《Neurology Genetics》:Beyond Seizure Management in a Developmental Epileptic Encephalopathy: Expanding the SLC6A1 Neurodevelopmental Disorder Phenotype
编辑推荐:
背景与目的:SLC6A1相关神经发育障碍(SLC6A1-related neurodevelopmental disorder, SLC6A1-NDD)正逐渐成为癫痫、自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)和神经发育障碍(
背景与目的:SLC6A1相关神经发育障碍(SLC6A1-related neurodevelopmental disorder, SLC6A1-NDD)正逐渐成为癫痫、自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)和神经发育障碍(neurodevelopmental disorder, NDD)的主要遗传原因之一,由SLC6A1(solute carrier family 6 member 1)单等位基因功能丧失变异引起,该基因编码γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)转运体(GAT1)。对SLC6A1-NDD的描述主要围绕癫痫,但照护者报告了驱动疾病负担关键方面的其他特征。本回顾性病历回顾和前瞻性自然史研究(natural history study, NHS)旨在突出SLC6A1-NDD的非癫痫临床特征。
方法:研究人员回顾了来自University of Texas Southwestern(UTSW)和Children's Hospital of Philadelphia(CHOP)的SLC6A1-NDD个体医疗记录。参与者有SLC6A1确诊或强烈怀疑的致病性变异。其中20例还纳入UTSW的NHS,包括标准化量表和照护者访谈。
结果:纳入63例个体(UTSW 40例,CHOP 23例),31例男性。发育迟缓见于97%,发育倒退见于41%,其中有58%为非典型倒退。总队列中60%有ASD。适应不良行为在多数中存在,其中57%出现攻击行为。20例个体完成UTSW NHS中的标准化量表。发育性协调障碍问卷(developmental coordination disorder questionnaire, DCDQ)显示90%符合可能发育性协调障碍(developmental coordination disorder, DCD)标准。睡眠问题报告率为56%,但用儿童睡眠障碍量表(sleep disturbance scale for children, SDSC)评估时,所有NHS参与者评分>39,提示临床显著睡眠问题。SDSC总分与行为问题正相关。
讨论:SLC6A1-NDD的日常影响不能仅由癫痫描述。结合回顾性和前瞻性NHS数据扩展了表型和基因型知识。研究人员报告了与ASD的最高关联和不寻常的发育倒退模式。适应不良行为频繁,常见为攻击。DCDQ和SDSC评分与照护者担忧相关,但也发现更高的运动和睡眠问题发生率,被照护者和提供者低估。异常运动常难以在刻板、抽动和癫痫运动之间分类。GABA稳态破坏是症状形成的关键,但需要更好地理解。
研究背景与问题:SLC6A1相关神经发育障碍(SLC6A1-related neurodevelopmental disorder, SLC6A1-NDD)由SLC6A1(solute carrier family 6 member 1)单等位基因功能丧失(loss-of-function, LOF)变异引起,该基因编码γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)转运体(GAT-1)。GAT-1负责从突触间隙再摄取GABA,其表达缺失导致GABA失调并可引起GABA受体脱敏,损害神经元与中间神经元间通讯,尤其在持续神经元活动时。GABA敏感性降低使神经网络兴奋/抑制平衡调控受损,影响信息处理、运动协调、脑发育和突触可塑性。GABA失调程度由各基因型残余GAT-1功能决定,较低残余GAT-1功能与更严重症状相关。既往研究确定SLC6A1-NDD核心症状为发育迟缓(developmental delay, DD)、癫痫和自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD),共病包括运动障碍、睡眠挑战和精神问题;失神发作是主要发作类型。但非癫痫特征的详细报告有限。本研究旨在通过回顾性病历回顾和前瞻性自然史研究(natural history study, NHS)初步数据,扩展对疾病负担驱动因素的认识并识别需进一步研究领域。
