作者：王莹颖 张炜 畅雪丽 李浩 郭军红
目的
报道一个Andersen-Tawil综合征家系的临床特点，检测并分析其致病基因突变情况。通过检索国内外所有已报道的Andersen-Tawil综合征患者资料，探索基因型与表型的相关性。
方法
对2016年12月2日就诊于山西医科大学第一医院神经内科的一个Andersen- Tawil综合征家系中2例患者进行病史资料收集和相关辅助检查，应用 PCR 和 DNA 扩增技术对SCN4A、CACNA1S、KCNJ2、KCNE3、KCNE4、KCNJ18、KCNJ5等离子通道疾病相关基因进行检测。随机抽取山西医科大学2名健康志愿者作为对照。检索国内外已报道的Andersen-Tawil综合征患者，收集所有符合统计标准的病例，对其基因型与表型进行分析总结。
结果
先证者与其父临床表现均符合Andersen-Tawil综合征的诊断标准，其突出特点为：室性心律失常、周期性瘫痪及身体发育畸形。2例患者均存在肾小管酸中毒，其中1例患者存在肾素-血管紧张素-醛固酮水平增高。经基因检测，这2例患者均存在KCNJ2基因新突变Q164R，该突变目前尚未见文献报道及数据库收录。家系其他成员及200名健康对照中未发现此突变。经复习文献，共纳入55例Andersen-Tawil综合征患者，其中54例为KCNJ2基因突变，1例为KCNJ5基因突变。对54例KCNJ2基因突变者进行统计分析，其结果为：患者周期性瘫痪的发病年龄与心脏症状发病年龄之间存在负相关（P＝0.0055）；出现周期性瘫痪的Andersen-Tawil综合征患者，其心脏症状的发生率较未出现周期性瘫痪者减低（P＝0.011）；男性患者比女性患者更容易出现周期性瘫痪（P＝0.006）；女性患者比男性患者更容易出现心脏症状（P＝0.001）。
结论
KCNJ2基因新突变Q164R是Andersen-Tawil综合征的致病突变，可引起肾小管酸中毒，可能在钾离子调节醛固酮的生成通道中发挥作用。对KCNJ2基因突变的女性及周期性瘫痪发病年龄较晚的Andersen-Tawil综合征患者，要尽早行药物或人工干预，预防心源性不良事件发生。
资料和方法
一、临床资料
经知情同意后，对2016年12月2日就诊于山西医科大学第一医院神经内科ATS患者家系进行调查。该家系连续4代共有3例患者（图1）。
先证者，男性，19岁，自17岁起出现发作性四肢无力，常于晨起或午睡后出现，熬夜、饮食不规律可诱发，发作时表现为蹲起困难，上肢上抬费力，偶卧床不起，发作时伴明显肌痛，多次测血钾偏低，补钾后症状缓解，发作2～3d完全恢复。既往史：胎儿期（32周）B 超发现室性心动过速，5岁开始频繁发生晕厥，12岁时因“室速、心动过速性心肌病”行射频消融术，术后晕厥未再发生。个人史：（-）。发作期体格检查：宽眼距，小下颌，双手第4和5指轻度弯曲畸形（图2），四肢远近端肌力Ⅲ级，四肢腱反射（＋），余正常。 辅助检查：肌酸激酶1040U／L（正常值38～190U／L），血pH值7.267（正常值7.35～7.45），尿pH值6.5（正常值5～6），血钾 3.0mmol／L（正常值3.5～5.5mmol／L），血氯110mmol／L（正常值98～106mmol／L），尿钾255mmol／２４h（正常值51～100mmol／24h），血浆肾素活性（卧位）：3.32ng·ml-1· h-1（正常值0.05～0.79ng· ml-1·h-1），血浆肾素活性（立位）：10.27ng· ml-1·h-1（正常值0.93～6.56ng· ml-1·h-1），血管紧张素（卧位）62.58pg／ml（正常值28.2～52.2pg／ml），血管紧张素（立位）160.42pg／ml（正 常 值55.3～115.3pg／ml，醛固酮（卧位）186pg／ml（正常值55～174pg／ml），醛固酮（立位）265pg／ml（正常值65～296pg／ml），尿β2-微 球 蛋 白27.86μ g／h（正 常 值2.46～14.28μg／h），余正常。