引用本文： 彭凱, 李花, 歐陽梅. PIGA 基因突變所致早發性癲癇性腦病一例 . 癲癇雜志, 2018, 4(4): 314-318. doi: 10.7507/2096-0247.20180051 復制
癲癇性腦病（Epileptic encephalopathies, EE）是指頻繁癲癇發作和癲癇樣放電造成的進行性神經功能障礙或退化，如語言、認知、感覺及運動，且這些認知行為損害隨著癲癇的持續存在而不斷加重，它是一組癲癇疾患的總稱，包括早發性肌陣攣腦病（Early myoclonic epileptic encephalopathy，EMEE）、大田原綜合征（Ohtahara syndrome，OS）、嬰兒惡性游走性部分性癲癇（Malignant migrating partial seizures in infancy, MMPSI）、West 綜合征及 Dravet 綜合征[1]。早發性癲癇性腦病 (Early-onset epileptic encephalopathies, EOEE) 的特點是在生命的前 6 個月發生頑固性痙攣，嚴重腦電圖 (EEG) 異常，神經發育遲緩。新生兒期發作次數較多。基于人群的研究表明，新生兒的癲癇發作發生率為每活產 0.1%～0.3%[2, 3]。某些癲癇發作是難以控制的，并將最終演變成 EOEE[4]。部分 EOEE 病因與遺傳相關，已有包括 SCNA1 在內的多個基因可導致這一疾病，X 連鎖 PIGA 基因突變導致 EOEE 病例國外已有相關報道，而國內罕見相關報道。現報道 2016 年 3 月廣東三九腦科醫院癲癇中心收治的一例 EOEE 患兒，分析其臨床發作形式、EEG 檢查、頭顱磁共振成像（MRI）以及實驗室檢查結果等資料，并通過二代測序 panel 方法檢測患兒及其父母的基因。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
患兒 男，2 歲 3 月齡（2015 年 9 月 6 日）。既往史：精神運動發育嚴重遲緩。個人史：孕 3 產 3，母親孕時年齡 37 歲，孕 37 周因胎動少，剖宮產，否認產傷、窒息史。生長發育遲滯，3 個月能抬頭，目前能翻身，能短時間坐。家族史：患者哥哥 4 個月時出現癲癇發作，具體發作類型不詳，1 歲左右去世，姐姐身體健康。患兒出生后 6 個月齡內出現抽搐發作，表現為雙眼右偏或左偏，有時伴有右側或左側肢體抽搐，持續約 2～4 min 自行緩解，發作頻率由每日 2～3 次逐漸增多至每日十余次。24 h 視頻腦電圖（VEEG）（圖 1）示：彌漫性慢波增多，雙后頭部癲癇樣放電，發作期右側肢體強直-陣攣性發作（(TCS），EEG 示發作型，左半球。曾先后予苯巴比妥、丙戊酸鈉、左乙拉西坦、水合氯醛、托吡酯治療，效果欠佳。出現兩次癲癇持續狀態：6～7 月齡出現兩次持續狀態，表現為雙眼一側偏斜（具體不詳），同側肢體抽搐，繼之四肢抽搐，持續時間 20 min 及 1 h。11 月齡在我院行生酮飲食治療（4∶1），近 1 年無發作，1 歲 10 月齡自行減托吡酯再次出現一次癲癇持續狀態，14 h VEEG（圖 2 ）示：彌漫性慢波增多，未見正常生理節律，發作期：① 右側凝視→右側強直陣攣→復雜運動，EEG 示發作型左半球棘慢波；② 左側凝視→左側強直陣攣→復雜運動，EEG 示發作型右半球棘慢波。予藥物對癥處理后好轉，目前近 5 個月無發作。頭顱 MRI（圖 3）示：① 生后 6 個月：透明隔囊腫形成；② 生后 1 歲 4 個月：大腦發育不全（白質偏少、白質變性、胼胝體發育不良、彌漫性腦萎縮），透明隔囊腫形成；③ 生后 1 歲 10 月：大腦發育不全（白質偏少、白質變性、胼胝體發育不良、彌漫性腦萎縮），透明隔囊腫形成。血、尿代謝篩查未見異常。
1.2 研究方法
經患兒家長知情同意后，分別留取患兒及父母 EDTA 抗凝血各 2 mL，進行二代測序。
2 結果
基因二代測序結果分析患兒全外顯子及父母基因驗證發現，患兒 PIGA 基因在 c241.C>T（編碼區 241 號核苷酸由 C 變成 T）的核苷酸變異，為錯義突變，受檢者其父未見變異，其母該點為雜合子，證實為 X 連鎖遺傳（圖 4）。
圖1
患兒出生后 6 個月視頻腦電圖
Figure1.
