SCN1A 致病性變異可引起不同嚴重程度的疾病表型,而這在疾病初期可能難以辨別。研究組致力于探究有助于預測癇性發作分別向 Dravet 綜合征演變和預測 Dravet 綜合征認知結局的臨床特征,分析了禁忌用藥對認知減退的可能調節作用。評估由 164 例 SCN1A 相關癇性發作的荷蘭患者組成的隊列研究。臨床數據通過醫療記錄和半結構式電話回訪獲得。認知功能由一名兒童神經科醫師、一名神經心理醫師和一名臨床基因學家測評分類。通過單因素和多因素回歸分析多項臨床變量(包括在病程前 5 年禁忌用藥的持續時間)發現,起病前 5 年內更長時間的禁忌用藥與納入研究時更差的認知結局顯著相關,同時與 Dravet 綜合征患者第一個 5 年病程后更低的內插智商值和發育智商值有關。多因素線性回歸分析提示,禁忌用藥是認知結局的一個重要預測因素。此外,初次發現發育遲緩的年齡和初次非高熱性癇性發作年齡也是其重要的預測因素。而在完整的隊列中,初次非高熱性癇性發作年齡是癇性發作向 Dravet 綜合征演變最準確的預測因素。比研究數據提示病程前 5 年內更長時間的禁忌用藥對 Dravet 綜合征患者的認知結局有負面影響。早期診斷對于避免使用這些禁忌藥物極為重要。研究還發現初次非高熱性癇性發作年齡是癇性發作向 Dravet 綜合征演變以及 Dravet 綜合征疾病嚴重程度的重要預測因素,這些都可為 SCN1A 相關癇性發作年幼患者的父母提供建議。
引用本文: de LangeIM, GunningB, SonsmaACM, 覃英杰 譯, 慕潔 熊維希 審. 禁忌用藥對 Dravet 綜合征認知結局的影響及初次非高熱性癇性發作年齡對 SCN1A 相關癇性發作表型的臨床預測作用. 癲癇雜志, 2019, 5(5): 396-405. doi: 10.7507/2096-0247.20190064 復制
SCN1A 致病性變異可引起不同嚴重程度的疾病臨床表型,其中最嚴重的是 Dravet 綜合征,以難治性癲癇發作、精神運動發育衰退導致的輕到重度智力障礙為臨床特征,常伴有行走困難和行為問題。最近 9 例 SCN1A 癲癇性腦病患者被報道,這是一種比 Dravet 綜合征更嚴重的疾病,其中 4 例表型較輕的患者為全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥和熱性驚厥,均無智力障礙。Dravet 綜合征患者的表型有著巨大差異,部分患者可能有嚴重殘疾并且癇性發作持續發生,而也有部分患者能夠獨立生活。因此,能夠準確預測患兒的疾病預后對于患兒家長十分重要。
SCN1A 編碼一種神經元鈉離子通道的一個亞單位,即 I 型電壓門控鈉離子通道 α 亞單位。而致病性變異引起的通道功能的完全喪失幾乎都與嚴重的表型相關。這些變異包括染色體重排、剪接位點突變、無義突變、框移突變。發生在基因重要區域的錯義突變也能導致功能完全喪失(例如,孔/孔環區域和電壓感受區)。而其他的錯義突變僅導致更輕度的通道功能紊亂,引起較輕的臨床表型,突變導致的部分功能喪失或者功能增加也可能與 Dravet 綜合征相關。雖然錯義突變的定位是一個對通道影響程度強有力的預測因素,但仍不能完全預測突變對通道功能和表型的影響。錯義突變引起的生化改變也很難預測。有研究提示一些遺傳因素影響 SCN1A 相關疾病的臨床結局,比如 SCN1A 啟動子區域、50-和 30-未翻譯區域以及其他基因的突變。在臨床實踐中,判斷一個錯義突變是否會引起 Dravet 綜合征或其他輕癥疾病仍較為困難。一些研究已證實臨床特征能幫助區分 Dravet 綜合征和輕癥表型,例如癇性發作的起始年齡、發作類型、發作數量。
關于 Dravet 綜合征嚴重程度的研究顯示,運動障礙的存在、特定的腦電圖(EEG)特征、早期肌陣攣、局灶性癇性發作、更嚴重的發作和早期發生的發育遲緩均和預后結局不良有關。盡管已知鈉離子通道阻滯劑(如拉莫三嗪、卡馬西平)能在這些患者中引發更頻繁、更嚴重的發作,而許多研究提示早期診斷和合理治療對長期的認知結局起著正面作用,盡管該結論還未在大型的患者群體中得以驗證。深入了解鈉離子通道阻滯劑的作用十分重要,因為這些藥物在大部分 Dravet 綜合征的患者(21%~100%)病程各期均被使用,且常在明確診斷之前。
致病性 SCN1A 突變早期被發現后,患兒監護人常常會對患兒的預后持強烈的不確定性,因為目前對于 SCN1A 突變后果的準確預測仍是不可能的,而且不同 SCN1A 突變相關的臨床表型在初次發病時可能難以區分。因此,尋找更準確的預測因素仍然十分必要。本研究著眼于探究禁忌用藥(Contraindicated medication,CIM)對 Dravet 綜合征患者(n=104)認知功能的影響,通過一個由 SCN1A 致病突變的荷蘭患者組成的大型隊列(n=164)中開展的回顧性研究,尋找可能的臨床預測因素。
1 資料與方法
1.1 研究對象
評估一個由 164 例 SCN1A 致病突變的荷蘭患者組成的隊列。隊列中一部分受試者(n=124)先前已進行過遺傳鑲嵌的評估。根據美國醫學遺傳學與基因組學學會的標準,僅納入有癥狀的 SCN1A 致病性突變(第 V 類)受試者或者是可能的 SCN1A 致病性突變(第 IV 類)受試者,SCN1A 突變已通過 Sanger 測序、二代癲癇基因靶向測序、外顯子測序或者多重連接依賴式探針擴增技術經由診斷實驗室檢測(荷蘭烏特勒支大學醫學中心、比利時安特衛普大學波恩邦奇學院神經遺傳學實驗室、荷蘭拉德堡德大學奈梅亨醫學中心、英國格拉斯哥鄧肯古斯里醫學遺傳學學院)。
