携带EFHC1基因p.T272M杂合错义突变的特发性癫痫1例

肖琳,刘杨,陈增强,陈军,周煦,陶华

在癫痫患者中,约70%缺乏明确的外源性病因,一般考虑特发性癫痫,推测与基因突变相关,主要分为家族遗传和新生突变[1-3]。含EF-手型结构域钙结合蛋白1(EFHC1)是一种参与细胞分裂调控的微管相关蛋白,在神经元迁移和皮层发育过程中发挥重要作用[4-5]。目前,已有大量研究[6-12]报道EFHC1基因突变与青少年型肌阵挛性癫痫(JME)相关,但是国内罕有相关报道。本文报道1例携带EFHC1基因p.T272M杂合错义突变的特发性癫痫如下。

1 病例患者,女,9岁,主因“反复四肢抽搐伴意识不清8年,头颈部不自主抽动5年”于2022年6月13日至我院就诊。患者8年前(1岁)开始反复四肢抽搐,口吐白沫,双眼上翻,面部发绀,伴意识不清,持续数十秒至2 min后缓解,意识逐渐恢复,可伴大小便失禁;约四年前(5岁)最后一次出现类似发作,累计发作3次,多在肺炎持续高热时出现,当地医院抗感染、解热等对症处理后缓解,多次查EEG未见异常,未予以抗癫痫药物治疗。约五年前(4岁)开始患者反复头颈部不自主抽动,意识不受影响,不伴四肢抽搐,面色发绀和大小便失禁等;发作不规律,轻微时持续数十秒至2 min后缓解,严重时持续发作。看书或下棋等注意力集中时稍缓解,睡眠可终止,多在情绪激动或惊吓时出现,无觉醒时发作特点,因不影响患者生活和学习,家人一直未予以规范诊治。既往史:否认脑炎和外伤等病史。个人史:否认早产、难产等围产期损伤。家族史:患者哥哥,17岁,体健,父系和母系亲属无癫痫相关病史。体格检查未见明显异常。MMSE评分30分。辅助检查:实验室检查未见明显异常。头颅MRI平扫未见异常。国际10-20系统EEG可见(发作时)伴随全导尖慢波同步阵发(图1)。家系增强全外显子组遗传疾病检测(深圳安吉康尔医学检验实验室)显示,患者及其母亲EFHC1基因第五外显子区杂合突变:GRCh38.p14,c.815C>T (p.T272M),患者父亲及患者哥哥该位点无突变。根据美国国家生物技术信息中心人类基因组GRCh38.p14,NP_060570.2,下载EFHC1基因蛋白编码区的氨基酸序列,通过SNPs&GO在线软件(https://snps.biofold.org/snps-and-go/),分析EFHC1基因p.T272M错义突变对其蛋白质结构和功能的潜在影响发现,c.815C>T (p.T272M)突变的致病概率高达0.925,提示该位点错义突变可能影响EFHC1蛋白结构和功能。诊断:癫痫(特发性可能性大)。因四肢抽搐伴意识不清已于4年前自行缓解,头颈部不自主抽动基本不影响患者生活和学习,患者及父母拒绝抗癫痫药物治疗,建议其适当补充维生素B6,避免情绪激动和惊吓等诱发因素,谨慎从事骑车和登高等活动,降低发作期次生伤害。随访近10个月,患者头颈部不自主抽动呈明显缓解趋势,近6个月持续无发作,生活和学习正常。

