新发TSC2基因位点突变致儿童结节性硬化症并色素脱斑相关癫痫.pdf

DOI：10.19893/ki.ydyxb.2024-0021第 22 卷第 1 期2024 年 3 月延安大学学报（医学科学版）Journal of Yanan University(Medical Science Edition)Vol.22 No.1Mar.2024新发TSC2基因位点突变致儿童结节性硬化症并色素脱斑相关癫痫王雪红1，庄生琴1，马溪遥2，张博2，李锋同1*（1.延安市人民医院，陕西 延安 716000；2.延安大学医学院，陕西 延安 716000）摘要：结节性硬化症（tuberous sclerosis complex，TSC）是一种常染色体显性遗传的神经皮肤综合征，以累及多个器官系统为特点。TSC1和TSC2是TSC两个主要的致病基因，二者中任一基因的突变可导致蛋白质结构变化从而导致功能改变，最终表现为TSC的各种临床表型。目前，已有多个TSC相关的TSC2和TSC1位点突变被发现。然而，临床接诊过程中，我们收治了1例尚未见报道的TSC2基因c.4569+1GT杂合突变相关的癫痫发作伴色素脱斑的儿童TSC，在此予以报道，以期为TSC相关疾病的临床诊断及研究提供线索。关键词：结节性硬化症；癫痫；TSC2；TSC1；突变中图分类号：R729 文献标识码：A 文章编号：1672-2639（2024）01-0059-06Novel TSC2 gene locus mutation causing nodular sclerosis and depigmentation associated epilepsy in childrenWANG Xuehong1，ZHUANG Shengqin1，MA Xiyao2，ZHANG Bo2，LI Fengtong1*（1.Yanan Peoples Hospital，Yanan 716000，China；2.Medical College of Yanan University，Yanan 716000，China）Abstract：Tuberous sclerosis complex（TSC）is a neurocutaneous syndrome with autosomal dominant inheritance and characterized by the involvement of multiple organ systems.TSC1 and TSC2 are the two main pathogenic genes，and mutations in either of the two gene can lead to changes in protein structure and function，ultimately resulting in various clinical phenotypes of TSC.To date，several TSC-associated TSC2 and TSC1 mutations have been identified.However，during the clinical consultation，we admitted a child with an unreported TSC2 gene c.4569+1GT heterozygous mutation associated with seizures with depigmentation in TSC，which is reported here to provide clues for the clinical diagnosis and research of TSC-related diseases.Key words：Tuberous sclerosis complex；Epilepsy；TSC2；TSC1；Mutation结节性硬化症（tuberous sclerosis complex，TSC）是临床常见的一种可累及机体多个器官和系统的神经皮肤综合征，具有常染色体显性遗传的特点。已有研究1-2显示，TSC1（TSC complex subunit 1）和TSC2（TSC complex subunit 2）基因突变是 TSC发生的主要原因。TSC1和TSC2基因分别编码错构瘤蛋白（Hamartin）和马铃薯球蛋白（Tuberin），二者形成异源二聚体后可调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1（mTORC1）的相关活性，在抑制哺乳动物中雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号转导通路中起着重要的作用。mTOR信号转导通路在细胞增殖、分化方面起着重要作用，同时二聚体可和多种蛋白质相结合调控细胞周期以及生命活动3-4。相关研究表明，TSC患儿的TSC1基因和TSC2基因发生突变，导致作者简介：王雪红（1987），男，陕西延安人，主治医师。研究方向：呼吸系统，神经系统疾病。通信作者：李锋同（1981），男，陕西延安人，副主任医师。研究方向：呼吸系统，神经系统疾病。