ABCC9相关智力障碍和肌病综合征中的认知衰退、神经受累及新生儿危象Cognitive Decline, Neurologic Involvement, and Neonatal Crisis in ABCC9-Related Intellectual Disability and Myopathy Syndrome | Neurology Genetics

环球医讯 / 认知障碍来源:www.neurology.org美国 - 英语2026-07-21 06:48:01 - 阅读时长22分钟 - 10904字
本研究报告了5例ABCC9相关智力障碍和肌病综合征(AIMS)新病例,包括一名新生儿和一名60岁痴呆症患者,揭示了该疾病的广泛临床表现谱系。研究表明,ABCC9基因双等位基因功能丧失变异导致ATP敏感性钾通道功能障碍,引发发育迟缓、智力障碍、白质异常和肌无力等症状。研究还发现,这种疾病可能在新生儿期表现为癫痫和心脏功能障碍,并在老年期表现为进行性认知能力下降,提示白质病变模式可能随病程发展从类似脑室周围白质软化的白质营养不良转变为更严重的血管性脑白质病。这些发现对于理解ABCC9相关疾病的自然史、临床特征和潜在病理机制具有重要意义,为临床诊断和管理提供了关键见解。
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ABCC9相关智力障碍和肌病综合征中的认知衰退、神经受累及新生儿危象

引言

双等位基因ABCC9变异与新兴的ABCC9相关智力障碍肌病综合征(AIMS; OMIM 619719)相关,该疾病特征表现为发育迟缓、智力障碍、白质异常和疲劳。ABCC9编码ATP敏感性钾(KATP)通道的SUR2调节亚基,该通道在多种组织中广泛表达。KATP通道由4个孔形成亚基Kir6(向内整流钾通道)与4个调节亚基SUR(磺酰脲受体)组成的八聚体复合物。通道活性受到细胞内核苷酸的复杂调控,ATP与Kir6亚基结合抑制通道开放,而MgADP与SUR亚基结合则促进通道开放,从而将细胞代谢与电信号传导耦合起来。

先前已有15例AIMS患者被报道。所有患者均携带双等位基因终止获得或移码变异,这些变异预计会导致mRNA转录本无义介导的降解和/或表达的SUR2蛋白发生主要缺失或截短。重组通道研究表明,AIMS变异导致SUR2依赖性KATP通道完全功能丧失。本文报道了5名新的双等位基因ABCC9变异患者,包括一名复合杂合子个体。所有变异均导致提前终止密码子,功能研究表明预测的SUR2蛋白截短导致重组KATP通道完全功能丧失。这些受累个体表现出反复出现的AIMS特征,包括不同程度的发育迟缓和智力障碍、脑白质病和肌无力。我们还报道了一例老年AIMS参与者随着年龄增长出现进行性认知衰退的病例,以及一例新生儿病例,该病例显示早期发作的癫痫、由手术引发的心源性休克和进行性MRI变化,进一步扩展了ABCC9相关疾病的表型谱。

方法

研究参与者和基因分析

参与者来自法国、巴西和美国的临床中心。按照电子方法描述进行全外显子组(ES)或全基因组测序(GS)。ABCC9变异根据RefSeq NM_005691 (GenBank NC_000012.12)报告,使用HGVS建议。

功能表征

对于膜电位荧光染料实验,使用先前描述的着陆点方法生成稳定表达人Kir6.2和参考(ref)或变异人SUR2A的细胞系。将人Kir6.2编码序列、IRES序列以及ref或变异SUR2序列克隆到attB_PuroR-2A-mCherry质粒中。着陆点HEK293细胞与attB_hKir6.2-IRES-hSUR2A-IRES-PuroR-2A-mCherry质粒以及表达Bxb1重组酶的pCAG-NLS-Bxb1质粒共转染,使attB质粒整合到基因组着陆点位点。细胞在DMEM(含10%胎牛血清和1%青霉素/链霉素)中培养,并添加2 µg/mL多西环素和0.5 µg/mL嘌呤霉素,分别用于驱动基因盒表达和筛选整合。