所有烏特勒支大學醫學中心已知的>4 歲的符合納入標準的病例均被納入研究。排除<4 歲的患兒是因為臨床經驗顯示,在低齡患兒中對綜合征進行分類和疾病嚴重程度的判斷可靠性較低。根據赫爾辛基宣言,知情同意書由受試者或者其法定監護人簽署。此研究獲得烏特勒支大學醫學中心倫理委員會批準。
1.2 臨床數據
對所有受試者通過醫療記錄或是半結構式電話回訪收集詳細的臨床數據(n=155)。獲得的臨床變量數據如表 1 所示。變量的選擇基于既往文獻和臨床經驗。非高熱性癇性發作被定義為體溫<38℃的癇性發作或者醫療記錄中未提及具體溫度但報道了“無發熱”。研究的主要結果為納入時的認知功能,主要通過一名兒童神經科醫師、一名神經心理醫師和一名臨床基因學家的討論完成分類。納入時的認知功能基于可獲得的經年齡校正的智商和發育水平數據劃為 5 個等級[1=無智力障礙,智商(IQ)或發育商數(DQ)>85;2=界限性智力障礙,IQ 或 DQ=70~85;3=輕度智力障礙,IQ 或 DQ=50~70;4=中度智力障礙,IQ 或 DQ=30~50;5=重度智力障礙,IQ 或 DQ<30]。若無法獲得近期 IQ 或 DQ 數據時,則基于學校的表現、交流和適應性行為進行測評。所有受試者被分為兩個臨床亞組:Dravet 綜合征組和非 Dravet 綜合征組。Dravet 綜合征的診斷基于既往公開發表的診斷標準和最新指南。非 Dravet 綜合征組主要為全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥和熱性驚厥患者。

1.3 數據分析
通過對比非 Dravet 綜合征組來分析 Dravet 綜合征組及其嚴重程度的預測因素。我們還特別測試了 CIM 的使用對認知功能的影響。首先進行單因素回歸分析,再對單因素回歸分析組間差異顯著的因素進一步行多因素回歸分析,認知測評進行了年齡校正。對模型進行測評時的年齡校正是必要的,因為 Dravet 綜合征患者的平均認知功能會隨著年齡而下降。而且,對敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和受試者工作特征曲線(ROC)均進行了計算。數據分析采用 SPSS 軟件(SPSS Windows V21;IBM,Armonk,NY,USA)。所有報道的檢驗均為雙尾,顯著水平 α=0.05。
1.4 相對非 Dravet 綜合征組 Dravet 綜合征組的預測因素
對于非 Dravet 綜合征組和 Dravet 綜合征組間差異的計算,針對兩組或多組變量[包括:是否曾入住重癥監護室(ICU)、1 歲前的繼發性癲癇的類型(包括失神發作、肌陣攣、局灶性癇性發作、局灶性癇性發作伴知覺障礙)和致病性變異中是否存在染色體鑲嵌],使用 Pearson’s χ2 檢驗或者 Fisher 確切檢驗,而針對連續變量和順序變量(起病年齡和初次非高熱性癇性發作年齡)采用 Mann-Whitney-Wilcoxon 檢驗。對于組間差異的變量進行多因素二元邏輯回歸分析。
1.5 Dravet 綜合征認知結局的預測和影響因素
在 Dravet 綜合征組亞組進行經認知測評時的年齡校正的單因素二元邏輯回歸分析。患者被分為兩組:輕度認知障礙(得分=1~3)和重度認知障礙(得分=4~5)。分析以下變量:癇性發作起病年齡、初次非高熱性癇性發作年齡、初次發現發育遲緩的年齡、突變類型、是否曾入住 ICU、1 歲前的繼發性癲癇的類型(如之前所定義)、致病性 SCN1A 突變是否存在嵌合、CIM 使用持續時間(定義為鈉離子通道阻滯劑:拉莫三嗪、苯妥因那、卡馬西平、奧卡西平、氨己烯酸)和診斷年齡。對每例測評時癇性發作起病>5 年的患者計算其前 5 年的 CIM 累計使用時間。時間窗的選擇是因為認知減退通常在起病第 1 年最嚴重。我們選擇研究 CIM 的使用時間而非是否被使用過,因為鮮有患者從未使用過 CIM,因此可能會減低分析的效力。此外,我們假設,如果 CIM 會對認知功能產生不良影響,那么更長時間的使用可能會引起更嚴重后果。
對所有組件差異明顯的變量進行經認知測評時的年齡校正的多因素二元邏輯回歸分析。CIM 的持續使用時間和認知結局評分(1~5)的相關性做進一步調查[相較于之前的二分法(1~3)和(4~5)作有序變量的邏輯回歸分析]以及和 5 年病程后內插智商發育商值比值(IQ/DQ)的相關性(線性回歸分析)。為了獲得更真實的數值,每例患者在不同年齡段做的所有 IQ 和 DQ 評分均通過線性回歸進行內插。當初次正式測評的時間>起病后 5 年,我們使用初次被(父母或者臨床工作人員)觀測到發育遲緩的年齡作為認知減退的起始時間,在此年齡之前的 IQ 或 DQ 值均估算為平均值。CIM 的持續使用時間也可能取決于疾病嚴重程度。為了避免混淆,在我們主要的分析中顯示有重要預測價值的臨床變量均被加入最后兩個回歸模型中。我們還通過單因素和多重回歸進一步分析了 CIM 在癇性發作起病后第 1、2、3、4 和 5 年的效應,以調查不同年份的不同效應。
2 結果
研究人群特征已列入表 1a、b,表 2 和圖 1a。Dravet 綜合征亞組有 116 例,非 Dravet 綜合征組 48 例。兩組患者的年齡中位數分別為 14 歲和 22 歲。約半數 Dravet 綜合征患者的認知評分為 5(45%),而幾乎所有的非 Dravet 綜合征患者的認知能力評分為正常(分值=1,90%),僅 5 例較差(分值=2,10%)。104 例 Dravet 綜合征患者的癇性發作起病年齡至少在認知測評前 5 年。5 年病程之后,平均的內插 IQ 或 DQ 值為 62,平均 CIM 使用持續時間為 11 個月。>12 歲的患者 CIM 使用時間可能更長且診斷更晚。以診斷年齡作為自變量、認知評分為結局,準確地進行有序變量的邏輯回歸分析暫不可行,因為診斷時的年齡和認知測評時的年齡之間有非常強的多重共線性關系(方差膨脹因子=15.375;參見原文鏈接圖 S1)。由于強的線性相關(如年齡更大的患者易診斷更晚),要計算單個變量對結局的作用就很困難。因為在更早的年齡被診斷,繼而臨床治療被調整,對結局有正面影響,我們轉而集中研究 CIM 的使用持續時間。


