在中國患者中發現新的CDKL5突變:對CDKL5相關疾病病例的回顧性調查

客觀的

CDKL5相關疾病(CDKL5 related disorders, CDD)是一種由CDKL5基因突變導致的癲癇性腦病。本研究旨在探討CDD的發育過程，擴大其突變譜。

方法

收集上海交通大學醫學院附屬新華醫院診斷的3例小兒癲癇性腦病的臨床資料。利用下一代測序技術發現CDKL5的三個從頭突變。我們檢索了pubmed中關於CDKL5的已發表文獻，並對我們的臨床資料和相關文獻進行了分析。

結果

這三個病人都是女孩。他們癲癇發作的平均年齡在2個月左右，所有人都有頑固性癲癇發作、嚴重智力障礙和低血壓。其中2例EEG表現為嬰兒痙攣和高度心律失常，另1例EEG表現為陣攣性發作和廣泛的癲癇樣放電。2例顱腦mri顯示腦外間隙增寬。2例視覺誘發電位異常。癲癇發作對各種抗癲癇藥物(AEDs)均有耐藥性。基因檢測顯示CDKL5有3個從頭突變:1個是截斷突變(c.2254A > T,P。R752X, stop279)，根據ACMG指南，其他兩個是錯義突變(c.377G > T,p.Cys126Phe)和移碼突變(c.362-362insG(p.Ala122GlyfsTer7)，根據ACMG可能是致病的。

結論

這三種從頭突變都是首次報道的。結合相關文獻和觀察到的臨床表現，我們診斷這3例患兒為CDKL5相關疾病，並推斷CDKL5從頭突變是導致他們癲癇的原因。

細胞周期蛋白依賴性激酶樣蛋白5 (CDKL5, OMIM 300203，又稱絲氨酸/蘇氨酸激酶9,STK9)屬於絲氨酸/蘇氨酸激酶蛋白家族。它由一個保守的n端催化結構域和一個可變的長c端延伸組成，可能具有調控作用[1］．它在大腦中廣泛表達，其突變可導致嚴重的神經係統紊亂，稱為cdkl5相關紊亂(CDD) [2，3.，4］．這些疾病包括早期難治性癲癇性腦病、嚴重智力殘疾、低血壓和視力障礙，其發病率約為每4萬至6萬名活產嬰兒中有1例[5，6］．到目前為止，Clinvar已收集到超過800個CDKL5突變，其中一半被歸類為致病性或可能致病性。這裏我們報告了三名在本院被診斷為CDD的兒童，並分析了他們的數據。

患者選自於本院診斷為癲癇性腦病並接受治療的兒童。所有人都簽署了知情同意書。收集患者的病史、血液檢查、頭顱MRI、電生理變化、治療程序和預後等臨床資料。在獲得父母許可後，采用下一代測序技術檢測CDKL5突變。通過收集PubMed中與CDKL5相關的研究，我們對其數據進行了回顧性分析。

病人都是女孩。除1號患者的母親有3次藥物流產和妊娠早期糖尿病的不健康妊娠史外，其他2名患者的母親都是第一次懷孕。所有患者均足月分娩，無窒息搶救史。而患者2胎齡較小，出生體重為2450 g。他們的家族史中沒有缺陷的記錄。3名女孩的平均發病年齡為2個月。

患者1在2個月時首次出現局灶性繼發性全身性強直陣攣發作，並經視頻腦電圖證實。18個月後，癲癇發作轉變為嬰兒痙攣，如圖所示。1a1, A2。OCX、VPA、TPM、ACTH、MP依次給予，均無影響。四肢低血壓，智力障礙逐漸明顯。3個月時她能抬頭，9個月時她能翻身。雖然她現在兩歲了，但她隻能一個人坐一會兒。她的眼睛無法追蹤任何物體。目前她不會說任何話，也不會對任何交流做出反應。

患者2 2個月時首次出現全身陣攣發作，1個月後出現嬰兒痙攣。腦電圖在發作間期表現為心律失常，癲癇發作時出現一係列尖峰慢波放電，診斷為嬰兒痙攣，如圖所示。1b1, B2, B3。先後給予VPA、NZP、TPM、ACTH、MP控製癲癇發作。除了ACTH，沒有其他aed是有用的。然而，ACTH治療幾個月後，她的癲癇複發了。她的智力缺陷很嚴重。她現在4歲了;她隻能坐一會兒，從不站或走。她隻會念“啊”，眼神交流很差，認不出自己的父母。她想上廁所的時候可以哭。該患者還出現低血壓和手衰竭。

