NGHIÊN CỨU ĐỘT BIẾN GEN SCN1A Ở TRẺ HỘI CHỨNG DRAVET - TS.BS Lê Thị Khánh Vân

 Nhiều hội chứng động kinh khởi đầu hoặc có liên quan đến sốt co giật như: Hội chứng GEFS+ Generalized epilepsy with febrile seizures plus, Bệnh não giật cơ sớm Severe myoclonic epileps

NGHIÊN CỨU ĐỘT BIẾN GEN SCN1A

Ở TRẺ HỘI CHỨNG DRAVET

TS.BS Lê Thị Khánh Vân Trưởng khoa Thần Kinh- BV Nhi Đồng 2

ĐẶT VẤN ĐỀ

 Sốt co giật gặp trong 2-5% trẻ em và tỉ lệ động kinh ở trẻ sốt co giật

là 2-7% (dân số chung là 0,5-1%) Trong những trẻ sốt co giật có 25% là sốt co giật phức tạp và nhóm này có tỉ lệ liên quan động kinh cao gấp nhiều lần

 Nhiều hội chứng động kinh khởi đầu hoặc có liên quan đến sốt co giật như: Hội chứng GEFS+ (Generalized epilepsy with febrile seizures plus), Bệnh não giật cơ sớm (Severe myoclonic epilepsy of infancy-SMEI), ĐK thuỳ thái dương (do xơ teo hồi hải mã), Febrile infection-related epilepsy syndrome (FIRES)… Trong đó nặng nhất

là hội chứng Dravet

→ Nghiên cứu về những cơn co giật khi sốt ở trẻ em vẫn là một vấn

lớn trong thực hành lâm sàng nhi khoa, đặc biệt là thần kinh nhi

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

• TỔNG QUÁT:

SCN1A với biểu hiện lâm sàng trong hội chứng Dravet

• CHUYÊN BIỆT:

1 Đặc điểm dịch tễ, lâm sàng, điện não và hình ảnh học của hội chứng Dravet

2 Đột biến gen SCN1A

3 Mối liên quan giữa kiểu gen SCN1A và kiểu hình

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

HỘI CHỨNG

DRAVET

ĐẠI CƯƠNG

 Năm 1978 Charlotte Dravet, bác sĩ người Pháp, mô tả đầu tiên là Động kinh giật cơ nghiêm trọng ở trẻ nhỏ

(Severe myoclonic epilepsy of infancy- SMEI)

 Năm 1992 Dravet và cộng sự đổi tên thành Hội chứng Dravet sau khi ghi nhận những trường hợp SMEI không điển hình trong đó không có dạng giật cơ

Hội chứng Dravet là một trong những hội chứng ĐK

nghiêm trọng ở trẻ em, thường khởi phát trong năm đầu đời, có thể từ sơ sinh Tần suất 1/20.000-1/40.000 dân

TIÊU CHUẨN

CHẨN ĐOÁN

 Đặc trưng của hội chứng là có nhiều dạng cơn

động kinh khác nhau, co giật kéo dài và có

những cơn co giật toàn thể thường xuyên Có thể diễn tiến đến trạng thái động kinh

 Co giật đầu tiên thường liên quan với sốt Sau đó cơn giật cơ, cơn vắng ý thức, cơn cục bộ phức tạp

có thể xuất hiện liên quan đến sốt hoặc không

 Trong năm đầu đời trẻ phát triển tâm thần vận động bình thường Từ năm thứ hai trẻ thường bị ảnh

hưởng phát triển trí tuệ, suy giảm nhận thức, rối loạn hành vi, tăng động và tự kỷ

 Đến tuổi trưởng thành 15 % bệnh nhân tử vong

Nguyên nhân tử vong do đột tử liên quan đến động kinh (SUDEP), trạng thái động kinh hoặc tai nạn do cơn động kinh

 Chẩn đoán hình ảnh học MRI thường bình thường

 Điện não đồ: Hình ảnh gai sóng

TIÊU CHUẨN

CHẨN ĐOÁN (tt)

Routine EEG showing background of bilateral diffuse slow activity at 3–

5 Hz, and very rare low amplitude sharp waves/spikes, more apparent in frontal regions, right > left (A, bipolar montage)

HỘI CHỨNG DRAVET KHÔNG ĐIỂN HÌNH (SMEB)

