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      遺傳性癲癇伴熱性驚厥附加癥發(fā)病年齡及發(fā)作頻率與基因型的關(guān)系

      2012-01-31 02:15:02王夢陽吳立文
      關(guān)鍵詞:熱性家系癲癇

      王夢陽, 林 華, 吳立文

      遺傳性癲癇伴熱性驚厥附加癥發(fā)病年齡及發(fā)作頻率與基因型的關(guān)系

      王夢陽1, 林 華2, 吳立文3

      目的 通過對3個(gè)北方GEFS+家系的基因定位研究,結(jié)合文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)匯總,分析GEFS+家系發(fā)病年齡及發(fā)作頻率與基因型的關(guān)系。方法 采用連鎖分析及DNA測序進(jìn)行基因定位。采用卡方檢驗(yàn)比較SCN1A突變組及無突變組起病年齡及發(fā)作頻率,計(jì)算不同模型預(yù)測SCN1A突變家系的敏感度及特異度。結(jié)果 3個(gè)GEFS+家系均未找到致病基因。數(shù)據(jù)匯總顯示SCN1A突變家系54.8%患者熱性發(fā)作(FS)發(fā)病年齡為12個(gè)月內(nèi),4歲以上僅占1.9%,單次發(fā)作占3.4%,無熱發(fā)作(AFS)患者69.8%發(fā)病于6歲以后,與無SCN1A突變家系差異顯著(P<0.01)。發(fā)作頻率預(yù)測SCN1A突變家系敏感度及特異度分別為81.8%和56.3%。結(jié)論 GEFS+家系具有高度遺傳異質(zhì)性,多數(shù)家系無法找到致病基因。發(fā)作頻率可作為SCN1A突變家系的預(yù)測因子。

      GEFS+;連鎖分析;基因定位;SCN1A

      針對遺傳性癲癇伴熱性驚厥附加癥[1](既往稱全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥,Generalized epilepsy with febrile seizures plus,GEFS+)表型和基因型間關(guān)系的研究罕有。臨床實(shí)踐及研究均顯示,GEFS+并不少見且基因篩查陽性率低(<15%),因此對所有先癥者或家系進(jìn)行多基因篩查不符合衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)學(xué)要求。臨床醫(yī)生只需甄別可能引起嚴(yán)重預(yù)后的基因型,以便制定個(gè)體化治療方案。在GEFS+已知基因型中,攜帶SCN1A突變家系患者預(yù)后不確定。部分患者預(yù)后不良,藥物難治性癲癇、精神發(fā)育遲滯和共濟(jì)失調(diào)發(fā)病率較其他基因型顯著增加,甚至出現(xiàn)最嚴(yán)重的表型即嬰兒重癥肌陣攣癲癇,又稱Dravet綜合征。當(dāng)有家族史的熱性發(fā)作(febrile seizure,F(xiàn)S)患兒就診時(shí),如何根據(jù)臨床表型初步判定為SCN1A突變家系,將對抗癲癇藥物的選擇、預(yù)后判斷及遺傳咨詢具有重大臨床意義。為此,我們對3個(gè)北方GEFS+家系進(jìn)行基因型分析,并匯總國內(nèi)外文獻(xiàn),重點(diǎn)分析攜帶SCN1A突變及無該突變GEFS+家系FS發(fā)病年齡、發(fā)作頻率及無熱發(fā)作(Afebrile seizure,AFS)發(fā)病年齡特點(diǎn)。

