FOXP2基因突变致儿童言语失用症1例并文献复习

王 瑶 王慧君 钱琰琰 李 刚 张 萍 周文浩,2 彭小敏 吴冰冰,2

1 病例资料

男，2岁5个月，因“语言发育晚”到复旦大学附属儿科医院(我院)咨询，可咿呀发音，无意识发“妈妈”音，能理解简单指令，不能有意识地叫人。患儿系G2P2，足月顺产，出生体重3.5 kg，出生时无窒息，围生史未见异常描述。1岁4个月可独走，大运动发育(抬头、翻身、坐、爬、站等)较正常同龄儿晚1～2个月。家长诉视力、听力正常，无抽搐。患儿哥哥17岁，体健，语言发育无异常，学习成绩较好。父母否认近亲结婚，否认家族遗传病史。查体：神志清楚，反应可；前囟已闭，鼻梁低平，眉毛高拱，内眦赘皮；心脏听诊、神经系统查体均未见异常，皮肤无异常所见，腹软，肌张力可。颅脑MR示双侧乳突积液，左上颌窦局部黏膜增厚，提示中耳炎、变应性鼻炎，余未见明显异常。

为进一步明确诊断，在取得患儿父母知情同意后，采集患儿外周静脉血行临床外显子组测序。采用安捷伦科技(中国)有限公司Sure Select Human All Exon试剂盒行外显子捕获、建库，采用美国Illumina公司HiSeq2000平台对在线人类孟德尔遗传学数据库 (OMIM)、人类基因组突变数据库 (HGMD) 和NCBI ClinVar数据库定义的疾病相关靶标的全部编码区测序，总体测序覆盖度95%。按照我院已建立的数据分析流程[1]分析高通量测序数据，患儿FOXP2基因(NM_014491)第11号外显子存在杂合无义突变c.1432C>T(p.R478X)，基因位置见图1 A，行Sanger测序(引物F: TTTTCCTGCCCTTCTCTTGG，R: CAGTTGATTCA-GCTACAGTTTTCCTC)，该位点出现杂合突变峰(图1 B)，与GenBank数据库中获得的参考序列(NM_014491.3)进行比对，结果与高通量检测结果一致。通过对人、大鼠、狗、大象、鸡和斑马鱼中FOXP2蛋白行保守性分析，发现该区域氨基酸序列非常保守(图1 C)，提示该区域的突变很可能影响FOXP2蛋白的功能。

FOXP2基因突变可致儿童言语失用症(CAS)[MIM:602081]，突变位点c.1432C>T(p.R478X)已收录在HGMD中。CAS主要表现为发音缺陷，不能形成句法、语法规则等语言发育缺陷，导致语言表达、处理能力受损[2]，可由遗传病因导致[3]。国外诊断CAS的方法主要是针对英语语系进行多种量表的评估[4]。目前国内尚无相关的病例报告，本文患儿存在明显语言发育缺陷，符合CAS的临床表现，基因检测发现FOXP2基因的已知杂合致病变异，支持CAS的诊断。

患儿于外院行康复治疗数月(具体不详)，随访至3岁，身高98 cm(P50～P80)，体重15 kg(P50～P80)，视听反应未见异常，能有意识叫主要家庭成员，能说2字简单词语，不能成句，会用笔乱涂画，会叠积木，会翻书，能双脚跳。

图1患儿FOXP2基因突变位点和保守性分析

注 A：c.1432C>T(p.R478X)突变位于外显子11；B：Sanger测序图显示杂合突变峰；C：R478X位点高度保守

2 文献复习

以“FOXP2”、“言语失用”、“言语语言障碍”为关键词，在万方数据库、中国知网(建库至2018年4月28日)检索国内文献，未见相关病例报道。以“FOXP2”、“childhood apraxia of speech”、“Speech language disorder”、“developmental verbal dyspraxia”为关键词在PubMed 中检索(建库至2018年4月)，排除指南、传统综述、动物实验文献后，共18篇英文文献[5, 14-30]报道了67例经基因检测诊断为FOXP2基因突变导致的CAS，主要来自北美洲、欧洲和澳洲等。

表1总结了文献报道的67 例并本文1 例共68例FOXP2突变导致CAS的临床发现。①言语语言障碍表现以发音异常(包括发音不清、音调异常等)最多见(34例)，其他包括说话晚、感受性和(或)表达性语言障碍、语法困难、言语难以被理解等。②35例有神经肌肉系统异常，以运动(粗动作)发育迟缓或轻微迟缓、精细运动(细动作)轻微障碍最多见。③25例有头面部发育异常或疾病。④5例有骨骼关节畸形，表现为脊柱侧凸、手脚宽或指(趾)间距宽、髋关节发育不良。⑤21例智力低于平均水平，10例有孤独症表现。

4例有中耳炎(包括本文患儿)，其中1例[Exon.7，c.982C>T(p.R328X)]伴口咽部运动障碍和食管反流；2例染色体7q31区域1.57Mb杂合缺失(包括FOXP2基因)均表现为反复发作的中耳炎，行双侧鼓膜切开术[20, 34]。

表1 68例FOXP2基因突变导致的CAS的临床发现

FOXP2基因c.1432C>T(p.R478X)与CAS临床发现：本文患儿的突变c.1432C>T(p.R478X)是HGMD数据库已收录的致病突变。包括本文1例在内目前共报告5例R478X突变的CAS患者，临床症状总结见表2。5例均无听力受损表现，其中说话晚3例，发音异常(发育不清，音调异常)1例，组词困难1例；轻微运动发育迟缓3例；此外，还有睑裂小、上颚高拱、耳垂异常、水平眉等面容特征。仅1例患者检查了智力，显示为正常。本文患儿表现为说话晚、中耳炎、内眦赘皮等，因年龄尚小，言语及语言方面的表现和其他临床表型有待进一步随访。