1 Không có giật cơ nhưng hội đủ mọi tiêu chuẩn khác của SMEI

2 Có đầy đủ đặc điểm của SMEI nhưng không có gai-sóng toàn thể trên EEG

3 Thiếu > 1 đặc điểm của SMEI: không có gai-sóng toàn thể trên EEG, phát triển bình thường

4 Diễn tiến bệnh đặc trưng của SMEI nhưng chỉ bị dạng co giật toàn thể

ĐỘT BIẾN GEN TRONG ĐK

• Đột biến gen là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến bệnh động kinh vô căn

(Simon.,2011)

• Có nhiều dạng ĐK khác nhau có yếu tố di truyền

trong gia đình được chứng minh (Li.,2012)

• Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hơn 700 gen có thể đóng vai trò trong căn bệnh này gồm đột biến đa

gen và gần đây là đơn gen

• Đại số gen gây ra bệnh ĐK là những gen mã hóa kênh ion (Natri, Kali, Canxi, Chlore) và các thụ thể của chất dẫn truyền thần kinh như Acetylcholine hay GABA

( Noebel.,2003, Poduri and Lowenstein.,2011, Kearney.,2012)

hoạt động thần kinh nên đột biến gen mã hóa kênh Na+ gây hậu quả lên hoạt động thần kinh, là nguyên nhân

ĐỘT BIẾN GEN TRONG ĐK (tt)

ĐỘT BIẾN GEN TRONG ĐK (tt)

gen hay đột biến nhân đôi Đại đa số đột biến mang tính cá thể, chỉ một phần nhỏ di truyền trong gia đình

• Năm 1997, Scheffer phát hiện ra đột biến SCN1A trong 2 gia đình có hội chứng GEFS+

• Năm 2001, Peter De Jonghe và cộng sự phát hiện ra đột

biến SCN1A trong 7 bệnh nhân động kinh giật cơ nghiêm trọng ở trẻ nhỏ (SMEI - severe myoclonic epilepsy of

infancy)

KÊNH NATRI

• Các kênh Natri nhạy cảm hay đáp ứng điện áp đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động thần kinh, đặc biệt là trong khơi mào và dẫn truyền điện thế động

• Đột biến gen mã hóa kênh Natri là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra động kinh

• Kênh Na+ có tiểu đơn vị α là những protein lớn nằm trên màng tế bào, cấu tạo từ 2.000 aa gồm 4 phần cấu trúc

tương đồng (D I-IV), làm thay đổi điện thế trong và ngoài tế bào, có khả năng tạo lỗ để Na+ di chuyển xuyên màng

• Tiểu đơn vị α, trung tâm của kênh Natri, liên kết với tiểu

đơn vị β phụ trợ, có 4 loại tiểu đơn vị β đã được xác định

KÊNH NATRI (tt)

GEN SCN1A

 Các tiểu đơn vị α được mã hóa bởi các gen

đặt tên từ SCN1A đến SCN11A

• Di truyền NST thường gen trội

• Là kết quả của đột biến ngẫu nhiên – đột biến vị trí nối

(splice site), sai nghĩa (missence), mất gene

(deletion), đột biến cắt cụt (truncation)

ĐỘT BIẾN SCN1A

Venn diagram shows intersection (i.e., number of common

mutations) between SMEI, SMEB, and/or GEFS+ as indicated

Pie chart displaying various types

of mutations (in percentage)

known in SCN1A gene to be

KIỂU HÌNH

Những thể ĐK thường gặp với đột biến kênh Na+:

 Sốt co giật - Febrile seizure ( FS <1%)

 ĐK toàn thể với co giật khi sốt - General epilepsy with febrile seizure plus ( GEFS+ 6-7%)

 Hội chứng Dravet - Dravet syndrome (SMEI 70-80%)

 ĐK giật cơ giới hạn(Severe myoclonic epilepsy bordeline SMEB)

- ĐK kháng trị ở trẻ nhỏ với co giật toàn thể - Intractable

chilhood epilepsy with general tonic-clonic seizures

 ĐK với cơn co giật cục bộ nhiều ổ ở trẻ sơ sinh - Infantile partial seizures with varial foci

KIỂU HÌNH (tt)

Những thể ĐK ít gặp hơn:

astatic epilepsy)