图1 EEG检查结果

2 讨论EFHC1蛋白由640个氨基酸组成,主要含有四个串联结构域,分别为DM10、DUF1126、DUF1126和FRQ1,其中FRQ1位于羰基端,含有EF手型钙结合序列。此外,在氨基端有一个有丝分裂纺锤体定位和微管结合域。EFHC1蛋白的基因编码区域位于6号染色体,含有11个外显子,熟悉其与EFHC1蛋白主要结构域氨基酸(AA)序列的相对关系有助于突变位点的蛋白三级结构定位(图2)。JME是最常见的特发性全面性癫痫综合征[13-14],已有一系列研究[6-12]观察到JME患者EFHC1基因突变,且Bailey等[15]对来自国外欧洲、拉丁美洲、非洲、印度、日本等多个族群的17项队列的54个基因突变进行致病性分析,确认了9个致病、14个可能致病、9个良性、2个可能良性、20个意义不明(图2)。上述研究结果提示,EFHC1基因突变在国外各族群JME患者中较为常见。本研究报道1例EFHC1基因杂合突变(p.T272M),在国外人群中未见报道,初步功能预测提示该位点突变的致病概率为0.925。无症状的患者母亲也携带该位点杂合突变,提示其致病性较弱,推测可能与该突变为正常和突变等位基因的杂合子,前者功能部分保留相关。此外,本例患者呈现两种发作形式,分别为四肢抽搐伴意识不清和头颈部不自主抽动,前者为婴幼儿期起病,高热后抽搐,且EEG无异常,不支持JME阵挛癫痫;后者为儿童期起病,头颈部抽动为主,EEG提示全导尖慢波同步阵发,提示JME可能性大,但是因患者无觉醒期发作和上肢抽动症状,不完全符合JME的经典表现。

图2 EFHC1蛋白主要结构域与外显子氨基酸序列的相对关系及部分已报道错义突变位点 红色代表致病性,绿色代表可能致病性,蓝色为本例患者突变位点(p.T272M)。

随着全外显子测序的广泛开展,大量基因突变被筛查出来,除了少数被确认致病性外,尚有许多基因突变的病理意义待定。目前,EFHC1暂未被确定为癫痫致病基因[16],但是根据该蛋白的分子机制研究,EFHC1是一种参与细胞分裂调控的微管相关蛋白。在体外实验[4]中,可见EFHC1的功能丧失破坏有丝分裂纺锤体结构,损害M期进程,继发的微管聚集和细胞凋亡增加。在大鼠新皮质发育过程中,EFHC1损伤可引起神经元径向迁移的显著破坏,并发现这种现象源于皮质祖细胞不能退出细胞周期,以及放射状胶质支架结构和有丝分裂后神经元运动缺陷[4-5]。上述结果提示EFHC1是皮质发育过程中细胞分裂和神经元迁移的调节因子,其功能的破坏导致癫痫发作风险增加。此外,EFHC1在感觉神经元纤毛和突触处,与R型电压门控钙通道协同调控多巴胺能信号,实现神经兴奋性传入和传出的双重调控[17]。因此,EFHC1病理机制并不单一,结合本例患者先后两种发作类型,且发作类型2(头颈部不自主抽动)不完全符合JME的经典表现,推测该基因突变可能有多种癫痫表型。

除此以外,EFHC1基因突变在国外各族群JME患者中较为常见,但是国内罕有相关报道,不除外中国汉族JME患者EFHC1基因筛查率低,突变率低或具有相对高阈值的癫痫耐受能力。在巴基斯坦和印度JME患者的研究[9,11]中,已经观察到其与其他族群明显不同的突变位点分布特点,提示EFHC1基因突变具有种族差异性,导致突变位点在全球JME患者群体中分布不均匀。值得注意的是,本例患者母亲为错义突变(p.T272M)的无症状携带者,而且p.R159W[10]、p.R502T[12]、p.V460A[11]等错义突变也在国外正常人群中被观察到,提示EFHC1基因突变的不完全外显现象。除了受到突变位点自身的致病性影响外,还可能与特定族群的遗传背景相关[18]。因此,EFHC1基因突变在国内癫痫患者中的分布特点,其致病性和癫痫具体表型,以及不完全外显现象均值得持续关注。

作者贡献说明肖琳负责病例资料收集、撰写、修改文章;刘杨、陈增强、陈军负责病例资料的收集;周煦进行文章修改;陶华提出选题、指导文章修改,提供研究经费