心脏彩色超声未见明显异常；动态心电图示频发多源室性期前收缩；发作期肌电图运动诱发电位示右侧尺神经运动传导速度波幅减低，末端潜伏期在正常范围内。末端潜伏期及波幅在短时活动后均无明显变化。先证者之父（图3），53岁，自３岁起间断出现四肢无力，严重时卧床不起，多晨起发作，天冷可诱发，每次持续2～3d，数月发作1次，发作时下肢重于上肢，多次测血钾均正常，补钾治疗无效。近3年发作频繁，发作持续时间延长，发作间期仍感蹲下后起身困难，无法工作。其不仅存在与先证者相似的身体发育畸形，还存在偶发室性早搏及肾小管酸中毒，但在整个病程中无任何心脏临床症状。先证者祖父，40岁前曾有发作性肌无力（具体不详），因肺结核去世。
二、研究方法
1．基因检测：
经知情同意抽取该家系 ７ 名成员（Ⅱ1、Ⅱ3、Ⅱ25、Ⅲ2、Ⅲ3 、Ⅲ4 、Ⅳ1 ）外周静脉血，提取基因组DNA，进行PCR扩增，经TruSight One Sequencing Panel（Illumina公司，美国）两次捕获及纯化，再经PCR扩增和纯化，采用NextSeq500测序仪（Illumina公司，美国）对SCN4A、CACNA1S、KCNJ2、KCNE3、KCNE4、KCNJ18、KCNJ5 等离子通道基因的外显子区进行测序，得到可疑突变。 对可疑突变的位点设计PCR引物进行扩增和Sanger测序验证，并对除先证者以外的家系其他６人及来自山西医科大学的200名健康志愿者的相应位点进行检测。
2．既往文献回顾：
检索Pubmed、EMbase、WanFang Data和中国知网数据库关于Andersen-Tawil 综合征、KCNJ2基因、KCNJ5基因的研究文献249篇，除外未行基因检测、临床资料以统计形式给出、没有临床表现、病例有重复发表的文献，共纳入12篇文献55例病例。
三、统计学方法
统计描述部分由SPSS 20.0软件完成，统计推断部分采用 SAS 9.2软件完成。正态分布的计量资料采用均数±标准差表示，两独立样本均数比较采用t检验；非正态分布的计量资料采用中位数（四分位数）表示，两独立样本均数比较采用Wilcoxon秩和检验。 计数资料采用率或构成比表示，两独立样本率之间的比较采用卡方检验。两个定量变量间的关联性采用Spearman秩相关分析，检验水准为0.05。
结果
一、基因分析结果
先证者及其父均在KCNJ2基因第2外显子发现一个杂合错义突变（NM_000891. 2: c.491A>G；NP_000882.1: p. Gln164Arg），即遗传密码子由CAG变异为CGG，氨基酸残基由谷氨酰胺变异为精氨酸（图4），该突变未见文献报道，ESP6500 siv2-ALL、千人基因组和dbSNP147数据库均未见收录。生物信息学软件预测其致病可能性较大，家系其他成员及200名健康对照中未发现此突变（图4），结合其典型的临床表现及代代相传的遗传特征，我们推测该突变为致病位点。以上检测所参考的基因组为hg19（Human Genome version 19)。
二、既往文献分析
纳入55例患者中54为KCNJ2基因突变，1例为KCNJ5基因G387R突变，最终我们对
54例KCNJ2基因突变者进行统计分析。其中男性25例（46.30%），女性29例（53.70％）。54例患者中，周期性瘫痪的发生率为79.63％（43／54），其中
男性为96.00％（24／25），女性为65.52％（19／29），差异有统计学意义（χ2＝7.691，P＝0.006）。54例患者中，除外1例缺失数据，心脏症状的发生率为43.40％（23／53），其中男性为20.00%（5／25），女性为64.29%（18/28）， 差异有统计学意义（χ2＝10.545，P＝0.001）。
除1例缺失数据外，其余53例患者中出现周期性瘫痪的患者与未出现周期性瘫痪的患者心脏症状的发生率分别为33.33％（14/42）和9/11，差异有统计学意义（χ2＝6.485，P＝0.011）。
