遗传代谢病与癫痫ppt课件

遗传代谢病与癫痫,1,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，也可为主要症状之一,2,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?,3,一、遗传性能量代谢疾病与癫痫,1)线粒体病：脑肌病为主。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,4,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，如几种常见于小儿时期的线粒体脑肌病(mitochondrialencephalomyopathy)。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。,5,6,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KSSmtDNA缺失、重排散发呼吸链酶多处部分缺陷MELASmtDNA点突变母系呼吸链酶、A3243G多MERRFmtDNA点突变母系同上，A8344G，T8356CLeigh1.核DNA突变1.常隐CoX2.mtDNA点突变X连锁PDHCEI-a(nt8993)2.母系LHONmtDNA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,7,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RamsayHunt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。Leigh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。,8,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。,9,10,11,12,13,14,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MELASmttRNAleu突变急性类卒中发作时惊厥多可有部分癫痫持续状态（起源于受累皮层区）,15,癫痫部分持续状态（EpilesiapartialisContinua）,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。,16,2）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，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）,17,3）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。,18,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,19,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表达。尚不能产前诊断。生酮饮食，-lipoicacid硫辛酸(Thiocticacid600-1800mg/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。,20,4）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，尿酮体。,21,二）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,22,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-Sachs46月常隐-+-惊跳-+Krabbe46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,23,24,25,26,2）神经元腊样脂褐质沉积症（NeuronalCeroidLipofuscinosis,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。,27,两种溶酶体酶缺陷：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,28,29,30,31,表：NCLS遗传学分类遗传基因基因产物起病EM主要病名位（年龄，岁）脂色素贮积蛋白CLN11p32PPT1（可溶溶酶体）0.1-38GRODSAPA/D蛋白CLN211p15TPP1（可溶溶酶体）2-8CV/混SCMAS蛋白CLN316p12CLN3蛋白（溶酶4-10FP/混SCMAS体膜蛋白）CLN4?？11-55FP/GRSCMASCLN513q22CLN5蛋白（可溶溶4-7FP.CV.RLSCMAS酶体膜蛋白）CLN615q21-23CLN6蛋白(ER1.5-8CV.FP.RLSCMAS膜蛋白)CLN7?？1-6FP/混SCMASCLN88p23CLN8蛋白5-10CVorSCMAS(ER膜蛋白)类GROD,32,临床：显著视力受累CNS受累特殊溶酶体贮积物,33,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。,34,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,35,CLN2典型晚婴型，TPP1突变，24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，1020岁死亡。少年型68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,36,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，210岁内盲，黄斑网膜变性有色素，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。,37,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。,38,新型NCL-晚婴，少年变异，CLN5，6，7，8：CLN5-13q21-32，编码溶酶体可溶糖蛋白表型似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,39,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,40,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，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，RLCV（+）进行性癫痫-510岁，缓慢智力，视，MRI至30岁才有脑萎缩,41,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,42,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：,43,三、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。,44,45,2）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,46,有机酸血症胆固醇奇链FA异亮、蛋、苏氨酸丙酸CoAD-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,47,丙酸血症丙酰CoA羧化酶缺陷（发育迟，酮症，代酸，异常运动，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,48,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,49,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（SAICAriboside）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,50,四）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,51,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）GABA代谢缺陷少见,52,五、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）,53,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,54,55,56,57,58,59,六、维生素反应性癫痫,VitB6依赖性癫痫：血/csf中pipecolicacid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-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,60,停用VitB6即抽，可诊断，过迟治疗者可有学习，语言问题，终生用VitB615mg/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,61,亚叶酸（folinicacid）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。,62,七、其它,钼辅助因子（Molybdenumcofactor）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。,63,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,64,CNS离子通道病,离子通道疾病遗传基因染色体电压门控Na+1GEFS+显性SCNIB19qNa+1GEFS+显性SCNIA2qK+BNFC显性KCNQ220qK+BNFC显性KCNQ38qK+EA1,EA1及癫痫显性Kv1.112p癫痫及纤维颤动Ca+FHM,SCA6,EA2显性CACNL1A419q(PKD16p)配体门控神经元ADNFLE显性CHRNA420qnAch受体4神经元ADNFLE显性CHRNB21pnAch受体2甘氨酸受体hyperekplexia显性,隐性GLRA-15q,65,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Kv1.112PNa高钾周期性麻痹显性SCNA417q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CACLNIA31q恶性高热显性Ca2中央核心病显性RYR119q恶性高热显性CL先天性肌强直显性CLCN17qThomsens显性Beckers隐性K(耳蜗)JervellandLange-Nielsen隐性KCNQ111P长QT及聋隐性KCNE121q常显耳聋第2型显性KCNQ41PCa2(网膜)固定性夜盲X链锁CACNA1FXp配体门控nAch受体先天肌无力显、隐CHRNA2qCHRNGCHRADCHRNB17PCHRNE,66,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,67,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。,68,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epNCL3，GLUT-1缺，其它部分持续epAlpers病，其它mt病,69,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（folinicacid）反应性惊厥，全羧化酶合酶缺陷，辅基钼（molybdenum）缺