SCN9A基因突变癫痫患儿基因型与表型分析

丁健　张静雯　郭予雄　王林淦　张宇昕　陈志红　翟琼香

【摘要】 目的：探讨SCN9A基因突变癫痫患儿基因型与表型的特点。方法：收集2016年6月-2018年5月广东省人民医院儿科就诊的癫痫患儿，采用全外显子组测序筛选突变，并采用Sanger测序方法验证突变。结果：共发现6例患儿存在SCN9A基因突变，男女各3例，检测到6个不同位点的突变，均为杂合错义突变，且为遗传性突变，导致了氨基酸改变，其中5例突变位点分布在高度保守的区域。临床发作类型：4例（66.7%）全面性强直-阵挛发作，1例（16.7%）局灶性发作，1例（16.7%）失张力发作;3例（50.0%）患儿发作有热敏感特点。有多种临床表型，热性惊厥附加症1例，遗传性癫痫伴热性惊厥附加症1例，Dravet综合征1例，额叶癫痫1例，不明分类的癫痫2例。结论：SCN9A基因突变以杂合的错义突变为主，大部分突变定位在高度保守的区域，发作类型以全面性发作为主，多数与热相关，临床表型谱广。

【关鍵词】 SCN9A基因 突变 癫痫 表型

Genotype and Phenotype Study of Children with Epilepsy and SCN9A Gene Mutation/DING Jian， ZHANG Jingwen， GUO Yuxiong， WANG Lingan， ZHANG Yuxin， CHEN Zhihong， ZHAI Qiongxiang. //Medical Innovation of China， 2020， 17（10）：
0-030

[Abstract] Objective：
To explore the characteristics of genotype and phenotype in children with epilepsy and SCN9A gene mutation. Method：
Epileptic patients who treated in the Pediatric Department of Guangdong Provincial Peoples Hospital from June 2016 to May 2018 and detected SCN9A mutation by whole-exome sequencing， and mutations were validated using the Sanger sequencing method. Result：
A total of 6 patients （3 boys and 3 girls） with SCN9A mutations were collected. Six SCN9A mutations were identified. All of them were heterozygous missense mutation and inherited from one of their parents， caused amino acid changes. Five mutations of them were distributed in highly conservative regions. The generalized tonic-clonic seizure：
the most common seizure type was observed in 4 patients （66.7%）， focal seizure was observed in 1 patient （16.7%）， Atonic seizure was observed in 1 patient （16.7%）. In 3 patients （50.0%）， seizures manifested fever-sensitive. There were many clinical phenotypes， 1 patient was diagnosed febrile seizures plus， 1 patient with genetic epilepsy with febrile seizures plus， 1 patient with Dravet syndrome， 1 patient with frontal lobe epilepsy， 2 patients with unclassified epilepsy. Conclusion：
The features of patients with SCN9A mutations include that heterozygous missense mutations are dominant， and most of these mutations distribute in highly conservative regions， the main seizure type is the generalized seizure， most seizures manifeste fever-sensitive， the clinical phenotype spectrum is broad.

[Key words] SCN9A gene Mutation Epilepsy Phenotype

First-authors address：
Dongguan Peoples Hospital， Dongguan 523059， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2020.10.007

癫痫是一种常见的、反复发作的中枢神经系统疾病，重复多次的癫痫发作可导致大脑神经元细胞的损伤，影响患者的认知功能、学习能力、生活质量等多方面，严重者可以致残甚至危及生命。引起癫痫发作的原因受诸多因素的影响，例如遗传因素、大脑结构的异常、代谢紊乱、免疫功能障碍、颅内感染以及一些未能明确原因[1]。癫痫按病因可以分为症状性、特发性和隐源性癫痫，特发性癫痫与遗传有密切关系，据统计大概有40%的癫痫患者是遗传因素引起的，特别是儿童癫痫患者[2]。近年来有研究发现，编码电压门控性钠离子通道的基因突变可导致多种癫痫发作。电压门控性钠离子通道是一类跨膜糖蛋白，由一个α亚基和一个或多个β亚基共同组成，至今已经发现的α亚基有9个（NaV1.1～1.9）[3]、β亚基5个（β1、β1B、β2、β3和β4）。9种α亚基分别由SCN1A～SCN5A和SCN8A～SCN11A基因编码[4]。其中，SCN9A基因负责编码Nav1.7，SCN9A基因突变可导致多种表型，有预后良好的热性惊厥，也有预后不良的癫痫性脑病，如Dravet综合征。本研究对广东省人民医院收治的SCN9A基因突变癫痫患儿的基因型及表型特点进行回顾性总结，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年6月-2018年5月广东省人民医院儿科癫痫专科门诊就诊的78例癫痫患儿的临床资料及血标本，其中男41例，女37例，年龄2个月～13岁。纳入标准：符合国际抗癫痫联盟（ILAE）2010年的癫痫发作和癫痫综合征分类诊断标准;年龄1个月～14岁;脑电图有癫痫样放电;临床资料完整。排除标准：感染、肿瘤、外伤、发育异常、遗传代谢性疾病等导致的症状性癫痫。本研究已经医院伦理学委员会批准。