After 6 months of birth, the video-EEG
圖2
患兒出生后 1 歲 10 個月視頻腦電圖
Figure2.
Vedio-EEG of Children 1 year and 10 months after birth
圖3
患兒出生后 6 個月、1 歲 4 個月及 1 歲 10 個月頭顱核磁共振
a. T2 FLAIR 及 T2 軸位明隔間腔形成；b. T2 FLAIR 及 T2 軸位雙側大腦半球白質偏少，雙側側腦室周圍示片狀長 T2 異常信號影，FLAIR 序列呈高信號，幕上腦溝、腦裂及腦池增寬，以雙側額顳葉明顯，透明隔間腔形成，胼胝體明顯變細；c. 雙側大腦半球白質偏少，雙側側腦室周圍示片狀長 T2 異常信號影，FLAIR 序列呈高信號，幕上腦溝、腦裂及腦池增寬，以雙側額顳葉明顯，透明隔間腔形成，胼胝體明顯變細，情況同前
Figure3. MRI of 6 months, 1 year 4 months and 1 year 10 months after birtha. MRI T2 FLAIR and T2 axial compartment luminal formation; b. T2 FLAIR and T2 axis bilateral cerebral hemispheres white matter is less, showing signs of long T2 abnormal signals around the lateral ventricles. FLAIR sequence showing high signal, supratentorial sulcus, brain fissures and cisterns widening, bilateral frontal temporal lobes prominent, and transparent compartments forming. The corpus callosum was significantly thinner; c. White matter in both cerebral hemispheres was less, the long T2 abnormal signals appeared around the bilateral lateral ventricles, the FLAIR sequence showed high signal, the supratentorial sulcus, brain fissures, and the cisterna were widened. Obvious bilateral frontal temporal lobe, transparent compartment cavities formed, the corpus callosum became thin, the same situation as before
圖4
患兒及其父母、姐姐 PIGA 基因檢測結果
a. 患兒
a.
3 討論
EOEE 是一種生后 6 個月內起病的罕見疾病，其診斷主要依據臨床特點，主要特征為頻繁強直痙攣發作和 EEG 提示游走性部分性發作, 發作頻率逐漸增加, 最終發展為持續性發作。臨床發作與 EEG 放電在時間與部位上密切相關, 發作間期可表現為多種 EEG 異常。病因多為腦結構異常，如巨腦回畸形、多微腦回畸形、局灶性皮質發育不良、腦穿通畸形、腦萎縮、橄欖體-齒狀核發育不良等[5, 6]。
隨著影像學的發展，越來越多的腦結構性異常可被診斷，有少量非酮癥高血糖癥相關的遺傳代謝疾病導致 EOEE 的報道。本例患兒 5 月齡起病，發作形式為左側強直陣攣或右側強直陣攣，且發作頻繁，具有明顯的精神運動發育遲緩，符合 EOEE 的診斷，遺傳代謝相關檢測未見明顯異常，病因不明，而近年來與癲癇相關的遺傳學發展迅速，早期采用微陣列技術對基因拷貝數變異如微缺失以及復制等進行研究，已經能檢測出部分導致癲癇基因[7]。二代基因測序技術，包括全基因組測序與全外顯子測序技術的應用，大大加速了遺傳性癲癇的檢出率，可通過二代測序技術發現 EOEE 新的致病突變[8]。
本例患兒采用基因二代測序技術在受檢者 PIGA 基因在 c241.C>T（編碼區 241 號核苷酸由 C 變成 T）的核苷酸變異，該變異 81 號氨基酸為 Arg 變為 Cys，為錯義突變，該變異導致蛋白質功能受到影響，受檢者其父未見其變異，其母點為雜合子，該變異致病性尚未見文獻報道（所參考數據庫 HGMD pro 及 PubMed），該變異不屬該于多態性變化，在人群極低（所參考數據庫 1000Genomes），PIGA 為 X 連鎖遺傳方式。
