遗传代谢病与癫痫

1、遗传代谢病与癫痫,人类11,000多种已知遗传病中，约1/3直接或间接累及CNS功能，至少200多种伴惊厥,其中50多种出现在婴儿。 遗传代谢病较少成为癫痫发生的原因，但常有惊厥 代谢性对症治疗少数对癫痫防治有效，多需用抗痫药 未控制的癫痫不仅影响发育，导致进一步脑损伤 发作类型与EEG无特殊性，但往往呈难治性 婴儿，儿童多，可发生在急性失代偿期，也可为主要症状之一,遗传代谢病癫痫的分类原则,主要按照导致惊厥可能的发病机制 （能量缺乏，中毒，神经元功能，神经介质，维生素依赖） 按临床癫痫发作类型 按代谢病发病年龄 按对代谢治疗是否有效?,一、遗传性能量代谢疾病与癫痫,1) 线粒体病：脑肌病为主

2、。2660%有癫痫，Leigh病中1/2惊厥，发生早，伴智力倒退，各种类型惊厥。因ATP产生产生膜电位不稳。婴儿，儿童发病的线粒体脑病多见肌阵挛惊厥（包括眼睑扑动），伴智力下降。 全部婴儿痉挛病例中8%为线粒体病 EEG爆发抑制，阵发不规律多棘波 形式多种形式发作，持续状态,线粒体DNA(mtDNA)是细胞中唯一的、能自我复制的、多拷贝环状双链DNA(16.6Kb)。由于高密度地编码呼吸链酶蛋白及相应的tRNA。故具有无内含子，高度保守的特点。同时由于无核蛋白保护，易产生获得性突变。与高能量消耗器官，(如脑、心、肌肉)的病变密切相关。由mtDNA本身突变导致的疾病属于母系遗传方式，如几种常见于

3、小儿时期的线粒体脑肌病(mitochondrial encephalomyopathy)。但线粒体病还可在丙酮酸代谢、脂肪酸氧化等过程中，由各种生化酶的基因缺陷所致，近年证实70由核基因突变 引起。 线粒体脑肌病临床表现取决于体内异常mtDNA所占比例，线粒体代谢包括几个环节：底物转运，底物利用，三羧循环，呼吸链，氧化磷酸化。,表2 线粒体脑肌病遗传方式基因突变,疾病 DNA突变 遗传方式 生化缺陷 KSS mtDNA缺失、重排 散发 呼吸链酶多处部分缺陷 MELAS mtDNA点突变 母系 呼吸链酶、 A3243G多 MERRF mtDNA点突变 母系 同上， A8344G，T8356C L

4、eigh 1.核DNA突变 1.常隐 CoX 2.mtDNA点突变 X连锁 PDHCEI-a (nt8993) 2.母系 LHON mtDNA 母系 15种点突变 nt11778,14459 肉硷缺乏症 核DNA突变 常隐 基质转运或利用的缺陷,临床表现取决于体内异常mtDNA所占比例,线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒与卒中(MELAS)3-11岁起病多，卒中样发病，惊厥，偏瘫，头痛及耳聋。MRI显示双侧脑软化灶。 肌阵挛癫痫伴破碎样红纤维(MERRF)肌阵挛发作及小脑共济失调，应与Ramsay Hunt 病鉴别。 Kearns-Sayre综合征(KSS)外眼肌麻痹，心肌传导异常，小脑症候等为主。 L

5、eigh病以吸呼异常，进行性肌张力低下，外眼肌麻痹为主要表现。MRI/CT双侧基底节区异常。 肉硷缺乏综合征进行性肌无力，发性低酮性低血糖、类Reye征样呕吐甚至昏迷。血中肉硷减低。 Leber遗传性视神经萎缩(LHON)少年起病，以进行视力下降及全身肌张力不全为主。,实验室诊断,血清乳酸，丙酮酸浓度升高，正常乳酸0.5-2mmol/L,丙酮酸0.03-0.1mmol/L。 肌肉活检病例检查可见异型线粒体及RRF。 DNA诊断PCR鉴定mtDNA突变。,MERRFmttRNAlys突变累及线粒体钙离子调控，mt谷氨酸代谢失调，有EEG光敏巨大电位 MELAS mt tRNAleu突变急性类卒中

