病例报告
FRRS1L基因突变致发育性癫痫性脑病伴运动发育障碍1例并文献复习
中华实用儿科临床杂志, 2023,38(8) : 608-611. DOI: 10.3760/cma.j.cn101070-20220922-01106
摘要

对2022年6月徐州医科大学附属徐州儿童医院收治的1例FRRS1L基因突变导致的发育性癫痫性脑病(DEE)伴运动发育障碍患儿的临床特征及基因突变特点进行回顾性分析。患儿,男,1岁9个月,自幼发育迟缓,6月龄出现肌张力减低,1岁7月龄出现癫痫发作(局灶阵挛发作),多种抗癫痫发作药物治疗不能控制,随着癫痫发作开始出现发育倒退和手足异常运动。家系全外显子组测序显示患儿FRRS1L基因存在2个杂合变异(错义突变和缺失突变),其中错义突变系母源性c.754C>T(p.R252C),位于第4号外显子;缺失突变系父源性c.438 _c.459del(p.I146fs*4),位于第2号外显子,构成复合杂合突变。共检索到国外文献6篇(31例患儿),临床表现与本例患儿相似,但基因型不同,均为纯合突变。FRRS1L基因突变可导致DEE,为常染色体隐性遗传,婴幼儿期起病的难治性癫痫发作,伴随发育倒退和明显的过度运动是其典型特征,远期预后不良。

引用本文: 刘娜, 张园, 刘晓鸣. FRRS1L基因突变致发育性癫痫性脑病伴运动发育障碍1例并文献复习 [J] . 中华实用儿科临床杂志, 2023, 38(8) : 608-611. DOI: 10.3760/cma.j.cn101070-20220922-01106.
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发育性癫痫性脑病(developmental and epileptic encephalopathy,DEE)是一组罕见的神经发育障碍性疾病的总称,婴儿期或儿童期起病,癫痫发作常较严重,且为难治性,伴发育迟缓或倒退及神经认知功能缺陷[1]。近年来由于分子遗传学的快速发展,越来越多的基因被证实与DEE有关,其临床表型也不断扩大。本研究回顾性分析1例FRRS1L基因突变致DEE伴运动障碍的患儿资料,总结其临床特征及基因变异特点,并进行文献复习。

1 临床资料
1.1 一般资料

患儿,男,1岁9月龄,汉族,因"间断抽搐近2个月"于2022年6月就诊于徐州医科大学附属徐州儿童医院神经内科。患儿自幼发育迟缓,5月龄抬头,6月龄翻身并发现肌张力偏低,8月龄独坐,1岁2月龄扶站,1岁6月龄扶走;1岁1月龄会喊"妈妈",1岁3月龄发单音词和简单叠音词,可与家人互动。出生史无特殊,父母及一姐姐均体健。(1)癫痫发作(1岁7月龄):反复、局灶性发作,间断左手、右手或右下肢抖动,醒睡均有,病初3~4 min自行缓解,后发作时间延长,每次持续数分钟至20余分钟,发作频次3~5 d 1次至4~5次/d;(2)智力运动发育:自幼发育迟缓,病后出现发育倒退和手足异常运动;(3)治疗:左乙拉西坦5 mL/d[41.7 mg/(kg·d)]。

体格检查:身长86 cm,头围47 cm,体重12 kg,神志清楚,精神可,能短暂注视,追视差,偶能逗笑,无语言,竖头不稳,不能独坐及扶站,四肢肌张力减低,手足徐动,病理征阴性。

辅助检查:血生化、同型半胱氨酸、血氨、乳酸均未见异常;Gesell发育评估:大运动、精细运动、社会行为、语言功能和适应能力均显著落后,分别相当于2.5月龄、2.5月龄、3.1月龄、3.7月龄和3.1月龄,总发育商(development quotient,DQ)<25分(正常>85分);头颅磁共振成像(MRI)未见异常;视频脑电图(EEG):背景活动慢,未见枕区优势,大量多灶性尖波、尖慢波、棘慢波、慢波持续发放,醒睡不易区分,监测到睡眠期2次局灶性发作(图1)。

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图1
伴运动障碍的发育性癫痫性脑病患儿视频脑电图 A:清醒期;B:睡眠期;C、D:发作期
Figure 1
Video electroencephalogram of the patient with developmental and epileptic encephalopathy combined with dyskinesia A:awake period;B:sleep period;C,D:seizure period
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图1
伴运动障碍的发育性癫痫性脑病患儿视频脑电图 A:清醒期;B:睡眠期;C、D:发作期
Figure 1
Video electroencephalogram of the patient with developmental and epileptic encephalopathy combined with dyskinesia A:awake period;B:sleep period;C,D:seizure period

