張鑫陽 周福軍 崔清洋

新鄉(xiāng)醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院兒科（河南衛(wèi)輝 453100）

無腦回畸形（Lissencephaly，LIS；孟德爾遺傳，編號607432，257320，611603，614019分別對應于Ⅰ型至Ⅳ型；300067 和300215 分別對應于X 連鎖Ⅰ型和Ⅱ型）是一系列罕見的由神經元遷移缺陷導致的皮層發(fā)育畸形，估計發(fā)病率為0.12/萬[1]。LIS譜系包括無腦回（腦溝間距＞ 3 cm的大腦皮層區(qū)域）、巨腦回（腦溝間距1.5～3.0 cm 的異常寬腦回）和皮層下帶狀灰質異位（subcortical band heterotopia，SBH，位于大腦皮層深部并由一層薄的白質隔開的縱向灰質帶）[2]。

一般認為巨腦回是無腦回的特殊類型，二者為同類神經細胞移行和皮質構成異常的不同程度。巨腦回與無腦回畸形可合并存在，且其臨床癥狀一般較單純性巨腦回畸形更嚴重[3]。所有LIS患者均有智力障礙，但LIS 亞型不同，其嚴重程度也存在顯著差異。臨床表現(xiàn)為從重度殘疾和短生存期的無腦回，到輕度智力或學習障礙的部分性SBH。無腦回畸形兒童在出生后的前幾周至幾個月內表現(xiàn)為神經功能缺陷，包括吃奶少、輕度肌張力減退、異常弓背行為或角弓反張。在生命的第一年，發(fā)育落后或癲癇發(fā)作活動也很常見[4]。

現(xiàn)回顧分析1例巨腦回畸形并皮層下帶狀灰質異位患兒的臨床及基因檢測結果。

1 臨床資料

患兒，男，1 個月25 天，傈僳族，因發(fā)現(xiàn)逗引反應差、睡眠多1周入院。入院1周前發(fā)現(xiàn)患兒逗引反應差，睡眠多，雙眼不跟蹤移動物體，偶伴輕微肢體抖動，持續(xù)約2秒，無雙眼上翻凝視、口吐泡沫及意識喪失?；純合礕3P1，前2胎均為自然流產（原因不詳）。患兒生后第3天出現(xiàn)黃疸，持續(xù)時間長，口服藥物好轉（具體不詳）。父母體健，非近親結婚，母孕期無異常，家族中無類似病史。入院體格檢查：體溫36.6℃，體質量6.5 Kg，脈搏123次/min，呼吸35次/min，頭圍38 cm，神清，反應差，前囟平軟（1.5 cm×1.5 cm），心、肺、腹未見異常，雙下肢肌張力稍高，四肢肌力4級，覓食反射、吸吮反射均可引出，擁抱反射、握持反射減弱，雙側膝腱反射可引出，雙側巴氏征對稱陽性。腦電圖正常。頭顱磁共振成像（MRI）示雙側額頂枕葉腦回體積增大，邊緣平直、腦溝明顯減少，灰白質比例不協(xié)調；腦白質明顯減少，腦灰質增厚、增多；第三腦室及雙側側腦室稍擴大，胼胝體較細；透明隔間腔稍寬；考慮雙側額頂枕葉巨腦回畸形并皮層下帶狀灰質異位（圖1）。0～6歲小兒神經心理發(fā)育評估，發(fā)育商25，全面發(fā)育遲滯。

圖1 患兒頭顱MRI 表現(xiàn)

經家長知情同意后，采集患兒及其父母外周血2 mL，乙二胺四乙酸（EDTA）抗凝，由北京康旭醫(yī)學檢驗有限公司進行基因檢測。DCX基因（exon3）正向引物序列：TGA TTC ATT GCT TTG CCT GCT，反向引物序列：CAC AGG CCA GGG AGA ACA AG；PCR擴增條件為：95 ℃預變性10 min；95 ℃變性30 s（35個循環(huán)）；60 ℃退火 30 s（35 個循環(huán)）；72 ℃延伸45 s（35 個循環(huán)）；72 ℃徹底延伸 5 min（35 個循環(huán)）。結果發(fā)現(xiàn)患兒DCX基因c.829 C＞T 的核苷酸變異，該變異導致第277 號氨基酸由精氨酸轉變?yōu)榘腚装彼幔╬.Arg 277 Cys），為錯義變異。c.829 C＞T 變異位點SIFT 軟件預測為Deleterious，Polyphen 2 軟件預測為Probably damaging，MutationTaster軟件預測為disease causing。家系驗證發(fā)現(xiàn)患兒父親未攜帶該位點變異，母親為該變異位點雜合子（圖2）。