 Các cơn co thắt tuổi thơ (hội chứng West - Infantile

spasms)

 Co giật bệnh lý não liên quan đến vaccine - Vaccine related

encephalopathy seizures

 Viêm não Rasmussen

(Osaka và cộng sự., 2007; Lossin., 2009; Akiyama và cộng sự.,2012, )

MỐI TƯƠNG QUAN KIỂU GEN- KIỂU HÌNH

• Kiểu đột biến: Các đột biến cắt cụt, đột biến vị trí nối, đột biến số lượng bản sao của gen thường dẫn đến co giật xảy ra sớm hơn và kiểu hình động kinh nghiêm trọng

hơn đột biến sai nghĩa

• Vị trí xảy ra đột biến sai nghĩa: Vùng hình thành lỗ trên màng có thể gây ra mức độ bệnh nặng hơn so với các đột biến nằm ngoài vùng hình thành lỗ

• Các đột biến cắt cụt và mất đoạn lớn hầu như gây ra kiểu hình Dravet điển hình

• Hầu hết kiểu hình GEFS+ bị gây ra bởi các đột biến sai nghĩa

• Mối tương quan kiểu gen - kiểu hình này đôi khi không nhất quán

MỐI TƯƠNG QUAN KIỂU GEN- KIỂU HÌNH (tt)

CÁC HỘI CHỨNG ĐỘNG KINH KHỞI ĐẦU VỚI SỐT CO GiẬT

• Generalized epilepsy with febrile seizures plus (GEFS+): Di truyền NST thường, nhiều kiểu hình Khởi phát 2-6 tuổi,

giảm lúc dậy thì Biểu hiện cơn co giật toàn thể, vắng ý

thức, giật cơ hoặc giật cơ mất đứng khi sốt hoặc không

• Severe myoclonic epilepsy of infancy (SMEI-HC Dravet)

• ĐK thuỳ thái dương (do xơ teo hồi hải mã)

• Febrile infection-related epilepsy syndrome (FIRES): Hội chứng động kinh đa ổ, kháng trị, tiến triển, rối loạn nhận

thức hành vi, không tổn thương não rõ

YẾU TỐ NGUY CƠ ĐK Ở TRẺ SỐT CO GiẬT

TIÊU CHUẨN CHẨN ĐOÁN HC DRAVET

• Khởi đầu: các cơn giật cơ xảy ra sớm, có thể từ sơ sinh, ở trẻ đang phát triển bình thường

• Những cơn co giật đầu tiên thường liên quan đến sốt, có thể diễn tiến thành trạng thái động kinh

• Các dạng cơn co giật khác: giật cơ, vắng ý thức, cơn cục bộ phức tạp xuất hiện sau đó ± sốt

• Co giật rất nhạy cảm với nhiệt độ

• Phát triển bình thường trong năm đầu đời

• Từ năm thứ hai: trẻ bị suy giảm nhận thức, rối loạn hành vi,

thường có các nét tự kỷ hoặc tăng động

• Điện não đồ: gai-sóng toàn thể

• MRI não: không tìm thấy bất thường

 Phenytoin, carbamazepine/oxcarbazepine, lamotrigine, sabril có

thể làm co giật trở nên nặng nề hơn và nên tránh sử dụng

 Các phương pháp điều trị động kinh kháng trị khác chưa được

chứng minh có tác dụng

Ý NGHĨA ĐỘT BIẾN GEN SCN1A

 Tiên lượng

 Điều trị

 Tư vấn di truyền

TIÊN LƯỢNG

 Tiên lượng hội chứng Dravet nhìn chung rất xấu, chẩn đoán và tối

ưu điều trị sớm có thể cải thiện một phần tình trạng động kinh và phát triển tâm thần vận động ở trẻ

 Tỷ lệ tử vong trong HC Dravet cao, khoảng 15% đến tuổi trưởng thành, gồm:

• Đột tử bất ngờ trong động kinh (SUDEP) 53%

• Trạng thái động kinh dẫn đến suy đa cơ quan 36%

• Nguyên nhân tai nạn và khác: 11%

(Masako., 2011; Dravet., 2011; Scheffer., 2012)

TƯ VẤN DI TRUYỀN

• Khoảng 5% -10% bệnh nhân Dravet có yếu tố di truyền, chủ yếu là dạng đột biến thể khảm, thuộc gia đình có tiền sử