培养2周后,>90%的细胞观察到稳定的mCherry表达。将细胞以5 × 10^4个细胞/孔的密度接种到96孔板中,过夜培养后用含(单位:mM)139 NaCl、1 KCl、2 CaCl_2、1 MgCl_2、10 HEPES、10葡萄糖(pH 7.4)的缓冲液洗涤,并在含80 µL上述缓冲液和1 x FLIPR Blue膜电位染料(Molecular Devices)的条件下培养。为激活KATP通道,某些孔中加入2.5 µg/mL寡霉素A(一种ATP合酶抑制剂,预计可降低细胞内ATP浓度)。寡霉素A与10 µM格列本脲(一种KATP通道抑制剂)一同添加到某些孔中。使用Biotek Neo2板式读数仪在510 nm激发FLIPR Blue染料并记录565 nm处的发射。未转染的着陆点细胞作为阴性对照。从6次独立实验中获取数据,对每个实验,寡霉素A存在下、寡霉素A有无格列本脲存在下的荧光值均归一化为仅含缓冲液的同类型细胞的荧光值。通过Mann-Whitney U检验评估寡霉素A与寡霉素A+格列本脲比较的FLIPR染料荧光的统计学显著性,采用Holm-Šídák方法进行多重比较校正(校正后p值<0.05被视为具有统计学显著性)。

对于膜片钳分析,将Glu961LysfsTer10、Gly1090AspfsTer2和Ser601ArgfsTer9变异引入参考人SUR2A并克隆到pcDNA3.1(-)质粒中。HEK293细胞与0.3 µg pcDNA3.1_mKir6.2和1 µg ref或变异hSUR2A编码序列以及0.1 µg pcDNA3.1_eGFP质粒共转染,以识别转染细胞。为模拟杂合子共表达ref和变异亚基,细胞按照上述方法与Kir6.2和eGFP共转染,同时转染0.5 µg编码ref SUR2A序列的pcDNA3.1质粒与0.5 µg编码eGFP的pcDNA3.1_eGFP质粒,或者0.5 µg ref SUR2A编码序列与0.5 µg SUR2变异编码序列cDNA。

膜片钳电生理学方法已有先前报道。简而言之,在转染后36-48小时从HEK293细胞记录。记录对从-80 mV保持电位到-100至+60 mV电压阶跃的响应电流(以10 kHz采样,1 kHz低通滤波)。浴液含(单位:mM):136 NaCl、6 KCl、2 CaCl_2、1 MgCl_2、10 HEPES和10葡萄糖(pH 7.4,用NaOH调节)。移液管液含(单位:mM):140 KCl、10 NaCl、1 MgCl_2、10 HEPES、0.5 CaCl_2、4 K_2HPO_4和5 EGTA(pH 7.3,用KOH调节)。当填充移液管液时,玻璃微移液管的电阻为2.5-4 MΩ。在20°C-22°C下进行记录。在膜破裂后立即记录全细胞电流,并持续记录10分钟。未校正液接电位。膜片钳数据通过Kruskal-Wallis总体检验分析,随后进行Dunn检验进行两两比较。

标准协议批准、注册和患者知情同意

在纳入研究前获得所有在世参与者的书面知情同意,或在一位患者的家属未回应随访联系时获得机构审查委员会的发表批准。

结果

临床观察和遗传学

表1总结了本研究队列和先前报道的AIMS参与者的临床特征。

表1 AIMS主要临床特征总结

临床特征 参与者1 参与者2 参与者3 参与者4 参与者5 本队列(n=5) 总计(包括先前队列)^a(n=20) %
发育迟缓 Y Y Y Y N 4 19 95
智力障碍 Y Y Y N N 3 17 85
疲劳易感性 Y Y N N N 2 15 75
白质信号改变 Y Y N N Y 3 14 70
骨盆前凸/脊柱侧弯 N Y N N N 1 11 55
畸形特征 N Y Y Y N 3 13 65
神经精神表现 N Y Y N N 2 11 55
关节挛缩 N Y N N N 1 10 50
小头畸形 N N N N N 0 8 40
胼胝体发育不良/缺如 N Y N N N 1 7 35
癫痫 N Y N N Y 2 7 35
心脏异常 N N N N Y 1 4 20
其他MRI异常 Y N N N N 1 3 15

^a PubMed ID: 31575858, 38217872。

参与者1,一位60多岁的女性,因进行性认知障碍伴白质异常被转诊至医院临床遗传学部门。她出生于近亲婚配夫妇(父母为一级堂表亲),孕期和分娩过程顺利。她的病史包括全面发育迟缓(DD):3岁开始行走,说话时间更晚。然而,她从未被转诊至儿科医生或接受DD的补充检查。