圖2 DCX 基因c.829C＞T 變異測序圖

根據(jù)美國醫(yī)學遺傳學與基因組學學會（The American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）聯(lián)合美國分子病理學會（Association for Molecular Pathology，AMP）2015 年制訂的“基因序列變異的解釋標準和指南”進行致病性分析[6]。判斷為疑似致病變異。結合患兒頭顱MRI、臨床表現(xiàn)確診巨腦回畸形并皮層下灰質異位。

患兒間斷進行康復治療，1歲半時再次進行“0～6歲小兒神經心理發(fā)育評估”，發(fā)育商41，仍有全面發(fā)育遲滯；之后不久患兒癲癇大發(fā)作1 次，建議來院進行24小時動態(tài)腦電圖檢查，家屬拒絕。

2 討論

80%的巨腦回畸形的發(fā)生與LIS1基因和DCX基因相關，其中DCX基因突變常和性別相關聯(lián)，男性患兒常表現(xiàn)為無腦回畸形，而女性患兒常表現(xiàn)為雙側皮層下帶狀灰質異位[5]。女性中與DCX基因相關的SBH高發(fā)生率可用萊昂作用解釋。X染色體失活在發(fā)育中的女性雜合子大腦中產生兩個細胞群，即攜帶失活的缺陷DCX等位基因神經母細胞遷移正常，而攜帶失活的典型DCX 等位基因神經母細胞因遷移不足形成異位帶。在半合子男性中，有缺陷的DCX等位基因將被激活而導致更嚴重的表型。罹患典型DCX 相關無腦回畸形的男性通常早期出現(xiàn)嚴重的認知、語言障礙和癲癇發(fā)作等癥狀[6]。

神經元遷移是腦發(fā)育過程中的重要階段，其過程受理化因素與生物性損害及遺傳因素影響后均可導致生成的神經細胞從胚胎生發(fā)基質向大腦表面移行過程受阻，造成神經元移行異常，包括腦裂畸形、灰質異位、無腦回、巨腦回及多微腦回等。正常的大腦皮層分為六層，即分子層、外顆粒層、外椎體細胞層、內顆粒層、內椎體細胞層和多形細胞層，而DCX基因相關的無腦回或巨腦回畸形僅有模糊的四層，即分子層、淺表細胞層、細胞稀疏層、深部細胞層，與PAFAH1B1基因相關無腦回畸形相似，但II 層相對較薄（錐體細胞）。在正常皮層中I層對應的是巨腦回或無腦回畸形的分子層，巨腦回或無腦回淺層對應正常腦皮層II-IV層，細胞稀疏層對應皮質下白質層，深部細胞層對應灰質異位層的未分層的異位神經元。

大腦的皮質發(fā)育畸形與Reelin通路有關[8]。Reelin在細胞膜上與ApoER 2、極低密度脂蛋白受體（very low density lipoprotein receptor，VLDLR）及α3β1整合蛋白結合，使下游胞質內的銜接蛋白disabled 1（Dabl）募集，募集的Dabl 進一步磷酸化Sre 酪氨酸激酶家族中的Sre 和Fyn 激酶，磷酸化的Dabl 對 Fyn和Src 具有正反饋效應引起其進一步激活，進而可進一步磷酸化細胞周期依賴性激酶5（cyclin-dependent kinase 5，Cdk5）激活微管相關蛋白即雙皮層蛋白而作用于神經元的微管蛋白和肌動蛋白，影響神經元的定位[9]。且Reelin 具有細胞支架蛋白的作用，可調節(jié)皮層中放射狀膠質細胞纖維的排列，確保平行排列的纖維為神經元的正確遷移提供支架，Reelin -Dabl 信號可 能是神經元遷徙的起始或終止信號，保證大腦新皮質的發(fā)育遵從從內到外的發(fā)育模式，形成正常的大腦皮層[10]。

