新生儿遗传性癫痫 43 例临床特征和基因型-表型关联分析

来源：临床儿科杂志

作者：霍相孜 1 冯丽娟 1 孟灵芝 1 张玉东 1 孙玉丽 1 马 莉 1 曹延延 2 夏耀方 1

作者单位：1. 河北省儿童健康与疾病临床医学研究中心 河北省儿童医院新生儿科 河北省医学重点学科新生儿科国家临床重点专科；2. 河北省儿童健康与疾病临床医学研究中心河北省儿童医院基因组医学研究室

基金项目：河北省政府资助临床医学优秀人才培养项目

通信作者：夏耀方，曹延延 电子信箱：yaofang75@163.com，caoyanyan@bjmu.edu.cn

推荐引用格式：

霍相孜, 冯丽娟, 孟灵芝, 等. 新生儿遗传性癫痫 43 例临床特征和基因型-表型关联分析 [J]. 临床儿科杂志, 2026, 44(3): 175-184 DOI:10.12372/jcp.2026.25e1201

HUO Xiangzi, FENG Lijuan, MENG Lingzhi, et al. Clinical characteristics and genotype-phenotype correlation analysis of 43 cases of neonatal hereditary epilepsy[J]. Journal of Clinical Pediatrics, 2026, 44(3): 175-184 DOI:10.12372/jcp.2026.25e1201

摘要

目的 分析新生儿遗传性癫痫的临床与基因变异特征，探究基因变异特点与临床表现的相关性。方法 回顾性收集 2019 年 1 月至 2024 年 12 月河北省儿童医院收治的新生儿遗传性癫痫病例，根据基因测序结果分为 KCNQ2 组和非 KCNQ2 组，比较两组临床特征，并分析 KCNQ2 基因型-表型相关性。结果 共纳入新生儿遗传性癫痫 43 例，男 26 例、女 17 例，中位胎龄 39.4（38.1～40.3）周，出生体重 3400（3000～3400）g，KCNQ2 组 24 例、非 KCNQ2 组 19 例。癫痫起病时间为生后 3.0（2.0～7.0）d，与非 KCNQ2 组相比，KCNQ2 组癫痫起病时间更早，差异有统计学意义（P<0.05）。发作形式以阵挛（62.8%）、强直（53.5%）发作为主，头颅磁共振成像以脑实质信号异常（72.1%）为主，视频脑电图以多灶性放电（34.9%）多见，KCNQ2 组和非 KCNQ2 组之间差异均无统计学意义（P>0.05）。KCNQ2 组自限性新生儿癫痫（SeLNE）13 例、发育性癫痫性脑病（DEE）11 例，其中 23 例成功随访，19 例发作控制、8 例发育迟缓、2 例死亡；非 KCNQ2 组 SeLNE 1 例、DEE 10 例、其他 8 例，其中 13 例随访成功，7 例发作控制、7 例发育迟缓、4 例死亡。KCNQ2 组 SeLNE 比例高于非 KCNQ2 组（54.2% 对 5.3%，P<0.01），死亡和发育迟缓比例低于非 KCNQ2 组（43.5% 对 84.6%，P = 0.033）。KCNQ2 核苷酸序列变异共 19 例，其中 10 例 SeLNE，5 例遗传性变异，4 例错义变异，7 例氨基酸改变位于 C 末端。9 例 DEE 均为新发变异，其中 7 例错义变异，5 例氨基酸改变位于 S4、S6 及邻近区域、B 螺旋区。预测 11 例错义变异蛋白结构变化：4 例 SeLNE 中 2 例蛋白二级结构改变，3 例氢键改变，4 例蛋白稳定性下降；7 例 DEE 中 6 例蛋白二级结构改变，4 例氢键改变，6 例蛋白稳定性下降。结论 新生儿遗传性癫痫中 KCNQ2 基因变异最多见。与其他基因变异相比，KCNQ2 变异所致新生儿癫痫起病时间更早，不良预后比例较低，其中新发、错义和重要结构域的变异可能与 DEE 表型相关。

