遗传性癫痫伴热性惊厥附加症家系基因型与临床表型相关性研究

发布时间：2017-12-23 18:13

本文关键词：遗传性癫痫伴热性惊厥附加症家系基因型与临床表型相关性研究　出处：《南方医科大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：遗传性癫痫伴热性惊厥附加症(Genetic epilepsy with febrile seizures plus, GEFS+)是从全面性癫痫伴热性惊厥附加症(Generalized epilepsy with febrile seizures plus,GEFS+)衍化来的概念。全面性癫痫伴热性惊厥附加症是Scheffer等人于1997年在研究一个热性惊厥大家系中首先总结的一种癫痫综合征。全面性癫痫伴热性惊厥附加症与其他的癫痫综合征不同,其诊断并不局限于个体,是一个以家系为整体进行诊断的癫痫综合征。Scheffer首先归纳其发作表型谱包括：最常见的热性惊厥(febrile seizure, FS),其次是热性惊厥附加症(febrile seizure plus, FS+),表现为热性惊厥的年龄超过6岁和／或出现无热的全面性强直阵挛发作；其他表现包括FS+伴有其他全面性发作(如FS+伴有失神、肌阵挛或者失张力等),少见的表型如肌阵挛站立不能性癫痫(myoclonic-astatic epilepsy,MAE)。进一步的基础研究发现GEFS+是呈常染色体显性遗传,表型异质性和遗传异质性极高。随后,通过众多的GEFS+家系的分析和报道,不断完善其发作谱,现认为还包括FS+伴部分性发作、婴儿严重肌阵挛性癫痫(severe myoclonic epilepsy of infancy, SMEI),又名Dravet综合征(Dravet syndrom)。由于全面性发作和部分性发作在不同家系,家系不同成员或同一成员中同时并存,因此全面性癫痫伴热性惊厥附加症的命名也受到挑战。2008年始,最早提出GEFS+定义的Scheffer将GEFS+中字母G代表的Generalized换为Genetic,即遗传性癫痫伴热性惊厥附加症(Genetic epilepsy with febrile seizures plus, GEFS+), GEFS+这一概念的范围进一步扩大,覆盖了更多与FS相关的遗传性癫痫,甚至已经扩大到所有与热性惊厥有关的遗传性癫痫。目前国际抗癫痫联盟已认可遗传性癫痫伴热性惊厥附加症的命名,其共有的特点是都有热性惊厥发作家族史,但伴随的其他癫痫发作类型则有所差异,从单一到复杂、轻微到严重。2009年,Scheffer提出GEFS+家系至少要有2名患者符合GEFS+发作谱,有的家系可能仅表现为FS一种表型,即单纯FS家系也被并入到GEFS+范畴。与热相关的惊厥的发病机制研究主要有三个方面,第一：温度对离子通道的影响。第二：热性介质白细胞介素(Interleukin-1β,IL-1β)的作用,第三：遗传因素与热性惊厥的关系非常密切。GEFS+发病是遗传因素和外部环境共同作用的结果,与发热相关的惊厥的基因研究主要针对编码钠离子通道、γ-氨基丁酸(GABA)受体、白介素的基因。目前与遗传性癫痫伴热性惊厥附加症相关的离子通道蛋白亚单位基因主要有SCN1A、SCN1B、GABRG2、GABRD,分别编码电压门控钠离子通道α1、β1亚单位和配体门控氯离子通道GABAA受体γ2、6亚单位。最早证实基因突变与GEFS+致病有关是1998年在GEFS+患者中发现SCN1B基因突变。2000年首次在GEFS+患者中发现SCN1A基因错义突变,2001年分别发现SCN2A、GABRG2基因错义突变,2004年证实GABRD与GEFS+有关,2009年在SCN9A基因发现错义突变。其中编码Nav1.1的基因SCN1A突变是引起遗传性和散发性癫痫最常见的因素。不同的抗癫痫药物作用于不同的离子通道。钠离子通道调控的是中枢神经兴奋性突触,作用于电压门控性钠通道的抗癫痫药有卡马西平、奥卡西平、拉莫三嗪、苯妥英钠、托吡酯、拉科酰胺、唑尼沙胺、非氨酯、卢非酰胺,另外丙戊酸钠、加巴喷丁对钠通道的作用效果尚无定论。抑制性突触由GABA能离子通道调控,作用于GABA的抗癫痫药有苯二氮卓类、苯巴比妥、丙戊酸钠、托吡酯、加巴贲丁、氨已烯酸、非氨酯、噻加宾,另外左乙拉西坦对GABA作用尚无定论。理论上某种通道病变,应用作用于该通道的药物治疗有效,但临床上通道突变和药物反应性的关系也表现出相反的一面,通道突变可能改变通道的激活、失活、关闭等状态,使原作用于该通道的药物失效甚至发作加重。了解通道的状态,根据个体发病机制选择合适的抗癫痫药治疗。基因型与药物反应关系的研究结果将帮助我们决定该选用何种抗癫痫药或避免选用何种抗癫痫药。 [对象和方法] 1.对象：收集2010年～2013年在广东省人民医院门诊及住院部确诊的GEFS+家系17个,选取200例健康人群为正常对照组,对照组无神经系统疾病的症状和体征,无相关疾病家族史。所有研究对象或其法定监护人均签署知情同意书,研究获得广东省人民医院伦理委员会批准。 2.临床资料：对家系成员进行详细的病史采集、体格检查,完善长程视频脑电图、头颅MRI等检查。建立详细资料库,包括年龄,性别,发作的相关资料(首次发作的年龄、发作的类型、首次发作是否与发热性疾病相关、随后的各种发作类型、频率),精神运动发育初步评估,神经系统症状和体征,脑电图和头颅影像学资料,服药情况,治疗效果,家族史,个人史、既往史等,并绘制家系图谱。