在小学期间注意到学习困难和智力障碍,促使她在三年级后转入特殊教育机构。尽管存在早期困难,她一直过着相当独立的生活,包括在适应性环境中工作至四十多岁。在这个年龄,家人和工作管理人员开始注意到她的运动和认知能力下降。这些症状逐渐恶化,促使她在60岁时寻求神经科关注,当时她几乎无法独自行走,频繁跌倒,无法进行完整对话或回答开放式问题。

60岁时的大脑MRI(图1)显示脑室周围白质体积减少,信号异常广泛累及左侧前颞叶和外囊。基底节区观察到扩大的血管周围间隙,伴有脑白质中多个小空洞/腔隙性梗塞。最后,在皮层下脑和小脑白质、基底节和脑干水平观察到多个T2*低信号区域,可能与脑钙化一致。这些发现提示血管性脑白质病。针对6个与血管性脑白质病相关基因(APP、NOTCH3、HTRA1、COL4A1、COL4A2、TREX1)的基因面板未能发现任何致病性变异。

图1 MRI神经影像学发现

60岁参与者1的脑部MRI,轴向液体衰减反转恢复(FLAIR)图像(A-D)和梯度回波T2加权图像(E-F)显示脑室周围白质体积减少,导致侧脑室扩大和后方方形外观(星号)。A-D 额顶叶脑室周围白质广泛信号异常(粗箭头),也累及左侧前颞叶和外囊。脑白质和基底节中可见小空洞或腔隙性梗塞(细箭头)。E-F 皮层下脑和小脑白质、基底节和脑干水平可能与钙化一致的多个T2低信号区域(箭头)。小脑齿状核也可能钙化(空箭头)。总体而言,这些发现与严重血管性脑白质病一致。

进行全外显子组测序,发现ABCC9(NM_020297.4; hg38)纯合移码变异c.2881del; p.(Glu961LysfsTer10)。该变异在gnomAD数据库(v4.1.0)中以杂合等位基因频率6.2 × 10^-7记录,未发现纯合子(见电子方法)。61岁时的临床检查采用反向表型方法,发现全身肌肉萎缩,特别是近端肌肉(股四头肌、三角肌)明显,以及弥漫性肌无力,但再次以带状肌肉为主,总体提示肌病。她还表现出上运动神经元征象,特别是深腱反射亢进。她在60岁出头时死于吸入性窒息。

参与者2是一名青少年女性,出生于近亲父母,在15个月大时出现发育倒退。她表现出智力障碍、突出的前额、内眦赘皮、宽鼻梁、低额发际线伴浓眉、上中切牙间距宽、牙龈增生、癫痫和行为异常。还观察到缓慢进行性步态障碍。神经科检查以疲劳易感性、脊柱侧弯和关节挛缩为特征。脑部MRI显示弥漫性白质信号异常伴胼胝体发育不良。无明显心脏异常,听力正常。全外显子组测序发现新的ABCC9(NM_020297.4)纯合移码变异c.3269delG; p.(Gly1090AspfsTer2)。该变异在gnomAD数据库中以杂合等位基因频率5.6 × 10^-6记录,未发现纯合子(见电子方法)。

参与者3是一名年轻成年女性,出生于非近亲父母,表现为智力障碍、斜视、短人中、高拱腭和直眉。神经心理学评估显示IQ为69。脑部MRI正常。基线超声心动图、心电图和听力检查均正常。肌酸激酶也正常。参与者3与参与者2无关,但全外显子组测序发现相同的ABCC9(NM_020297.4)纯合移码变异c.3269delG; p.(Gly1090AspfsTer2)。

参与者4是一名幼儿女性,出生于非近亲父母,有全面发育迟缓和生长受损病史。检查显示体型小。2岁10个月时生长参数为:头围47 cm(年龄17百分位);体重10.7 kg(年龄1百分位);身高83 cm(年龄1百分位)。观察到耳部简化耳轮、宽鼻梁、柱状鼻伴饱满鼻尖、拱形眉毛和轻度下斜睑裂以及稀疏头皮毛发。未观察到关节挛缩。3周龄时超声心动图显示双侧肺动脉分支狭窄、左心室扩张伴功能保留和小卵圆孔未闭(PFO)。3岁时的随访超声心动图显示先前发现已解决,结果正常。全外显子组测序分析发现ABCC9(GRCh37: chr12:21967577_22040869del)纯合缺失73,292 bp,包含SUR2A(NM_005691.4)和SUR2B(NM_020297.4)共有的外显子13-33,预计导致p.(Ser601ArgfsTer9)截短。该变异未在gnomAD中记录。