E-mail：59第 22 卷 延安大学学报（医学科学版）第 1 期蛋白质结构发生变化，阻碍Hamartin和Tuberin形成二聚体，降低mTOR信号转导通路被抑制的程度，导致功能发生变化，从而引起机体产生病理变化5-7。TSC的临床表现复杂多样8，如累及眼睛会导致视网膜星形胶质细胞错构瘤，累及皮肤时会产生色素脱失斑，累及内脏时会形成脏器错构瘤，累及大脑会出现室皮质发育不良或管膜下结节等，而面部血管纤维瘤、智力发育迟缓、癫痫则是其典型的临床三联征9-11。癫痫发作是TSC最常见的神经系统表现12，63%至78%的结节性硬化症患者有癫痫发作史，大多数患者的癫痫出现在2岁以前13。癫痫性痉挛发作是TSC早期癫痫发作中最常见的一种类型，其他的发作类型包括继发双侧强直阵挛性发作或局灶性发作，以及其他全面性发作14。本文报告1例延安市人民医院收治的TSC2突变致TSC伴癫痫发作的病例，并对其临床资料、基因测序等结果进行分析总结，以提高对本病的认识，减少临床误诊。1病例报告患儿，女，4月26 d，因“发作性点头伴双上肢上抬1月余”就诊于延安市人民医院。病初23 d发作1次，多时（14）次/d，发病时点头伴双上肢或躯干四肢屈曲一下，呈孤立发作。入院前10余天发作增多，形式同前，出现成串发作，孤立发作（1020）下/d，成串发作（28）串/d，每串1030余下，未出现其他发作类型。查体：全身皮肤可见26块柳叶状色素脱失斑，最大一块3 cm1.5 cm，面部无血管纤维瘤，见图1A。患儿围产发育情况如下：G2P2*，足月顺产，出生体重3.15 kg，围产期否认窒息、低血糖及病理性黄疸病史，新生儿期心脏B超发现心脏横纹肌瘤，见图1B。3个月起病，起病前追声、追物可，3月抬头，起病后无明显倒退。曾在外院诊断“脑发育不良”，给予钙治疗无效。患儿母亲双肾错构瘤，右肾切除，面部大量血管纤维瘤，全身皮肤可见3块柳叶状色素脱失斑，最大一块7 cm2 cm，见图1C。患儿父亲体健，否认相关家族史及遗传病史。实验室检查：患儿全血细胞计数、血生化、血糖、同型半胱氨酸、乳酸、甲功、血氨均正常。辅助检查：患儿进一步行头颅MRI检查见多发结节，见图2A。患儿于4月7日行脑电图检测（VEEG）背景连续性稍差，见图2B。同时发现醒睡各期左侧额颞为主多灶性电，左侧枕颞区或广泛性多位相慢波阵发0.51 s，伴肌电爆发，见图2C。基因测序：经患儿父母知情同意后分别抽取患儿及其父母静脉血送检。采用第二代测序技术进行TSC2基因外显子35区测序。结果显示，患儿及 其 母 亲 位 于 16 号 染 色 体 的 TSC2 基 因 存 在c.4569+1GT杂合突变（编码区35号外显子下游第一个碱基由G突变为T），患儿父亲TSC2基因未发现上述变异（图 3）。文献和数据库检索尚未见TSC2，c.4569+1GT，位点突变，故本病例TSC2突变点为新发突变，对该位点突变进行研究具有一定的病理意义。2讨论TSC 发病特征由 Bourneville 在 1880 年首次描述，是一种以累及多个器官系统为特点的常染色体显性遗传的神经皮肤综合征，临床表现复杂多样，可出现皮肤色素脱失、癫痫、智力发育迟缓以及各脏器错构瘤等 15。TSC的主要致病基因TSC1和TSC2分别位于染色体9q34和16p13区域16。TSC1由一个3.4 kb的编码区和21个外显子组成，跨越50 kb基因组范围，编码蛋白为Hamartin；TSC2由一个5.4 kb的编码区和41个外显子组成，跨越40 kb基因组范围，编码蛋白为Tuberin17。TSC1和TSC2均为抑癌基因，调节细胞生长和分化，其突变导致蛋白质结A患儿皮肤出现柳叶状色素脱失斑；B，患儿超声检查显示心脏左室后壁肌内层出现34 mm11.7 mm心脏横纹肌瘤（他院检查结果）；C，患儿母亲面部血管纤维瘤（左）和部位柳叶状色素脱失斑（右）。图1查体及病情特点60新发TSC2基因位点突变致儿童结节性硬化症并色素脱斑相关癫痫构和功能发生改变，可能造成mTOR通路过度活化及肿瘤形成3。mTOR相对分子质量为30 KDa，是磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）相关激酶家族中的丝氨酸/苏氨酸激酶，作为细胞生长过程中的中心调节因子，在细胞的代谢、生长和增殖等方面起重要的调控作用，同时也是肿瘤发生发展的重要靶点18。研究19-20发现，TSC1基因中共有超836个突变，TSC2基因中则有超2345个突变，TSC2基因中突变个数远大于TSC1基因。并且，随着临床研究的不断进行，越来越多的TSC2突变位点被发现21-23，突变中包含有错义突变、无义突变、移码突变、剪切突变、大片段缺失突变等24-25。任一基因突变，阻碍蛋白质二聚体的形成，都会导致功能改变，引起机体发生病理变化，从而表现为TSC的各种临床表型，其中TSC2突变更为常见24。研究2，15显示，TSC2突变引起的 TSC 临床表现更重，患者更易出现面部血管瘤、癫痫及脏器错构瘤等一系列问题。Dabora26提出TSC2突变患儿明显比TSC1突变更早出现癫痫，且婴儿痉挛可能性较TSC1突变更高，癫痫控制和神经发育的结果更差。A，MRI检查显示患儿多发结节；B，患儿VEEG-背景连续性稍差；C，VEEG检查结果：上，患儿清醒期左侧额颞为主多灶性电；中，患儿睡眠期左侧额颞为主多灶性电；下，VEEG-左侧枕颞区或广泛性多位相慢波阵发0.51 s，伴肌电爆发。