以癫痫起病及DNAJC5基因突变的成人型神经元蜡样脂褐质沉积症家系

刘付丽 周铨，2

1广东医科大学（广东湛江 524000）；2佛山市第一人民医院（广东佛山 528000）

神经元蜡样脂褐质沉积症（neuronal ceroid lipofuscinosis，NCL）是一组遗传性神经变性疾病［1］，为溶酶体沉积症，具有特征性的脑部和其他组织细胞溶酶体内自发荧光脂质褐素沉积。其患病率为1/100 000 ～ 1/14 000［2］，主要发生在欧美国家及一些亚洲国家，中国较少报道。NCL根据临床发病年龄分为4种类型，即婴儿型、晚期婴儿型、青少年型和成人型。根据基因型分类，分为16种类型，DNAJC5基因所致的类型为神经蜡样脂褐质沉积症4型，属于成人型神经蜡样脂褐质沉积症（adult neuronal ceroid lipofuscinosis，ACLN），其遗传模式为常染色体显性遗传［3］。临床主要表现为进行性视力丧失，共济失调，难治性癫痫和精神运动倒退［4］，颅脑MRI影像学检查表现为大脑皮质及小脑萎缩。2011年，NOSKOVA等［5］在20个家族中筛选DNAJC5基因发现了c.344T＞G（p.Leu115Arg）错义突变。本文报道由DNAJC5基因c.344T＞G（p.Leu115Arg）错义突变所致的中国1个神经元蜡样脂褐质沉积症家系，并对该家系患者的临床表现、影像特点及基因突变特点进行分析，目前国内不尚未有DNAJC5基因错义突变相关公开报道。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究中家系为同胞姐弟，于2013-2020年先后在佛山市第一人民医院神经内科就诊，详细追问家系中其他成员的病史。先证者，男性，40岁，2020年10月因“发作性幻视、肢体抽搐5年”就诊，体格检查：神志清，简单对答，双侧瞳孔等圆等大，对光反射灵敏，未见眼球震颤，四肢肌肉欠饱满，四肢震颤，四肢肌力4级，肌张力正常，指鼻试验双侧可疑阳性，双侧Babinski征阴性。个人史：足月顺产，为第三胎，生长发育、智力运动发育正常，否认热性惊厥史。家族史：先证者父亲有癫痫病史，45岁去世。2009年8月先证者大姐发现有癫痫病史。

1.2 头颅MRI扫描检查 选用佛山市第一人民医院高场强（3.0T）癫痫薄层（1 mm间隔）序列、以海马长轴垂直的冠状位的磁共振扫描进行T1、T2、Flair以及三维容积采集等序列检查。

1.3 基因测序

1.3.1 DNA提取 经先证者及其家属知情同意后，采集先证者、先证者妻子、先证者2位女儿、先证者母亲、大姐及大姐小儿子的外周静脉血各2 mL，分别加入ACD抗凝剂，送深圳安吉康尔医学检验实验室。通过外周血细胞基因组DNA提取试剂盒提取DNA，将制备好的DNA用于文库构建、全外显子测序、Sanger验证。

1.3.2 全外显子测序 选用Illumina Hiseq X Ten测序平台获得测序数据，筛选出变异位点，采用FastQC软件进行数据质量过滤。以GRCh37参照基因组序列，使用BWA（Burrows Wheeler Alignment tool）等软件进行序列比对，运用GATK等软件检测样本变异信息注释，对潜在致病变异进一步做sanger测序分析其来源。

1.3.3 Sanger验证 根据双脱氧末端终止法，通过PCR扩增得到足量的扩增产物。使用ABI 3730x1遗传分析仪对扩增纯化后的产物进行毛细管凝胶电泳分析并收集荧光信号，经Sequencing Analysis 5.2软件分析，最终得到DNA的序列。

2 结果

2.1 临床观察结果 NO.II4先证者，男性，40岁，5年前（约35岁时）无明显诱因出现幻视，表现为眼前出现七彩样闪光点，随之出现大片水波样横纹，持续1～2 min左右后出现双眼黑朦、上腹部闷胀感，继之出现意识不清、肢体抽搐，呈全面性强直-阵挛发作，持续4 min后症状缓解，未服药治疗。患者上述症状反复，幻视发作约2～3次/d，严重时伴四肢强直-阵挛发作，约3～4次/月。2年前患者出现行走不稳，双手震颤，以静止性震颤为著，反应迟钝，语言表达能力减退，精神疲倦，视幻觉明显。

NO.I1先证者父亲，男性，45岁（1987年）去世，既往约32岁时无明显诱因出现一过性意识不清，口吐白沫，双眼上翻，肢体抽搐，呈全面性强直-阵挛性发作，持续约3～4 min后可恢复意识，症状缓解，未诊治及服药治疗，共发作3次。

NO.II2先证者大姐，女性，45岁（2021年）去世，2009年8月先证者大姐无明显诱因出现意识不清，向后倾倒，双眼上翻，肢体抽搐，呈全身性强直阵挛发作，持续约4 min后缓解，到湖南省当地医院就诊，予丙戊酸钠缓释片抗癫痫治疗，服药后仍有癫痫发作，约2～3次/月。2011年先证者大姐出现幻视，表现为视物呈现七彩样闪光点，随之出现大片水波样横纹，持续1～2 min左右后出现双眼黑朦。

2.2 头颅MRI扫描结果 先证者头颅MRI结果提示大脑及小脑轻度萎缩，先证者大姐头颅MRI提示大脑及小脑轻度脑萎缩。见图2、3。

图1 成人型神经元蜡样脂褐质沉积症家系图Fig.1 Pedigree of adult neuronal ceroid lipofuscinosis

图2 先证者头颅MRI提示大脑皮层及小脑轻度萎缩Fig.2 Brain MRI of the proband showed mild atrophy of cerebral cortex and cerebellum