a Dravet 綜合征患者的認知能力隨病程進展而下降,通過內插計算 IQ 或 DQ 值;b. Dravet 綜合征患者所有計算的 IQ 或 DQ 值被分為在第一個 5 年病程中更短和更長使用禁忌藥物 CIM 兩組(藍色:<11 個月,紅色:≥11 個月)。兩組的趨勢線均已作出
2.1 相對非 Dravet 綜合征組 Dravet 綜合征組的預測因素
在單因素分析中,5 個被測因素在 Dravet 綜合征組和非 Dravet 綜合征組間有顯著差異(P 均<0.000 5;表 1a)。錯義突變是非 Dravet 綜合征患者中主要的突變類型(90%),而無義突變、框移突變、基因重排則出現在一半的 Dravet 綜合征患者中(51%)。Dravet 綜合征患者的癇性發作發病年齡明顯更早(中位年齡 5 月齡 vs 12 月齡),通常在 12 月齡之前發生繼發性癇性發作(59% vs. 6%),更可能入住 ICU(47% vs. 12%)。此外,Dravet 綜合征患者通常初次發生非高熱性癇性發作的年齡更早,65% 發生在 12 月齡前,而 36% 的非 Dravet 綜合征患者在 48 月齡后才發生,另有 36% 從未發生非高熱性癇性發作。5 個差異顯著因素的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和 ROC 結果如表 1a 所示。在 24 月齡之前發生非高熱性癇性發作是 Dravet 綜合征最好的預測因素,陽性預測值為 96%,陰性預測值為 81%。
多因素二元邏輯回歸模型,包括所有的 5 個顯著變量,分析發現與 Dravet 綜合征最顯著相關的變量為初次非高熱性癇性發作的年齡(P<0.000 5)、截斷或剪接位點突變(P=0.006)和是否入住 ICU(P=0.039)(表 3a)

2.2 Dravet 綜合征認知結局的預測和影響因素
單變量二元回歸分析中有 6 個變量在輕度和重度組的 Dravet 綜合征患者之間有顯著差異:致病性突變的嵌合(P=0.03)、癇性發作起病年齡(P=0.007)、12 個月齡前繼發癇性發作的類型(P=0.008)、初次被發現發育遲緩的年齡(P<0.005)、初次非高熱性癇性發作的年齡(P=0.001)和 CIM 使用持續時間(P=0.015),見表 1b。6 個差異顯著因素的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和 ROC 結果如表 1b 所示。初次被發現發育遲緩的年齡和初次非高熱性癇性發作的年齡是最好的臨床預測因素(ROC 曲線下面積分別為 0.797、0.792)。
多因素二項邏輯回歸模型包括了以上 6 個顯著因素,分析顯示對較差認知結局最好的預測因素是初次被發現發育遲緩的年齡(P=0.004)、初次非高熱性癇性發作的年齡(P=0.019)和 CIM 使用持續時間(P=0.022),見表 3b。
有序變量邏輯回歸分析,對納入時年齡、初次被發現發育遲緩的年齡、初次非高熱性癇性發作的年齡進行校正,顯示更長時間的使用 CIM,其認知結局分值更差的概率更大(P=0.001,表 3c、圖 2)。線性回歸分析,經初次被發現發育遲緩的年齡和初次非高熱性癇性發作的年齡校正顯示,更長時間的使用 CIM 也是起病 5 年后更低的內插 IQ 或 DQ 值的重要預測因素(B=0.267,P=0.010;表 3d、圖 1b、圖 3)。重復分析以調查是否估計的內插 IQ 或 DQ 值的使用會影響分析結果,發現非常類似的結果:B=0.237,P=0.05(排除 29 例使用估計 IQ 或 DQ 值的患者),B=0.244,P=0.011(初次被觀測發育遲緩之前的 IQ 或 DQ 值被估計為 85 而非 100)。當分別研究第一個 5 年病程時還進一步發現,疾病第 2 年的影響最強(B=1.961,P=0.002;參見原文鏈接表 S2)。


3 討論
本研究組對發生 SCN1A 突變患者的一些臨床因素做了研究,以探尋可能作為預測 Dravet 綜合征及其病情嚴重程度的預測指標。研究創新性發現,長期使用 CIM 對 Dravet 綜合征患者的認知具有負面影響。而既往的研究提示合理的治療可能會對 Dravet 綜合征患者的長期認知結局有正面作用。僅有一項研究試圖對 CIM 和認知結局做了相關分析并且未發現影響,然而研究中僅有 17 例患者(25%)使用了 CIM 且無患者 CIM 使用時間>3 個月。而在本研究中,86%Dravet 綜合征患者均使用過 CIM 且在病程的前 5 年中的中位使用持續時間為 11 個月。我們發現了認知結局變差的可能性明顯升高,并且在病程前 5 年隨著 CIM 使用時間的延長,其認知能力下降更嚴重。盡管在本研究隊列中沒有獲得在 CIM 使用期間確切的癇性發作頻率的數據,但之前已有鈉離子通道阻滯藥物增加癇性發作頻率的相關報道。在 Dravet 綜合征患者中高的發作頻率和更差的認知結局有關,這一發現最近也在 SCN1A+的小鼠中得到證實。