参与者5是一名男性婴儿,孕龄40周,出生于非近亲父母。出生后32小时,因反复呕吐和喂养困难转入重症监护,发现患有空肠闭锁。出生后第3天,经EEG证实为多灶性起源的临床癫痫发作,给予静脉苯巴比妥负荷量后使用磷苯妥英控制癫痫。出生后第4天脑部MRI显示点状脑室周围白质T1高信号和脑室白质、内囊和丘脑多灶性弥散受限。出生后第4天进行空肠闭锁手术矫正,术后12小时出现低血压、心动过缓、尿量减少和乳酸酸中毒。超声心动图显示左右心室功能降低和后部肌性室间隔缺损(VSD)。癫痫发作变得难治,需要多次负荷量和苯巴比妥与磷苯妥英持续维持。由于担心低血压和低心输出量,停用磷苯妥英,改用左乙拉西坦负荷和维持。由于持续癫痫发作,给予亚叶酸和吡哆醇,怀疑可能为代谢性癫痫。临床状况在2-3天内稳定,酸中毒和心脏功能改善,癫痫得到控制,停用苯巴比妥。全基因组测序未发现代谢性癫痫后停用亚叶酸和吡哆醇。继续左乙拉西坦单药治疗。出生后第12天重复MRI显示先前发现进展,脑室周围白质和放射冠T1高信号恶化,累及壳核、丘脑和脑干,基底节、胼胝体、内囊后肢、中脑和脑桥弥散受限。

该参与者稳定1个月,但因喂养困难进行了胃造瘘管手术。手术后第二天,参与者出现失代偿性心源性休克伴乳酸酸中毒,需要积极的正性肌力支持。超声心动图显示左右心室收缩功能严重降低。约手术后3天出现癫痫,对左乙拉西坦和苯巴比妥负荷量难治。重新开始苯巴比妥维持,并因持续癫痫发作,升级为咪达唑仑滴注。最终在手术后5天通过左乙拉西坦负荷控制癫痫,并开始左乙拉西坦维持,同时继续苯巴比妥维持。心脏功能逐渐改善。手术后6天停用咪达唑仑滴注,几天后停用苯巴比妥。继续左乙拉西坦和左乙拉西坦维持,但因间歇性心动过缓停用左乙拉西坦,心动过缓缓解,继续左乙拉西坦单药治疗。2个月龄时超声心动图未见VSD,心脏功能正常。两次手术均涉及丙泊酚给药,推测触发了失代偿。83天龄时出院。7个月龄时,该参与者癫痫发作活动增加,被诊断为婴儿痉挛症,目前正在接受促肾上腺皮质激素治疗。

全基因组测序发现ABCC9复合杂合变异:父源遗传c.4018C>T p.(Gln1340Ter)和母源遗传c.1828_1829del p.(Leu610GlufsTer2)变异,符合AIMS诊断。母源变异在gnomAD中以杂合等位基因频率6.2 × 10^-6记录(见电子方法),父源变异未发现。巧合的是,该参与者因母源遗传的G6PD c.292G>A(p.Val98Met)半合子致病变异而患有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症,该变异与半合子G6PD c.466A>G(p.Asn156Asp)意义未明变异处于顺式。

ABCC9相关疾病家族的心血管表型扩展

先前在较年长的AIMS个体(29岁和33岁)中观察到扩张型心肌病(DCM),但年轻个体中未见。随后的随访发现,受影响较年长AIMS个体的携带者父亲也患有DCM。本文报道了参与者1家族中心血管表型的进一步家族分离(图2)。参与者1在61岁死亡前未发现心脏异常,但其66岁兄弟(被发现是ABCC9变异的杂合携带者)观察到扩张型心肌病。该受影响兄弟40岁的女儿也携带ABCC9变异,表现为心肌病,尽管诊断为肥厚型而非扩张型心肌病。参与者1的66岁姐姐也携带该变异,但未显示明显心脏功能障碍。因此,尽管在多名AIMS变异杂合携带者中观察到心肌病,但尚不清楚这些变异是否是不完全外显的病因或巧合。