图3 先证者大姐头颅MRI提示轻度脑萎缩。Fig.3 Brain MRI of the proband's elder sister showed mild cerebral atrophy

2.3 基因突变检测结果 通过对先证者家系进行全外显子组测序，检测到DNAJC5基因存在1个杂合变异：c.344T ＞ G（p.Leu115Arg），此序列变化导致DNAJC5基因第344位核苷酸T被替换为G（c.344T＞G），导致第115号氨基酸由亮氨酸变成精氨酸（p.Leu115Arg），该变异为错义突变。到目前为止，该变异在参考人群基因频率数据库（gnomeAD）中最小等位基因频率未记录。多种预测结果提示该变异对基因或蛋白质结构或功能造成有害影响的可能性大。该变异被Clinvar数据库报道为致病的。经分析，先证者的母亲未见突变，先证者的大女儿杂合突变，先证者的二女儿未见突变，先证者的二姐未见突变，受检者的大姐杂合突变，先证者的大姐小儿子未见突变。见图4。

图4 先证者及其家属DNAJC5基因的Sanger测序结果Fig.4 Sanger sequencing results of DNAJC5 gene of the proband and his family

3 讨论

本文报道1个由DNAJC5基因突变所致成人型神经元蜡样脂褐质沉积症家系的临床表现及影像学特征。成人型神经元蜡样脂褐质沉积症（ANCL）首发症状出现于30岁左右，临床症状呈慢性、进行性加重，患者约在10年后死亡，存在2种主要的临床表型［6］：A型表现为进行性难治性肌阵挛癫痫、痴呆、共济失调及晚发的锥体和锥体外系症状，受累个体多不伴有视力障碍。B型表现为行为异常、痴呆、运动障碍，可伴有共济失调和锥体外系症状及脑干受累症状［6］。眼底检查显示有视神经萎缩和（或）视网膜色素变性，MRI为大脑皮质及小脑脑萎缩，病理显示脑内神经元有大量脂质色素沉积。起病年龄越早，临床表现及预后越严重。

本研究纳入的家系特点主要为：发病年龄平均为33岁，临床表现早期以癫痫症状起病，后期伴有行走不稳、言语困难、肢体静止性震颤，视物不清症状。先证者及其大姐颅脑MRI影像学检查表现为大脑皮质及小脑轻度萎缩。先证者大姐起病年龄较先证者早，临床症状相对重。综合分析，临床表现考虑为成人型神经元蜡样脂褐质沉积症A型。同时，本研究中全外显子二代测序中发现了先证者大女儿携带有DNAJC5基因c.344T＞G（p.Leu115Arg）突变，来源于先证者，目前年龄10岁，智力运动发育正常，临床表现正常。根据该家系发病特点，应该高度关注先证者大女儿发病情况。DNAJC5基因位于染色体20q13.33，编码α-半胱氨酸串蛋白（cysteine-string protein α，CSPα）［5］。CSPα是一种具有酶活性的分子伴侣复合物，属于突触前J蛋白，在神经组织以及突触和网格蛋白包被的小泡中表达，主要功能是保证突触囊泡蛋白的正确折叠。CSPα包含了N端J结构域（15-83 aa）、连接区（84-112）和半胱氨酸链结构域（CSD）（113-136 aa）这三个高度保守的结构域，突变主要发生在CSPα高度保守的区域。DNAJC5基因突变的p.L115R突变会影响到位于CSD N端高度保守的二亮氨酸残基。CSPα缺乏充分棕榈酰化或缺失可能同时导致突触前功能障碍和进展性神经退行性变，以及溶酶体中错误折叠和蛋白水解抵抗蛋白的积累，这些蛋白以神经元中以特有的脂质褐样沉积的形式存在［7］。DNAJC5基因错义突变导致蛋白改变少，临床症状相对较轻。

过去诊断NCL主要依靠发病年龄、临床表现和病理检查结果，现在的诊断还可以通过酶学分析和基因检查，在进行生化和基因检查前必须进行超微结构的检查，以确定溶酶体内沉积物的性质［8］。病理检查发现病理性脂褐素颗粒是诊断NCL的金标准，基因检查目前已经成为诊断NCL的重要方法［9］。基因型与临床表型的相关性拓宽了对NCL疾病的认识，同时为治疗进展提供了基于基因的关注和对病理靶点的考虑。

NCL属于溶酶体贮积病（lysosomal storage disease，LSD），因大脑有特殊的血脑屏障存在，许多应用于LSD的治疗方法对NCL患者无效［10］。因此目前尚无有效的治疗，治疗只能以控制症状、改善生存质量为目标，例如针对癫痫症状给予药物等对症处理。目前新兴的治疗方法处于临床试验阶段，分别包括：（1）酶替代疗法；（2）基因治疗；（3）干细胞治疗；（4）免疫治疗；（5）其他药物治疗［11］。但是，为了获得长期的临床效益，对NCLs的治疗必须尽早开始，最好是在出现任何症状之前。这将需要在基于DNA的方法的进步的帮助下进行快速和早期诊断，并突出了发展适当新生儿筛查的重要性［12-13］。本研究中先证者和先证者大姐出现了临床症状，并在不断加重，严重影响了正常生活及工作，治疗上可予抗癫痫药物控制癫痫发作等对症治疗。而该研究中先证者大女儿为DNAJC5基因错义突变携带者，根据该家系的发病特点，应高度重视其在未来生活中出现相关的临床表现，尽早开始干预。在基因诊断明确的前提下给予患者家系遗传咨询，通过胎盘绒毛或羊水细胞基因分析可以对下一胎同胞进行产前诊断，减少疾病患儿的出生。