      1 資料與方法

      1.1家系資料及數(shù)據(jù)收集

      1.1.1 家系資料 搜集2007年~2008年北京協(xié)和醫(yī)院癲癇中心門診3個(gè)北方GEFS+家系(見圖1)。根據(jù)Scheffer定義[1]“常染色體顯性遺傳家系中,部分患兒在6歲以后仍有FS,或伴有AFS,或兼有其他發(fā)作形式,排除癥狀性癲癇,至少有2名成員符合GEFS+發(fā)作譜”,3個(gè)家系確診為GEFS+。詳細(xì)資料如下:A.柴氏家系:山東5代家系(見圖1),61名成員,54名健在(確定有發(fā)作者16例,未知2例),7名死亡(確定有發(fā)作者3例,未知2例)。先證者,女,17歲,發(fā)育正常,智力正常,1~13歲每年2~3次FS,13歲以后出現(xiàn)AFS,為全面性強(qiáng)直-陣攣發(fā)作(GTCs),1次/月。MRI:正常。視頻腦電圖:未見明顯癲癇樣放電。予德巴金1000mg/日,2年無發(fā)作。B.田氏家系:內(nèi)蒙3代家系(見圖2),22名成員,21名健在(確定受累者7例)。先證者,女,16歲,發(fā)育正常,智力正常,無FS史,14歲時(shí)出現(xiàn)肌陣攣發(fā)作,繼之GTCs發(fā)作,共3次。頭部MRI:正常。視頻腦電圖:未見明顯癲癇樣放電。予德巴金750mg/日,GTCs消失,偶有肌陣攣發(fā)作,德巴金增至1000mg/日,2年5個(gè)月無發(fā)作。C.邸氏家系:河北3代家系(見圖3),8名成員,6例受累。先證者,男,8歲,發(fā)育正常,智力正常,1歲6個(gè)月~8歲10余次 FS,1~2次/年,7歲后出現(xiàn)AFS,為GTCs發(fā)作,多時(shí)2~3次/d。視頻腦電圖:偶見癲癇樣放電。予德巴金500mg/日,3年無發(fā)作。

      1.1.2 文獻(xiàn)檢索及數(shù)據(jù)收集 應(yīng)用Pubmed及萬方數(shù)據(jù)庫分別進(jìn)行英文與中文文獻(xiàn)檢索,要求論文發(fā)表時(shí)間截止至2011年12月31日。文獻(xiàn)入選標(biāo)準(zhǔn):(1)研究對象為GEFS+家系;(2)對SCN1A行連鎖分析或突變檢測(無論是否發(fā)現(xiàn)突變);(3)中文研究必須被科技統(tǒng)計(jì)源期刊收錄。排除標(biāo)準(zhǔn): (1)缺乏患者起病年齡及發(fā)作頻率資料;(2)家系重復(fù)(僅選擇臨床資料詳盡研究);(3)綜述。

      1.1.3 表型定義[2](1)FS:由于急性發(fā)熱而誘發(fā)GTCs,無中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染和損傷等病變證據(jù),發(fā)生于1個(gè)月~6歲;(2)FS+:患兒在6歲以前有FS,并且持續(xù)到6歲以后或者伴有無熱性GTCs發(fā)作。

      1.1.4 分組 分為SCN1A突變組和無SCN1A突變組。

      1.2 實(shí)驗(yàn)方法

      1.2.1 DNA提取 知情同意,并在知情同意書上簽字。用EDTA抗凝采血管采集外周靜脈血10ml,經(jīng)典酚氯仿法提取基因組DNA。

      1.2.2 微衛(wèi)星位點(diǎn)選擇 GEFS+已知5個(gè)基因及2個(gè)基因座首先被納入研究,同時(shí)納入常染色體顯性遺傳FS(FEB)的FEB5及FEB7,即6q22-q24和21q22。具體遺傳標(biāo)記及引物序列通過NCBI數(shù)據(jù)庫(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)查詢。方法參見既往發(fā)表研究[3]。

      1.2.3 PCR擴(kuò)增 按常規(guī)方法進(jìn)行,95℃變性5min,94℃30s,退火30s(Tm值:52℃~62℃),延伸72℃30s,35個(gè)循環(huán),72℃延伸10min,PCR產(chǎn)物4℃保存。