6、发作时惊厥多可有部分癫痫持续状态（起源于受累皮层区）,癫痫部分持续状态（Epilesia partialis Continua）,进行性婴儿脑灰质营养不良（Alpers病）常隐，进行性脑灰质变性伴肝硬化。肌阵挛，GTCS，认知落后，肌无力，偏瘫，乳酸（与Leigh不同处为脑皮层，小脑，底节，脑干均受累），累及NADH利用，ComplexI,PDH缺陷， mtDNA 多聚酶， 注意与Rasmussen综合征鉴别。 非抽搐性持续状态，EEG高峯失律产生认知减退。,2）肌酸（creatine)代谢病的三种主要缺陷 X连锁肌酸转运缺陷，累及肌酸进入脑内 胍基乙酸甲基转移酶（GAMT）缺陷，累及肌酸合成

7、，难治癫痫 精氨酸甘氨酸脒基移换酶缺陷 GAMT缺陷症常隐出生一月内发育迟，肌无力，特殊运动，伴多种类型难治癫痫。EEG异常。年长儿有孤独症样行为，MRI苍白球异常信号。H-MRS脑肌酸、磷酸肌酸峰消失，淋巴、成纤、羊水细胞GAMT活性，体液中胍基乙酸。口服补充肌酸（350mg2g/kg/天）,3）葡萄糖转运子I（GLUT1）缺乏综合征： GLUT1是膜糖基化的蛋白与其它GLUT提供葡萄糖专一性穿过多数BBB的基础速度，缺陷时无法补偿而导致脑能量危机，GLUT1基因（chr1p35-p31.5），多为杂合突变，常显？新生突变。出生前后正常，早发惊厥（青紫发作，点头，眼动）。空腹重，肌无力，共济

8、失调，特殊运动步态，全面发育落后，小头等。严重性变异大（有很轻者）。临床非进行性，逐渐进步。已有本病不伴惊厥的报告。,凡不伴低血糖及CNS感染，惊厥、CSF糖低者（减至正常1/2）均应疑似GLUT1DS。 诊断：CSF糖与血糖比例应在46小时空腹后取， 而非发作后，CSF/血（葡糖） 0.46 血糖在腰穿前取，防止高血糖 应分析CSF细胞，蛋白，糖，乳酸浓度 根据患儿查体，血糖，发作间EEG正常，发作时EEG婴儿可见局部慢波或痫样放电，儿童可有广泛2.5-4HZ棘慢波。有多种惊厥发作形式,脑CT、MRI多正常，PET可有代谢性改变，基因突变鉴定，RBC葡糖摄取可比对照减1/2，胞膜GLUT1表

9、达。尚不能产前诊断。 生酮饮食， -lipoic acid硫辛酸(Thioctic acid 600-1800mg/day 分为Tid)，免用抗痫药，咖啡、茶可抗GLUT1。 体外GLUT1突变体在蛙卵母细胞表达功能研究。 GLUT1D转基因动物证实可产生胚胎畸形。,4）低血糖：是惊厥的常见而易处理的代谢性原因，每个惊厥病儿均应注意除外。长程低血糖惊厥可导致海马硬化，以后可致TLE。新生儿累及枕叶也可导致病变性癫痫。 除外潜在代谢病产生低血糖，应检测：(1)血糖(2)-羟丁酸(3)自由脂肪酸(4)乳酸(5)氨基酸 (6)酰基肉硷脂(7)氨(8)胰岛素(9)生长激素(10)皮质醇(11)有机酸，

10、尿酮体。,二）贮积产物累及神经元功能，多伴难治癫痫 1）神经节脑苷脂贮积症： Tay-Sachs-惊厥突出，惊跳，黄斑樱红点，已糖胺酶A缺陷,进行性早婴期神经脂类代谢病,病名 发病 遗传 内脏 黄斑骨骼 惊厥 步态 智低 年龄红点共济 GM1 出生 常隐 + + + +面畸 GM2 (Tay- Sachs 46月 常隐 - + - 惊跳 - + Krabbe 46月 常隐 - - - - + 热、强直 MLD1岁半 常隐 - - - + + 神经传速 高雪68月 常隐 + - - 颈后仰 + + 球征BM 牛门匹克 68月 常隐 + + - 特异 + + BM,2）神经元腊样脂褐质沉积症（Ne