在全部的54例患者中，有43例患者出现周期性瘫痪，发病年龄为12（7，15）岁；除 1 例缺失数据外，23例患者出现心脏症状，发病年龄为13（10，18）岁。经检验，周期性瘫痪的发生年龄与心脏症状的发生年龄之间差异无统计学意义（Z＝1.5644，P＝0.1177）。
在全部的54例患者中，仅有14例患者既出现了周期性瘫痪又出现了心脏症状，经检验，周期性瘫痪的发病年龄与心脏症状的发病年龄之间存在负相关（r＝-0.6981，P =0.0055；图5）。
讨论
ATS有两种类型，其中1型占70％，与 KCNJ2基因突变相关；2 型占30％，目前经国内外文献报道部分与KCNJ5基因突变相关。KCNJ2基因编码内向整流的钾离子通道蛋白Kir2.1，主要表达于骨骼肌、心肌和脑，在缓冲细胞外钾、控制细胞膜静息电位和终末复极期动作电位中起重要作用。KCNJ5基因编码G蛋白敏感的内向整流钾离子通道蛋白Kir3.4，主要表达于骨骼肌和心肌。 Kir2.1分布广泛，可累及多种组织与器官，其已被证实表达于小鼠后肾、近端肾小管系统和人类孤立肾小球。Kokunai等曾证实KCNJ2基因与KCNJ5基因存在共表达现象，二者相互影响，其中 KCNJ2基因对
骨骼肌、心肌的内向整流钾通道影响更大、外显率更高。KCNJ5基因在钾离子调节醛固酮的生成通道中发挥重要作用，与腺瘤型原发性醛固酮增多症有关。因此我们推测，KCNJ2基因突变会一定程度上影响KCNJ5基因的表达，以此影响肾素-血管紧
张素-醛固酮系统。本例先证者存在肾小管酸中毒及肾素-血管紧张素-醛固酮水平增高，可能与此相关。
该家系中先证者与其父临床表现均符合典型的ATS三联征，即室性心律失常、周期性瘫痪及身体发育畸形。其中先证者为低钾型周期性瘫痪，17岁起出现周期性瘫痪，肌无力症状持续时间短、症状轻、恢复快，但其心脏症状发病年龄早，胎儿期行B超发现室性心动过速，5岁起即有发作性晕厥史，平素常心悸，不能参加剧烈体育运动，12岁行射频消融术后晕厥未再发生。先证者之父为正常血钾型周期性瘫痪，3岁起出现周期性瘫痪，肌无力持续时间长、症状重，虽然心电图存在室性早搏，但在整个病
程中并未出现任何心脏症状。
为了进一步明确ATS周期性瘫痪与心脏症状的关系，我们进行文献回顾后发现，54例 KCNJ2基因突变的患者，除外1例缺失数据，有43.40%的患者有明显的心悸、心慌等心脏症状，其中，出现晕厥和突发心脏骤停这样的心源性不良事件共11例，占所有出现心脏症状总人数的 47.83%。由此可见，心脏症状对于ATS患者来说是至关重要的。 为此，我们对54例 KCNJ2基因突变的患者进行统计分析后得出：患者周期性瘫痪的发病年龄与心脏症状发病年龄之间存在负相关，而出现周期性瘫痪的ATS患者，其心脏症状的发生率减低。该结论符合本例先证者及其父的情况，但由于病例数较少，暂不能对相关位点进行统计验证，目前机制尚不明确，我们推测可能与不同组织基因表达的时空性或基因表达的不同信号通路相关。
本项研究的另一个发现是：KCNJ2基因突变的ATS患者，其周期性瘫痪与心脏症状之间存在性别差异。54例患者中，男性患者比女性患者更容易出现周期性瘫痪，女性患者比男性患者更容易出现心脏症状，目前该机制尚不明确，还需进一步研究。
ATS为罕见病，目前国内外尚未对该类疾病进行统计分析，几乎所有报道均为单个的病例报道，虽然病例资料详细，但很难发现临床表型之间的关系。由于病例来源于不同种族，且一部分只有心脏症状的ATS患者仅就诊于心内科，以上均可能造成本次
研究的局限性。总之，ATS的表型高度变异，临床工作中我们应对同时具有ATS三联征的患者优先行 KCNJ2及KCNJ5基因检测，对 KCNJ2基因突变的女性患者和周期性瘫痪发病年龄较晚的患者，要特别注意其心脏症状，尽早行药物或人工干预，预防心源性不良事件发生。
【参考文献】
1. 王莹颖,张炜,畅雪丽,李浩,郭军红.KCNJ2基因新突变致Andersen-Tawil综合征一家系报道及既往病例回顾[J].中华神经科杂志,2018,51(3):187-191.
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