Angelman 综合征家系的临床和遗传学特点

程书欢, 孙 萌, 李蒙蒙, 程亚颖

（河北省人民医院儿科，河北 石家庄 050051）

Angelman 综合征（Angelman syndrome， AS）是由于母源性泛素蛋白连接酶E3 （ubiquitinprotein ligase E3A， UBE3A） 基因功能缺陷而致的神经发育障碍性疾病。 发病率约为1/150 000，其中大约70% 是由于UBE3A 基因所在区域15q11～q13 的缺失所致，10% 是由于UBE3A 基因致病变异所致。现国内外报道的UBE3A 基因突变以移码突变为主，且多为个案报道，家系报道的病例极少。本研究对2019 年3 月河北省人民医院确诊的AS 家系进行回顾性分析，本家系中兄弟二人均发病，UBE3A 基因突变为无义突变，为未报道过的新突变，这丰富了UBE3A 基因突变谱。本文作者将该家系的临床特征和基因遗传学特点进行总结，以提高临床医生对AS 的认识。

1 资料与方法

1.1一般资料患儿，男性，出生4 个月3 天，因“发育落后1 个月余” 于2018 年11 月14 日就诊于河北省人民医院儿科。 患儿系37+4周， 孕4 产3（G4P3），因其母胎膜早破经阴道分娩娩出，羊水色清，脐带扭转20 周，胎盘未见明显异常，Apgar评分均为10 分。在孕32 周时出现宫缩，曾保胎治疗（具体用药情况不详）。胎儿出生体质量3.2 kg，出生时头围和身长不详。母乳喂养，生后数天开始频繁吐奶，2 个月后有所缓解。父母体健，非近亲结婚。其母孕期无特殊用药史，无污染和放射线接触史。否认家族性及遗传性疾病史。查体： 体质量6.5 kg，身长65 cm，头围40.8 cm，神志清楚。双眼可注视，不能追视。很少咿呀发音，逗之可微笑，不能笑出声。不能竖头，俯卧位头短暂抬离床面1～2 s，胸不能抬离床面，肘不能支撑。不会玩手，双手不能握持玩具，不会伸手取物，不会翻身。被动辅助站位时双脚尖着地。前囟平坦，颈无抵抗，心肺腹查体未见明显异常。双侧髋关节外展稍受限，四肢肌张力高。患儿时有左上肢屈曲上举至面部、双下肢并拢屈曲上抬，持续约10 s 缓解，每日数次发作，多在平卧位清醒时发作，行为刻板，发作时双眼无凝视，无颜面和口唇发绀。奶后偶有呕吐。辅助检查：肝肾功能、电解质和甲状腺功能五项未见异常。头颅MRI 未见明显异常。视频蝶骨脑电图：间歇期，各导联少量弥漫性慢波，后头部夹杂棘波；监测到1 次清醒期发作，表现为左上肢上举，双下肢屈曲伴有头部的不自主抖动，持 续 约 1 min 缓 解； 而 同 期 脑 电 图（electroencephalogrphy， EEG） 可 见 大 量 动 作 伪迹，未见癫痫样放电，提示非癫痫发作。血尿代谢筛查无明显异常。详细询问家族史，得知患儿的二哥， 年 龄5 岁2 个 月， 系36 周 早 产 儿， 孕3 产2（G3P2），经阴道分娩娩出，羊水、脐带、胎盘及Apgar 评分不详。 婴儿期因患儿易吐奶， 经常患“吸入性肺炎”。生后发育迟缓，1 岁左右会独坐，1.5 岁会爬，近2 岁会说话、独走，步态不稳。1 岁内睡眠差，很难哄睡。自4 岁7 个月开始出现癫痫发作，表现形式多样，有时表现为玩耍过程中突然跌倒，意识丧失，双眼紧闭，头后仰，四肢软，无口周发绀、牙关紧闭，持续约1 min 缓解，缓解后精神反应如常；有时仅表现为右侧上肢抖动；有时表现为进食时突然停止，闭目，手中的东西掉落，呼之不应，持续3～5 s 后缓解。有时1 d 内间断发作十余次。患儿只能叙述单个字，不会说叠音字及单词，不会说3 个字以上的短句，可用简单手势及表情表达意愿，有时能听懂简单的指令。查体：体质量20 kg， 身高110.4 cm， 头围52 cm。 神志清楚，皮肤和头发颜色无异常。常无原因的笑，容易兴奋，多动。行走时喜上举上肢，左右摇摆走路，步态不稳。嘴较大，牙缝宽，牙釉质发育差，右上尖牙先天性缺失。心肺腹查体未见异常。四肢肌力和肌张力尚可，双侧腱反射亢进，病理征均阴性。辅助检查：肝肾功能、电解质、血氨、血同型半胱氨酸和甲状腺功能六项无异常。头颅MRI 平扫未见明显异常。 视频蝶骨EEG （图1， 见封三） 显示：双侧枕和后颞区可见大量中高幅棘慢波、慢波同步或非同步发放；双侧半球可见大量弥漫性中高幅2.5～3.5 Hz 短至中程慢波阵发性发放，双侧额区可见棘慢波发放，血尿代谢筛查无异常。患儿的大哥，年龄10 岁9 个月，出生史无异常，智力正常，体格发育正常。小学四年级，学习成绩尚可。