另外,當患者使用 CIM 時,原指征藥物就被開據的可能性就更低,因而 CIM 的負面影響也可能源于其剝奪了最佳的治療方案。因此,癇性發作頻率增加在某種程度上可能可以解釋更長的 CIM 使用時間和更差的認知結局之間的關聯性,這和癇性腦病模型中的結果一致。然而,因為我們未發現更長的 CIM 使用時間和 ICU 住院次數(沒有展示具體數據)的聯系,或許更差的認知結局并非癲癇持續狀態所致。此外,也有多位學者曾指出 Dravet 綜合征患者的認知減退與癇性發作無關,而是由于鈉離子通道的功能障礙對認知過程的直接影響所致,這也能解釋 CIM 的使用對認知能力的負面影響。值得一提的是,本研究發現 CIM 在疾病的第 2 年影響最大,提示發育中的大腦可能在這個時間框中對 CIM 尤其敏感。這一發現強調了在病程早期診斷并盡快調整臨床治療方案的重要性。我們建議對每例發生非高熱性癇性發作的患兒進行 SCN1A 突變檢測而不是保守治療。年齡更大的患者可能被更晚診斷而且 CIM 使用時間更長,并可能因接下來的 SCN1A 基因檢測而獲得最佳治療的機會。若能進行一個年齡更小、時間更近的隊列研究,應該會有更好地認知結果和更短的 CIM 使用時間。因此,未來的研究也可以聚焦于指征治療方案對該患者群體的作用。
我們對智商或發育商(IQ/DQ)所做的內插計算存在一定的局限性。研究中使用了幾種不同的測試方法,并且 IQ 得分不一定和 DQ 得分具有完全的可比性。另外,因對不同年齡間的內插值做了多次檢驗,不同年齡間差異的可靠程度也降低,因為認知隨年齡減退可能不是線性的而是波動的,或者是對數關系。特別是如果第一次評估在一段急劇減退之后很長時間進行,結果會有很大的問題。最重要的是,有可能在患者第一次被父母或是臨床工作人員觀察到發育遲緩之前,發育已經開始下降了。盡管針對患者組整體來說,假設被觀察到發育遲緩之前的 IQ/DQ 為 100 可能是正常的,但現實中個體的得分必然有差異。但無論患者 CIM 使用長短,我們均對其做了同樣的評估,因此個體差異可能對結果影響不大。在剔除 29 例使用估計 IQ/DQ 值的患者和將初次觀測到發育遲緩前的 IQ/DQ 估計值從 100 調整為 85 之后所做的重復分析中,所得結果和之前非常相似。理想狀況下,測評 CIM 的使用影響應在一個受試者年齡相近且定期型 IQ/DQ 評估(包括發育遲緩表現出現之前的一次評估)的前瞻性隊列中進行。然而,由于已知 CIM 使用而帶來的負面影響,是不符合倫理的。我們的研究方法或許不是完全準確的,但似乎貼近真實情況,因為不同的分析方法包括我們進行的主要分析都得出了一致的 CIM 使用對認知能力的作用。
既往有一項研究提示年齡較大的患者對 CIM 使用的反應年齡更小的患者有差異。盡管有證據顯示,成年患者在長期使用 CIM 后停藥會改善認知,但也有因停止使用 CIM 后癇性發作更嚴重而停藥失敗。有稱假設可能是由于長期病程后的繼發性病損或代償機制引發應答鈉離子通道阻滯劑的癇性發作。本研究隊列中 81% 的成年患者都有嚴重的或是完全的認知障礙(得分=4~5),僅 1 例患者從未使用 CIM。小群體的輕度受影響的受試者(得分=1~3,n=8)因檢驗效能受限使我們很難驗證 CIM 對成年患者的作用。因此我們很難確定 CIM 的使用是否在年齡更大的患者中會引起認知的進一步下降。理想情況下,應對成年患者隊列作前瞻性研究,在停藥前后進行功能的評估。如果能證實在成年患者中停止 CIM 使用對認知功能有正面影響或者可以減少進一步的認知減退,那這將支持更換治療藥物,甚至是在診斷時癇性發作控制在可接受程度的患者中。
盡管 CIM 似乎能影響認知結局,但這只能解釋認知能力差異中的一小部分。將 CIM 的使用持續時間加入多因素二項回歸模型能增加解釋 14% 的差異。很多患者即使只短時間使用了 CIM 仍有很嚴重的認知結局,其 5 年病程后的 IQ/DQ 得分較幾乎整個 5 年期間均在使用 ICM 的患者的 IQ/DQ 得分高出 60 分。很可能有其他的遺傳因素對認知結局有重大影響并且對 CIM 有特定反應,正如多種基因改變已提示影響 SCN1A 的表型且通常對 AEDs 有反應。需要進一步的研究探索其他的基因改變和藥物基因學的作用。然而,即使 CIM 的使用只對認知減退起到很小的作用,但仍需避免,以在患者個體中達到病程發展的最優化。而早期診斷是達到這一結果的關鍵。
我們還研究了 SCN1A 致病性突變患者的其他相關臨床變量,發現在低齡發生初次非高熱性癇性發作是疾病演變為 Dravet 綜合征的最重要的預測因素。96% 在 24 月齡前發生非高熱性癇性發作的患者最終發展為 Dravet 綜合征,而相比之下未發生的患者僅有 20%。研究發現,較既往公認的與 Dravet 綜合征最相關的因素—癇性發作的年齡,初次發生非高熱性癇性發作的年齡是更好的預測因素。正如預期,將眾所周知的一個預測因素—有截斷或剪接位點突變加入回歸模型,使得模型的預測價值顯著增加。入住 ICU 也和結局明顯相關。有趣的是,6 例非 Dravet 綜合征患者(13%)也曾入住 ICU。這些患者未被劃分為 Dravet 綜合征是因為在納入時,其癇性發作已控制并且沒有認識障礙。在低齡發生繼發性癇性發作類型,既往提示有預測價值,在我們的隊列中僅在單因素分析中差異顯著。
