【佳學(xué)基因檢測(cè)】嬰兒癲癇痙攣綜合征基因檢測(cè)病例
受檢者病情描述及送檢依據(jù)
一名10個(gè)月大的女嬰因突發(fā)雙側(cè)手臂強(qiáng)直伸展運(yùn)動(dòng)一周來到佳學(xué)基因合作醫(yī)院兒科神經(jīng)內(nèi)科就診。該女嬰為四川的一對(duì)近親家結(jié)婚的夫婦的第三個(gè)孩子,孕期平安,孕38周出生,體重2.8 kg(16百分位)。出生時(shí)常規(guī)頭圍(HC)測(cè)量結(jié)果為34 cm(54百分位)。初次就診時(shí),體格檢查顯示其身高(72 cm,58百分位)和體重(9 kg,68百分位)均在正常范圍內(nèi),但存在小頭畸形(42 cm,低于5百分位)。神經(jīng)系統(tǒng)檢查顯示肌張力增高,右踝關(guān)節(jié)痙攣,軸向肌肉不穩(wěn)定,無脫色性皮膚病變,例如低色素斑或咖啡牛奶斑。七個(gè)月齡時(shí)進(jìn)行的貝利嬰幼兒發(fā)展量表測(cè)試顯示,患者整體發(fā)育嚴(yán)重遲緩,發(fā)育商 (DQ) 得分如下:認(rèn)知 DQ = 55,語言 DQ = 68,運(yùn)動(dòng) DQ = 52。然而,社會(huì)情感 (DQ = 80) 和適應(yīng)性行為 (DQ = 84) 得分相對(duì)正常。
一周前,她的父母注意到她雙臂突然出現(xiàn)強(qiáng)直伸展運(yùn)動(dòng),其特征性表現(xiàn)為在清醒或入睡時(shí)出現(xiàn)明顯的痙攣,每次痙攣發(fā)作 20-30 次?;颊邿o癲癇或神經(jīng)發(fā)育/神經(jīng)精神疾病家族史。
對(duì)患者進(jìn)行了初步評(píng)估,以確定癲癇發(fā)作的病因和里程碑式的發(fā)育遲緩。腦MRI顯示彌漫性腦萎縮,以腦脊液腔外擴(kuò)大、腦溝明顯、胼胝體變薄為特征(圖1)。癲癇發(fā)作期間捕獲了發(fā)作期腦電圖(EEG),其特征是彌漫性棘波、多棘波和多波放電,隨后是電衰減期。發(fā)作間期腦電圖顯示多灶性棘波放電,伴有高振幅背景活動(dòng),診斷為高度節(jié)律失常和嬰兒癲癇痙攣綜合征(圖2)?;颊呓邮馨奔合┧嶂委?,起始劑量為50 mg/kg/天,逐漸增加至150 mg/kg/天。然而,由于持續(xù)性癲癇痙攣,開始使用大劑量類固醇進(jìn)一步治療。經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖和腹部超聲檢查未見異常。
/嬰兒癲癇痙攣綜合征MRI.png)
圖2:患者在其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行的基因檢測(cè)是染色體微陣列分析 (CMA),檢測(cè)結(jié)果正常。經(jīng)佳學(xué)基因評(píng)估后,建議做跨系統(tǒng)致病基因鑒定基因解碼但全外顯子組測(cè)序鑒定出一個(gè)意義不明確的新生雜合變異 SPTBN1 (c.785A>T; p.Asp262Val)。同時(shí)進(jìn)行了家族桑格測(cè)序的系譜分析(圖 3)。根據(jù) ACMG 分類,SPTBN1 變異被重新歸類為疑似致病變異。在 gnomAD v4.0.0 數(shù)據(jù)集中,該變異的等位基因頻率 <0.01。計(jì)算機(jī)模擬工具預(yù)測(cè)表明該變異對(duì)基因或基因產(chǎn)物具有破壞性作用 [REVEL:0.94(≥0.6,靈敏度 0.68,特異性 0.92);3Cnet:0.99(≥0.6,靈敏度 0.72,精度 0.9)]。
/嬰兒癲癇痙攣綜合征家系圖.png)
圖3: 患者家譜及全外顯子組測(cè)序/桑格測(cè)序結(jié)果。(a)父親SPTBN1基因桑格測(cè)序(野生型)。(b)母親SPTBN1基因桑格測(cè)序(野生型)。(c)家族家譜及病例患者SPTBN1突變?nèi)怙@子組測(cè)序結(jié)果。
佳學(xué)基因癲癇基因檢測(cè)案例說明了什么