为明确病因,采集先证者及父母、姐姐全血各2 mL,行拷贝数变异和家系全外显子组基因测序(WES),并对发现的可能致病突变行Sanger测序验证。结果显示患儿FRRS1L基因存在2个杂合变异(错义突变和缺失突变),其中错义突变系母源性c.754C>T(p.R252C),位于第4号外显子;缺失突变系父源性c.438 _c.459del(p.I146fs*4),位于第2号外显子,构成复合杂合突变。姐姐仅存在父源性c.438 _c.459del(p.I146fs*4)缺失突变(图2)。根据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)指南[2]:错义突变、缺失突变均为可能致病变异。变异先证者为杂合子,父母各携带一突变位点,符合常染色体隐性遗传(AR)复合杂合遗传疾病发病机制,且符合先证者及其家系成员表型及基因型的共分离。患儿临床特征与DEE37型临床表型吻合度较高,最终诊断为:(1)DEE37型(局灶阵挛发作);(2)癫痫持续状态。本研究通过医院医学伦理委员会批准(批准文号:2021-05-06-H06),患儿监护人签署知情同意书。

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图2
伴运动障碍的发育性癫痫性脑病患儿FRRS1L基因突变及其父母和姐姐测序报告 A:4号外显子区域c.754C>T(p.R252C)错义突变;B:2号外显子区域c.438 _c.459del(p.I146fs*4)缺失突变,健康姐姐仅携带此变异
Figure 2
FRRS1L gene mutation in the proband with developmental and epileptic encephalopathy combined with dyskinesia and their parents′ and sister′s sequencing report A:missense mutation c.754C>T(p.R252C)in exon 4;B:deletion mutations c.438 _c.459del(p.I146fs*4)in exon 2,the healthy sister only inherited this variant
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图2
伴运动障碍的发育性癫痫性脑病患儿FRRS1L基因突变及其父母和姐姐测序报告 A:4号外显子区域c.754C>T(p.R252C)错义突变;B:2号外显子区域c.438 _c.459del(p.I146fs*4)缺失突变,健康姐姐仅携带此变异
Figure 2
FRRS1L gene mutation in the proband with developmental and epileptic encephalopathy combined with dyskinesia and their parents′ and sister′s sequencing report A:missense mutation c.754C>T(p.R252C)in exon 4;B:deletion mutations c.438 _c.459del(p.I146fs*4)in exon 2,the healthy sister only inherited this variant

入院后加用拉考沙胺抗发作治疗,由2 mg/(kg·d)逐渐加量至8 mg/(kg·d),仍有反复发作(3~5次/d);出院后1个月加用丙戊酸钠20 mg/(kg·d),1周后查血药浓度78 μg/L,发作频率未见减少,且持续时间较前延长,最常达1 h 20 min,睡眠不安、易醒,吞咽困难,手足徐动样运动显著,复查EEG同前大致类似,予拉考沙胺逐渐减停,加用托吡酯治疗,由1 mg/(kg·d)逐渐加量至5 mg/(kg·d),加量时间共约4周,加药前2周发作有减少,但随后发作频次又增加至加药前,每次1~5 min缓解,仍存在睡眠不安、吞咽困难及明显手足徐动样运动。

1.2 文献复习

以"癫痫" "发育性癫痫性脑病" "运动障碍" "epilepsy" "developmental and epileptic encephalopathy" "dyskinesia" "FRRS1L"为关键词检索中国知网、万方数据库及PubMed数据库自建库至2022年9月相关文献,共检索国内文献0篇、国外6篇文献[3,4,5,6,7,8],报道32例FRRS1L基因突变致DEE患者,剔除1例重复病例,对既往报道31例和本例临床资料、基因检测结果进行分析,其中男17例(53.1%),女15例(46.9%);病例来源以波多黎各和沙特阿拉伯为主,分别占15例(46.9%)和13例(40.1%)。

临床表现:所有病例在婴幼儿期出现癫痫发作,多数口服过2种或2种以上抗癫痫发作药物(92.9%,26/28),发作形式以阵挛发作最常见(37.5%,12/32),其次为强直-阵挛和肌阵挛(均为21.9%,7/32);患儿出生史均无异常,随后逐渐出现生长发育迟缓(78.1%,25/32)、运动障碍(71.9%,23/32)和发育倒退(81.3%,26/32),且运动障碍早期主要为过度运动(舞蹈病),后期可发展为运动减少,发育倒退通常伴随癫痫发作同时发生。

辅助检查:EEG可见背景活动慢、高峰节律紊乱、睡眠中癫痫性电持续状态(electrical status epilepticus during sleep,ESES)现象及多灶放电等,ESES现象主要见于年长儿;头颅MRI多数早期正常(89.3%,25/28),有影像追踪数据的可观察到进行性皮质和/或小脑萎缩(出现年龄在1岁11月龄至8岁)。