11、uronal Ceroid Lipofuscinosis, NCL）,常隐，是重要的儿童早年致死性神经变性病，1826年发现首例，1995年证实首个相关基因。现按遗传学分为8种包含临床多种表型的分型。,两种溶酶体酶缺陷： 棕榈酰蛋白硫脂酶I （PPT1） 三肽基肽酶I（TPP1）（底物含线粒体ATP合酶亚单位C，SCMAS） 溶酶体贮积物（脂色素，自发萤光，病理特点），存在各种组织，只在CNS/网膜伴神经元丢失 超微水平特点：嗜锇颗粒沉殿（GRODS），曲线状（CV），指纹状（FP），直线状（RL）。 淋巴细胞胞质空泡,表： NCLS遗传学分类 遗传 基因 基因产物 起病 EM 主要 病名 位

12、 （年龄，岁） 脂色素 贮积蛋白 CLN1 1p32 PPT1（可溶溶酶体） 0.1-38 GROD SAPA/D 蛋白 CLN2 11p15 TPP1 （可溶溶酶体） 2-8 CV/混 SCMAS 蛋白 CLN3 16p12 CLN3蛋白（溶酶 4-10 FP/混 SCMAS 体膜蛋白） CLN4 ? ？ 11-55 FP/GR SCMAS CLN5 13q22 CLN5蛋白（可溶溶 4-7 FP.CV.RL SCMAS 酶体膜蛋白） CLN6 15q21-23 CLN6蛋白 (ER 1.5-8 CV .FP .RL SCMAS 膜蛋白) CLN7 ? ？ 1-6 FP/混 SCMAS CL

13、N8 8p23 CLN8蛋白 5-10 CV or SCMAS (ER膜蛋白) 类GROD,临床： 显著视力受累 CNS受累特殊溶酶体贮积物,CLN1：PPT1缺陷有婴儿（50%），晚婴，少年，成年四型，GROD特异，芬兰多，临床MR1EM酶诊断。 婴儿型（M1M256730）发育迟，肌无力，兴奋性高（出生30月），进行性认知视觉（2岁），共济征，异常 运动，（3岁），社交肌阵挛癫痫。眼底视神经萎缩，黄斑棕，无色素，613岁死亡。,晚婴上述征稍迟 少年57岁上述症状渐重，网膜有色素，成年精神征 EEG1岁半2岁睁眼反应纺缍消失，3岁内波幅平 MRI13月开始脑萎缩，3岁小脑萎缩，4岁严重脑萎缩

14、 ERG（3岁），VEP（4岁），皮层SEP进行性消失 注意除外线粒体病，lebers视神经萎缩。PPT1缺陷使长链 脂肪酸的半胱氨酸三脂贮积有毒性，正试Cysteamine。 产前诊断,CLN2典型晚婴型，TPP1突变，2 4岁起病，0.46/10万活婴，伴癫痫，肌阵挛，认知异常运动，46岁盲，网膜变性无色素，10 20岁死亡。少年型6 8岁起病，可保存视力，有癫 痫，存活长。 EEG-枕区光敏感12HZ棘波 ERG，VEP-后期消失 MRI-进行性脑萎缩 临床+CV+酶+DNA 产前诊断,CLN3少年型NCL伴CLN3突变（溶酶体跨膜糖蛋白）冰岛7/10万，47岁视力，2 10岁内盲，黄斑

15、网膜变性有色素，视神经萎缩，认知，语言 ，肌阵挛癫痫，小脑，锥外系运动， EEG-杂乱棘慢波，ERG，VEP-异常早，MRI-脑萎缩（多在15岁后），PET葡糖利用（距裂重），淋巴细胞胞质空泡（血片），皮肤超微FP，DNA 。注意除外过氧化物酶体/线粒体病，色素网膜炎等，本病有进展缓慢型。,CLN4成人NCL，kufs病，常隐，基因未知，30岁后（少数11岁）起病，两种表型： 进行性肌阵挛癫痫（抗药），呆，异常运动，多无盲 行为异常，特殊运动 EEG，MRI无特殊，眼底有脂色素，皮肤超微FP，CV等。,新型NCL-晚婴，少年变异，CLN5，6，7，8： CLN5-13q 21-32，编码溶酶体