1.2 方法 SCN9A基因突变检测采用Miller改良盐析法提取外周血基因组DNA。采用全外显子组测序筛选突变，对发现SCN9A基因突变的患儿，采用Sanger测序方法验证患儿及其家系成员相关突变位点。

1.3 观察指标与评定标准 统计78例癫痫患儿基因突变类型、临床表型、脑电图改变、头颅影像学改变、药物疗效。疗效评价标准：抗癫痫药物的疗效分为4种：控制（至少3个月无发作）、减少（发作次数减少≥25%）、无效（发作次数减少<25%）和加重，用药后控制或发作次数减少为有效，药物尝试到最大有效量发作无明显减少为无效[5]。

2 结果

2.1 SCN9A基因突变情况 78例癫痫患儿进行基因突变筛查，结果发现6例存在SCN9A基因突变，均为杂合错义突变，且为遗传性突变，导致了氨基酸改变，见表1和图1。

2.2 SCN9A基因突变患儿临床资料 6例SCN9A基因突变癫痫患儿中，男3例，女3例，年龄为2～9岁，临床发作类型：4例（66.7%）全面性强直-阵挛发作，1例（16.7%）局灶性发作，1例（16.7%）失张力发作。3例（50.0%）发作有热敏感特点。脑电图检查均可见癫痫样放电。1例患儿的头颅MRS示双侧海马区神经元脱失，其余患儿头颅MRI+MRS检查未见明显异常。见表2。

2.3 SCN9A基因突变癫痫患者的治疗情况 6例SCN9A基因突变患儿予抗癫痫药物治疗后发作均得到了控制，复查脑电图有改善，其中单药治疗有效3例，双药联合治疗有效3例，各占50.0%。使用丙戊酸钠治疗4例，使用左乙拉西坦治疗4例，使用奥卡西平治疗1例。见表3。

3 讨论

SCN9A基因位于染色体2q24.3，包含27个外显子，编码1977个氨基酸。SCN9A基因编码电压门控性钠离子通道的α7亚基（Nav1.7）[6]，最初在外周神经中被发现，主要表达于背根神经节[7]，后来发现在中枢神经系统也有表达，在海马中持续表达[8]。SCN9A基因突变最初被报道能够导致原发性红斑肢痛症、阵发性剧痛症、小纤维神经病和先天性无痛症等疼痛相关性疾病[9]。SCN9A基因是第五个被发现能引起热性惊厥的基因[10-11]，SCN9A与癫痫之间的关联最早是通过连锁分析发现，位于2q23-24区域内的一个热性惊厥（febrile seizures，FS）相关位点包含5个钠通道基因，即SCN1A、SCN2A、SCN3A、SCN6A和SCN9A[12-13]。Singh等[14]在一个GEFS+大家系中发现了SCN9A的错义突变（N641Y），并进行了动物实验证实该突变可以提高小鼠神经元兴奋性，导致癫痫发作。该研究组在另一项对Dravet综合征患者的研究中也发现了SCN9A的基因突变，同时发现有SCN9A基因突变的部分患者还携带SCN1A基因突变，认为SCN9A基因是SCN1A的修饰基因和Dravet综合征的易感基因[15]。由于缺乏功能研究，这些并不能说明SCN9A是GEFS+的致病基因。本组6例患儿携带的SCN9A基因突变位点均不相同，父母亲其中一方携带与患儿相同的SCN9A基因点突变，但未发病。6例中，5例突变位点分布在高度保守的区域，变异不属于多态性变化，在人群中发生的频率极低（所参考数据库：1000Genomes、dbSNP），蛋白质功能预测软件预测4例为有害的。

最近有研究报道SCN9A基因突变与FS、FS+、GEFS+有关[16]。本研究中6例患儿中发作类型：

4例（66.7%）全面性强直-阵挛发作，1例（16.7%）局灶性发作，1例（16.7%）失张力发作，显示SCN9A基因突变所致癫痫发作类型以全面性发作为主。临床表型不尽相同，其中FS+ 1例，GEFS+ 1例，Dravet综合征1例，额叶癫痫1例，不明分类的癫痫2例，有3例患儿（50.0%）临床表型具有热敏感性特点，提示SCN9A基因突变导致的临床表型多数与热相关，临床表型谱广。

本组例5患儿诊断为GEFS+，进行家系内阳性位点验证发现其父亲及伯父携带相同的点突变，伯父幼时有热性惊厥病史，父亲无临床表型，说明SCN9A基因突变导致的临床表型在同一家系内部也可能存在着差异，呈现出不完全外显性。

6例SCN9A基因突变患儿予抗癫痫药物治疗后发作均得到了控制，复查脑电图有改善，临床用药显示大部分患儿使用广谱抗癫痫药丙戊酸钠、左乙拉西坦治疗有效，临床表型为额叶癫痫的患儿予奥卡西平单药治疗有效，提示治疗可按发作类型选择药物。

综上所述，本研究所发现的SCN9A基因突变以杂合的错义突变为主，大部分突变分布在高度保守的区域，发作类型以全面性发作为主，多数与热相关。

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（收稿日期：2019-10-17） （本文編辑：程旭然）