佳學(xué)基因的這一案例講述的是一個(gè)兒童IESS患者,其攜帶新生SPTBN1 c.785A>T (p.Asp262Val)突變。根據(jù)佳學(xué)基因案例集,SPTBN1突變最初在自閉癥譜系障礙(ASD)患者檢出,但隨后該突變也在患有各種神經(jīng)精神疾病的患者中,例如癲癇、智力障礙、言語障礙、注意力缺陷多動(dòng)障礙中檢測(cè)出來(OMIM#182790)。 IESS是一種極具破壞性的癲癇性腦病,其病因范圍更廣,包括結(jié)構(gòu)性、遺傳性、代謝性或感染性病因,并且其發(fā)育狀況因早期診斷和治療的不同而存在差異。隨著癲癇的致病基因鑒定基因解碼的發(fā)展,佳學(xué)基因已發(fā)現(xiàn)超過28種與IESS相關(guān)的拷貝數(shù)變異和70種單基因致病變異。遺傳變異包括染色體異常(例如21三體綜合征)、單基因疾?。═SC1、TSC2、CDKL5、ARX、KCNQ2、STXBP1和SCN2A)、三核苷酸重復(fù)異常、線粒體異常,以及其他的可能的候選基因。與其他單基因疾病一樣,SPTBN1突變可能是一個(gè)候選基因,它與神經(jīng)元發(fā)育和動(dòng)作電位產(chǎn)生相關(guān)的多種細(xì)胞過程有關(guān)。 頻譜蛋白是重要的細(xì)胞骨架蛋白,在神經(jīng)系統(tǒng)中普遍表達(dá)。編碼神經(jīng)元頻譜蛋白的基因的致病變異,例如SPTAN1、SPTBN1、SPTBN2和SPTBN4,與各種神經(jīng)發(fā)育障礙相關(guān)。在頻譜蛋白家族基因中,SPTBN1 編碼神經(jīng)元 βII-頻譜蛋白,它是腦中最豐富的 β-頻譜蛋白,并形成 αII-頻譜蛋白四聚體,插入 F- 肌動(dòng)蛋白環(huán),構(gòu)建膜下周期性骨架 (MPS) 。此外,胞質(zhì)中的 βII-頻譜蛋白池促進(jìn)軸突細(xì)胞器雙向運(yùn)輸。 缺乏 βII-頻譜蛋白的動(dòng)物模型表現(xiàn)出皮質(zhì)紊亂、發(fā)育遲緩和行為缺陷,而純合敲除則會(huì)導(dǎo)致出生后早期死亡。雜合模型表現(xiàn)出較輕但顯著的表型,這表明雜合的 SPTBN1 變異可能同樣會(huì)損害神經(jīng)發(fā)育和功能。 βII-頻譜蛋白由兩個(gè)鈣調(diào)蛋白同源結(jié)構(gòu)域(CH1 和 CH2)、14–17 個(gè) SR 結(jié)構(gòu)域和一個(gè) PH 結(jié)構(gòu)域組成。變異常聚集在 CH 結(jié)構(gòu)域內(nèi),尤其是 CH2 結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域表現(xiàn)出更高的錯(cuò)義約束程度 (ExAC v.10),凸顯了其功能重要性。 據(jù)報(bào)道,SPTBN1 突變個(gè)體的臨床異質(zhì)性在于他們表現(xiàn)出不同程度的神經(jīng)精神定向障礙。此外,14 項(xiàng)基因解碼研究揭示了SPTBN1 突變與神經(jīng)精神疾病之間的關(guān)聯(lián);佳學(xué)基因病案集,已收錄了 60 種變異。突變圖譜如圖4所示。根據(jù)佳學(xué)基因癲癇疾病致病基因鑒定基因解碼病案集,具有致病基因突變的個(gè)體中,有91%(55/60)的患者表現(xiàn)為發(fā)育遲緩、智力障礙和/或自閉癥譜系障礙(ASD)。15%(9/60)的個(gè)體出現(xiàn)有癲癇,且癲癇相關(guān)突變主要發(fā)生在CH結(jié)構(gòu)域(31.8%,7/22),而非SR結(jié)構(gòu)域(10.3%,4/39)。值得注意的是,另有一名患者攜帶CH2結(jié)構(gòu)域的終止增益突變(c.247C>T;p.Arg83Ter),該突變與嚴(yán)重的癲癇性腦病相關(guān),表現(xiàn)為早期嬰兒癲癇性腦?。‥IEE)。
圖4:βII-頻譜蛋白功能域示意圖。CH1(天藍(lán)色)、CH2(藍(lán)色)、SR(綠色)、PH(黃色)。標(biāo)示了SPTBN1變體的位置。錯(cuò)義變體(紅色)。終止增益/移碼變體(藍(lán)色)、剪接位點(diǎn)變體(深綠色)、同義變體(黃色)、其他變體(黑色)。CH1,鈣調(diào)蛋白同源域1;CH2,鈣調(diào)蛋白同源域2;SR,頻譜蛋白重復(fù)序列??;PH,普萊克底物蛋白同源域;ASD,自閉癥譜系障礙;DD,發(fā)育遲緩;ADHD,注意力缺陷多動(dòng)障礙;ID,智力障礙;EIEE,早期嬰兒癲癇性腦??;N,未知。我們病例中的患者也標(biāo)有黑色星號(hào)。