早发性癫痫性脑病与相关基因

1、MecP2、STXBP1、 CDKL5与与EEEs、Rett 2014-4-3 田茂强田茂强 1、MecP2： (methyl-CpG binding protein 2)甲甲 基化基化CpG结合蛋白结合蛋白2 2、STXBP1:（sataxin binding protein 1 ）突触）突触 融合蛋白结合蛋白融合蛋白结合蛋白1 3、CDKL5:（cyclin-dependent kinase like 5）细）细 胞周期蛋白依赖性激酶样胞周期蛋白依赖性激酶样-5 早早发性发性癫痫性脑病（癫痫性脑病（Early-onset epileptic encephalopathies EEEs）：）

2、：EEEs是指在新生儿是指在新生儿 期或婴儿期出现持续的癫性活动，从而导致认知、期或婴儿期出现持续的癫性活动，从而导致认知、 运动全面发育落后运动全面发育落后、自闭症等灾难性的神经系统后自闭症等灾难性的神经系统后 遗症。近年研究显示基因的突变与本病发生密切相遗症。近年研究显示基因的突变与本病发生密切相 关。上述相关癫痫综合征均病因不明确，关。上述相关癫痫综合征均病因不明确，STXBP1、 CDKL5等等被认为与病因不明的上述癫痫综合征有关被认为与病因不明的上述癫痫综合征有关。 而而mecp2突变导致突变导致Rett综合征是一种神经系统发育综合征是一种神经系统发育 性疾病，而没有归入性疾病，而没

3、有归入EEEs。 癫痫性脑病癫痫性脑病 EEEs EME Dravet West Ohtahara MMPEI 1 2 3 MecP2 CDKL5 STXBP1 Mecp2功能功能 vDNA甲基化是调节基因表达的一个关键方式，具甲基化是调节基因表达的一个关键方式，具 有调节转录激活、调节染色体构象、参与有调节转录激活、调节染色体构象、参与RNA剪剪 切等多种功能，在神经发育过程中起着重要的作用。切等多种功能，在神经发育过程中起着重要的作用。 vMeCP2是神经活动的一个重要调控分子，可以调是神经活动的一个重要调控分子，可以调 节基因表达。节基因表达。 v可调节学习和记忆，而学习和记忆涉及到神经

4、元可可调节学习和记忆，而学习和记忆涉及到神经元可 塑性的改变，而普遍认为药物成瘾是一种神经元可塑性的改变，而普遍认为药物成瘾是一种神经元可 塑性的紊乱，据此人们推断塑性的紊乱，据此人们推断MeCP2参与调节成瘾。参与调节成瘾。 Mecp2功能功能 v孤独症是一种发育性疾病，有些表型与孤独症是一种发育性疾病，有些表型与Rett相似，相似， 故也认为故也认为MecP2与孤独症有关。与孤独症有关。 vMeCP2是人类神经发育性疾病的一个重要候选基因是人类神经发育性疾病的一个重要候选基因 。 Rett 综合征综合征 MecP2 药物成瘾药物成瘾 相关疾病相关疾病 孤独症孤独症 Rett综合征综合征 v

5、是一种是一种x连锁的神经发育性遗传病，主要累及女性，连锁的神经发育性遗传病，主要累及女性， 发病率为发病率为110 000115 000。 v是位于染色体是位于染色体Xq28的的MECP2基因异常所致。基因异常所致。 v女性常见的散发性智力低下的主要原因之一。女性常见的散发性智力低下的主要原因之一。 v86%的的Rett患儿该基因阳性，另外患儿该基因阳性，另外14%患儿阴性。患儿阴性。 提示可能存在非编码区突变，或有第二致病基因。提示可能存在非编码区突变，或有第二致病基因。 Rett综合征综合征 v而而CDKL5突变是导致突变是导致Rett的常见的第二致病基因，的常见的第二致病基因， 特别是不

6、典型特别是不典型Rett。 v而而CKLD5突变多见于婴儿痉挛症，因此常常见到婴突变多见于婴儿痉挛症，因此常常见到婴 儿痉挛症患儿会出现诸如儿痉挛症患儿会出现诸如Rett的手的刻板样动作、的手的刻板样动作、 或孤独症样表现、头围增长缓慢等。或孤独症样表现、头围增长缓慢等。 v因此不难理解因此不难理解Rett与婴儿痉挛征的临床表现重叠。与婴儿痉挛征的临床表现重叠。 孤独症与药瘾孤独症与药瘾 v孤独症又称自闭症，起病于婴幼儿时期。孤独症又称自闭症，起病于婴幼儿时期。 v三大基本临床特征：语言障碍、社交障碍和刻板狭三大基本临床特征：语言障碍、社交障碍和刻板狭 隘的兴趣，广泛性发育障碍隘的兴趣，广泛性