據研究所示，有 8 種基因突變（PIGA, PIGM, PIGN, PIGV, PIGL, PIGO, PIGT, PGAP2）參與糖基磷脂醇（Glycosyl-phosphatidyl-inositol，GPI）受體的生物合成，GPI 受體是一種嵌入在細胞質膜上的糖脂結構，與多種多發先天性畸形、智力落后和癲癇發作相關[9-15]。
PIGA 基因突變導致 EOEE 在國外文獻中有相關研究，有研究對 172 例 EOEE 患者進行全外顯子測序，共發現 6 例 PIGA 突變患者，用流式分析 PIGA 突變的結果，該研究確定了 4 個 PIGA 基因突變引起 EOEE，包括早期肌陣攣性腦病、West 綜合征和未分類的 EOEE。患者血粒細胞的流式顯示 GPI 錨定蛋白（GPI-APs）的表達減少。GPI-APs 在缺乏 GPI 的 JY5 細胞中的表達提示強啟動子 PIGA 能表達 GPI-APs，而弱啟動子 PIGA 則不能，進而提示 PIGA 突變表型不是一成不變的。PIGA 的突變表型可以分為兩種類型，嚴重和不嚴重的，這與突變引起的 GPI-APs 下降程度有關。嚴重的表現包括肌陣攣和不對稱抑制爆發的 EEG，多種畸形（面部畸形），在特定區域髓鞘化延遲。不嚴重的表現為智力落后和癲癇而無面部畸形[16]。
本例患兒無明顯面部畸形及髓鞘化延遲的影像學改變，屬于不嚴重的 PIGA 突變表型，可能與 GPI 受體下降程度不大有關，但患兒反復癲癇發作，多種抗癲癇藥物 (AEDs) 治療無效，予生酮飲食治療后，目前控制 1 年余無發作，生長發育較前進步，生酮飲食對藥物難治性 EOEE 是一種有效治療方法，國外也有相關個案報道，一例 PIGA 突變致 EOEE 患兒，有癲癇家族史，4 月齡及 6 月齡有癲癇持續狀態，AEDs 治療，但仍有 3～6 次/d 的強直性發作，在患兒 10 月齡時，加用了生酮飲食療法，1 個月后癲癇發作完全停止。生酮飲食治療 PIGA 突變引起的癲癇發作機制未明，癲癇發作可能與細胞內 γ-氨基丁酸（GABA）的損耗有關，而生酮飲食能使 GABA 的合成及釋放加[17]。
綜上所述，EOEE 臨床表型及病因復雜，對于病因不明的患兒可行遺傳檢測，明確有無 PIGA 基因及相關基因突變，有助于評估病情并且及明確病因，X 連鎖 PIGA 基因突變導致可導致 EOEE，本文報道了一例新發突變位點，且 EOEE 多為藥物難治性癲癇，AEDs 效果欠佳時可考慮行生酮飲食治療。
癲癇性腦病（Epileptic encephalopathies, EE）是指頻繁癲癇發作和癲癇樣放電造成的進行性神經功能障礙或退化，如語言、認知、感覺及運動，且這些認知行為損害隨著癲癇的持續存在而不斷加重，它是一組癲癇疾患的總稱，包括早發性肌陣攣腦病（Early myoclonic epileptic encephalopathy，EMEE）、大田原綜合征（Ohtahara syndrome，OS）、嬰兒惡性游走性部分性癲癇（Malignant migrating partial seizures in infancy, MMPSI）、West 綜合征及 Dravet 綜合征[1]。早發性癲癇性腦病 (Early-onset epileptic encephalopathies, EOEE) 的特點是在生命的前 6 個月發生頑固性痙攣，嚴重腦電圖 (EEG) 異常，神經發育遲緩。新生兒期發作次數較多。基于人群的研究表明，新生兒的癲癇發作發生率為每活產 0.1%～0.3%[2, 3]。某些癲癇發作是難以控制的，并將最終演變成 EOEE[4]。部分 EOEE 病因與遺傳相關，已有包括 SCNA1 在內的多個基因可導致這一疾病，X 連鎖 PIGA 基因突變導致 EOEE 病例國外已有相關報道，而國內罕見相關報道。現報道 2016 年 3 月廣東三九腦科醫院癲癇中心收治的一例 EOEE 患兒，分析其臨床發作形式、EEG 檢查、頭顱磁共振成像（MRI）以及實驗室檢查結果等資料，并通過二代測序 panel 方法檢測患兒及其父母的基因。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