在 Dravet 綜合征的認知結局分析中發現,在低齡發生初次非高熱性癇性發作和更長的 CIM 使用時間以及更早起始的發育遲緩同樣也是一個重要預測因素。雖然既往研究已證實發育遲緩的起始年齡是一個重要的預后因素,初次非高熱性癇性發作的年齡卻未得到提及。初次非高熱性癇性發作的年齡成為區分 Dravet 綜合征與非 Dravet 綜合征患者以及判斷 Dravet 綜合征的疾病嚴重程度的一個重要預測因素,這一點本身就支持既往假設的熱性驚厥、全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥、Dravet 綜合征三者屬于同一疾病譜的理論。在低齡時發生繼發性癇性發作類型,在另一項研究中發現有顯著影響,而本研究中僅在單因素分析時為顯著。
4 結論
本研究數據提示,對于 Dravet 綜合征患者第一個 5 年病程中更長的 CIM 使用時間可能會對其認知結局有負面影響,應予以避免,早期診斷是避免這一結果的關鍵。CIM 的負性作用可能通過直接作用于認知過程和(或)由藥物本身引起的增加的癇性發作頻率,或最佳治療被剝奪所介導。進一步研究發現初次非高熱性癇性發作的年齡為癇性發作向 Dravet 綜合征演變以及 Dravet 綜合征疾病嚴重程度的重要預測因素,這一點可為 SCN1A 相關癇性發作的年幼患者家長提供建議。
SCN1A 致病性變異可引起不同嚴重程度的疾病臨床表型,其中最嚴重的是 Dravet 綜合征,以難治性癲癇發作、精神運動發育衰退導致的輕到重度智力障礙為臨床特征,常伴有行走困難和行為問題。最近 9 例 SCN1A 癲癇性腦病患者被報道,這是一種比 Dravet 綜合征更嚴重的疾病,其中 4 例表型較輕的患者為全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥和熱性驚厥,均無智力障礙。Dravet 綜合征患者的表型有著巨大差異,部分患者可能有嚴重殘疾并且癇性發作持續發生,而也有部分患者能夠獨立生活。因此,能夠準確預測患兒的疾病預后對于患兒家長十分重要。
SCN1A 編碼一種神經元鈉離子通道的一個亞單位,即 I 型電壓門控鈉離子通道 α 亞單位。而致病性變異引起的通道功能的完全喪失幾乎都與嚴重的表型相關。這些變異包括染色體重排、剪接位點突變、無義突變、框移突變。發生在基因重要區域的錯義突變也能導致功能完全喪失(例如,孔/孔環區域和電壓感受區)。而其他的錯義突變僅導致更輕度的通道功能紊亂,引起較輕的臨床表型,突變導致的部分功能喪失或者功能增加也可能與 Dravet 綜合征相關。雖然錯義突變的定位是一個對通道影響程度強有力的預測因素,但仍不能完全預測突變對通道功能和表型的影響。錯義突變引起的生化改變也很難預測。有研究提示一些遺傳因素影響 SCN1A 相關疾病的臨床結局,比如 SCN1A 啟動子區域、50-和 30-未翻譯區域以及其他基因的突變。在臨床實踐中,判斷一個錯義突變是否會引起 Dravet 綜合征或其他輕癥疾病仍較為困難。一些研究已證實臨床特征能幫助區分 Dravet 綜合征和輕癥表型,例如癇性發作的起始年齡、發作類型、發作數量。
關于 Dravet 綜合征嚴重程度的研究顯示,運動障礙的存在、特定的腦電圖(EEG)特征、早期肌陣攣、局灶性癇性發作、更嚴重的發作和早期發生的發育遲緩均和預后結局不良有關。盡管已知鈉離子通道阻滯劑(如拉莫三嗪、卡馬西平)能在這些患者中引發更頻繁、更嚴重的發作,而許多研究提示早期診斷和合理治療對長期的認知結局起著正面作用,盡管該結論還未在大型的患者群體中得以驗證。深入了解鈉離子通道阻滯劑的作用十分重要,因為這些藥物在大部分 Dravet 綜合征的患者(21%~100%)病程各期均被使用,且常在明確診斷之前。
致病性 SCN1A 突變早期被發現后,患兒監護人常常會對患兒的預后持強烈的不確定性,因為目前對于 SCN1A 突變后果的準確預測仍是不可能的,而且不同 SCN1A 突變相關的臨床表型在初次發病時可能難以區分。因此,尋找更準確的預測因素仍然十分必要。本研究著眼于探究禁忌用藥(Contraindicated medication,CIM)對 Dravet 綜合征患者(n=104)認知功能的影響,通過一個由 SCN1A 致病突變的荷蘭患者組成的大型隊列(n=164)中開展的回顧性研究,尋找可能的臨床預測因素。
1 資料與方法
1.1 研究對象
評估一個由 164 例 SCN1A 致病突變的荷蘭患者組成的隊列。隊列中一部分受試者(n=124)先前已進行過遺傳鑲嵌的評估。根據美國醫學遺傳學與基因組學學會的標準,僅納入有癥狀的 SCN1A 致病性突變(第 V 類)受試者或者是可能的 SCN1A 致病性突變(第 IV 類)受試者,SCN1A 突變已通過 Sanger 測序、二代癲癇基因靶向測序、外顯子測序或者多重連接依賴式探針擴增技術經由診斷實驗室檢測(荷蘭烏特勒支大學醫學中心、比利時安特衛普大學波恩邦奇學院神經遺傳學實驗室、荷蘭拉德堡德大學奈梅亨醫學中心、英國格拉斯哥鄧肯古斯里醫學遺傳學學院)。
所有烏特勒支大學醫學中心已知的>4 歲的符合納入標準的病例均被納入研究。排除<4 歲的患兒是因為臨床經驗顯示,在低齡患兒中對綜合征進行分類和疾病嚴重程度的判斷可靠性較低。根據赫爾辛基宣言,知情同意書由受試者或者其法定監護人簽署。此研究獲得烏特勒支大學醫學中心倫理委員會批準。
1.2 臨床數據