      1.2.4 其他步驟 包括8%聚丙烯酰胺凝膠電泳、固定銀染與顯色方法祥見既往發(fā)表研究[3]。

      1.2.5 連鎖分析 應(yīng)用LINKAGE 5.1軟件。外顯度:根據(jù)文獻(xiàn),設(shè)定為70%。LOD值≥2提示連鎖,LOD≤2排除連鎖。用Cylliric 2.0軟件對可能連鎖區(qū)域進(jìn)行精確定位,構(gòu)建單體型,之后對區(qū)域內(nèi)候選基因編碼外顯子、剪接位點(diǎn)及啟動(dòng)子測序,尋找突變。

      1.2.6 測序及測序結(jié)果分析 PCR擴(kuò)增產(chǎn)物送奧科公司測序,測序結(jié)果用Chromas 2.0閱讀。

      1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

      表型模擬、欠詳或不精確數(shù)據(jù)不計(jì)入內(nèi)。SCN1A突變和無突變組間發(fā)病年齡及發(fā)作頻率比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件使用SPSS13.0。

      2 結(jié)果

      2.1 連鎖分析及基因測序 田氏家系在5q34區(qū)域D5S422處得到最大LOD值2.043,根據(jù)單體型重建,提示該家系的致病位點(diǎn)與D5S820-D5S422間6Mb的區(qū)域存在連鎖關(guān)系。對區(qū)間內(nèi)GABRG2、GABRA1編碼外顯子、剪接位點(diǎn)及啟動(dòng)子測序,結(jié)果未見突變。柴氏與所有候選基因及基因座無肯定連鎖關(guān)系。邸氏家系較小,無法行連鎖分析,對先癥者SCN1A、GABRG2、SCN1B直接測序,未見基因突變。

      2.2 3家系FS及AFS起病年齡及發(fā)作頻率柴氏家系發(fā)作類型確定患者中,F(xiàn)S15例(78.9%),F(xiàn)S+4例(21.1%);FS在12個(gè)月內(nèi)發(fā)病6例(31.6%),12~48個(gè)月10例(52.6%),48個(gè)月以上2例(10.5%),不詳3例(15.8%);FS發(fā)作僅一次者4例(21.1%),一次以上15例(78.9%);AFS在6歲內(nèi)發(fā)病2例(66.7%),6歲以上1例(33.3%)。田氏家系FS1例(14.3%),F(xiàn)S+3例(42.9%),僅有無熱發(fā)作3例(42.9%);FS在12個(gè)月內(nèi)發(fā)病0例(0%),12~48個(gè)月0例(0%),48個(gè)月以上4例(100%);FS發(fā)作僅一次者0例(0%),一次以上4例(100%);AFS在6歲內(nèi)發(fā)病1例(16.7%),6歲以上5例(83.3%)。邸氏家系FS5例(83.3%),F(xiàn)S+1例(16.7%);FS在12個(gè)月內(nèi)發(fā)病2例(33.3%),12~48個(gè)月3例(50%),48個(gè)月以上1例(16.7%);FS發(fā)作僅一次者2例(33.3%),一次以上4例(66.7%);AFS在6歲內(nèi)發(fā)病0例(0%),6歲以上1例(100%)(見表1)。

      2.3 SCN1A突變組與無突變組FS及AFS發(fā)作特點(diǎn)比較 總計(jì)入選英文文獻(xiàn)19篇,中文文獻(xiàn)3篇,31個(gè)家系,其中SCN1A突變家系12個(gè),無突變家系19個(gè)[2,4~24]。本研究3家系歸入無SCN1A突變組。如表2所示,54.8%SCN1A突變GEFS+患者首次FS起病于12個(gè)月以內(nèi),顯著高于無SCN1A突變組(28.7%),而4歲以上起病者僅占1.9%,顯著低于無SCN1A突變組(7%)。僅有一次FS患者在SCN1A突變中罕有(3.4%),顯著低于無SCN1A突變組(28.1%)。SCN1A突變組患者AFS 6歲以內(nèi)起病者較少(30.2%),而無突變組較多(61. 8%),統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著(見表2)。