DCX基因在Reelin通路中發(fā)揮重要作用，對神經元的遷移意義重大[11]。DCX基因定位于Xq22.3-q23，全長117.37 kb，包括7 個外顯子及6 個內含子，其編碼基因長為9405 bp，編碼441氨基酸。DCX基因編碼雙皮層蛋白，在發(fā)育中的大腦中以多種剪接變異體的形式表達，尤其是在側腦室的亞帶（Subventricular zone，SVZ）和齒狀回顆粒細胞層下區(qū)（subgranular zone，SGZ）遷移細胞中。DCX富集在神經突觸遠端。DCX 是一種微管相關蛋白，與微管結合有助于微管穩(wěn)定和組裝[12]。雙皮層蛋白包含2 個由80 個氨基酸組成的高度重復保守而有序的微管蛋白結合域（即“N-DC”DCX蛋白的46-139位氨基酸和“C-DC”173-263位氨基），該區(qū)域是調節(jié)蛋白磷酸化及蛋白質間相互作用所必需的，在神經細胞移行過程中促進微管蛋白網(wǎng)絡結構的延伸及穩(wěn)定，該蛋白的磷酸化可影響它與微管蛋白的相互作用，許多文獻報道DCX基因相關的無腦回畸形變異往往集中在這兩個區(qū)域[13-14]。研究發(fā)現(xiàn)，C-DC結構域錯義變異引起的臨床癥狀比N-DC結構域錯義變異的臨床癥狀輕微[15]。DCX基因變異可造成雙皮層蛋白結構改變，最終影響神經元移行過程。DCX基因突變可表現(xiàn)為無義變異或錯義變異，變異可集中于2～7 外顯子的任一部位，于第2 至第4 外顯子的基因變異主要為錯義變異，而位于第5 至第7外顯子的變異類型主要為無義變異。本例患兒DCX基因c.829C＞T位于第3外顯子，為錯義變異，支持文獻報道[16]。

頭顱MRI對于區(qū)分腦畸形發(fā)育具有重要作用[17]。參考國內分級標準，可將巨腦回的嚴重程度分為6級，嚴重程度依次遞減，其中1級最重，6級最輕。1級，完全無腦回；2 級，無腦回，前部腦皮質有少量淺溝；3級，后部無腦回而前部為巨腦回；4級，后部重于前部的彌漫性巨腦回；5 級，巨腦回與皮層下帶狀灰質異位混合出現(xiàn)；6級，單純性皮層下帶狀灰質異位[18]。多于90%的皮質下灰質異位癥的患者為女性，其發(fā)病原因通常由DCX基因雜合變異引起，而且DCX基因相關的SBH 發(fā)生部位主要位于大腦額頂葉區(qū)域[19]。本例患兒的變異位點c.829C＞T chrX:110644337在轉錄本NM_178153下表示為：c.586C＞T，屬于C-DC區(qū)域，曾有報道[20]。該基因變異不屬于多態(tài)性變化，發(fā)生頻率極低，在國內尚未見報道。結合患兒頭顱MRI表現(xiàn)，參照何麗等[18]報道的分級標準，符合3 級，提示此位點變異可能引起嚴重的腦發(fā)育畸形。巨腦回與無腦回畸形常合并存在，且其臨床癥狀一般較單純性巨腦回畸形更嚴重，國內胡春輝等[21]報道巨腦回畸形合并無腦回畸形14例。另有11例巨腦回合并灰質異位，7例巨腦回畸形合并無腦回畸形的報道[22]。本例患兒頭顱MRI提示后部為無腦回而前部為巨腦回，臨床表現(xiàn)重度全面發(fā)育遲滯，支持文獻報道。同時該患兒為傈僳族，其發(fā)生突變結果不同是否與種族有關，尚不清楚。

在與DCX基因相關的巨腦回畸形中接近10%由于自身基因變異引起，在女性中，通常表現(xiàn)為皮層下帶狀異位，在男性中常表現(xiàn)為經典的巨腦回畸形。對于DCX基因雜合的女性來說，后代中男孩發(fā)病率為50%[19]。本例患兒父親DCX基因無異常，母親為雜合子，無家族史，符合X 連鎖遺傳方式，后代男孩出現(xiàn)巨腦回概率為50%，可疑致病變異位點c.829C＞T（P.Arg277Cys）對于產前診斷具有重要作用，對于優(yōu)化人口素質有重要意義。本例患兒發(fā)育商低于正常范圍，腦畸形較重，既往研究表明癲癇是該病的主要臨床表現(xiàn)之一，本例患兒在1歲半后癲癇大發(fā)作1次，支持文獻報道。

綜上所述，本例患兒皮質下帶狀灰質異位合并巨腦回畸形，目前全面發(fā)育落后。許多文獻報道LIS 可出現(xiàn)難治性癲癇[23]，該患兒目前尚未發(fā)作，而且經過早期康復干預患兒病情好轉，需長時間追蹤病情變化。同時，DCX基因c.829C＞T錯義變異致病，國內尚未見報道，豐富了LIS基因庫，并有助于遺傳咨詢和產前診斷。