关键词

新生儿癫痫； 基因变异； KCNQ2； 自限性新生儿癫痫； 发育性癫痫性脑病

引言

癫痫发作是新生儿期常见中枢神经系统急症，发病率为 0.1%～0.5%[1]，其中约 60% 新生儿癫痫与遗传因素有关 [2]。KCNQ2 基因变异在新生儿遗传性癫痫病因中约占 40%[3-4]，可导致不同严重程度的癫痫表型 [5]，包括临床表型轻、预后良好的自限性新生儿癫痫（self-limited neonatal epilepsy，SeLNE）及临床表型重、预后不良的发育性癫痫性脑病（developmental and epileptic encephalopathy，DEE）。研究表明 KCNQ2 基因变异特点可能与表型严重程度相关联，但其基因型-表型相关性复杂，准确预测疾病进程及远期神经发育结局存在困难 [6]。

本研究回顾性分析 43 例新生儿遗传性癫痫的临床资料和基因测序结果，比较 KCNQ2 和非 KCNQ2 基因变异所致癫痫的临床特征，并探究 KCNQ2 基因变异特点与表型严重程度的相关性，为遗传咨询及个体化治疗提供依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取 2019 年 1 月至 2024 年 12 月河北省儿童医院收治的新生儿癫痫患儿进行回顾性研究。纳入标准：①足月儿生后 28d 内、早产儿校正胎龄 44 周内起病 ；②符合新生儿癫痫诊断标准 [1]（至少满足以下 1 项），a. 病程中至少 2 次无诱因癫痫发作，间隔>24 h；b.1 次无诱因发作，但与 2 次无诱因发作后再发风险相似；c. 符合癫痫综合征诊断；③基因检测阳性，且为致病性（pathogenic，P）或可能致病性（likely pathogenic，LP）变异。排除标准：临床资料不全的病例。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集 查阅电子病历，记录人口学特征、围产期情况、癫痫起病时间、发作形式、家族史、头颅磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、视频脑电图（video electroencephalography，vEEG）以及应用抗癫痫药（anti-seizure medicines，ASMs）情况。

1.2.2 基因检测方法 获得患儿父母或监护人同意并签署知情同意书后，抽取患儿及其父母外周血各 3 mL（EDTA 抗凝），使用试剂盒（QIAamp DNA Blood Midi Kit，QIAGEN，德国）提取样本 DNA，由福州福瑞医学检验实验室有限公司行全外显子组测序（whole exome sequencing，WES）。经片段化、连接接头、扩增纯化后，采用 FreySeq® 临床外显子文库准备和杂交捕获试剂盒（V2.0+mt）进行捕获和富集，Illumina NovaSeq 6000 测序仪进行高通量测序（≥ 20×测序深度下覆盖度>96%）。应用 Sentieon 软件将测序数据与人类参考基因组序列（hg 19）进行比对，识别序列中的变异位点。采用 CNVexon 算法进行外显子水平的拷贝数变异（copy number variation，CNV）检测（连续 2 个及以上外显子的缺失/重复检测灵敏度>98%）。应用 ISoGenetic V1.2 软件进行变异注释和筛选，包括人群频率（gnomAD 4.0、1000 G、ExAC 等）、致病性（OMIM、HGMD、ClinVar 等）、软件预测（SIFT、Polyphen 2、Revel、Mutationtaster、SpliceAI 等）以及既往文献报道的案例和功能研究数据等。经过滤及筛选后获得具有临床参考意义的候选变异，参照美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics，ACMG）和 ClinGen 专家建议评估变异的致病性。采用 Sanger 测序对单核苷酸序列变异进行验证并判断变异来源，定量 PCR 方法对 CNV 进行验证和家系分析。