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Thiết kế nghiên cứu:

Nghiên cứu mô tả hàng loạt ca

 Dân số nghiên cứu:

 Dân số mục tiêu: Bệnh nhi được chẩn đoán và điều trị ĐK tại

khoa Thần kinh Bệnh viện Nhi đồng 2

 Dân số chọn mẫu: Bệnh nhi được chẩn đoán và điều trị ĐK

tại khoa Thần kinh Bệnh viện Nhi đồng 2 từ tháng 1/2012 đến tháng 12/2014

TIÊU CHÍ CHỌN MẪU:

Tiêu chuẩn mô tả bởi Dravet và cộng sự (2002):

• Bệnh khởi phát trong năm đầu đời

• Cơn khởi đầu: cơn co giật toàn thể, giật nửa người hoặc giật nửa

người luân phiên

• Cơn giật cơ, cơn cục bộ xoay mắt xoay đầu hoặc vắng ý thức xuất hiện sau đó Co giật có thể xảy ra khi sốt hoặc không

• Co giật bị kích thích mạnh bởi sốt, nhất là ở giai đoạn khởi phát

• Phát triển bình thường trong năm đầu, sau đó chựng lại hoặc thoái lui

• EEG lúc đầu bình thường, sau đó có gai-sóng toàn thể

• Động kinh rất kháng thuốc

• Co giật thường >15 phút, có thể thành trạng thái ĐK

• MRI ban đầu không thấy bất thường

NỘI DUNG TIẾN HÀNH

Dravet, đánh giá mức độ co giật

mồi và đặt hàng tổng hợp mồi, giải trình tự và phân tích

của cả hai bố mẹ sẽ được phân tích

SCN1A với động kinh

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

 20 bệnh nhận đã được chẩn đoán HC Dravet dựa trên các tiêu chí lâm sàng, EEG, MRI não và làm xét nghiệm gen SCN1A

 Nghiên cứu cũng bao gồm các bệnh nhân SMEB trong

đó bệnh nhân thiếu một hoặc một số các tiêu chí trên

Danh sách tổng hợp nhóm 20 bệnh nhân nghiên cứu và

khái quát mức độ động kinh

Loại cơn Trạng thái ĐK ĐK rất kháng thuốc Đánh giá khái quát

mức độ ĐK Ghi chú thêm

SC01 (-) 4.5 GTCS, CP, MY, hemi (+) nhiều lần (+) Rất nặng Biến chứng bệnh não cấp

SC02 (-) 10 GTCS, CP, AB/Atypical AB (-) hoặc chỉ lần đầu (-), >1 năm không có cơn Nhẹ Đáp ứng Depakine

SC20 (-) 6 GTCS, CP, hemiclonic (-) hoặc 1 lần ? Trung bình

SC21 (-) 8 GTCS (-) (-) 2 năm không có cơn Trung bình Đáp ứng Keppra + Tegretol

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

1.TUỔI: - tuổi khởi phát trung bình: 7.3 tháng

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

3.1.TIỀN CĂN SẢN KHOA:

Không ghi nhận bất thường trong quá trình mang thai, quá trình chuyển dạ và sau sinh

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

• Đánh gía phát triển tâm thần-vận động ở trẻ được khảo sát qua 4 khía cạnh:

– Các động tác vận động

– Sự khéo léo kết hợp các động tác

– Phát triển về lời nói

– Quan hệ của trẻ với môi trường xung quanh

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

21%

11%

68%

5 CƠN ĐẦU TIÊN

Sốt + cơn cục bộ Sốt + co giật + TT ĐK Sốt + co giật toàn thể

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

6 CÁC CƠN CO GIẬT KHÔNG SỐT

40%

60%

CƠN GIẬT CƠ

Myoclonus Other

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

6 CÁC CƠN CO GIẬT KHÔNG SỐT

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

6 CÁC CƠN CO GIẬT KHÔNG SỐT

75%

25%

CƠN ĐỘNG KINH TOÀN THỂ

GTCS Other

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

50% 50%

7 TRẠNG THÁI ĐỘNG KINH

Có TTĐK Không có TT ĐK

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

53% 47%

8 EEG

Bình thường Sóng nhọn kịch phát

9 ĐẶC ĐIỂM MRI NÃO

TTĐK

1 CA

XƠ HỒI HẢI MÃ

1 CA

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM BỆNH NHÂN

10.3 ĐÁP ỨNG VỚI THUỐC CHỐNG ĐỘNG KINH

• Kháng trị

• Còn co giật mỗi khi sốt và thường khi thân nhiệt không cao

11.NGHIÊN CỨU ĐỘT BIẾN GEN

SCN1A

Giải trình

tự

• Phát hiện các đột biến nhỏ (điểm) (chiếm 70-80%)