图2 参与者1的扩展家族

首次在参与者1中鉴定出ABCC9 c.2881del; p.(Glu961LysfsTer10)纯合变异。家族分离显示该变异在先证者的杂合姐姐、兄弟和侄女中携带。后两位家庭成员分别观察到扩张型(DCM)和肥厚型(HCM)心肌病。

功能表征

为评估所有变异的功能效应,生成了稳定表达Kir6.2与参考(ref SUR2A)或变异SUR2的着陆点HEK293细胞系。图3A显示了AIMS相关变异导致的预期截短。使用膜电位依赖性FLIPR Blue荧光染料评估膜超极化,这是KATP激活的预期结果。将ref和变异表达细胞与ATP合酶抑制剂寡霉素A一起孵育,以降低细胞内ATP水平并解除通道抑制。这导致ref表达细胞的染料荧光预期降低,该效应被KATP抑制剂格列本脲逆转(图3B)。相比之下,表达AIMS相关变异的细胞在寡霉素A孵育时未显示超极化,表明KATP通道功能丧失。

图3 SUR2变异的功能分析

(A) Kir6和全长参考SUR2(黑色)亚基的示意图。新型ABCC9变异的预测截短。(B) 使用稳定表达参考或AIMS变异SUR2A以及Kir6.2的着陆点HEK293细胞测量膜电位依赖性FLIPR Blue染料的荧光。寡霉素(方块)或寡霉素和格列本脲(六边形)存在下的荧光归一化为仅缓冲液中的荧光。数据以6次独立实验的均值±SEM显示。通过Mann-Whitney U检验比较寡霉素存在下有无格列本脲的归一化荧光,经Holm-Šídák方法多重比较校正后,p值显示在有显著差异处。(C) 从瞬时转染Kir6.2和参考(ref)SUR2A(黑色,左上)或SUR2AGlu961LysfsTer10或SUR2AGly1090AspfsTer2和SUR2ASer601ArgfsTer9的HEK293细胞记录的全细胞电流示例轨迹。(D) 记录破入全细胞构型10分钟后0 mV处的全细胞电流总结。Dunn's检验两两比较的p值显示在Kruskal-Wallis检验后。

为确认,我们使用膜片钳电生理学测试了选择变异的功能表达。全细胞记录显示,在Kir6.2加参考SUR2A转染的细胞中,随着抑制性细胞内ATP被补片移液管中的无ATP溶液稀释,大钾电导随时间发展。相比之下,在Kir6.2加Glu961LysfsTer10、Gly1090AspfsTer2或Ser601ArgfsTer9 SUR2变异转染的细胞中,仅观察到典型的HEK293细胞中较小的内源性钾电流(图3, C和D)。为确定变异亚基是否对KATP功能产生显性负效应,我们将细胞与参考和变异cDNA共转染,每种各占单次转染量的50%。如图4, A和B所示,与参考SUR2A共表达变异亚基并未显著降低KATP电流,超出仅参考SUR2A减少导致的电流降低趋势。这表明这些变异亚基在该重组表达系统中未产生显著的显性负效应。

图4 参考和变异SUR2混合的功能分析

(A) 模拟杂合子共表达ref和变异亚基的实验示例轨迹。左—50% ref SUR2A补充GFP cDNA。中—50% ref和50% SUR2A[Glu961LysfsTer10] cDNA。右—50% ref和50% SUR2A[Gly1090AspfsTer2] cDNA。(B) 破入全细胞构型10分钟后0 mV处记录的全细胞电流总结。条形图显示均值±SEM。

讨论

我们报告了5名双等位基因ABCC9变异个体,这些变异预计会导致移码和mRNA无义介导的降解或任何翻译的SUR2蛋白发生主要截短。这些变异在gnomAD数据库中要么未记录,要么以低等位基因频率(杂合个体中从6.2 × 10^-7到6.2 × 10^-6)发现,且先前未在纯合子中鉴定(见电子方法)。重组通道研究表明,这些截短使KATP通道活性完全丧失。受影响个体表现出先前在AIMS患者中观察到的关键临床特征,包括发育迟缓、智力障碍和脑白质病。这些特征正在成为AIMS的标志性特征,并与肌病、斜视、畸形特征和癫痫等一起出现在本队列和先前队列中。尽管已鉴定出数百个临床后果未知的ABCC9杂合变异,但记录的纯合病例很少,我们报告了首例已知的复合杂合病例。我们的发现证实了先前关于双等位基因功能丧失变异导致AIMS的报道。