1.2.3 KCNQ2 蛋白结构预测方法 依据 UniProt 数据库中 KCNQ2 蛋白的结构域分区，标记 19 例 KCNQ2 核苷酸序列变异位点在蛋白结构域上的分布。参考 Gene 数据库中 KCNQ2 基因的氨基酸序列全长（参考转录本：NM_172107.4），应用层次神经网络（hierarchical neural network，HNN）算法预测 KCNQ2 蛋白二级结构，并分析 11 例 KCNQ2 错义变异前后的局部二级结构变化。采用 AlphaFold 构建 KCNQ2 蛋白三维结构，FoldX 预测错义变异对蛋白结构稳定性的影响（∆∆G =∆G 变异型－∆G 野生型，单位为 kcal/mol，∆∆G>0 表示稳定性下降，∆∆G<0 表示稳定性增强），并利用可视化工具 PyMol 分析比较变异前后氢键的数量及距离（单位：Å）变化。

1.2.4 随访 2025 年 3 月对 43 例患儿进行电话随访。依据发育里程碑和儿童心理行为发育问题预警征象筛查表 [7] 评估发育水平（评估者对基因型未知），①发育正常：发育里程碑正常且末次随访无预警征 ；②发育迟缓 ：发育里程碑延迟和/或末次随访 ≥ 1 条预警征。同时，参照 2022 年国际抗癫痫联盟（ILAE）对癫痫综合征的定义及分类标准 [8] 分为，①SeLNE：6 月龄内癫痫发作停止，随访时发育正常；②DEE：发育迟缓，可伴难治性癫痫发作。并进行 ASMs 疗效判断 [4]：发作控制（至少 3 个月无发作）、无效（发作次数减少<25% 或加重）。

1.2.5 分组 根据基因测序结果分为两组，① KCNQ2 组：携带 KCNQ2 基因的核苷酸序列或 CNV；②非 KCNQ2 组：未携带 KCNQ2 基因的核苷酸序列或 CNV。

1.3 统计学分析

应用 SPSS 27.0 统计软件进行数据分析。计量资料符合正态分布的以 x±s 表示，两组间比较采用两独立样本 t 检验；非正态分布的以 M（P25～P75）表示，两组间比较采用 Wilcoxon 秩和检验。计数资料以 n（%）表示，组间比较采用χ2 检验或 Fisher 精确概率法检验。以 P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

研究期间共诊断新生儿癫痫 212 例，除外基因检测阴性 61 例、临床意义未明变异 28 例、未行基因检测 76 例、临床资料不全 4 例，最终纳入新生儿遗传性癫痫 43 例（20.3%），分为 KCNQ2 组 24 例和非 KCNQ2 组 19 例。

43 例患儿中男 26 例、女 17 例 ；中位胎龄 39.4（38.1～40.3）周，其中早产儿 2 例，过期产儿 1 例；出生体重 3400（3000～3400）g，其中低出生体重儿 4 例，巨大儿 7 例；癫痫中位起病时间为生后 3.0（2.0～7.0）d，其中 34 例（79.1%）生后 1 周内起病，28 例（65.1%）生后 3d 内起病。4 例有明确癫痫家族病史，2 例重度窒息。与非 KCNQ2 组相比，KCNQ2 组癫痫起病时间更早，差异有统计学意义（P<0.05），但两组间性别比、胎龄、出生体重及癫痫家族史差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 1。

2.2 基因测序结果

43 例患儿中共 36 例核苷酸序列变异（83.7%），7 例有 CNN（16.3%）。36 例核苷酸序列变异中 KCNQ2 基因占比最多（19 例，52.8%），其次为 SCN2A（3 例，8.3%），KCNT1、PACS1 各 2 例，SCN1A、SCN3A、SCN8A、GABRG 2、FGF12、GRIN2D、WWOX、ALDH7A1、HSD17B4、ANK2 各 1 例。常染色体显性遗传 33 例、常染色体隐性遗传 3 例，新发变异 27 例、遗传性变异 9 例，错义变异 26 例、截短变异 9 例（移码变异 7 例，无义、剪接变异各 1 例）、整码变异 1 例。7 例 CNV 中 5 例为内含 KCNQ2 基因的 20q 13.33 缺失（2 例来自父亲，3 例来源未知），1 例 22q12.2q12.3 缺失（来自母亲），1 例 2q24.3q 31.2 单倍体重复（新发变异）。

经 ClinVar、LitVar、PubMed 及人类基因突变数据库（the human gene mutation data base，HGMD）搜索，截至 2025 年 8 月，共 12 种核苷酸序列变异和 5 种 CNV 既往未报道，具体见表 2、3。