研究开展、结论与意义:研究人员在University of Texas Southwestern(UTSW)神经发育专科门诊和Children's Hospital of Philadelphia(CHOP)儿科神经门诊回顾SLC6A1-NDD患者资料,并纳入UTSW前瞻性NHS。研究得出,SLC6A1-NDD日常影响不能仅用癫痫描述;该队列显示与ASD最高关联、异常发育倒退模式、频繁适应不良行为,尤其是攻击;DCDQ和SDSC评分与照护者担忧相关,但也发现运动和睡眠问题发生率更高,且被照护者和提供者低估。研究意义在于提供可评估和干预的领域,强调DEEs中常被低报的问题,并为未来罕见病NHS和临床试验提供基础。
关键技术方法:采用回顾性与前瞻性结合设计。回顾性队列来自UTSW神经发育专科门诊和CHOP儿科神经门诊的SLC6A1-NDD患者;前瞻性数据来自UTSW的SLC6A1-NDD NHS,20例完成标准化量表与照护者访谈。纳入确诊、可能致病或临床表型一致且为错义等机制的意义未明变异(variant of unknown significance, VUS)。收集人口学、神经发育史、共病、发育倒退、运动、行为、睡眠及胃肠问题;NHS使用儿童孤独症评定量表第二版(Childhood Autism Rating Scale, Second Edition, CARS-2)、适应性行为评估系统第三版(Adaptive Behavior Assessment Scale, Third Edition, ABAS-3)、DCDQ/little DCDQ和SDSC。统计采用描述性统计、Wilcoxon秩和检验、Spearman秩相关和Wilcoxon符号秩检验,SAS 9.4分析,显著性水平0.05。基因变异经临床报告、Franklin by Genoox和Broad Institute Genomics 2 Proteins门户分析,采用hg38和NM_003042.3。
研究结果:
队列人口学与遗传学:通过回顾UTSW 40例和CHOP 23例,共纳入63例,31例男性;20例纳入NHS。历史从出生收集,最年长参与者在最近临床就诊时23岁。62例有基因检测数据,37个变异为致病性,18个为可能致病性,7个为VUS;43个为错义变异,其余为无义、移码或内含子缺失(NM_003042.3转录本)。采用hg38组装,变异位于外显子3至16,多数位于外显子3至10。未发现变异位置与分类临床特征之间明确相关。
认知与行为表型:通过63例记录回顾,61例(96.8%)存在一个或多个发育领域迟缓,26例(41.3%)有发育倒退。NHS队列中,20%有语言倒退,20%有运动倒退;8例中平均倒退年龄32.5个月,范围12–60个月;6例(75%)恢复失去技能,2例未恢复语言技能。总队列26例倒退中,3例(11.5%)无ASD诊断,15例(57.7%)为非典型倒退;最晚倒退发生在18至19岁。28例明确记录智力障碍(intellectual disability, ID)状态者中24例有ID;20例可用标准化测试中,平均智商(intelligence quotient, IQ)70.2±15.5,范围44至99。38/63(60.3%)有ASD诊断,其中16例为level 3,9例level 2,1例level 1,12例未指定等级;男女分布均等。17例CARS-2评分平均38.9±9.7,14例符合ASD。10例ABAS-3中一般适应复合分(general adaptive composite, GAC)平均67.9±14.7,低于标准人群均值超过2个标准差。59例记录中46例(78%)有适应不良行为,发脾气/爆发37/46(80.4%),攻击26/46(56.5%),自伤8/46(17.4%);注意缺陷多动障碍(attention-deficit hyperactivity disorder, ADHD)18/63(28.6%)。
