芝麻综合征; 癫痫、感觉神经性耳聋、共济失调、精神发育迟滞和电解质失衡

这种疾病包括癫痫发作、感觉神经性耳聋、共济失调、智力低下和电解质失衡(SESAME 综合征),是由 KCNJ10 基因中的纯合子或复合杂合子突变引起的( 602208 )在染色体 1q23 上。

▼ 临床特征

肖尔等人(2009)报道了来自 4 个家庭的 5 名患者,其特征是婴儿期全身性癫痫发作、精神运动发育迟缓、共济失调和感觉神经性听力损失。详细报告了一名患者。她在 3 个月大时癫痫发作,在 5 岁零 7 个月大时无法走路或说话。她的下肢肌肉力量显着降低,严重共济失调和进行性轴索神经病变,腓肠神经活检证实有髓鞘减少。感觉神经性听力损失在 18 岁时变得明显。她有 2 个可能受影响的同胞:1 个癫痫发作,永远无法行走,并在 5 个月大时因腹泻而死亡,另一个在 5 个月大时出现癫痫发作和呕吐,无法步行到 16 个月,并在 18 个月时死于感染。其他 4 名患者有类似的疾病,其中一些人出现意向性震颤和小脑萎缩。所有患者的实验室研究均显示持续性低钾血症、代谢性碱中毒和低镁血症。在没有高血压的情况下,血浆肾素和醛固酮增加。尿液检查显示钾、镁和钠消耗。报告了对盐的渴望、遗尿和烦渴/多尿,这与肾性盐消耗一致。肖尔等人(2009)将这种疾病称为“SeSAME 综合征”。

博肯豪尔等人(2009)报道了一个巴基斯坦血统的近亲家庭,其中 4 名儿童在婴儿期出现全身性强直-阵挛性癫痫发作。另一个来自不相关的近亲阿拉伯家庭的孩子也有类似的疾病。所有 5 名患者均出现言语和运动迟缓,以及明显的步态共济失调、意向性震颤和异动症,与小脑功能障碍一致。两名患者分别在 9 岁和 3 岁时无法行走。在所研究的患者中,脑 MRI、肌电图研究和神经传导速度均正常。4名患者出现感音神经性听力障碍;第五名患者未接受检测。实验室研究显示低钾代谢性碱中毒、低镁血症和低钙尿症。无蛋白尿、糖尿,肾脏超声正常。血压处于正常范围的低端。所有患者均接受钾和镁补充剂。博肯豪尔等人(2009)将该疾病称为癫痫、共济失调、感觉神经性耳聋和肾小管病变的“EAST 综合征”。

弗洛伊登塔尔等人(2011)报道了 6 例经基因证实的 EAST 综合征患者,其特征是婴儿期癫痫、自幼出现衰弱性共济失调、行走困难、感觉神经性耳聋和低钾代谢性酸中毒伴低镁血症。一名患者的父母是阿尔及利亚血亲,2 名同胞是印度血缘父母,2 名同胞是非血统的非洲裔加勒比父母,1 名男孩是非血缘的伊朗父母所生。

▼ 发病机制

博肯豪尔等人(2009)指出,KCNJ10 内向整流钾通道位于远端肾小管细胞的基底外侧,具有循环钾的功能,这是初级钠/钾 ATP 酶的功能和建立细胞负跨膜电位所必需的。KCNJ10 损失导致的膜电压变化会影响其他转运过程,例如氯化物和镁的转运过程。因此,KCNJ10 活性提供了一种间接调节肾小管钠重吸收的机制,从而调节容量稳态并维持血压( 145500)。KCNJ10 功能的丧失导致盐损失的补偿状态,从而刺激肾素/血管紧张素/醛固酮系统。伴随的近端肾小管碳酸氢盐增加会导致代谢性碱中毒和钙吸收。此外,KCNJ10 在大脑的神经胶质细胞中表达,据信它通过称为钾“空间缓冲”的过程建立神经元的静息膜电位。脑内细胞外钾的积累会降低膜电位并降低癫痫发作阈值。

▼ 测绘

通过对 3 个信息丰富的亲属进行连锁分析,Scholl 等人(2009)将 SESAME 疾病基因座对应到染色体 1q23.2-q23.3 上的 2.5-Mb 区域(lod 评分为 3.0)。

通过对具有癫痫发作、共济失调、听力丧失和电解质异常的近亲巴基斯坦家庭的连锁分析,Bockenhauer 等人(2009)在rs726640和rs1268524之间确定了 1 号染色体上的 1.9-cM 区域(lod 得分为 4.98)。单倍型分析表明,受影响的患者在关键区域的等位基因上是纯合子。

▼ 分子遗传学

Scholl 等人对来自 4 个家庭的 5 名患有复杂综合征的患者进行了研究,这些综合征包括癫痫发作、感觉神经性耳聋、共济失调、智力低下和电解质失衡(2009)在 KCNJ10 基因中鉴定了 6 种不同的纯合或复合杂合突变( 602208.0001 - 602208.0006 )。

Bockenhauer 等人在患有 EAST 综合征的巴基斯坦家庭的受影响成员中(2009)鉴定了 KCNJ10 基因( 602208.0001 ) 中的纯合突变。

在来自 4 个 EAST 综合征家族的 6 名患者中,Freudenthal 等人(2011)确定了 KCNJ10 基因中的 4 种不同的纯合突变( 602208.0006 , 602208.0010 - 602208.0012 )。非洲爪蟾卵母细胞的体外生理研究表明,与对照相比,突变蛋白导致内向整流钾电导显着降低。

▼ 动物模型

对 Kcnj10 缺失小鼠的研究显示运动障碍伴有共济失调(Neusch 等人,2001)、重度耳聋(Rozengurt 等人,2003 年)和肾小管功能障碍(Bockenhauer 等人,2009 年),类似于在KCNJ10基因突变的患者。