基因检查:共发现FRRS1L基因8种不同突变位点,除本例为复合杂合突变外,其余6种均为纯合突变,均符合AR。

2 讨论

DEE是一个不断增长的神经发育障碍群体,基因型与表型之间无明确对应关系,个体间差异较大,不同基因突变其临床表现可类似,相同基因不同位点突变其表型也可存在差异[9]。目前发现上百种基因与DEE有关[10],但因FRRS1L基因发现较晚,国外首次报道是在2016年[4],至今国内尚未见相关病例报道。

既往研究显示,FRRS1L基因在成年小鼠大脑皮质、海马和中脑的兴奋性神经元、纹状体的中等棘神经元、齿状回的颗粒细胞和小脑的浦肯野细胞中均有表达,表明FRRS1L蛋白在中枢神经系统(CNS)具有重要作用[11]。Schwenk等[11]发现FRRS1L基因敲除对小鼠的发育、运动协调性、活动度、睡眠、认知和EEG具有重大影响。FRRS1L基因纯合突变很大可能引起FRRS1L蛋白密码子提前终止和跨膜结构域的丢失,从而导致功能丧失,这可能是其主要致病机制。

Saadeldin和Al-Tala[4]在2011年报道了存在慢波睡眠期持续棘慢波(continuous spikes and waves during sleep,CSWS)的两兄妹,家系外显子测序发现FRRS1L基因关键位点有1个纯合截短突变[5],这是第1个将FRRS1L基因突变与人类癫痫综合征联系起来的临床研究。2016年,研究者在4个不同家系的8例患儿中发现4种不同的FRRS1L基因位点纯合突变,这些患儿表现出发育迟缓、肌张力下降、无语言表达、难治性癫痫发作伴认知和运动发育倒退及明显运动障碍,确定了FRRS1L双等位基因变异是DEE37型的病因[3]。随后,FRRS1L基因突变相关DEE病例陆续被报道,今为止最大规模的案例由Abdelmoumen等[6]报道,描述了波多黎各12个不相关家庭中15例纯合子基因变异患者,患者除上述临床表型外,还存在吞咽困难、呼吸费力等表现。

本例患儿表现与文献描述相似的临床特征,如出生史多无异常,随后出现发育迟缓、肌张力下降、婴幼儿期起始的癫痫发作(阵挛发作最常见)、发作常为难治性,伴全面发育倒退及不断进展的运动障碍、吞咽困难等[3,4,5,6,7,8]。早期显著的运动障碍似乎是FRRS1L基因变异致DEE的显著特征,有助于与其他DEE相区分。研究仍存在一些异质性,如本例患儿随病情发展出现严重的睡眠障碍,这在既往临床病例中未被报道,但有研究者在FRRS1L基因敲除的小鼠中观察到睡眠得分及睡眠时长下降,且无明显昼夜节律[12],与本患儿表型相对应。

CSWS是一种与年龄有关的严重的癫痫性脑病,其特征为难治性癫痫发作、EEG上的ESES现象及严重全面发育退化三联征[13,14,15]。研究显示,SCN2A、NHE6/SLC9A6、DRPLA、SRPX2、OPA3、KCNQ2、KCNA2、GRIN2A、CNKSR2、SLC6A1KCNB1基因变异为CSWS常见原因[16]FRRS1L基因是CSWS的新成员,患儿在前期EEG上可观察到背景活动偏慢、多灶性放电、慢棘慢波发放、高峰节律紊乱等现象,随病程延长到年长儿(中位年龄9岁)可演变为ESES[8]。本例患儿在1岁8月龄就出现了ESES现象,与Hadi等[7]报道年龄相仿,提示病情进展较快、预后较差。

文献复习FRRS1L基因突变致DEE共31例患儿,6种不同突变位点,均为纯合突变,波多黎各和沙特阿拉伯人多见。分析其原因:(1)样本量较少,突变模式的结果可能存在偏倚。(2)病例数较多的沙特阿拉伯报道了c.961C>T和c.380dup两种突变位点,患儿均来自近亲结婚家庭[3,5,8];波多黎各队列中12个家庭虽不相关,但15例患儿突变位点相同,始祖变异效应在波多黎各这种岛屿人种较常见,研究估计0.76%的波多黎各人群携带这种致病性变异[6]。本例患儿FRRS1L基因呈复合杂合突变,与既往报道不同,结合患儿临床表型特点、基因致病等级及遗传模式,该变异可评定为致病性变异,但具体分子机制尚需要进一步的蛋白功能验证。

综上,FRRS1L基因突变致DEE患儿多存在严重发育迟缓、肌张力减退、早期伴有过度运动、难治性癫痫发作及随之出现的全面发育倒退,EEG早期表现多样,随病程延长可出现ESES现象,头颅影像学追踪可观察到脑萎缩。对于临床上具有以上特点的患儿,应尽早行WES以明确诊断,并有助于判断预后、临床管理及遗传咨询。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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