1.2基因检测取得患儿家长同意后，分别抽取兄弟二人及其父母外周血2 mL 送检北京迈基诺医学检验所进行基因分析，使用基因组DNA 提取试剂盒提取DNA，纯化扩增后采用高通量测序系统Nextseq500 （Illumina 公司） 对4 450 个临床相关基因的外显子区域进行二代基因测序，阳性检测结果采用Sanger 测序方法进行父母验证；并采用Sanger测序方法对表型正常的其他家庭成员（患儿的大哥、患儿的舅舅和患儿的姨母） 进行检测。采用SIFT、 PolyPhen_2 和REVEL 等多种生物学软件对突变位点进行生物信息学致病性预测。按照美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics， ACMG） 发 布 的最新基因突变解读标准和指南［1］对相关基因进行总结，分析是否存在与疾病表型相关的致病性突变。二代基因测序结果显示：患儿及其二哥均存在1 个UBE3A 基因杂合突变位点chr15-25616495，导致第4 外显子编码区第766 号核苷酸由胞嘧啶突变为胸腺嘧啶，导致氨基酸终止编码（Cordially.766 C＞T p.R256X）。患儿及其二哥的突变均遗传自母亲（图2 A～D，见封三）。患儿大哥、舅舅和姨母该位点未见相关突变（图2 E～G，见封三）。根据临床表现和基因检测结果绘制AS 患者家系图（图3）。

图3 该AS 患者家系图Fig.3 Familial pedigree of this AS patient

1.3治疗和随访患儿确诊后给予运动和认知康复训练并随访，患儿经康复训练后神经功能有所改善，7 个月时双眼可追物，能喃喃发出咿呀发音，不能分辨家人。俯卧位可抬头，双肘支撑前胸能短暂抬离床面，手能握持玩具，不能伸手抓物。四肢肌张力较之前好转。9 个月大时能单侧翻身，能独坐片刻，俯卧位肘支撑差，不会爬，被动辅助站位时双足着地，喜妈妈抱。仍有左上肢上举的刻板行为，无明显癫痫发作。患儿的二哥给予口服丙戊酸钠，至今无惊厥发作。患儿二哥与患儿同时进行语言康复训练半年，其词汇量较之前增多， 会认26 个单字及少许叠字，运动平衡能力有所提高。

2 讨 论

AS 患者的主要临床特征为神经发育迟滞，包括智力低下、运动障碍、语言落后、异常步态、快乐行为、 小头畸形、 多动、 癫痫和特征性异常EEG 等［2］， 其 致 病 基 因UBE3A 位 于 染 色 体15q11～q13 区域，该基因在正常脑组织中仅有母本基因优先表达，而遗传自父系染色体的UBE3A 基因被特殊印迹而表达沉默。 导致AS 的遗传学机制：由母源性15q11～q13 染色体缺失、父源性单亲二倍体（uniparental disomy，UPD） 和印迹基因缺失等导致的15q11～q13 区域甲基化异常［3-4］；母源UBE3A 基 因 存 在 致 病 性 突 变。 研 究［5］显 示：AS 患者UBE3A 基因相关的突变有150 余种，突变形式多样，其中60%～70% 为移码突变导致的小缺失和重排，约25% 为错义和无义突变，其他为剪接缺陷和复杂重排等。无义突变相对来说较少见，SADIKOVIC 等［6］总 结 了 近150 个UBE3A 基因突变患者，其中约35 个患者的UBE3A 基因发生了无义突变。本研究报道的该家系患儿UBE3A 基因中有1 个杂合突变， 导致第4 外显子编码区第766 号核苷酸由胞嘧啶突变为胸腺嘧啶，导致氨基酸终止编码（c.766C＞T p.R256X）， 为无义突变。 ACMG 指南［1］显示：该变异初步判定为疑似致病性突变，可能导致基因功能丧失，在正常人群数据库中为低频变异。经家系验证分析：患儿母亲该位点杂合突变，患儿父亲、大哥及其他家庭成员该位点无突变。该家系中有两兄弟均患病，且均携带相同的UBE3A 突变基因，因此并非患儿自身的新发突变，进一步发现其母亲也携带该突变，证实该突变是由临床表型正常的母亲传递给患儿。经检索NCBI ClinVar、HGMD 和PubMed 数据库可见：这些数据库中均无相同的基因突变。 因此，UBE3A 基因的c.766C＞T 突变为未报道过的新突变， 丰富了UBE3A 基因突变谱。 患儿母亲携带UBE3A 变异基因，但其临床表型正常，患儿舅舅和姨母基因检测未见异常，分析其母基因突变来源：一是由其临床表型正常的父亲传递，二是其父源性染色体特定区域发生了自身的新发突变。由于患儿外祖父已离世，故未能完善相关的基因检测。