患兒 男，2 歲 3 月齡（2015 年 9 月 6 日）。既往史：精神運動發育嚴重遲緩。個人史：孕 3 產 3，母親孕時年齡 37 歲，孕 37 周因胎動少，剖宮產，否認產傷、窒息史。生長發育遲滯，3 個月能抬頭，目前能翻身，能短時間坐。家族史：患者哥哥 4 個月時出現癲癇發作，具體發作類型不詳，1 歲左右去世，姐姐身體健康。患兒出生后 6 個月齡內出現抽搐發作，表現為雙眼右偏或左偏，有時伴有右側或左側肢體抽搐，持續約 2～4 min 自行緩解，發作頻率由每日 2～3 次逐漸增多至每日十余次。24 h 視頻腦電圖（VEEG）（圖 1）示：彌漫性慢波增多，雙后頭部癲癇樣放電，發作期右側肢體強直-陣攣性發作（(TCS），EEG 示發作型，左半球。曾先后予苯巴比妥、丙戊酸鈉、左乙拉西坦、水合氯醛、托吡酯治療，效果欠佳。出現兩次癲癇持續狀態：6～7 月齡出現兩次持續狀態，表現為雙眼一側偏斜（具體不詳），同側肢體抽搐，繼之四肢抽搐，持續時間 20 min 及 1 h。11 月齡在我院行生酮飲食治療（4∶1），近 1 年無發作，1 歲 10 月齡自行減托吡酯再次出現一次癲癇持續狀態，14 h VEEG（圖 2 ）示：彌漫性慢波增多，未見正常生理節律，發作期：① 右側凝視→右側強直陣攣→復雜運動，EEG 示發作型左半球棘慢波；② 左側凝視→左側強直陣攣→復雜運動，EEG 示發作型右半球棘慢波。予藥物對癥處理后好轉，目前近 5 個月無發作。頭顱 MRI（圖 3）示：① 生后 6 個月：透明隔囊腫形成；② 生后 1 歲 4 個月：大腦發育不全（白質偏少、白質變性、胼胝體發育不良、彌漫性腦萎縮），透明隔囊腫形成；③ 生后 1 歲 10 月：大腦發育不全（白質偏少、白質變性、胼胝體發育不良、彌漫性腦萎縮），透明隔囊腫形成。血、尿代謝篩查未見異常。
1.2 研究方法
經患兒家長知情同意后，分別留取患兒及父母 EDTA 抗凝血各 2 mL，進行二代測序。
2 結果
基因二代測序結果分析患兒全外顯子及父母基因驗證發現，患兒 PIGA 基因在 c241.C>T（編碼區 241 號核苷酸由 C 變成 T）的核苷酸變異，為錯義突變，受檢者其父未見變異，其母該點為雜合子，證實為 X 連鎖遺傳（圖 4）。
圖1
患兒出生后 6 個月視頻腦電圖
Figure1.
After 6 months of birth, the video-EEG
圖2
患兒出生后 1 歲 10 個月視頻腦電圖
Figure2.
Vedio-EEG of Children 1 year and 10 months after birth
圖3
患兒出生后 6 個月、1 歲 4 個月及 1 歲 10 個月頭顱核磁共振
a. T2 FLAIR 及 T2 軸位明隔間腔形成；b. T2 FLAIR 及 T2 軸位雙側大腦半球白質偏少，雙側側腦室周圍示片狀長 T2 異常信號影，FLAIR 序列呈高信號，幕上腦溝、腦裂及腦池增寬，以雙側額顳葉明顯，透明隔間腔形成，胼胝體明顯變細；c. 雙側大腦半球白質偏少，雙側側腦室周圍示片狀長 T2 異常信號影，FLAIR 序列呈高信號，幕上腦溝、腦裂及腦池增寬，以雙側額顳葉明顯，透明隔間腔形成，胼胝體明顯變細，情況同前
Figure3. MRI of 6 months, 1 year 4 months and 1 year 10 months after birtha. MRI T2 FLAIR and T2 axial compartment luminal formation; b. T2 FLAIR and T2 axis bilateral cerebral hemispheres white matter is less, showing signs of long T2 abnormal signals around the lateral ventricles. FLAIR sequence showing high signal, supratentorial sulcus, brain fissures and cisterns widening, bilateral frontal temporal lobes prominent, and transparent compartments forming. The corpus callosum was significantly thinner; c. White matter in both cerebral hemispheres was less, the long T2 abnormal signals appeared around the bilateral lateral ventricles, the FLAIR sequence showed high signal, the supratentorial sulcus, brain fissures, and the cisterna were widened. Obvious bilateral frontal temporal lobe, transparent compartment cavities formed, the corpus callosum became thin, the same situation as before
圖4
患兒及其父母、姐姐 PIGA 基因檢測結果
a. 患兒
a.