對所有受試者通過醫療記錄或是半結構式電話回訪收集詳細的臨床數據(n=155)。獲得的臨床變量數據如表 1 所示。變量的選擇基于既往文獻和臨床經驗。非高熱性癇性發作被定義為體溫<38℃的癇性發作或者醫療記錄中未提及具體溫度但報道了“無發熱”。研究的主要結果為納入時的認知功能,主要通過一名兒童神經科醫師、一名神經心理醫師和一名臨床基因學家的討論完成分類。納入時的認知功能基于可獲得的經年齡校正的智商和發育水平數據劃為 5 個等級[1=無智力障礙,智商(IQ)或發育商數(DQ)>85;2=界限性智力障礙,IQ 或 DQ=70~85;3=輕度智力障礙,IQ 或 DQ=50~70;4=中度智力障礙,IQ 或 DQ=30~50;5=重度智力障礙,IQ 或 DQ<30]。若無法獲得近期 IQ 或 DQ 數據時,則基于學校的表現、交流和適應性行為進行測評。所有受試者被分為兩個臨床亞組:Dravet 綜合征組和非 Dravet 綜合征組。Dravet 綜合征的診斷基于既往公開發表的診斷標準和最新指南。非 Dravet 綜合征組主要為全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥和熱性驚厥患者。

1.3 數據分析
通過對比非 Dravet 綜合征組來分析 Dravet 綜合征組及其嚴重程度的預測因素。我們還特別測試了 CIM 的使用對認知功能的影響。首先進行單因素回歸分析,再對單因素回歸分析組間差異顯著的因素進一步行多因素回歸分析,認知測評進行了年齡校正。對模型進行測評時的年齡校正是必要的,因為 Dravet 綜合征患者的平均認知功能會隨著年齡而下降。而且,對敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和受試者工作特征曲線(ROC)均進行了計算。數據分析采用 SPSS 軟件(SPSS Windows V21;IBM,Armonk,NY,USA)。所有報道的檢驗均為雙尾,顯著水平 α=0.05。
1.4 相對非 Dravet 綜合征組 Dravet 綜合征組的預測因素
對于非 Dravet 綜合征組和 Dravet 綜合征組間差異的計算,針對兩組或多組變量[包括:是否曾入住重癥監護室(ICU)、1 歲前的繼發性癲癇的類型(包括失神發作、肌陣攣、局灶性癇性發作、局灶性癇性發作伴知覺障礙)和致病性變異中是否存在染色體鑲嵌],使用 Pearson’s χ2 檢驗或者 Fisher 確切檢驗,而針對連續變量和順序變量(起病年齡和初次非高熱性癇性發作年齡)采用 Mann-Whitney-Wilcoxon 檢驗。對于組間差異的變量進行多因素二元邏輯回歸分析。
1.5 Dravet 綜合征認知結局的預測和影響因素
在 Dravet 綜合征組亞組進行經認知測評時的年齡校正的單因素二元邏輯回歸分析。患者被分為兩組:輕度認知障礙(得分=1~3)和重度認知障礙(得分=4~5)。分析以下變量:癇性發作起病年齡、初次非高熱性癇性發作年齡、初次發現發育遲緩的年齡、突變類型、是否曾入住 ICU、1 歲前的繼發性癲癇的類型(如之前所定義)、致病性 SCN1A 突變是否存在嵌合、CIM 使用持續時間(定義為鈉離子通道阻滯劑:拉莫三嗪、苯妥因那、卡馬西平、奧卡西平、氨己烯酸)和診斷年齡。對每例測評時癇性發作起病>5 年的患者計算其前 5 年的 CIM 累計使用時間。時間窗的選擇是因為認知減退通常在起病第 1 年最嚴重。我們選擇研究 CIM 的使用時間而非是否被使用過,因為鮮有患者從未使用過 CIM,因此可能會減低分析的效力。此外,我們假設,如果 CIM 會對認知功能產生不良影響,那么更長時間的使用可能會引起更嚴重后果。
對所有組件差異明顯的變量進行經認知測評時的年齡校正的多因素二元邏輯回歸分析。CIM 的持續使用時間和認知結局評分(1~5)的相關性做進一步調查[相較于之前的二分法(1~3)和(4~5)作有序變量的邏輯回歸分析]以及和 5 年病程后內插智商發育商值比值(IQ/DQ)的相關性(線性回歸分析)。為了獲得更真實的數值,每例患者在不同年齡段做的所有 IQ 和 DQ 評分均通過線性回歸進行內插。當初次正式測評的時間>起病后 5 年,我們使用初次被(父母或者臨床工作人員)觀測到發育遲緩的年齡作為認知減退的起始時間,在此年齡之前的 IQ 或 DQ 值均估算為平均值。CIM 的持續使用時間也可能取決于疾病嚴重程度。為了避免混淆,在我們主要的分析中顯示有重要預測價值的臨床變量均被加入最后兩個回歸模型中。我們還通過單因素和多重回歸進一步分析了 CIM 在癇性發作起病后第 1、2、3、4 和 5 年的效應,以調查不同年份的不同效應。
2 結果
研究人群特征已列入表 1a、b,表 2 和圖 1a。Dravet 綜合征亞組有 116 例,非 Dravet 綜合征組 48 例。兩組患者的年齡中位數分別為 14 歲和 22 歲。約半數 Dravet 綜合征患者的認知評分為 5(45%),而幾乎所有的非 Dravet 綜合征患者的認知能力評分為正常(分值=1,90%),僅 5 例較差(分值=2,10%)。104 例 Dravet 綜合征患者的癇性發作起病年齡至少在認知測評前 5 年。5 年病程之后,平均的內插 IQ 或 DQ 值為 62,平均 CIM 使用持續時間為 11 個月。>12 歲的患者 CIM 使用時間可能更長且診斷更晚。以診斷年齡作為自變量、認知評分為結局,準確地進行有序變量的邏輯回歸分析暫不可行,因為診斷時的年齡和認知測評時的年齡之間有非常強的多重共線性關系(方差膨脹因子=15.375;參見原文鏈接圖 S1)。由于強的線性相關(如年齡更大的患者易診斷更晚),要計算單個變量對結局的作用就很困難。因為在更早的年齡被診斷,繼而臨床治療被調整,對結局有正面影響,我們轉而集中研究 CIM 的使用持續時間。


a Dravet 綜合征患者的認知能力隨病程進展而下降,通過內插計算 IQ 或 DQ 值;b. Dravet 綜合征患者所有計算的 IQ 或 DQ 值被分為在第一個 5 年病程中更短和更長使用禁忌藥物 CIM 兩組(藍色:<11 個月,紅色:≥11 個月)。兩組的趨勢線均已作出