家系受累成员发作类型根据ILAE2010年的癫痫发作和癫痫综合征分类标准进行诊断。 3.方法 (1)视频脑电监测：将病人安置于安静无干扰的单人病房,采用NICOLETONE脑电图扫描仪,按照10/20系统单、双极放置电极。进行各种诱发试验(睁闭眼、闪光刺激、睡眠诱发),实时监测24小时内各项活动、发作情况及脑电情况。每次记录均由两名专业医师判断结果。 (2)MRI扫描检查：MRI序列采用飞利浦MR扫描仪,Philip Achieva3.0T超导磁共振成像系统,所有患者行横断位快速自旋回波T2WI、T1WI以及横断位、冠状位、矢状位自旋回波T1WI增强检查。MRI结果均由两名专业医师判断结果。 (3)采集GEFS+家系成员78例和健康对照人群200例外周静脉血样5mL,EDTA抗凝,提取基因组DNA (QIAamp DNA Mini Kit试剂盒).。 (4)应用PCR产物Sanger测序技术对78例家系成员血标本进行SCN1A、 GABRG2、GABRG2、GABRD基因所有外显子检测。设计PCR扩增引物,从NCBI数据库查找出目的基因(SCN1A、SCN1B、GABRG2、GABRD)的cDNA序列,然后在UCSC数据库(http://genome.ucsc.edu/)查找出4个基因全部外显子、内含子序列,并确定其外显子和内含子的分界,运用Primer3.0软件在线设计目的片段引物。PCR反应扩增目的基因,纯化PCR产物,纯化产物进行测序反应,测序产物进行纯化与变性,应用ABI3730测序仪进行测序,分析测序结果,并与基因标准序列进行比对,确定可能的突变位点后,扩增200例健康对照者相关基因片断进行比对,排除该位点的基因多态性。如确定为突变位点,结合密码子、氨基酸表进一步明确碱基改变是否导致编码氨基酸的改变。 (5)分析携带突变患者家系临床资料和基因测序结果,以分析变异遗传方式、遗传路径,分析基因型与表型、基因型与药物治疗效果之间的关系。 [结果] 1.发现了2个GEFS+家系(2/17,11.76%)共5人存在SCNIA基因突变,均为错义突变,突变位点国内外未见报道。 2.SCN1A基因突变的2个GEFS+家系的特点：①家系1的先证者、妹妹、父亲第3外显子存在杂合突变(c.425GA),密码子由TGT变为TAT,其编码氨基酸由半胱氨酸(Cysteine,缩写为Cys或C)变为酪氨酸(Tyrosine,缩写为Tyr或T),该突变为错义突变(C142T)。突变位点位于钠离子通道α亚单位蛋白结构域D I跨膜片段S6,突变位于高度保守区域。先证者和妹妹临床表型为热性惊厥附加症,发作形式为全面性强直阵挛发作,脑电图表现为各区频发尖慢波、棘慢波,服用丙戊酸钠后发作控制,痫样放电抑制。②家系2：先证者、母亲第11外显子存在杂合突变(c.1719CA),密码子由AGC变为AGA,导致编码氨基酸由丝氨酸(Serine,缩写Ser或S)变为精氨酸(Arginine,缩写Arg或R),该突变为错义突变(S573R),该突变位点位于钠离子通道α亚单位蛋白结构域D Ⅳ S5-S6连接环,为孔区内结构,突变位于高度保守区域。先证者表型为热性惊厥附加症伴部分性发作,脑电图表现为左颞频发尖慢波、棘慢波、多棘慢波。该患儿服用奥卡西平后发作频率增加,脑电图无改善,改用左乙拉西坦后发作控制,痫样放电抑制。 3.在1个GEFS+家系(1/17,5.88%)发现SCN1B基因同义突变。在先证者、母亲第3外显子发现杂合变异(c.270GT),密码子由GTG变为GTT,但编码氨基酸不变,仍为缬氨酸(Valine,缩写Val或V),该突变为同义突变(V90V)。先证者为女性,表型为热性惊厥附加症,发作类型为全面性强直阵挛发作(GTCS),予丙戊酸钠治疗,发作控制。 4. GEFS+家系GABRG2、GABRD基因所有外显子未发现突变。 5.在GEFS+家系患者的SCN1A基因发现4个SNP位点(rs7580482,rs2298771,rs150638891,rs150570058)。SCN1B基因发现1个SNP位点(rs3746255)。GABRG2基因发现2个SNP位点(rs11135176,rs211037)。GABRD基因发现1个SNP位点(rs2229110)。 [结论] 1.在17个GEFS+家系中,发现了2个家系共5人存在SCN1A基因杂合错义突变(分别是C142T、S573R位点),该位点国内外未见报道。 2.发现了1个家系共2人存在SCN1B基因杂合同义突变(V90V)位点,该位点国内外未见报道。 3.GABRG2、GABRD基因未发现突变,推测(?)GABRG2、GABRD基因可能不是中国人群GEFS+常见的致病基因。 4. SCN1A基因突变的位置与GEFS+I临床发作类型和药物效果有关。钠通道α亚单位跨膜片段s6错义突变引起全面性发作,丙戊酸钠治疗有效。钠通道a亚单位S5-S6连接环错义突引起部分性发作,奥卡西平治疗无效,左乙拉西坦有效。对指导临床治疗有重要的实用意义。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R742.1;R720.597

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