2.3 癫痫发作形式

43 例患儿癫痫发作形式多样，22 例（51.2%）出现两种及以上发作形式，其中序贯发作 16 例（37.2%）。自动症 12 例（27.9%），强直发作 23 例（53.5%），阵挛发作 27 例（62.8%），肌阵挛发作 6 例（14.0%），癫痫性痉挛 2 例（4.7%），伴有自主神经症状 32 例（74.4%）。两组均以强直及阵挛发作为主，大多伴有自主神经症状，癫痫发作形式差异均无统计学意义（P>0.05）。见表 4。

2.4 头颅 MRI 及 vEEG

43 例患儿头颅 MRI 异常 37 例（86.0%），其中脑实质信号异常 31 例（72.1%），多见于额颞顶枕叶及苍白球区，少数累及基底节、视辐射、小脑半球、脑室旁前角或后角区，两组间头颅 MRI 表现差异无统计学意义（P>0.05）。脑结构异常（如微小脑回畸形、脑室扩张、脑室囊肿、室管膜下囊肿、脑皮质薄、胼胝体纤细等）10 例（23.3%），硬膜下出血 2 例（4.7%），未见明显异常 6 例（14.0%）。

vEEG 异常 40 例（93.0%），仅脑电发育延迟 5 例（11.6%），局灶性放电 9 例（21.0%），多灶性放电 15 例（34.9%），高度失律/暴发-抑制 11 例（25.6%）；2 例 vEEG 无明显异常，1 例界限性改变。两组间 vEEG 表现差异无统计学意义（P>0.05）。见表 5。

2.5 治疗与预后随访

43 例患儿新生儿期无死亡，截至 2025 年 3 月，电话随访成功 36 例（83.7%），随访年龄 38（16～50）个月。

KCNQ2 组 23 例，其中 2 例死亡，存活患儿中 8 例发育迟缓（例 17、18 分别于 10、11 月龄评估为运动发育迟缓；其余患儿随访时间均超过 15 个月，例 22、23 运动发育尚可、语言发育明显迟缓，例 4、10 经康复训练后运动功能改善，例 6、7 为严重的全面性发育迟缓）。非 KCNQ2 组 13 例，4 例死亡，存活患儿中 7 例发育迟缓（例 38、43 分别于 5、8 月龄评估为运动发育迟缓；例 29～32、例 34 随访时间均超过 24 个月，且表现为全面性发育迟缓，其中例 34 经康复训练后运动功能改善）。

KCNQ2 组死亡和发育迟缓所占比例（10/23，43.5%）低于非 KCNQ2 组（11/13，84.6%），差异有统计学意义（P = 0.033）。

30 例随访存活患儿（KCNQ2 组 21 例、非 KCNQ2 组 9 例）中，共 26 例（86.7%）经 ASMs 治疗后发作控制，其中 KCNQ2 组 19 例（90.5%），非 KCNQ2 组 7 例（77.8%），两组间发作控制率比较差异无统计学意义（P = 0.563）。30 例随访存活患儿中 KCNQ2 组以苯巴比妥（PB）、左乙拉西坦（LEV）等单联或二联用药为主（14/21，66.7%），部分需加用奥卡西平（OXC）和/或托吡酯（TPM）等三联及以上用药（7/21，33.3%）。非 KCNQ2 组多需 PB、LEV、OXC、TPM 等三联或四联用药（6/9，66.7%），仅少数单联或二联用药（3/9，33.3%）。

根据随访结果，KCNQ2 组诊断 SeLNE 13 例，DEE 11 例；非 KCNQ2 组 SeLNE 1 例，DEE 10 例，微小脑回畸形 2 例，Schuurs-Hoeijmakers 综合征（SHMS）2 例，吡哆醇依赖性癫痫（pyridoxine dependent epilepsy，PDE）1 例，D-双功能蛋白缺乏症（D-bifunctional protein deficiency，DBPD）1 例，2 例无法归类为特定癫痫综合征。KCNQ2 组 SeLNE 比例（13/24，54.2%）高于非 KCNQ2 组（1/19，5.3%），差异有统计学意义（χ2 = 11.55，P<0.001）。两组患儿具体诊断、治疗及预后情况及基因测序结果见表 2、3。