2.1 相對非 Dravet 綜合征組 Dravet 綜合征組的預測因素
在單因素分析中,5 個被測因素在 Dravet 綜合征組和非 Dravet 綜合征組間有顯著差異(P 均<0.000 5;表 1a)。錯義突變是非 Dravet 綜合征患者中主要的突變類型(90%),而無義突變、框移突變、基因重排則出現在一半的 Dravet 綜合征患者中(51%)。Dravet 綜合征患者的癇性發作發病年齡明顯更早(中位年齡 5 月齡 vs 12 月齡),通常在 12 月齡之前發生繼發性癇性發作(59% vs. 6%),更可能入住 ICU(47% vs. 12%)。此外,Dravet 綜合征患者通常初次發生非高熱性癇性發作的年齡更早,65% 發生在 12 月齡前,而 36% 的非 Dravet 綜合征患者在 48 月齡后才發生,另有 36% 從未發生非高熱性癇性發作。5 個差異顯著因素的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和 ROC 結果如表 1a 所示。在 24 月齡之前發生非高熱性癇性發作是 Dravet 綜合征最好的預測因素,陽性預測值為 96%,陰性預測值為 81%。
多因素二元邏輯回歸模型,包括所有的 5 個顯著變量,分析發現與 Dravet 綜合征最顯著相關的變量為初次非高熱性癇性發作的年齡(P<0.000 5)、截斷或剪接位點突變(P=0.006)和是否入住 ICU(P=0.039)(表 3a)

2.2 Dravet 綜合征認知結局的預測和影響因素
單變量二元回歸分析中有 6 個變量在輕度和重度組的 Dravet 綜合征患者之間有顯著差異:致病性突變的嵌合(P=0.03)、癇性發作起病年齡(P=0.007)、12 個月齡前繼發癇性發作的類型(P=0.008)、初次被發現發育遲緩的年齡(P<0.005)、初次非高熱性癇性發作的年齡(P=0.001)和 CIM 使用持續時間(P=0.015),見表 1b。6 個差異顯著因素的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和 ROC 結果如表 1b 所示。初次被發現發育遲緩的年齡和初次非高熱性癇性發作的年齡是最好的臨床預測因素(ROC 曲線下面積分別為 0.797、0.792)。
多因素二項邏輯回歸模型包括了以上 6 個顯著因素,分析顯示對較差認知結局最好的預測因素是初次被發現發育遲緩的年齡(P=0.004)、初次非高熱性癇性發作的年齡(P=0.019)和 CIM 使用持續時間(P=0.022),見表 3b。
有序變量邏輯回歸分析,對納入時年齡、初次被發現發育遲緩的年齡、初次非高熱性癇性發作的年齡進行校正,顯示更長時間的使用 CIM,其認知結局分值更差的概率更大(P=0.001,表 3c、圖 2)。線性回歸分析,經初次被發現發育遲緩的年齡和初次非高熱性癇性發作的年齡校正顯示,更長時間的使用 CIM 也是起病 5 年后更低的內插 IQ 或 DQ 值的重要預測因素(B=0.267,P=0.010;表 3d、圖 1b、圖 3)。重復分析以調查是否估計的內插 IQ 或 DQ 值的使用會影響分析結果,發現非常類似的結果:B=0.237,P=0.05(排除 29 例使用估計 IQ 或 DQ 值的患者),B=0.244,P=0.011(初次被觀測發育遲緩之前的 IQ 或 DQ 值被估計為 85 而非 100)。當分別研究第一個 5 年病程時還進一步發現,疾病第 2 年的影響最強(B=1.961,P=0.002;參見原文鏈接表 S2)。


3 討論
本研究組對發生 SCN1A 突變患者的一些臨床因素做了研究,以探尋可能作為預測 Dravet 綜合征及其病情嚴重程度的預測指標。研究創新性發現,長期使用 CIM 對 Dravet 綜合征患者的認知具有負面影響。而既往的研究提示合理的治療可能會對 Dravet 綜合征患者的長期認知結局有正面作用。僅有一項研究試圖對 CIM 和認知結局做了相關分析并且未發現影響,然而研究中僅有 17 例患者(25%)使用了 CIM 且無患者 CIM 使用時間>3 個月。而在本研究中,86%Dravet 綜合征患者均使用過 CIM 且在病程的前 5 年中的中位使用持續時間為 11 個月。我們發現了認知結局變差的可能性明顯升高,并且在病程前 5 年隨著 CIM 使用時間的延長,其認知能力下降更嚴重。盡管在本研究隊列中沒有獲得在 CIM 使用期間確切的癇性發作頻率的數據,但之前已有鈉離子通道阻滯藥物增加癇性發作頻率的相關報道。在 Dravet 綜合征患者中高的發作頻率和更差的認知結局有關,這一發現最近也在 SCN1A+的小鼠中得到證實。另外,當患者使用 CIM 時,原指征藥物就被開據的可能性就更低,因而 CIM 的負面影響也可能源于其剝奪了最佳的治療方案。因此,癇性發作頻率增加在某種程度上可能可以解釋更長的 CIM 使用時間和更差的認知結局之間的關聯性,這和癇性腦病模型中的結果一致。然而,因為我們未發現更長的 CIM 使用時間和 ICU 住院次數(沒有展示具體數據)的聯系,或許更差的認知結局并非癲癇持續狀態所致。此外,也有多位學者曾指出 Dravet 綜合征患者的認知減退與癇性發作無關,而是由于鈉離子通道的功能障礙對認知過程的直接影響所致,這也能解釋 CIM 的使用對認知能力的負面影響。值得一提的是,本研究發現 CIM 在疾病的第 2 年影響最大,提示發育中的大腦可能在這個時間框中對 CIM 尤其敏感。這一發現強調了在病程早期診斷并盡快調整臨床治療方案的重要性。我們建議對每例發生非高熱性癇性發作的患兒進行 SCN1A 突變檢測而不是保守治療。年齡更大的患者可能被更晚診斷而且 CIM 使用時間更長,并可能因接下來的 SCN1A 基因檢測而獲得最佳治療的機會。若能進行一個年齡更小、時間更近的隊列研究,應該會有更好地認知結果和更短的 CIM 使用時間。因此,未來的研究也可以聚焦于指征治療方案對該患者群體的作用。