      表1 3個(gè)GEFS+家系FS、AFS起病年齡及發(fā)作頻率

      2.4 FS發(fā)病年齡及發(fā)作頻率預(yù)測SCN1A突變家系敏感度及特異度 因素A:FS發(fā)病年齡小于或等于12個(gè)月患者數(shù)≥50%;因素B:FS發(fā)病年齡大于48個(gè)月患者數(shù)=0;因素C:僅1次FS發(fā)作患者數(shù) =0。不同因素組合模型對 GEFS+家系SCN1A突變預(yù)測值(見表3)。

      3 討論

      本研究中3個(gè)GEFS+家系為常染色體顯性遺傳,但經(jīng)連鎖分析及基因檢測均未找到致病基因。事實(shí)上根據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù),GEFS+候選基因篩查率陽性僅15%左右,SCN1A約10%,GABRG2、SCN1B、SCN2A總計(jì)不超過5%。從表型分析原因,3家系共同之處為:存在FS于4歲后發(fā)病患者、發(fā)作稀少、發(fā)作類型單一,除田氏家系FS+比例較高,其他兩家系絕大多數(shù)為FS,缺乏藥物難治性癲癇。到底怎樣的表型特點(diǎn)會(huì)有較高的基因篩查陽性率呢?以突變陽性率為10%的SCN1A家系為例,其突出臨床特點(diǎn)為:(1)家系中可有多種發(fā)作類型,如FS、FS+、Doose綜合征、Dravet綜合征,甚至額葉、顳葉癲癇等[1];(2)FS相對較少,F(xiàn)S+相對較多[18];(3)成員可出現(xiàn)精神發(fā)育遲滯、共濟(jì)失調(diào)[11]。但以上特點(diǎn)用于分析較小GEFS+家系時(shí),判斷難度較大,因此需要從較為普遍的FS發(fā)作入手分析GEFS+家系臨床特點(diǎn)。絕大多數(shù)Dravet綜合征患兒攜帶SCN1A突變,幾乎均在7個(gè)月以內(nèi)出現(xiàn)FS,發(fā)作極為頻繁,而攜帶SCN1A突變的GEFS+家系患者FS發(fā)病年齡和頻率很可能與Dravet綜合征相近。

      匯總本研究及文獻(xiàn)數(shù)據(jù),SCN1A突變家GEFS+系較無突變家系FS起病年齡早,12個(gè)月及以內(nèi)發(fā)病患者超過50%,用該因素預(yù)測SCN1A突變增加特異度,但降低靈敏度。SCN1A突變家系中FS發(fā)病于4歲以后患者極為罕有(不足2%),無突變家系亦較少(7%),故用此因素預(yù)測靈敏度雖超過80%,但特異度偏低。SCN1A突變家系患者FS常反復(fù)發(fā)作,單次發(fā)作者罕有(3.4%),而無突變家系則超過20%,單用該因素預(yù)測靈敏度亦超過80%,且特異度達(dá)56.3%。Kanai等[25]meta分析顯示,Dravet綜合征患者中,鈉通道孔區(qū)突變發(fā)病年齡為5.81±0.42個(gè)月,絕緣區(qū)為7.29±0.89個(gè)月,孔區(qū)突變起病年齡更早,發(fā)作頻率更高。引起GEFS+的突變多為絕緣區(qū)和感受區(qū)錯(cuò)義突變,故推測FS發(fā)病應(yīng)晚于Dravet綜合征,年齡多在7個(gè)月~12個(gè)月或稍晚,發(fā)作頻率較Dravet綜合征低,但仍相對頻繁,這些均為SCN1A突變對熱極度敏感特性所決定,為其他基因型所不具備。本研究顯示,SCN1A突變家系中僅30%患者AFS起病于6歲以前,具體原因不明,提示在腦發(fā)育早期,發(fā)熱為SCN1A突變最敏感因素。因特異性不高,故未將該結(jié)果用于SCN1A突變家系預(yù)測。