表2 5例FOXP2基因R478X突变致言语障碍患者的临床表型

注 -：文献中未提及；1)：末次随访时年龄；2)：来自同一家庭的父亲及其子女

3 讨论

FOXP2属于FOX基因家族成员，位于染色体7q31.1，含17个外显子，编码715个氨基酸[5]。该基因在胚胎发育不同时期的纹状体、大脑皮层、丘脑、脊髓、肺、心脏和肠道等组织中有不同程度表达[6, 7]。FOX基因家族编码的蛋白是一类具有“螺旋-转角-螺旋”的转录因子(即翼状螺旋转录因子家族)，与来自果蝇的叉头基因(fkh fork head gene)有高度相似的DNA结合区，故又被称为FOX蛋白(fork head box)[8]。FOX蛋白家族有19个亚族，参与胚胎发育、细胞周期调控和细胞信号转导，其突变或异常表达与先天发育异常有关。本文患儿检测到FOXP2基因第11号外显子的1个无义突变c.1432C>T，该突变在第478位氨基酸处产生终止密码子(p.R478X)，导致编码蛋白截短，推测突变体因缺失FOX结构域而影响FOXP2蛋白的功能。

截至2018年4月28日，专业版HGMD已收录FOXP2基因的38种突变，包括10种(26.3%)错义/无义突变，2种(5.3%)小片段缺失突变，1种(2.6%)小片断插入突变，19种(50.0%)大片断缺失突变，6种(15.8%)复杂重组突变。这些患者的临床表型包括语言障碍[如发育性言语失用症(DVD)、CAS、语言落后和失用症、言语失用和(或)构音障碍等]，孤独症，进食障碍，精神运动发育迟缓和膀胱输尿管返流等。

本文患儿的突变位点收录在HGMD中，评估为引起言语和语言障碍的致病突变。由于专业或语言背景的不同，对相关术语的解释和概念存在差异。国内普遍认为，言语是言声语音(口语)形成的机械过程，而语言是指人类社会中约定俗成的符号系统；言语-语言障碍包括失语症、言语失用、构音障碍、语言发育迟缓等，可以单独存在，也可以同时发生[9]。OMIM中没有对言语-语言障碍一词和CAS这些概念进行严格区分，又称DVD或言语语言障碍伴口面部运动失用症(Speech and language disorder with orofacial dyspraxia)。美国言语语言与听力学协会(ASHA)在2007年指出，携带FOXP2基因突变的语言相关障碍患儿应高度考虑CAS的可能，并将CAS定义为一种语言运动设计和(或)编程的发育障碍[10]。本文沿用CAS这一概念，着重讨论FOXP2与CAS的关系。1990年，Hurst等[11]首次报告了一个三代家系，患病的成员主要特征是严重发育性言语障碍，表达性(包括使用单词或手势)和感受性语言困难，口齿不清等，智力和听力正常，这种症状呈常染色体显性遗传；1998年,该致病基因被定位于染色体7q31，命名为SPCH1[2]；2001年，SPCH1基因被正式命名为FOXP2，该家系患病成员均携带FOXP2基因c.1658G>A的错义突变，导致第553位精氨酸变为组氨酸，从而影响FOXP2蛋白跨核膜运输以及与靶序列结合[5, 12]。进一步研究证明，FOXP2对人类语言进化和发展具有重要作用，其突变与言语失用相关[13]。

Fisher等曾对1个FOXP2突变家系中的患病成员与非患病成员进行影像学检查。MR和PET的结果显示，患病成员的尾状核、小脑、额下回的灰质密度显著降低，尾状核的体积明显减小，颞平面的灰质密度显著增高[31, 32]。功能性MR(fMR)结果显示，患病成员的额下回后部(Broca区)的活化程度明显较弱[33]。表1显示，在本文文献复习的语言发育缺陷患者中，除上述家系(16例)表现为尾状核异常外，还有3例MR表现分别为颞叶胚胎发育不良性神经上皮肿瘤、脑萎缩并白质高信号和胼胝体薄并小脑桥脑脑池扩张。

中耳炎可由咽鼓管机械性梗阻和(或)功能障碍、感染、免疫等多种因素单独或共同导致。本文患儿也有中耳炎表现，该表型与CAS的相关性有待进一步研究。

CAS目前尚无理想的治疗方法，有学者曾在研究中提到诸多干预手段，包括运动疗法、语言学方法、增强和替代交流以及多种组合疗法等，但疗效尚未得到重复性验证[35]。关于CAS的预后，文献复习中有3例成年后仍存在交流障碍、发音不清、语法和音调异常等问题，提示FOXP2基因突变所致的CAS是一种持续性疾病，患者在学业、社交和工作方面可能有长期困难[36]。

综上所述，CAS与其他神经发育疾病在语言发育障碍方面的表现相似，目前临床上对该病的认识有限，仅凭幼儿的早期临床表现难以鉴别诊断。临床工作中，对于存在语言发育延迟、构词句法障碍、言语理解和表达障碍、发音不清等的患儿，应注意CAS可能，并建议通过基因检测明确诊断，以对患儿进行及时的干预治疗和遗传咨询。