2.6 KCNQ2 基因型-表型相关性分析

19 例 KCNQ2 核苷酸序列变异的基因型-表型相关性分析显示，10 例 SeLNE 中变异来源：遗传性变异 5 例、新发变异 5 例，变异类型：截短变异 6 例、错义变异 4 例，7 例氨基酸改变分布在 Kv 7.2 蛋白 C 末端；9 例 DEE 均为新发变异，变异类型：错义变异 7 例、截短变异 1 例、整码变异 1 例，5 例氨基酸改变分布在 S4、S6 及其邻近区域、B 螺旋区，见图 1。11 例错义变异中，共 4 例 SeLNE：2 例蛋白二级结构改变如局部α螺旋转变为无规则卷曲、伸展肽链，3 例氢键改变（例 9 氢键增加，例 12、14 氢键丢失），蛋白稳定性均下降；7 例 DEE：6 例蛋白二级结构改变如局部无规则卷曲转变为α螺旋或局部α螺旋转变为无规则卷曲等，4 例氢键改变（例 3 既有氢键丢失也有增加，例 4、5、7 氢键丢失），5 例蛋白稳定性下降、1 例增强，见图 2、3。

3 讨论

目前已发现数百种参与新生儿癫痫的致病基因，早期行基因检测有助于疾病分型及个体化治疗 [9]。本研究共纳入 43 例新生儿遗传性癫痫患儿，占同期新生儿癫痫病例 20.3%。其中 83.7% 为核苷酸序列变异，共涉及 14 种癫痫致病基因，KCNQ2 最多见，SCN2A 次之，与既往报道一致 [3-4]。共发现既往未报道的 12 种核苷酸序列变异和 5 种 CNV，扩展了新生儿遗传性癫痫的基因谱。

43 例新生儿遗传性癫痫大多为足月、正常出生体重儿，其中 11 例遗传性变异患儿中，除 1 例常染色体隐性遗传外，仅 3 例有明确癫痫家族史，可能与外显不全有关 [10]。癫痫起病时间早，发作形式多样，以阵挛及强直发作为主，大多伴有自主神经症状，头颅 MRI 及 vEEG 无明显特征性改变，不同基因变异相关癫痫发作形式、头颅 MRI 和 vEEG 未见明显差异，与既往研究类似 [11-12]。KCNQ2 组患儿起病时间更早，中位起病时间为生后 2d，与 Kim 等 [13] 报道一致。Kuersten 等 [14-15] 报道 KCNQ2 变异相关癫痫中 46%～61% 为 SeLNE 表型，且超过 80% 的 SeLNE 患儿的致病基因为 KCNQ2[9]。本研究 KCNQ2 组中 54.2% 为 SeLNE，大部分经单联或二联药物可控制癫痫发作，43.5% 患儿死亡或发育迟缓。而非 KCNQ2 组仅 5.3% 为 SeLNE，多需三联或四联用药，84.6% 患儿死亡或发育迟缓。与其他基因变异相比，KCNQ2 所致新生儿癫痫中 SeLNE 表型所占比例较高，不良预后比例较低。但由于非 KCNQ2 组致病基因种类多、表型复杂，且总体样本量少，后续研究将扩大样本量以进行验证。

研究表明，KCNQ2 基因的变异特点与临床表型具有关联性，但不同研究中 KCNQ2 变异类型及位点分布存在一定差异。KCNQ2-SeLNE 以截短变异和 S2-S3 胞内区域的错义变异最常见 [14]，变异来源多见于家族遗传 [16]。而 KCNQ2-DEE 通常为新发错义变异，主要分布在电压传感器 S4、离子通道孔区 H5、C 端近端区和钙调蛋白结合的 B 螺旋区等重要蛋白结构域上 [16-17]。本研究中 KCNQ2 -SeLNE 以截短变异（6/10）为主，可能与截短变异导致功能丧失引起的单倍体剂量不足有关 [18]，变异位点主要分布在 C 末端（7/10）。KCNQ2-DEE 以新发错义变异为主（7/9），可能与错义变异导致显性负效应或功能增强对钾离子通道功能造成严重损害有关 [18]，变异位点大多分布在 S4、S6 及邻近区域、B 螺旋区（5/9）。其中 2 例死亡病例均为新发错义变异，其中例 5 变异位于电压传感器 S4 区域，例 3 变异位于 C 末端。结果显示，KCNQ2 新发、错义及重要结构域的变异可能与 DEE 表型相关，可进一步积累样本进行观察。