由于迄今为止确定的患者数量较少,AIMS的自然史仍不清楚。我们报道了一名60岁女性(参与者1),她在40多岁时开始出现认知和运动能力下降。参与者1的神经影像学发现显示涉及外囊和前颞叶的晚期血管性脑白质病。基底节和脑白质中发现多个扩大的血管周围间隙和类似腔隙性梗塞的空洞。此外,在皮层下白质、基底节、脑干和小脑中观察到几个可能的矿物质沉积区域。值得注意的是,先前在其他ABCC9功能丧失变异患者中报道了累及前颞叶和/或外囊的白质改变以及脑钙化。与这些年轻患者的白质改变相比,参与者1的发现可能表明疾病过程中神经影像学模式的变化,从类似脑室周围白质软化的脑白质营养不良伴少量散在钙化,转变为更严重的血管性脑白质病,累及前颞叶和外囊并伴钙化。

有趣的是,类似的白质异常先前已在遗传性血管脑白质营养不良疾病中描述,包括CADASIL和COL4A1/A2相关疾病。KATP通道在全身血管系统以及某些神经元群体和星形胶质细胞中表达,这些临床发现与越来越多的证据一致,表明SUR2依赖性KATP通道对脑血管功能至关重要。SUR2功能丧失可能损害脑灌注,从而导致可能驱动白质异常的缺血事件。

本病例扩展了ABCC9相关疾病的表型谱,并提示年龄相关的认知衰退可能是疾病进程中的重要组成部分。对AIMS患者的进一步随访将揭示这是否是该疾病的保守特征。值得注意的是,ABCC9中的表达数量性状位点(eQTL)变异先前与海马硬化症相关,表明ABCC9/SUR2可能在保护年龄相关神经衰退中起关键作用。更广泛地说,参与者1中观察到的从早期发育迟缓到老年认知衰退的进展可能反映了广泛出现的现象,即早期生活发育迟缓可能进展为认知衰退,这在几十年前出生的人现在(重新)进入医疗系统时出现痴呆症。

我们还报告了一例早期生命AIMS病例(参与者5),在生命早期8天内MRI发现进展。该参与者出现新生儿期癫痫发作,伴有常见的脑室周围高信号,但此外还显示累及白质和深部灰质结构的弥散受限。他在手术后经历心源性休克,恢复后在重复MRI上显示神经影像学异常进展。弥散受限可能见于缺氧损伤环境中,但重要的是,他的发现不是心源性休克环境中可能出现的缺氧损伤的典型模式,如由于低灌注导致的分水岭损伤。尚不清楚心源性休克是否导致MRI发现恶化,或者心源性休克和MRI发现是否代表ABCC9相关疾病潜在病理的恶化。

第二次心源性休克也发生在使用丙泊酚麻醉的手术后。两次事件均与乳酸酸中毒和癫痫恶化相关。目前尚不清楚丙泊酚在此病例中是否诱发心源性休克,但考虑到(1)丙泊酚与心动过缓风险增加相关,且已被证明可抑制心脏L型钙通道,(2)另一种钙通道阻滞剂维拉帕米(也可引起心动过缓)在AIMS小鼠模型中导致猝死,因此在给AIMS患者使用具有钙通道阻滞活性的药物前应谨慎考虑。