我們對智商或發育商(IQ/DQ)所做的內插計算存在一定的局限性。研究中使用了幾種不同的測試方法,并且 IQ 得分不一定和 DQ 得分具有完全的可比性。另外,因對不同年齡間的內插值做了多次檢驗,不同年齡間差異的可靠程度也降低,因為認知隨年齡減退可能不是線性的而是波動的,或者是對數關系。特別是如果第一次評估在一段急劇減退之后很長時間進行,結果會有很大的問題。最重要的是,有可能在患者第一次被父母或是臨床工作人員觀察到發育遲緩之前,發育已經開始下降了。盡管針對患者組整體來說,假設被觀察到發育遲緩之前的 IQ/DQ 為 100 可能是正常的,但現實中個體的得分必然有差異。但無論患者 CIM 使用長短,我們均對其做了同樣的評估,因此個體差異可能對結果影響不大。在剔除 29 例使用估計 IQ/DQ 值的患者和將初次觀測到發育遲緩前的 IQ/DQ 估計值從 100 調整為 85 之后所做的重復分析中,所得結果和之前非常相似。理想狀況下,測評 CIM 的使用影響應在一個受試者年齡相近且定期型 IQ/DQ 評估(包括發育遲緩表現出現之前的一次評估)的前瞻性隊列中進行。然而,由于已知 CIM 使用而帶來的負面影響,是不符合倫理的。我們的研究方法或許不是完全準確的,但似乎貼近真實情況,因為不同的分析方法包括我們進行的主要分析都得出了一致的 CIM 使用對認知能力的作用。
既往有一項研究提示年齡較大的患者對 CIM 使用的反應年齡更小的患者有差異。盡管有證據顯示,成年患者在長期使用 CIM 后停藥會改善認知,但也有因停止使用 CIM 后癇性發作更嚴重而停藥失敗。有稱假設可能是由于長期病程后的繼發性病損或代償機制引發應答鈉離子通道阻滯劑的癇性發作。本研究隊列中 81% 的成年患者都有嚴重的或是完全的認知障礙(得分=4~5),僅 1 例患者從未使用 CIM。小群體的輕度受影響的受試者(得分=1~3,n=8)因檢驗效能受限使我們很難驗證 CIM 對成年患者的作用。因此我們很難確定 CIM 的使用是否在年齡更大的患者中會引起認知的進一步下降。理想情況下,應對成年患者隊列作前瞻性研究,在停藥前后進行功能的評估。如果能證實在成年患者中停止 CIM 使用對認知功能有正面影響或者可以減少進一步的認知減退,那這將支持更換治療藥物,甚至是在診斷時癇性發作控制在可接受程度的患者中。
盡管 CIM 似乎能影響認知結局,但這只能解釋認知能力差異中的一小部分。將 CIM 的使用持續時間加入多因素二項回歸模型能增加解釋 14% 的差異。很多患者即使只短時間使用了 CIM 仍有很嚴重的認知結局,其 5 年病程后的 IQ/DQ 得分較幾乎整個 5 年期間均在使用 ICM 的患者的 IQ/DQ 得分高出 60 分。很可能有其他的遺傳因素對認知結局有重大影響并且對 CIM 有特定反應,正如多種基因改變已提示影響 SCN1A 的表型且通常對 AEDs 有反應。需要進一步的研究探索其他的基因改變和藥物基因學的作用。然而,即使 CIM 的使用只對認知減退起到很小的作用,但仍需避免,以在患者個體中達到病程發展的最優化。而早期診斷是達到這一結果的關鍵。
我們還研究了 SCN1A 致病性突變患者的其他相關臨床變量,發現在低齡發生初次非高熱性癇性發作是疾病演變為 Dravet 綜合征的最重要的預測因素。96% 在 24 月齡前發生非高熱性癇性發作的患者最終發展為 Dravet 綜合征,而相比之下未發生的患者僅有 20%。研究發現,較既往公認的與 Dravet 綜合征最相關的因素—癇性發作的年齡,初次發生非高熱性癇性發作的年齡是更好的預測因素。正如預期,將眾所周知的一個預測因素—有截斷或剪接位點突變加入回歸模型,使得模型的預測價值顯著增加。入住 ICU 也和結局明顯相關。有趣的是,6 例非 Dravet 綜合征患者(13%)也曾入住 ICU。這些患者未被劃分為 Dravet 綜合征是因為在納入時,其癇性發作已控制并且沒有認識障礙。在低齡發生繼發性癇性發作類型,既往提示有預測價值,在我們的隊列中僅在單因素分析中差異顯著。
在 Dravet 綜合征的認知結局分析中發現,在低齡發生初次非高熱性癇性發作和更長的 CIM 使用時間以及更早起始的發育遲緩同樣也是一個重要預測因素。雖然既往研究已證實發育遲緩的起始年齡是一個重要的預后因素,初次非高熱性癇性發作的年齡卻未得到提及。初次非高熱性癇性發作的年齡成為區分 Dravet 綜合征與非 Dravet 綜合征患者以及判斷 Dravet 綜合征的疾病嚴重程度的一個重要預測因素,這一點本身就支持既往假設的熱性驚厥、全面性癲癇伴熱性驚厥附加癥、Dravet 綜合征三者屬于同一疾病譜的理論。在低齡時發生繼發性癇性發作類型,在另一項研究中發現有顯著影響,而本研究中僅在單因素分析時為顯著。
4 結論
本研究數據提示,對于 Dravet 綜合征患者第一個 5 年病程中更長的 CIM 使用時間可能會對其認知結局有負面影響,應予以避免,早期診斷是避免這一結果的關鍵。CIM 的負性作用可能通過直接作用于認知過程和(或)由藥物本身引起的增加的癇性發作頻率,或最佳治療被剝奪所介導。進一步研究發現初次非高熱性癇性發作的年齡為癇性發作向 Dravet 綜合征演變以及 Dravet 綜合征疾病嚴重程度的重要預測因素,這一點可為 SCN1A 相關癇性發作的年幼患者家長提供建議。