16、可溶糖蛋白表型似CLN2，迟至4岁半-7岁发病，进行性智，视，肌阵挛癫痫，早累小脑（MRI，SPECT，组化），2030岁死亡。 皮肤超微呈多形性（FP，CV，RL），无空泡淋巴细胞 CNS及CNS外组织SCMAS强免疫反应，弱 SAPs, CLN6-15q21-23，临床似晚婴，病理似少年，18月（可8岁）起病，盲，癫痫，智，异常运动，410岁不能动，20-30岁死亡，CT/MRI严重脑萎缩（600-900gm）SCMAS强反应只在脑，不在其它组织，无空泡淋巴，脑超微RL，FP,CLN7-为CLN8等位基因病 CLN8-8p23，两种类型： Turkish晚婴变异-37岁半发病，进行性视 ，

17、语言，智力 ，肌阵挛惊厥，共济失调，皮肤活检有自发萤光色素，超微FP，RL CV（+） 进行性癫痫-510岁，缓慢智力，视 ，MRI至30岁才有脑萎缩,NCL的诊断，表型-基因型相关： 临床-病理-生化-DNA-PPT1/TPP1活性 视觉，痴呆，癫痫 ，组织活检-直肠，兰尾，结膜， 皮肤，淋巴细胞 GROD，PPT1-婴儿NCL（遗传CLN1）， CV， TPP1-晚婴NCL（CLN2） FP-典型少年NCL（CLN3） 晚婴变异CLN5-8-无空泡淋巴，孤立脂色素，颗粒基质FP,注意CLN1不仅婴儿型，还有晚婴，少年及成人型 CLN2不仅典型晚婴，还有少年CLN3还包含少见晚婴 脂色素可延

18、伸-富含Saposins，在VitE缺乏症可有CV，SCMAS也可见于Chloroquine中毒 *CLN2，3贮积物主要蛋白质是SCMAS，Saposins （SAP，鞘脂激活蛋白），其它为- amyloid或前体 EM-淋巴，皮肤，结膜活检重要 1038例NCL中存活483-多为JNCL，次晚婴，次婴及成年型 各类NCL，癫痫均为主要特点：,三、毒性作用累及神经元功能,1）尿素循环障碍-惊厥多发生在新生儿，昏迷，适宜代谢性处理可减轻惊厥。,2）氨基酸代谢病： 苯酮尿症（PKU）-未处理者癫痫1/21/4，婴儿痉挛多，症前处理有效 枫糖尿症（MSUD）-失代偿，新生儿惊厥，EEG有中央区“梳

19、状”节律 3）有机酸代谢病-急性失代偿时，甲基丙二酸/丙酸血症多见惊厥。 戊二酸血症 -chr19p13.2，glutaryl戊二酰COA脱氢酶缺陷（赖，色氨酸代谢）1岁内起病，大头，CT/MRI额颞萎缩，双硬膜下积液，痉挛，肌张力不全，午蹈，智力急性脑病伴惊厥。限制蛋白（赖，色），VB2，肉硷,有机酸血症胆固醇奇链FA 异亮、蛋、苏氨酸 丙酸CoA D-甲基丙二酰 L甲基丙二 三羧 CoA 酰CoA 循环 丙酸血症 甲基丙二酸血症 甲基丙二酸血症 (消旋酶) (变位酶) (VitB12) 丙酸 甲基丙二酸 图1 丙酸及甲基丙二酸代谢异常,丙酸血症 丙酰CoA羧化酶缺陷（发育迟，酮症，代酸，异