值得注意的是,我们在最初鉴定AIMS时描述的6名患者中有4名(年龄从5岁到成年)接受过含丙泊酚的全身麻醉,未观察到不良反应。这些个体均表现为相同的纯合剪接位点变异,因此分子功能障碍程度可能与参与者5(复合杂合变异)不同,或者暴露时的年龄(婴儿期后)可能影响反应。有趣的是,早期报告中的一名患者(患者1-1)在17岁时因一系列癫痫发作接受磷苯妥英输注,导致严重心动过缓、低血压和短暂意识丧失。磷苯妥英的活性代谢物苯妥英被认为主要通过钠通道阻滞介导抗惊厥作用,但也已被证明可阻断心脏钙通道。参与者5因心源性休克环境中癫痫恶化而给予磷苯妥英,尚不清楚该药物是否对临床状况产生负面影响。左乙拉西坦解决了参与者5的癫痫,但因可能导致心动过缓而未继续作为维持治疗。左乙拉西坦具有与磷苯妥英相似的作用机制,包括钠通道阻滞效应。选择左乙拉西坦作为参与者5的维持治疗,是因为其替代作用机制,影响突触释放囊泡而非直接调节通道。需要进一步研究以确定在SUR2功能丧失背景下,丙泊酚和抗癫痫药物等神经调节药物的潜在风险。这应包括在SUR2缺乏动物模型中筛选临床使用的抗癫痫药物对心血管的不良影响。重要的是,SUR2是心脏KATP通道的关键组成部分,在工作负荷增加或代谢受损条件下激活以保护心肌。因此,SUR2依赖性KATP通道的丧失预计会改变对压力源的心脏弹性,并可能对心脏作用药物效应产生复杂、不可预测的影响。

尽管在7名AIMS患者中观察到癫痫(表1),但癫痫发作的发展可能是多因素的。参与者5在MRI异常伴弥散受限的环境中出现癫痫,提示急性损伤。其他AIMS患者的癫痫发作似乎与急性神经损伤无关。先前报道的癫痫发作见于6周龄婴儿(无复发)、1岁和2岁时的神经昏迷事件,以及15个月大伴多小脑回畸形的婴儿,多小脑回畸形是一种常与癫痫相关的发育性脑畸形。在青少年中观察到癫痫发作,无论有无EEG发现,提示潜在的癫痫风险。参与者5随后发展为婴儿痉挛症,这是一种可与遗传条件、结构性异常或既往脑损伤相关的癫痫性脑病。

参与者5还表现出空肠闭锁,这在AIMS个体中似乎先前未有报道。与十二指肠闭锁不同(可与染色体异常相关),空肠闭锁无已知遗传关联,通常由产前血管损伤引起。KATP通道在全身血管壁细胞中表达,因此SUR2功能丧失可能导致肠系膜循环中的血管损伤,触发肠道发育异常。如果属实,这将暗示产前KATP通道功能障碍在AIMS病理中的作用。KATP通道也调节肠平滑肌,在SUR2功能获得综合征坎图综合征中,通道过度活性会降低肠道运动。因此,AIMS中胃肠道平滑肌KATP功能丧失可能导致病理,应予以监测。参与者4观察到肺动脉狭窄,这也可能由KATP通道功能丧失导致的异常血管发育或平滑肌或内皮中过度张力引起。

有趣的是,参与者4中观察到稀疏毛发,先前也在其他AIMS患者中观察到。这与坎图综合征形成对比,后者以过度毛发生长为特征。AIMS中KATP通道功能丧失预计会增加细胞兴奋性,从而增加共表达通道的细胞中电压门控钙(CaV)通道的激活,包括毛囊细胞。值得注意的是,出生时秃头和头发生长缓慢也在CaV1.2功能获得性通道病蒂莫西综合征中观察到。

最后,如前所述,杂合ABCC9变异携带者未显示明显的神经或肌病损害。然而,参与者1扩展家族中的2名携带者观察到心肌病,尽管不完全外显,因为一名女性携带者显示正常心脏功能。这增加了先前关于2名AIMS患者携带者父亲也显示心脏收缩功能障碍的DCM报告。先前在孤立病例报告中报道了ABCC9部分功能丧失变异与DCM患者相关,因此不完全SUR2功能丧失可能导致具有不完全外显的心脏限制性病理。

总之,本研究加强并扩展了双等位基因功能丧失ABCC9变异与AIMS的关联,揭示了新生儿并发症和随年龄增长的进行性认知障碍。应考虑进行连续影像学检查以评估疾病进展。未来工作应包括纵向跟踪AIMS患者以绘制疾病自然史,并进一步探索阻断钙通道活性药物的潜在不良影响。

鉴于这一不断增长的AIMS队列,我们建议,当患者出现脑室周围白质软化、发育迟缓和智力障碍以及肌无力和疲劳易感性的组合时,应考虑调查ABCC9相关疾病。

术语表

AIMS ABCC9相关智力障碍肌病综合征

DCM 扩张型心肌病

DD 发育迟缓

KATP ATP敏感性钾

LoF 功能丧失

VSD 室间隔缺损

致谢

作者感谢患者和家属参与研究并同意发表本工作。

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