智力障碍(intellectual disability,ID)是全球儿童主要致残原因之一,其病因复杂,涉及遗传和环境等多种因素,临床异质性强。遗传性因素约占不明原因ID的50%
[1],其中X连锁智力障碍(X-linked intellectual disability,XLID)占男性ID患者的10%~12%,目前已发现超过162个位于X染色体上的基因与ID有关
[2]。2012年Houge等
[3]首次报道
CNKSR2基因变异患者可出现ID、癫痫等表现,随着更多的病例报道
[3-4],
CNKSR2被证实为XLID的致病基因之一。2017年在线人类孟德尔遗传数据库将其收录并命名为Houge型X连锁综合征型智力障碍(Houge type of X-linked syndromic intellectual developmental disorder,MRXSHG)。MRXSHG的临床表型包括ID、早发性癫痫和语言发育迟缓,可合并注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)
[3-4]。笔者报告7例
CNKSR2基因变异的病例,并结合相关文献总结其临床特点、基因变异特征及治疗方法,以提高临床医师对该病的认识和管理水平。
1 对象与方法
1.1 伦理声明
本研究方案已得到中南大学湘雅医院医学伦理委员会批准(审批号:伦审科快第202310892),且所有患儿监护人均签署了知情同意书。
1.2 对象
收集2020年6月至2025年11月在中南大学湘雅医院儿童医学中心(以下简称“本中心”)诊治的7例经全外显子测序确诊为CNKSR2基因突变患儿的临床资料(其中4例为稿件返修期间补充纳入),7例随访数据均更新至2025年11月。
1.3 方法
1.3.1 临床资料收集
通过门诊复诊或住院随访收集患儿的临床资料,并利用电话或微信进行随访信息补充。建立病例报告表(case report form,CRF),详细记录患儿年龄、性别、出生日期、联系方式、起病年龄、临床表型、个人史、既往史、家族史、临床检查与检验结果及治疗情况等信息。
1.3.2 基因检测
采用全外显子组测序(家系或单人)进行基因检测,依据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)指南对检出的基因变异进行致病性评估。
1.3.3 文献复习
分别以“CNKSR2 gene mutation”和“Houge type of X-linked syndromic intellectual developmental disorder”为英文关键词检索PubMed数据库;以“CNKSR2基因变异”和“Houge型X连锁综合征型智力障碍”为中文关键词检索万方数据库、中国知网、维普中文期刊及中华医学期刊全文数据库。检索时间为建库至2024年9月。
2 结 果
2.1 一般情况
7例
CNKSR2基因变异导致的MRXSHG患儿均为男性,均存在发育迟缓,确诊MRXSHG的年龄为1.5~9.5岁。所有患儿均为足月出生,出生时无缺血缺氧病史。例1出生后因“新生儿肺炎、ABO溶血”住院治疗,其余6例无特殊既往史。7例患儿父母均非近亲结婚。家族史方面:例2外祖父和父亲的姑母有精神病史,长期服用药物控制病情;例3母亲存在ID,表现为计算不能、表达困难,生活可自理;例5~7为同一家系(
图1),其母亲有1例不良孕产史(孕16周因唐氏筛查高风险行人工流产);其余患儿无相关家族史。
2.2 临床表型特点
发育情况:7例患儿均存在运动及认知发育落后,起病年龄为3~9月龄,各能区发育不平衡,以语言发育落后最为突出。3例(例1、2、5)语言呈重度至极重度落后,2例(例3、例6)语言功能缺失,2例(例4、例7)语言重度落后;此外,例7还存在运动中度落后。末次随访年龄为2岁1个月至13岁,功能损害持续存在。根据ID严重程度进行分级:例1、3、5、6、7为重度ID;例2、4为中度ID(
表1)。
癫痫:除例6未出现癫痫发作,其余6例患儿出现癫痫发作,起病年龄为25日龄至5.5岁。发作类型多样,包括全面性强直发作(generalized tonic seizure,GT)4例、局灶性发作(focal seizures,FS)1例、FS继发GT 1例、FS继发全面性强直-阵挛发作(generalized tonic-clonic seizure,GTC)1例、典型失神发作(typical absence seizure,TA)1例。其中2例(例1、例4)出现2种发作类型(
表1)。
其他表型:5例合并ADHD,4例营养不良,3例小头畸形,3例身材矮小,1例孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)(