20、常运动，癫痫）低蛋白，高糖，肉碱 多羧化酶缺陷（生物素基酶，全羧酶）：癫痫，皮疹，肌张力低下，视力低下。生物素治疗,甲基丙二酸血症 甲基丙二酰CoA变位酶缺陷（mut0,mut-,cb1A, cb1B)贫血，代酸，酮症等 甲基四氢叶酸，同型半光氨酸甲基转移酶缺陷（cb1c,1D,1F)限蛋白，大剂量VitB12,L-肉碱，甜菜碱,戊二酸血症 -多酰基COA脱氢酶缺陷（黄素蛋白异常）新生儿低血糖，汗足味。迟发型多癫痫。 4）嘌呤与嘧啶代谢病 腺苷琥珀酸裂解酶缺乏-常隐，22q,累及新嘌呤合成，癫痫多在新生儿或1岁后，伴严重智低，孤独症。予后差。CSF/尿中琥珀酰咪唑羧胺核糖（SAICA ribo

21、side）及（S-Ado）.可能贮积的琥珀酰有神经毒，S-Ado保护？ 二氢嘧啶脱氢酶缺乏-1/2癫痫，1p22-q21，常隐丙氨酸代谢异常,四）累及神经介质系统 1）非酮性高甘氨酸血症：典型者因甘氨酸降解异常，新生儿嗜睡，张力低，呃逆，眼肌麻痹，脑干功能异常，频发节段性肌阵挛惊厥，转为严重难治多种发作形式惊厥，智力，四肢瘫。 EEG-无正常背景波，爆发痫样尖波，爆发抑制，高峯失律 MRI正常或胼胝体发育不良,全身体液甘氨酸浓度，CSF/血浆 0.08 肝甘氨酸裂解酶活性， 甘氨酸在脑干以下为抑制，是NMDA受体辅助激动剂 苯甲酸钠促酶活性，抗NMDA受体活性，避免使用丙戊酸（防抑制肝酶） 2

22、）GABA代谢缺陷少见,五、伴脑发育畸形,过氧化物酶体生物发生异常，如Zellweger综合征，有特异性皮层发育畸形，额叶，岛 区“多小脑回”“巨脑回”。尾-丘切迹原始囊泡。局部运动性癫痫。 肌-眼-脑综合征（WWS），Fukuyama肌病（O-糖基化病，脑畸形伴难治癫痫）,脑白质营养不良,1*生化诊断2*携带者检查3*产前诊断4*遗传咨询,六、维生素反应性癫痫, VitB6依赖性癫痫： 血/csf中pipecolic acid用VitB6后下降。Chr5q31 典型-早发，出生前后惊厥，1/3脑病，多型惊厥抗药。MRI胼体，小脑发育不良，白质异，积水等。静注VitB6100mg速效 非典型-

23、迟发可至3岁，无脑结构异，可伴热惊厥，持续状态。抗药，每日口服VitB6100mg有效,停用VitB6即抽，可诊断，过迟治疗者可 有学习，语言问题，终生用VitB6 15mg/kg/d，凡新生儿惊厥者均应试VB6。 PNPO磷酸吡哆醇氧化酶缺乏:可产生近似新生儿VitB6依赖症，但对VB6无反应，只对磷酸吡哆醛10-15mg/kg/d有反应（多种合成神经介质的酶辅助因子）。CSF-HVA，5HIAA甘氨酸苏氨酸,亚叶酸（folinic acid）反应性惊厥：少见，新生儿难治惊厥，若对VB6无反应则应试亚叶酸。原因不明。 生物素基酶及全羧化酶合酶 缺乏：是各种羧化酶辅助因子，缺乏是内源生物素再循

24、环受累，生后34月多癫痫（婴儿痉挛），视神经萎缩，聋。多伴秃发，皮炎。惊厥抗药，对生物素5-20mg/d敏感。全羧化酶合酶缺乏-新生儿起病，1/2-1/4惊厥，生物素有效。,七、其它,钼辅助因子（Molybdenum cofactor）缺乏及亚硫酸盐氧化酶缺乏：常隐，少见（ MOCS1)，新生儿起病伴脑病，严重肌阵挛惊厥，晶体脱位。MRI白质囊变，严重萎缩。尿中有Sulphite（亚硫酸盐）限蛋氨酸，胱氨酸。 Menkes病：X隐 （ATP7A)，癫痫抗药，脱发（念珠状），血铜，铜兰蛋白低。皮下注组氨酸铜止惊。,丝氨酸生物合成缺乏：少见，出生小头，1岁内癫痫（婴儿痉挛多），MRI 脑萎缩，口服

