦回-巨腦回畸形、精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、難治性癲癇，其中2 例表現(xiàn)為嬰兒痙攣癥，與既往的報(bào)道基本一致[4]?；蛐?表型研究發(fā)現(xiàn)PAFAH1B1/LIS1基因變異常表現(xiàn)為后頭部更顯著的無(wú)腦回-巨腦回畸形[8]。本組4例PAFAH1B1基因變異患兒的頭顱MRI也表現(xiàn)這個(gè)特征。本組4例PAFAH1B1基因變異患兒的變異類(lèi)型包括，2例剪接位點(diǎn)變異、1例無(wú)義變異及1例錯(cuò)義變異，均為新發(fā)變異，已有文獻(xiàn)報(bào)道[10]。c.569-10 T＞C 變異位于第6 號(hào)內(nèi)含子與第7 號(hào)外顯子的交界區(qū)域，目前已在多個(gè)無(wú)腦回畸形或皮質(zhì)下帶狀異位患者中被檢出[11]；體內(nèi)功能實(shí)驗(yàn)證明該變異會(huì)影響mRNA 的正常剪切，導(dǎo)致7 號(hào)外顯子跳躍，定量分析顯示該變異產(chǎn)生的mRNA 豐度只有野生型的一半[12]。c.1002+1 G＞A 變異位于第9 號(hào)外顯子與內(nèi)含子的交界區(qū)域，即剪接供體點(diǎn)，可能導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄mRNA發(fā)生剪接異常。c.337C＞T變異為無(wú)義變異，可能導(dǎo)致該基因蛋白編碼的提前終止，其下游仍有多個(gè)無(wú)義變異致病的報(bào)道[10]，提示上述變異導(dǎo)致蛋白缺失部分對(duì)功能有重要影響。c.265C＞T錯(cuò)義突變位于第5號(hào)外顯子，可能引起編碼蛋白的功能改變，但尚無(wú)相關(guān)功能學(xué)研究。

TUBA1A是主要的微管蛋白病變基因[13]。TUBA1A相關(guān)的微管病變是常染色體顯性遺傳病，主要由TUBA 1 A的新發(fā)變異引起，占所有無(wú)腦回-巨腦回畸形病例的5%[11]。TUBA 1 A相關(guān)的微管病變臨床表現(xiàn)多樣，主要神經(jīng)影像學(xué)特征包括皮質(zhì)旋轉(zhuǎn)異常、無(wú)腦回-巨腦回畸形和多小腦回，基底節(jié)、胼胝體、內(nèi)囊和小腦也有異常，臨床特征包括全面性發(fā)育遲緩、小頭畸形、癲癇等。本組患兒中發(fā)現(xiàn)1 例TUBA 1 A基因c.1204C＞T錯(cuò)義變異，引起R402C氨基酸改變，該位點(diǎn)是變異熱點(diǎn)，已有多項(xiàng)研究報(bào)道，并進(jìn)行基因型-表型分析及功能研究[14-16]。研究發(fā)現(xiàn)，TUBA1A基因錯(cuò)義突變最常受影響的氨基酸位于R402附近的C-末端區(qū)域，這些變異可導(dǎo)致R 402 的精氨酸替換為半胱氨酸（R402C）、組氨酸（R402H）、亮氨酸（R402L）或絲氨酸（R 402 S），R 402 殘基位于各種微管相關(guān)蛋白或馬達(dá)蛋白的相互作用位點(diǎn)，預(yù)測(cè)其會(huì)影響微管相關(guān)蛋白或馬達(dá)蛋白的結(jié)合[15]。R 402 位點(diǎn)變異占所有報(bào)告的TUBA1A變異的30.0%，體內(nèi)、體外功能實(shí)驗(yàn)均證明，該變異使微管蛋白異二聚體的產(chǎn)量降低，穩(wěn)定性下 降[16]。進(jìn)一步研究證明，影響α-微管蛋白402位（R402）精氨酸的錯(cuò)義變異，可選擇性損害動(dòng)力蛋白的運(yùn)動(dòng)活性，并嚴(yán)重破壞皮質(zhì)神經(jīng)元的遷移[17]?；蛐?表型分析顯示，特定的基因型與某些臨床特征高度相關(guān)，其中R402C錯(cuò)義變異患者大多表現(xiàn)為無(wú)腦回-巨腦回畸形、胼胝體發(fā)育不良、小腦發(fā)育不良[13,18]。本組患兒中的TUBA1A基因R402C變異患兒的頭顱MRI表現(xiàn)為無(wú)腦回-巨腦回及胼胝體發(fā)育不良，與既往報(bào)道相同，進(jìn)一步證實(shí)TUBA 1 A基因R 402 C 變異具有高度相似的臨床表型。

綜上，無(wú)腦回-巨腦回畸形通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育障礙和難治性癲癇，通常在出生一年內(nèi)起病。痙攣發(fā)作患者可能從ACTH 或氨己烯酸中獲益，托吡酯對(duì)部分患者有效，癲癇手術(shù)也能改善發(fā)作及精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育。對(duì)TUBA1A基因及PAFAH1B1/LIS1基因變異所致的巨腦回-無(wú)腦回患者的基因型-表型分析同既往的研究結(jié)果一致。但本組患兒的基因檢測(cè)陽(yáng)性率低，提示病因可能為妊娠期環(huán)境因素或存在仍需探索的新致病基因。