表1)。
脑电图:6例患儿(例1~5、例7)至少行1次4 h视频脑电图监测,主要表现为多灶性癫痫样放电,未观察到睡眠期癫痫性电持续状态(electrical status epilepticus during sleep,ESES)或睡眠中持续性棘慢波(
表1)。
2.3 CNKSR2 基因变异特点
全外显子组测序共检出
CNKSR2基因(NM_014927.5)5个变异(
表1),分别为c.1684C>T(p.Arg562*)、c.1102G>T(p.Gly368*)、c.1658-3_1676del、c.1557dupA(p.Leu520Thrfs*53)、c.2134C>T(p.Arg712*),均位于富含脯氨酸的基序区域。在7例患儿中,5例携带无义变异,1例携带移码变异,1例携带剪接变异。除c.2134C>T为已报道的致病变异外(PMID:28098945),其余均为未报道的变异。根据ACMG指南,除例3外,其余6例患者的变异位点为致病性变异;例3的变异位点为可能致病性变异,该变异位于14号内含子与15号外显子交界区域,属于经典剪接位点变异。笔者利用3种生物信息学工具进行预测,结果均提示该变异影响剪接:1)FruitFly在线剪接位点预测工具显示,变异后原有受体剪接位点的置信分值降低0.97,提示影响剪接;2)SpliceAI在线工具显示,变异后原有受体剪接位点的置信分值降低0.96,并产生1个新的受体剪接位点(置信分值为0.97),亦提示影响剪接;3)RDDCSC工具预测结果为内含子滞留或外显子跳跃,同样支持影响剪接。综上所述,该变异致病可能性大。
2.4 文献复习结果
共检索到15篇英文文献[
3-
17],累计报道42例患者,包括6个家系(17例)和25例散发病例,临床资料总结见
附表1(
https://doi.org/10.57760/sciencedb. xbyxb.00101),变异位点分布见
图2。结合本文报道的7例患者(4例散发,1个家系),总计49例,其中男性45例,女性4例,年龄范围为4月龄至62岁。
主要临床表现如下:1)全面发育迟缓/ID发生率为100%(49/49),其中95%以上患者在抽搐发作前即已存在全面发育迟缓,仅2例散发病例在抽搐发生前精神运动发育正常
[9]。男性患者表型较女性更为严重,同一家系中母亲多为携带者,通常无神经系统表现,少数可表现为轻至中度ID。本文报道的7例患者临床表现与MRXSHG表型一致,均存在较严重的ID。2)癫痫发生率为91.8%(45/49),其中34例患者有详细资料,发病年龄从新生儿期至成年期不等,高发年龄为2~3岁。发作类型包括强直-阵挛(52.9%,18/34)、失神/不典型失神(47.1%,16/34)、GT(47.1%,16/34)、局灶性/复杂FS(44.1%,15/34)、痴笑发作(14.7%,5/34)、跌倒/失张力发作(8.8%,3/34)、肌阵挛发作(8.8%,3/34)和阵挛发作(5.9%,2/34)。14例(41.2%,14/34)患者的癫痫发作得到了控制,丙戊酸钠
[4, 10]、卡马西平
[4]或拉莫三嗪
[3]对部分患者治疗有效。16例(47.1%,16/34)为难治性癫痫,余1例(2.9%)未接受治疗,1例(2.9%)癫痫发作状态不明,2例(5.9%)仍在调整治疗方案。值得注意的是,文献[
4,
9]报道的老年患者,尽管在儿童或青少年期存在难治性癫痫,但随着年龄增长发作可以逐步缓解。本研究中的3例(例1、2、5)患者治疗后仍有发作但频率不高,例4治疗后发作得到控制,例3未治疗自行缓解。3)语言缺失发生率为75.5%(37/49),表现为几乎不发音,或仅能发出无意义的非自主性声音。癫痫发作可加重语言发育落后,导致语言发育倒退或完全缺失,这是该基因变异的突出特点。本研究中的7例患者均存在语言发育落后,其中2例几乎无自发音,或无有意义单词表达。4)ADHD(77.6%,38/49),患者到学龄期或青少年期出现注意力无法集中和/或多动表现。本中心5例存在ADHD,回顾文献[
4],合并ADHD患者可接受哌甲酯等治疗。5)ESES/慢波睡眠中持续棘慢波(continuous spike and waves during slow sleep,CSWS)发生率为44.4%(16/36),发病年龄为5~10岁(平均5.3岁),极少数在5岁以前出现,抗癫痫发作药物对ESES效果不佳。6)睡眠障碍发生率为28.6%(14/49),表现为睡眠中频繁觉醒或入睡困难,原因尚不明确。7)其他表型,喂养困难(12.2%,6/49)、ASD(10.2%,5/49)、肌张力改变(6.1%,3/49)、小头畸形(6.1%,3/49)、面部畸形(4.1%,2/49)。此外,本研究中的4例患者首次就诊时均发现存在体格发育问题。