运动障碍表型:通过记录回顾,63例中41例(65.1%)有运动问题,协调困难最常见(27/63,65.9%)。NHS中DCDQ由17例完成,15例达到DCD诊断阈值;平均总分29.1±9.6,控制运动、精细运动、一般协调子分均低。ASD诊断等级与低DCDQ总分强负相关(correlation=-0.7,p=0.002)。little DCDQ由10例完成,平均总分38.2±19.1,低于68提示可能DCD。总计18/20(90%)符合可能DCD标准。
睡眠障碍表型:通过记录回顾,63例中35例(55.6%)报告睡眠障碍。NHS中照护者报告入睡困难11/20(55%)、维持睡眠困难8/20(40%)、不安睡眠4/20(20%)、早醒3/20(15%)、无睡眠问题4/20(20%)。SDSC用于全部20例NHS参与者,所有评分>39,平均总分65.2±17.0;纵向2年平均下降8.2分(p=0.013)。破坏性睡眠与觉醒障碍(Disorders of Arousal, DA)和睡眠-觉醒转换障碍(Sleep-Wake Transition Disorders, SWTD)正相关;入睡和维持睡眠障碍(Disorders of Initiating and Maintaining Sleep, DIMS)及过度嗜睡障碍(Disorders of Excessive Somnolence, DOES)与ASD诊断正相关;DOES与ASD等级中等相关(0.5,p=0.04);DIMS与总体临床严重程度正相关(p=0.01);SDSC总分与行为问题正相关(69.2±16.5,p=0.005)。SDSC总分及子分与年龄无相关。
胃肠道表型:通过记录回顾,胃肠(gastrointestinal, GI)问题包括反流、限制性进食、便秘和严重食物过敏;63例中39例(61.9%)有GI障碍。NHS中照护者报告5/20(25%)有受限饮食。
讨论部分总结:研究人员指出癫痫仅是SLC6A1-NDD个体和照护者经历的一部分。发育性癫痫性脑病(developmental epileptic encephalopathy, DEE)概念已演变,2017年国际抗癫痫联盟(International League Against Epilepsy, ILAE)将 epileptic encephalopathy 修订为DEE,以认识到疾病基础病理导致发育差异,而非仅发作负担导致发育改变。本队列DD普遍(96.8%),发育倒退26/63(41%)高于ASD全球约30%的倒退患病率;NHS中语言倒退和运动倒退各20%,58%倒退为非典型,包括>3岁、孤立运动倒退或发作性倒退;平均倒退年龄32–33个月,晚于ASD全球平均19.8个月;有1例18岁功能倒退,尽管癫痫控制。ASD在本队列为60.3%,高于既往SLC6A1-NDD报告最高30%,level 3占42.1%,仅1例level 1;但12/38未报告等级,可能存在转诊偏倚。适应技能缺陷即使在无ASD者中也可存在;IQ范围从严重ID到正常,50%可用IQ高于70。适应不良行为78%,攻击56.5%,高于一般ASD约25%;照护者称行为不可预测。DCD在记录中65%有运动问题,NHS中90%可能DCD,提示运动问题可能被低估;ASD等级与DCD严重度相关。刻板常见,难与癫痫区分;眼睑扑动和跌倒可触发癫痫评估但可能无EEG相关,可能代表抽动、刻板或协调问题。睡眠方面,NHS所有参与者SDSC均临床显著,而照护者报告80% NHS、56%总队列,提示照护者可能未识别或未被常规询问;DIMS/DOES与ASD相关,睡眠与行为问题相关。GI问题常见。局限包括NHS样本小、趋势分析有限、回顾性数据回忆偏倚、诊断和就诊可及性限制。研究为假设生成工具,DEEs有共性,但标准询问和报告常不足以描述SLC6A1-NDD;ASD可能漏诊或延迟诊断;需专门刻画倒退、行为、运动与睡眠,以优化评估和干预。
研究结论翻译:总之,本研究拓展了对SLC6A1-NDD的理解及对患者的预期,深入审查了照护者报告、临床医生评估和标准化量表。SDSC和DCDQ分别捕捉家长报告的睡眠和协调问题,并支持对类似问题的回顾性审查。研究人员提供了可评估和干预的行动领域,引起对DEEs中常被低报领域的关注。在拓展SLC6A1-NDD表型的同时,研究人员还强调在未来罕见病研究中共享知识并开展稳健NHS的重要性,以为临床试验提供坚实基础。