图2辅助检查项目61第 22 卷 延安大学学报（医学科学版）第 1 期TSC确诊标准9包括11个主要特征和6个次要特征，11个主要特征：色素脱失斑（3处，直径5 mm）；面部血管纤维瘤（3 处）或头部纤维斑块；指甲纤维瘤（2处）；鲨鱼皮样斑；多发视网膜错构瘤；脑皮层发育不良（包括皮质结节和白质放射状移行线）；室管膜下结节；室管膜下巨细胞星形细胞瘤；心脏横纹肌瘤；淋巴血管肌瘤病；血管平滑肌脂肪瘤。6 个次要特征：“斑斓”皮损；釉质点状凹陷（3处）；口内纤维瘤（2处）；视网膜色素脱失斑；多发性肾囊肿；非肾性错构瘤。诊断TSC需要满足：2项主要特征或者1项主要特征加至少2项次要特征。疑诊TSC需要满足1项主要特征或者至少2项次要特征。TSC基因诊断标准：致病性突变（已报道致病性突变或功能证实TSC基因突变并影响TSC1/TSC2复合体的功能）可作为独立的诊断标准。本例患儿4个月龄，临床表现为癫痫发作，全身皮肤可见26块柳叶状色素脱失斑，最大一块3 cm1.5 cm，面部无血管纤维瘤，新生儿期心脏B超发现心脏横纹肌瘤，头颅MRI可见多发结节。患儿母亲面部大量血管纤维瘤，全身皮肤可见3块柳叶状色素脱失斑，最大一块7 cm2 cm，双肾错构瘤，右肾切除。本病例存在主要特征4项：色素脱失斑（3处，直径5 mm）；皮质发育不良；室管膜下结节；心脏横纹肌瘤。临床上可诊断为TSC。为明确本例TSC的发病机制，进一步对患儿及其父母TSC2基因的部分区域进行了二代测序，检测出患儿及其母亲 TSC2 基因 c.4569+1GT 杂合剪切突变，患儿父亲TSC2基因未发现上述变异。虽然目前该位点尚未报道，但母女均表现为结节性硬化症，考虑该位点系致病性突变，且母女二人表型不完全相同，故考虑该位点存在多态性。TSC的处理主要针对其神经和全身表现，包括癫痫发作、TSC相关神经精神障碍、脑肿瘤、皮肤损害、肾脏疾病、肺部疾病、心脏受累以及恶性肿瘤发生风险增加，因此关于TSC的治疗是一个综合管理过程，本病例主要针对患儿癫痫发作进行了治疗。目前关于TSC发病机制的研究已取得一系列进展，其中首要进展是阐明了错构瘤蛋白-马铃薯球蛋白复合物的作用，其作用方式是抑制由mTOR介导的细胞信号转导。鉴于马铃薯球蛋白复合物在mTOR信号转导中的作用，研究27-29发现mTOR抑制剂作为TSC相关癫痫的治疗药物，临床效果显著，同时也可改善癫痫发作的不良预后，目前mTOR抑制剂依维莫司已在美国和欧盟被批准作为难治性TSC相关部分性癫痫发作的辅助治疗。多中心研究30-32表明mTOR抑制剂可使TSC患者肿瘤体积缩小，尤其可使癫痫发作次数减少，也有预防作用，其疗效差异具有统计学意义。综上所述，本文对1例TSC相关癫痫发作的患儿及其父母进行基因检测分析后发现，该患儿及其母亲 TSC2 基因 c.4569+1GT 杂合剪切突变，该突变为新发突变。结合二者的临床表型，考虑该位点可能是TSC新发致病点。TSC以累及多系统器官为主要特点，对就诊儿童进行详细的查体可能对此病的早期诊断有所帮助。对于有TSC临床表现并伴有抽搐发作的患儿，定期脑电图检查可监测患儿脑部放电情况，从而指导抗癫痫药物的调整，同时应尽早完善相关影像学检查和基因测序，明确致病原因，及时采取相关治疗，为患者提供遗传咨询及产前诊断。参考文献：1 Curatolo P，Maria BL.Tuberous sclerosis J.Handbook of Clinical Neurology，2013，111：323-331.A.患儿父亲，未见突变；B.患儿母亲，杂合突变（c.4569+1GT）；C.患儿，杂合突变（c.4569+1GT）。图3患儿及父母TSC2基因外显子35区测序结果62新发TSC2基因位点突变致儿童结节性硬化症并色素脱斑相关癫痫2 AVGERIS S，FOSTIRA F，VAGENA A，et al.Mutational analysis of TSC1 and TSC2 genes in Tuberous Sclerosis Complex patients from Greece J.Scientific Reports，2017，7（1）：166973 常燕燕，单敏，杨申.mTOR信号通路与癫痫研究进展 J.中华临床医师杂志（电子版），2016，10（19）：2917-29204 AU K S，WILLIAMS A T，ROACH E S，et al.Genotype/phenotype correlation in 325 individuals referred for a diagnosis of tuberous sclerosis complex in the United StatesJ.Genetics in Medicine：Official Journal of the American College of Medical Genetics，2007，9（2）：88-1005 ZECH R，KIONTKE S，MUELLER U，et al.Structure of the tuberous sclerosis complex 2（TSC2）N terminus provides 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