3 讨 论
CNKSR2基因定位于X染色体p22.12区域,包含22个外显子,编码由1 034个氨基酸组成的Ras激酶抑制因子连接增强蛋白2(connector enhancer of kinase suppressor of Ras-2,CNK2)。该蛋白在海马、杏仁核和小脑等区域广泛表达
[18],可作为突触蛋白参与RAS-丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导的下游通路,调节神经元复杂性、突触形成以及神经元增殖、迁移、分化和死亡
[19-20];通过与Densin-180、突触脚手架分子(synaptic scaffolding molecule,S-SCAM)及突触后密度蛋白95(postsynaptic density protein 95,PSD-95)结合,调节神经元突触后蛋白复合物的聚集
[20-21];通过影响神经元、突触后蛋白复合物聚集等影响大脑功能,导致神经发育障碍和癫痫。随着相关病例报道,笔者发现
CNKSR2基因变异导致的MRXSHG,除表现为ID和癫痫外,大部分患者合并ADHD,脑电图可出现ESES、CSWS等特异性改变,也可出现ASD
[5-6]、睡眠障碍
[3-5],少数可出现面部畸形
[8]、肌张力障碍
[12]、新生儿期喂养困难
[5]等问题。
PubMed和人类基因突变数据库(Human Gene Mutation Database,HGMD)共收录58个
CNKSR2基因变异,加上本研究中4个未报道的变异,共62个变异,其中20个无义变异,14个移码变异,10个剪切位点变异,9个错义变异,8个大片段缺失,1个同义变异(预测致病性可能为良性变异)。目前暂未见898号氨基酸以后的致病性缺失变异,可能与
CNKSR2编码不同CNK2蛋白亚型有关。总结已报道的
CNKSR2变异相关神经发育和癫痫病例发现,其主要的致病分子机制为功能丧失。在
CNKSR2变异导致的以GDD/ID为核心表型的综合征中,其变异类型以剪切和无义为主,其次是移码和错义变异
[3-6, 8-9, 12],变异热点集中在编码PH(Pleckstrin homology)结构域和C-端PH结构域下游区域的位置。而以癫痫、ESES/CSWS为核心表型的其他综合征,变异类型多为移码和大片段缺失,剪切和无义变异较少见
[5, 7, 10],变异在N-端的不育α基序(Sterile alpha motif,SAM)和CNK中的保守区域(conserved region in CNK,CRIC)、C-端富含脯氨酸基序(proline-rich motif,PPPP)常见,移码和缺失变异会导致翻译提前终止,出现结构异常的CNK2蛋白,进而影响RAS-MAPK信号转导,导致突触信号转导异常,从而增加神经元的兴奋性,最终引发癫痫发作
[6]。在家系分析中,大多数女性携带者表型正常,少数出现热性惊厥
[7]。但也有病例报道
[7-9]发现,携带
CNKSR2致病性杂合变异的女性可出现ID和癫痫。X染色体倾斜失活可能是导致外显率差异的根本原因。
本研究中患儿的临床表型与既往报道一致,其中4例首次就诊时发现体格问题。Higa等
[5]队列中4例患者存在严重的喂养困难,但随访中未发现其存在体格发育异常,其他研究队列报道的患者身高、体重也在正常范围内,体格发育障碍是否为MRXSHG的表型之一仍需要更多的临床数据证实。MRXSHG无特异性治疗,主要是对症处理,如抗发作药物治疗抽搐、胃管或鼻饲改善喂养问题、哌甲酯改善注意缺陷或多动症状等。关于患者的预后,从Vaags等
[4]报道的成人病例来看,癫痫发作可自行缓解,但ID改善不明显,需要家庭长期照顾。本研究中的患儿最长随访5年,其功能损害持续存在,甚至随着年龄增长,落后程度越来越严重。
本研究总结了CNKSR2基因变异的临床表型和基因变异谱。临床上,以ID和/或癫痫、注意缺陷或多动障碍首诊,智力评估以语言落后最突出,运动等方面落后不显著的患者,尤其是脑电图呈现ESES、CSWS的患者,可考虑CNKSR2基因变异导致的MRXSHG,遗传学检查能帮助确诊、指导优生优育。同时,该基因变异可能导致喂养困难、身材矮小、营养不良等症状,一旦确诊,营养支持和生长发育监测也需被重视。
国家自然科学基金(82471488┫。This work was supported by the National Natural Science Foundation of China ┣82471488)