AS 所有遗传机制均会导致患者出现一致的临床特点：重度到极重度的智力低下、运动障碍、特征行为和严重发音及语言受限。 文献［7-8］报道：AS 患者的临床表型与基因型有一定的关系，携带染色体15q11～q13 区域大片段缺失的患者临床表型明显较其他基因型严重，表现为小头畸形、运动障碍（如共济失调、肌张力低下、喂养困难）、语言障碍、癫痫发作和皮肤色素减退等，缺失片段越大其临床表现就越严重。对于缺失型来讲，缺失片段越长，距离着丝点越近，语言损害、运动障碍和癫痫可能越严重。UPD 和印迹基因缺失的患者通常临床表型相对较轻，小头畸形、癫痫和色素减退发生率低，且共济失调较轻和认知能力较高［9］。研究［9-11］显示：携带UBE3A 基因突变患者的临床表型最轻，该基因型患儿发育商最高，适应行为接近正常儿童。提前出现终止密码子的患者临床表型通常较重，该家系患儿临床表型重，与既往研究［11］结论一致。

在AS 患者中癫痫发生率较高，且常在3 岁之前发生［12］。根据2005 年更新的AS 诊断标准， 癫痫发作的发生率为80%，通常发作严重且为药物难 治 性。 沈 金 梅 等［13］研 究103 例AS 儿 童 发 现：有77.7% 患儿伴有癫痫发作，其中80.8% 患儿在3 岁以前出现癫痫发作。同时其特异性EEG 对诊断AS 也 具 有 重 要 意 义。 AS 患 者EEG 特 点［14-16］：①额区广泛的高波幅2～3 Hz、200～500 μV 的δ 节律或三相δ 波；②后头部为主的4～6 Hz、200 μV以上的θ 节律；③棘慢复合波多位于枕区，也可为广泛性棘慢复合波发放，闭目时更容易诱发；④非进展性脑病的肌阵挛持续状态，发作期的EEG 为弥漫性慢波短-长程发放，伴有肌阵挛、不典型失神和失张力等；⑤常用睡眠期的电持续状态。患儿脑电图可见弥漫慢波，后头部夹杂棘波，较符合AS 患者EEG 背景活动。目前患儿年龄小，EEG 尚无痫样放电，临床亦无癫痫发作，需密切观察。患儿二哥有癫痫发作，且EEG 检测呈现典型AS 的EEG 特征。 因此， 对于临床表现不典型的AS 患者，可早期行视频EEG，依据其特异性EEG 结果协助诊治。

各基因型AS 患者均有语言发育的缺陷，绝大多数患者语言完全缺乏，一小部分会使用少量单个字及叠音字，极少数患者可以使用短语。基因缺失型患者语言功能基本完全丧失，非缺失型患者通常会途叙述约20 字［5］。但语言发育障碍的AS 患者拥有广泛的非语言交际行为，主要以手势为特征［17］。运动障碍亦是AS 患者临床特点之一。研究［18］显示：UBE3A 基因表达异常或缺陷可能降低小脑蒲肯野细胞功能活性，从而导致小脑性共济失调，引起运动功能障碍。同时，AS 患者的饮食和睡眠问题也很多见。多有婴儿期的喂养困难，易发生吸入性肺炎。AS 儿童中较多睡眠效率差，有严重的夜间醒来问题，导致睡眠需求减少和异常的睡眠-觉醒周期［19］。

除语言方面，非缺失型患者较缺失型患者在其他各方面表现更佳。因此建议进行语言训练时应重视非语言沟通方式，尽早使用辅助交流工具，如图片卡或交流板。对AS 患者来说，早期的康复训练可以提高患儿的认知和运动能力。

本家系中患儿年龄较小，临床表现不典型。但通过追问其家系，发现其二哥的临床表现较为典型。本家系中两兄弟通过二代基因测序检测有关致病基因突变位点得以确诊。经过康复训练后其认知和语言水平有所提高。因此对于临床表现不典型的早期疑似病例应及时进行基因相关检查，为进一步遗传咨询提供依据。