7、发育障碍(pervasive developmental disorder，PDD)。 v孤独症主要发生在男性中，男女比率为孤独症主要发生在男性中，男女比率为4 1。 v多因素参与发病，但遗传因素被认为在孤独症的发多因素参与发病，但遗传因素被认为在孤独症的发 病中占据重要地位。病中占据重要地位。 v同卵双生子共患孤独症的概率为同卵双生子共患孤独症的概率为60%80%。 孤独症与药瘾孤独症与药瘾 v异卵双生子共患病概率为异卵双生子共患病概率为0%5%，患者同胞患病概，患者同胞患病概 率为率为3%5%。 v药物成瘾药物成瘾(drug addiction) 是一种以强迫性反复用是一种以强迫性反复用

8、药为主要特征的慢性复发性脑病。药为主要特征的慢性复发性脑病。 v脑源性神经营养因子脑源性神经营养因子(BDNF)是首个公认的受是首个公认的受 MeCP2调控的下游靶分子。它是神经营养因子家族调控的下游靶分子。它是神经营养因子家族 成员之一。成员之一。 孤独症与药瘾孤独症与药瘾 v在脊椎动物神经系统中发挥重要作用，可维持胚胎在脊椎动物神经系统中发挥重要作用，可维持胚胎 神经元的存活、分化、生长、联系和可塑性。神经元的存活、分化、生长、联系和可塑性。 v研究表明，研究表明，BDNF也参与了神经元可塑性相关过程也参与了神经元可塑性相关过程 如记忆、学习及吸毒等。如记忆、学习及吸毒等。 1 2 3 M

9、ecP2 CDKL5 STXBP1 CDKL5的功能的功能 vCDKL5基因定位于染色体基因定位于染色体Xp22.13，编码一个具有，编码一个具有 激酶活性的磷酸化蛋白。激酶活性的磷酸化蛋白。 v属于丝氨酸属于丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族成员，在苏氨酸蛋白激酶家族成员，在N-端和端和 C-端有一个保守的丝氨酸端有一个保守的丝氨酸/苏氨酸激酶区域，可以苏氨酸激酶区域，可以 调节其激酶活性和核酸定位。调节其激酶活性和核酸定位。 v突变区域和临床表型的严重程度之间无相关性。突变区域和临床表型的严重程度之间无相关性。 Rett 综合征综合征 CDKL5 婴儿痉挛症婴儿痉挛症 相关疾病相关疾病 早期肌阵挛

10、脑病早期肌阵挛脑病 临床表现临床表现 vCDKL5突变多累及女孩，在典型的癫痫性脑病基突变多累及女孩，在典型的癫痫性脑病基 础上，出现类似础上，出现类似Rett 综合征的表现，如过度换气、综合征的表现，如过度换气、 头围增长减速。头围增长减速。 v睡眠障碍、刻板动作、严重运动功能障碍、手的失睡眠障碍、刻板动作、严重运动功能障碍、手的失 用、脊柱侧后凸畸形。用、脊柱侧后凸畸形。 v临床表现分三期：临床表现分三期： 030201 反复惊厥反复惊厥 肌张力低下肌张力低下 间歇期间歇期EEG 正常正常 婴儿痉挛婴儿痉挛 EEG高度失律高度失律 难治性强直难治性强直 肌阵挛癫肌阵挛癫 痫痫 1 3 Me

11、cP2 CDKL5 STXBP1 2 STXBP1的功能的功能 vSTXBP1基因定位于基因定位于9q34.1，编码，编码STXBP1蛋白，蛋白， 这是一个进化上非常保守的蛋白，在神经元中表达。这是一个进化上非常保守的蛋白，在神经元中表达。 v促进囊泡的沉淀与膜融合，参与突触囊泡循环。促进囊泡的沉淀与膜融合，参与突触囊泡循环。 vSTXBP1蛋白在突触囊泡释放中发挥重要作用。蛋白在突触囊泡释放中发挥重要作用。 vSTXBP1突变可导致大田原综合征及婴儿痉挛病。突变可导致大田原综合征及婴儿痉挛病。 大田原综合征大田原综合征 STXBP1 婴儿痉挛症婴儿痉挛症* 相关疾病相关疾病 Otsuka M

12、，Oguni H，Liang JS，et al. STXBP1 mutations cause not only Ohtahara syndrome but also West syndrome-result of Japanese cohort study J. Epilepsia ，2010，51(12)：2449-2452 大田原综合征大田原综合征 v患儿在婴儿早期发病，临床表现以难治性强直痉挛患儿在婴儿早期发病，临床表现以难治性强直痉挛 发作为主，发作间期发作为主，发作间期EEG为爆发为爆发-抑制。抑制。 vMilh等等*对头颅对头颅MRI检查无脑结构异常的检查无脑结构异常的38例大田例大田 原综合征患儿进行了原综合征患儿进行了STXBP1基因检测，发现基因检测，发现13% （5/38例）的患儿出现新发突变。例）的患儿出现新发突变。 v同样，同样，Mignot 等的研究中也有等的研究中也有7%（2/29例）的不例）的不 明原因明原因EEEs患儿检测到患儿检测到STXBP1新发突变。新发突变。 *Milh M，Villeneuve N，Chouchane M，et al. Epile