3 討論
EOEE 是一種生后 6 個月內起病的罕見疾病，其診斷主要依據臨床特點，主要特征為頻繁強直痙攣發作和 EEG 提示游走性部分性發作, 發作頻率逐漸增加, 最終發展為持續性發作。臨床發作與 EEG 放電在時間與部位上密切相關, 發作間期可表現為多種 EEG 異常。病因多為腦結構異常，如巨腦回畸形、多微腦回畸形、局灶性皮質發育不良、腦穿通畸形、腦萎縮、橄欖體-齒狀核發育不良等[5, 6]。
隨著影像學的發展，越來越多的腦結構性異常可被診斷，有少量非酮癥高血糖癥相關的遺傳代謝疾病導致 EOEE 的報道。本例患兒 5 月齡起病，發作形式為左側強直陣攣或右側強直陣攣，且發作頻繁，具有明顯的精神運動發育遲緩，符合 EOEE 的診斷，遺傳代謝相關檢測未見明顯異常，病因不明，而近年來與癲癇相關的遺傳學發展迅速，早期采用微陣列技術對基因拷貝數變異如微缺失以及復制等進行研究，已經能檢測出部分導致癲癇基因[7]。二代基因測序技術，包括全基因組測序與全外顯子測序技術的應用，大大加速了遺傳性癲癇的檢出率，可通過二代測序技術發現 EOEE 新的致病突變[8]。
本例患兒采用基因二代測序技術在受檢者 PIGA 基因在 c241.C>T（編碼區 241 號核苷酸由 C 變成 T）的核苷酸變異，該變異 81 號氨基酸為 Arg 變為 Cys，為錯義突變，該變異導致蛋白質功能受到影響，受檢者其父未見其變異，其母點為雜合子，該變異致病性尚未見文獻報道（所參考數據庫 HGMD pro 及 PubMed），該變異不屬該于多態性變化，在人群極低（所參考數據庫 1000Genomes），PIGA 為 X 連鎖遺傳方式。
據研究所示，有 8 種基因突變（PIGA, PIGM, PIGN, PIGV, PIGL, PIGO, PIGT, PGAP2）參與糖基磷脂醇（Glycosyl-phosphatidyl-inositol，GPI）受體的生物合成，GPI 受體是一種嵌入在細胞質膜上的糖脂結構，與多種多發先天性畸形、智力落后和癲癇發作相關[9-15]。
PIGA 基因突變導致 EOEE 在國外文獻中有相關研究，有研究對 172 例 EOEE 患者進行全外顯子測序，共發現 6 例 PIGA 突變患者，用流式分析 PIGA 突變的結果，該研究確定了 4 個 PIGA 基因突變引起 EOEE，包括早期肌陣攣性腦病、West 綜合征和未分類的 EOEE。患者血粒細胞的流式顯示 GPI 錨定蛋白（GPI-APs）的表達減少。GPI-APs 在缺乏 GPI 的 JY5 細胞中的表達提示強啟動子 PIGA 能表達 GPI-APs，而弱啟動子 PIGA 則不能，進而提示 PIGA 突變表型不是一成不變的。PIGA 的突變表型可以分為兩種類型，嚴重和不嚴重的，這與突變引起的 GPI-APs 下降程度有關。嚴重的表現包括肌陣攣和不對稱抑制爆發的 EEG，多種畸形（面部畸形），在特定區域髓鞘化延遲。不嚴重的表現為智力落后和癲癇而無面部畸形[16]。
本例患兒無明顯面部畸形及髓鞘化延遲的影像學改變，屬于不嚴重的 PIGA 突變表型，可能與 GPI 受體下降程度不大有關，但患兒反復癲癇發作，多種抗癲癇藥物 (AEDs) 治療無效，予生酮飲食治療后，目前控制 1 年余無發作，生長發育較前進步，生酮飲食對藥物難治性 EOEE 是一種有效治療方法，國外也有相關個案報道，一例 PIGA 突變致 EOEE 患兒，有癲癇家族史，4 月齡及 6 月齡有癲癇持續狀態，AEDs 治療，但仍有 3～6 次/d 的強直性發作，在患兒 10 月齡時，加用了生酮飲食療法，1 個月后癲癇發作完全停止。生酮飲食治療 PIGA 突變引起的癲癇發作機制未明，癲癇發作可能與細胞內 γ-氨基丁酸（GABA）的損耗有關，而生酮飲食能使 GABA 的合成及釋放加[17]。
綜上所述，EOEE 臨床表型及病因復雜，對于病因不明的患兒可行遺傳檢測，明確有無 PIGA 基因及相關基因突變，有助于評估病情并且及明確病因，X 連鎖 PIGA 基因突變導致可導致 EOEE，本文報道了一例新發突變位點，且 EOEE 多為藥物難治性癲癇，AEDs 效果欠佳時可考慮行生酮飲食治療。