25、丝氨酸止惊，CSF中丝氨酸。 先天糖基化病（CDG）：Ia，Ic癫痫 脑兴奋性遗传病：离子通道病,CNS离子通道病,离子通道 疾病 遗传 基因 染色体 电压门控Na+1 GEFS+ 显性 SCNIB 19qNa+1 GEFS+ 显性 SCNIA 2qK+ BNFC 显性 KCNQ220qK+ BNFC显性 KCNQ3 8qK+ EA1,EA1及癫痫显性 Kv1.1 12p 癫痫及纤维颤动 Ca+ FHM,SCA6,EA2显性 CACNL1A4 19q (PKD 16p) 配体门控神经元 ADNFLE 显性 CHRNA4 20q nAch 受体4 神经元 ADNFLE 显性 CHRNB2 1p

26、nAch 受体2 甘氨酸受体hyperekplexia 显性,隐性GLRA-1 5q,骨骼肌及神经离子通道病,离子通道 疾病 遗传 基因 染色体 电压门控 K 家族性全身性肌纤维颤动 显性 Kv 1.1 12P Na高钾周期性麻痹 显性 SCNA4 17q 先天性副肌强直 显性 钾促发性肌强直 显性 Ca2 低钾性周期麻痹 显性 CACLNIA3 1q 恶性高热 显性 Ca2中央核心病 显性 RYR1 19q 恶性高热 显性 CL 先天性肌强直显性 CLCN1 7q Thomsens 显性 Beckers 隐性 K(耳蜗) Jervell and Lange-Nielsen隐性 KCNQ 1

27、11P 长QT及聋 隐性 KCNE1 21q 常显耳聋第2型 显性 KCNQ4 1P Ca2(网膜)固定性夜盲 X链锁 CACNA1F Xp 配体门控 nAch受体 先天肌无力 显、隐 CHRNA 2q CHRNG CHRAD CHRNB 17P CHRNE,癫痫在很多代谢病中可见，何时应筛查？ 难治抗药者 有附加智低，运动异常 MRI异常,对儿科不同年龄有不同考虑： 新生儿抗药难治癫痫-VB6，磷酸吡哆醛，Folinic酸 早期肌阵挛癫痫-餐前发作，EEG异化，GLUT1缺乏？ 异常运动-肌酸缺乏症？ 毛发异常，皮肤皮炎-Menkes病？生物素 特异畸形-Zellweger？ 多脏器受累-线

28、粒体？ 局限性癫痫持续状态-除外Rasmussens脑炎，线粒体Alpers病 检查血/CSF葡糖，乳酸，NH3，尿有机酸，部分抗痫药不宜使用。,表：按惊厥型/癫痫综合征的代谢病癫痫分类 婴儿痉挛 生物素基酶缺，Menkes病，mt病，有机 酸尿症，氨基酸病 癫痫伴肌阵 非酮高甘氨酸血症， mt病，GLUT-1缺， 挛 贮积症 进行性肌阵挛 Lafora病，MERRF，MELAS， 癫痫 Unverricht- lundborg病，唾液酸贮积症 GTCS癫痫 GLUT-1缺陷，NCL1，NCL2，NCL3， mt病， 其它贮积 症 肌阵挛-站立不能 GLUT1-缺陷，NCL2 多灶惊厥ep NCL3，GLUT-1缺，其它 部分持续ep Alpers病，其它mt病,表：按发病年龄的代谢病癫痫分类 新生儿期 低血糖，VB6依赖 ，PNPO缺陷，非酮高 甘氨 酸血症，有机酸尿症，尿素循环缺陷， 新生儿ALD，Zellweger综合征，甲酰四氢 叶酸（folinic acid）反应性惊厥，全羧化酶 合酶缺陷，辅基钼（molybdenum）缺陷， 亚硫酸氧化酶（sulphite）缺 婴儿 低血糖，GLUT1-缺，肌酸缺，生物素基