还有学者认为 KCNQ2 表型与变异所在蛋白二、三级结构相关 [19-20]。本研究通过预测 11 例错义变异蛋白结构发现，7 例 DEE 中 6 例蛋白二级结构改变、仅 1 例无变化，而变异前后氢键及蛋白稳定性变化尚未发现与表型具有明显相关性。据此推测 KCNQ2 蛋白二级结构改变可能与 DEE 表型相关，但由于算法用于蛋白结构预测时易受训练数据局限且依赖多序列比对，难以捕捉动态构象与功能变化，泛化能力受限，不能除外蛋白预测误差的可能 [21]，加之样本量少，还需进一步的实验验证。

此外，KCNQ2 相关癫痫表型轻重程度也可受嵌合现象、遗传背景差异、表观遗传学修饰等因素影响 [22]。例 11 虽为位于孔区的新发错义变异，但是临床表型为相对预后良好的 SeLNE，可能与其携带 48% 嵌合变异相关。即使 KCNQ2 变异来源、类型及编码蛋白结构域位置均相同，也可出现不同临床表型 [23]。例 10、14 均为 B 螺旋区新生错义变异，但是表型存在明显差异，分别为 DEE 和 SeLNE。

非 KCNQ2 组中多数为离子通道相关基因，包括 SCN2A、KCNT1 等电压门控离子通道及 GRIN2D、GABRG2 等配体门控通道。SCN2A 变异在新生儿遗传性癫痫病因中仅次于 KCNQ2[4]，其表型谱广，新发变异表型重，常伴生长发育落后 [24]。本研究中 3 例 SCN2A 新发变异均为 DEE 表型，2 例死亡。既往报道 GRIN2D 基因变异均导致药物难治性癫痫，伴有不同程度的智力障碍/发育迟滞 [25]。例 25 为 GRIN2D 新发错义变异，表现为顽固性癫痫性脑病，2 月龄死亡。另外，非 KCNQ2 组还包括信号转导、代谢途径等相关基因变异，如 PCS1、HSD17B4 等。本研究中 2 例 PCS1 变异相关 SHMS 综合征，癫痫发作虽被控制，但均伴有全面性发育迟缓。柳艳丽等 [26] 报道，新生儿出现肌张力低下、难治性癫痫，伴有外观畸形时, 应考虑到 DBPD，并及时完善基因检测。例 41 为 HSD17B4 相关 DBPD，除癫痫发作外，还伴有肌张力低下、听力受损、隐睾和足内翻等表现，6 月龄死亡。ANK2 变异通常与心脏节律异常有关，癫痫表型容易被忽视，Yoon 等 [27] 报道其错义变异与心血管表型相关，而功能丧失型变异与中枢神经系统表型相关。例 39 为 ANK2 移码变异（SeLNE 表型），新生儿期 vEEG 提示阵挛发作，应用苯巴比妥及左乙拉西坦治疗，末次发作时间为生后 62 天，随访至 8 月龄尚未发现心血管相关疾病，需继续随访关注。

综上，新生儿遗传性癫痫中 KCNQ2 基因变异最多见。与其他基因变异相比，KCNQ2 所致新生儿癫痫起病时间更早，不良预后比例较低，其中新发、错义和重要结构域的变异可能与 DEE 表型相关。本研究为单中心、回顾性研究，样本量小，部分病例缺乏随访信息或患儿随访年龄<1 岁，有可能遗漏进展中的表型，需扩大样本量和进行多中心研究进一步证实。