患者3 80天時，每天出現多次全局性陣攣發作，同步腦電圖顯示廣泛的癲癇樣放電，如圖所示。1往上平移。左乙拉西坦和ACTH未顯示任何影響。很明顯，她的智力有缺陷，因為她沒有任何眼神交流。她現在兩歲了，但她不能抬頭，也不能獨自坐著;她發不出任何音，手也不能動。三例患者的詳細臨床特征列於表中1．

住院期間完成一係列檢查，包括血常規、生化、病因、炎症因子、腦脊液檢查、頭顱MRI、腦電圖(EEG)、聽覺/視覺誘發電位(AEP/VEP)等。3例患者的腦脊液(CSF)和血液檢查均正常。1例除CMV感染外，未發現其他感染因素。患者2和3雙側額顳葉前溝較寬，但這不是特異性的。頭顱磁共振成像如圖所示。2．此外，視覺誘發電位(Visual evoked potentials, VEP)結果提示患者1、2雙側眼睛P100值較長，雙側眼睛重複性和分化較差，這與患者缺乏眼神接觸相一致。在他們父母的允許下，我們進行了基因測試。發現CDKL5的三個從頭突變，它們的位置在圖中CDKL5基因表意符號中標記出來。3.．基因的詳細信息顯示在表中2．根據美國醫學遺傳學學會(ACMG)，突變分為致病性或可能致病性。

CDKL5蛋白在大腦中廣泛表達，在細胞增殖、神經元遷移、軸突生長、樹突形態發生和突觸發育中發揮重要作用[7，8］．cdkl5相關疾病(CDD)的典型臨床特征包括嬰兒起病難治性癲癇、張力減退、發育遲緩、智力障礙和視力障礙[2，3.，4，9］．癲癇總是在出生後的前3個月發作，約81%的患者會出現嬰兒痙攣[10］．其他癲癇類型包括局灶性和全身性癲癇，伴有痙攣，強直性和強直陣攣性癲癇，或兩者兼有，自主改變如呼吸不規律、呼吸暫停或換氣過度也混雜在一起[9，10］．部分患者最初的腦電圖可能正常，但隨後的腦電圖顯示高心律失常、局灶性尖峰放電、多局灶性或全導聯尖峰、尖峰-慢波放電[10，11］．癲癇發作總是對各種aed和皮質類固醇有抗性。生酮飲食(KD)也被嚐試過，但副作用和較差的長期療效仍然是重要的障礙[12，13，14];迷走神經刺激(VNS)也可用於控製CDD引起的難治性癲癇，雖然報道和病例很少，但結果令人滿意[14，15，16］．一般CDD根據疾病過程分為3個階段[17]:(1)起病早，有時藥物反應;(2)癲癇性腦病;(3)難治性多灶性肌陣攣性癲癇。蜜月期總是發生在童年時期。在我們的患者中，有2例出現嬰兒痙攣:患者1首先表現為繼發於局灶性癲癇的全身性強直陣攣發作，18個月時進展為IS。患者2在2個月時首次出現陣攣發作，1個月後迅速進展為IS。雖然給予了各種aed和ACTH，但癲癇發作的控製不理想。2號患者和3號患者的父母隻是因為控製不理想而停止了所有的aed，但隨後癲癇仍停止發作，可能剛好到了他們的蜜月期。患者3表現為陣攣發作，累及上肢、下肢或雙下肢。頻率達到每天6次。給予左乙拉西坦和促腎上腺皮質激素控製癲癇發作，但最終失敗。

智力障礙幾乎發生在每一個CDD兒童身上[2，3.，4，9，10，11]，在我們的患者中也觀察到了。目前，2例患者2歲，但隻能單獨坐一會兒，不能走路，不能說話;沒有與他人的交流，不管眼神交流或聲音刺激，他們的手也沒有動作。另一個病人4歲，她想上廁所時可以哭，也可以發出“啊”的聲音，但不能自己去。她可以獨自坐一會兒，但永遠不能站立或行走。我們還觀察到CDD的其他特征，如張力減退和視力損害。3例患者均無眼神接觸，2例VEP顯示視覺通路破壞。MRI是非特異性的，它可以是正常的，也可以顯示非特異性的異常，就像我們的病人一樣。