      表2 攜帶SCN1A突變與無SCN1A突變患者FS、AFS臨床特點(diǎn)比較

      表3 不同模型對GEFS+家系SCN1A突變預(yù)測

      圖1 3個(gè)GEFS+家系圖

      GEFS+遺傳異質(zhì)性導(dǎo)致預(yù)后不確定,某些家系預(yù)后不佳,患者可演變?yōu)樗幬镫y治性癲癇,伴有精神發(fā)育遲滯、共濟(jì)失調(diào)等癥狀。因此,臨床首診FS患者時(shí)必須區(qū)別對待,應(yīng)明確有遺傳背景的FS不一定均為良性,典型例子即SCN1A突變家系。因此依據(jù)簡單臨床特征初步判定SCN1A突變家系的能力至關(guān)重要:首先,抗癲癇藥物選擇需慎重,如拉莫三嗪、奧卡西平、卡馬西平將可能加重病情[1];其次,部分患者預(yù)后可能不佳,需要嚴(yán)密隨訪;第三,患者后代有50%患病幾率,需遺傳咨詢。因篩查陽性率僅10%,外顯子數(shù)目多,對所有 GEFS+家系檢測SCN1A成本極高,必須縮小篩查群體,而從臨床角度,SCN1A突變預(yù)測必須保證較高靈敏度,否則可能因漏篩導(dǎo)致嚴(yán)重后果,但不能犧牲特異度,否則顯著增加篩查成本。FS發(fā)作頻率單因素作為預(yù)測因子即可基本滿足上述要求,漏篩不足20%,每篩查2個(gè)家系即有1個(gè)陽性發(fā)現(xiàn)。該因素在幾個(gè)模型中預(yù)測效率最高(依據(jù)Youden指數(shù)),且簡單易行,推薦癲癇大夫應(yīng)用于臨床。發(fā)作年齡和頻率總計(jì)3個(gè)因素同時(shí)預(yù)測時(shí),將獲得極高的特異性,此類家系需重點(diǎn)篩查,絕不可遺漏。對表型譜復(fù)雜、有嚴(yán)重表型、精神發(fā)育遲滯及共濟(jì)失調(diào)比例高的家系亦應(yīng)列入常規(guī)篩查范圍。

      4 結(jié)論

      總之,GEFS+家系具有高度遺傳異質(zhì)性,多數(shù)家系無法找到致病基因。從臨床意義角度,臨床醫(yī)生應(yīng)能通過簡單臨床特征甄別出預(yù)后可能欠佳的SCN1A突變GEFS+家系。將發(fā)作頻率為相對較好的預(yù)測因子,對簡化家系突變篩查工作具有較大臨床意義,值得推廣。

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      Relationship between age of onset,seizure frequency and genotype of genetic epilepsy with febrile seizures plus

      WANG Meng-yang,LIN Hua,WU Li-wen.(Departmentof Neurology,Beijing Sanbo Brain Hospital,Capital Medical University,Beijing100093,China)

      ObjectiveTo make gene mappings for 3 families of genetic epilepsy with febrile seizures plus(GEFS +)from Chinese north,summarize findings and data from the references,and analyze relationship between age of onset,seizure frequency and genotype of GEFS+.MethodGene mappings were made by linkage study and DNA sequencing.Age of onset and seizure frequency between GEFS+families with or without SCN1A mutation were compared by χ2test.Sensitivity and specificity for SCN1A mutation prediction in GEFS+families were calculated.ResultsNo virulence genes were found in our families.Data summary of GEFS+families showed that 54.8%patients with SCN1A mutation had first FS no more than 12 months old,only 1.9%later than 4 years,3.4%had single FS in history,and 69.8%had first AFS at more than 6 years.ConclusionGenetic heterogeneity of GEFS+is so high that the virulence genes can not be found in the most of pedigrees.Seizure frequency can be used as a good predictor for the GEFS+pedigree with SCN1A mutation.

      GEFS+;Linkage study;Gene mapping;SCN1A

      R742.1;R741.04

      A

      1003-2754(2012)06-0538-05

      2012-02-13;

      2012-05-29

      (1.北京三博腦科醫(yī)院(首都醫(yī)科大學(xué)第十一臨床醫(yī)學(xué)院)神經(jīng)內(nèi)科,北京100093;2.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京100053;3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院,北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京100730)

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