CDKL5基因位於x染色體的短臂22號位置(Xp22)，包含20個編碼外顯子;1998年Montini等人首次在患者中發現它時，它的重要性首次得到強調[1］．CDKL5的突變包括錯義突變、截斷突變、移碼突變等[18］．2003年Kalscheuer等人發現了它的第一個突變[19］．到目前為止，已經報道了100多種致病突變。臨床嚴重程度與突變的位置和類型有關;例如，與攜帶其他CDKL5突變的患者相比，位於CDKL5催化域的錯義突變可能表現出更嚴重的表型[8]，但確切的基因型-表型相關性仍然不清楚。在我們的患者中，這三個突變都是de novo，因為在他們的父母中沒有發現突變，之前也沒有報道。雖然126 AA位置變為Trp(c。3.78C > G (p.Cys126Trp)) of CDKL5 can be observed in other infantile spasm patients in Clinvar, in our patient 2, the 377 base mutation (c.377G > T) translated to 126 Phe (p.Cys126Phe), is the first report to our knowledge. The mutation occurred in the kinase domain, and AGMG categorized it as likely pathogenic. The mutation in Patient 1 is a truncation mutation in exon 15(c.2254A > T, p.Arg752Stop,279) in the regulatory C-terminal, meaning the protein after 752 aa cannot be translated. The variation was classified as pathogenic according to the AGMG. Patient 3 showed a frameshift mutation c.362-363insG(p.Ala122GlyfsTer7), with a G base inserted at position 363 resulting in AA changes after 122Ala; moreover, it was terminated 7 AA later. The mutation occurred in the conserved N-terminal catalytic domain, and is classified as likely pathogenic according to the AGMG.

CDKL5的遺傳模式為XD，幾乎所有報道的患者都是女孩。原因可能是攜帶這種突變的男孩在診斷前流產或死亡。最近有幾篇論文報道了兩性CDKL5突變[20.，21，22］．Liang JS, et al. at first [21]，並沒有發現性別差異，但最近的結論是，男孩表現出更嚴重的表型，嬰兒痙攣和腦萎縮的頻率更高，而女孩通常表現出EoEE的非典型Rett綜合征[20.，正如Elia M [22］．因為我們的病人都是女孩，所以我們不能在性別上做任何比較。未來，我們將收集CDKL5突變的男性患者，並嚐試確定其性別差異。

CDKL5蛋白是一種在大腦中表達的重要蛋白，其突變導致CDKL5相關疾病(CDD)，典型特征包括嬰兒起病難治性癲癇、張力減退、發育遲緩、智力殘疾和視力障礙。其遺傳類型為XD，多為女童。我們的3例患者的臨床表現與CDDs一致，他們的新生突變是導致癲癇的原因。接下來我們將收集更多的數據來確定性別差異。

在本研究中產生或分析的所有數據可從通信作者在合理的要求。

ACMG:

美國醫學遺傳學學會

AED:

抗癲癇藥物

AEP / VEP:

聽覺和視覺誘發電位

CDD:

CDKL5-related障礙

CSF:

腦脊髓液

腦電圖:

腦電圖

公斤:

生酮飲食

迷走神經刺激法:

迷走神經刺激

不適用。

本研究得到了上海醫院發展中心(王毅SHDC12015113)的支持。

作者和聯係

1. 上海交通大學附屬新華醫院醫學院兒科神經內科，上海200092

   閆玉梅，何大可，吳靜，侯若林，李玲

2. 上海交通大學附屬新華醫院醫學院，上海200092

   庫恩的太陽

貢獻

YY撰寫了主要稿件文本;DH、JW、RH收集和分析臨床資料;研究設計由KS和LL負責。所有作者都審閱了原稿。所有作者閱讀並批準最終稿。

相應的作者

對應到庫恩的太陽或淩李．

倫理認可和同意參與

不是必需的。

同意出版

不是必需的。

相互競爭的利益

作者聲明他們之間沒有利益衝突。

出版商的注意

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