MLPA

• Phát hiện các đột biến thêm/mất đoạn lớn đối với mỗi exon của SCN1A (chiếm khoảng 3-5% nguyên nhân

Whole exome sequencing

• Thực hiện cho các bệnh nhân không phát hiện được bất thường ở 2 bước trên nhằm phát hiện đột biến trên các gen

khác

11.1 GIẢI TRÌNH TỰ

• Giải trình tự toàn bộ 26 exon (6030 bp) và

50 bp mỗi đầu exon

• Quy trình:

Tách chiết DNA từ

máu trữ

trong EDTA

Chạy PCR

Tinh sạch sản phẩm PCR và giải trình

tự Sanger

Phân tích kết quả giải trình tự

Kết quả giải trình tự bệnh nhân SC01 (minh họa 1)

Kết quả giải trình tự bệnh nhân SC08 (minh họa 2)

Phản ứng nối

Phản ứng PCR

Điện di mao quản và phân tích kết quả

• Đang tiến hành

11.3 Whole exome sequencing

KẾT QUẢ PHÂN TÍCH GEN SCN1A BẰNG SEQUENCING VÀ MLPA TRÊN 2O

BỆNH NHÂN DRAVET

• 15 trên 20 bệnh nhân (75%) có phát hiện đột biến trên gen SCN1A

• 1 đột biến di truyền từ mẹ, 11 đột biến mới phát sinh (de novo) và 3 trường hợp không kiểm tra được trên bố mẹ

• 10 trong 15 đột biến chưa từng được công bố

SC01 Exon 24 - p4573 C>T ( R1525X) N/A SMEI (Kearney JA, 2006)

SC02 Exon 15 (2906 T>C), (p.L969P) De novo Novel

SC05 Exon 11 -c.1876 A>G(p.S626G) De novo CGE (Harkin LA 2007; Dravet 2009 )

SC06 (-)

SC07 Exon 12 - c.2134 C>T (p.R712>X) De novo SMEI (Ohmori I, 2002; Löfgren A, 2010…)

SC08 Exon 22 - c.4319 C>T (p.A1440V) De novo Novel

SC10 (-)

SC14 Exon 07 - c.1007 G>A(p.C336Y) De novo Novel

SC15 (-)

SC16 Exon 14 – c.2587 T>C (p.L863L) Di truyền từ mẹ Novel

SC17 Exon 4 –c 602 C>A (p.A201E) De novo Novel

SC18 Exon 21-c.4246 G>C (p.D1416H) N/A unknown (Löfgren A, De Jonghe P, 2010)

SC20 Exon22-c.4313 T>C (p.M1438T) De novo Novel

SC21 (-)

SC25 (-)

SC30 Exon 13 - c.2259 T>G (p.Y753X) N/A Novel

SC35 Whole exon 7 deletion De novo Novel

SC36 Exon15- c.2792G>A (p.R931H) De novo SMEI (Löfgren A, De Jonghe P, 2010)

SC41 Exon 24- c.4503delA (p.Thr1501fs) De novo Novel

Phân loại và đánh giá các đột biến phát hiện được

• 10 đột biến sai nghĩa (trong đó 5 thuộc vùng P và 1 là homozygous)

• 3 đột biến cắt cụt (truncation)

• 1 đột biến mất đoạn lớn

• 1 đột biến không rõ chức năng trên intron (cách exon 15 về phía thượng nguồn 30 nu)

• Mức độ đột biến, mức độ động kinh và mức độ chậm

phát triển không có sự tương quan chặt chẽ

BÀN LUẬN

hiện có thể có hay không sốt gây chẩn đoán nhầm ĐK cục bộ→điều trị không phù hợp, làm nặng thêm tình trạng bệnh

dụng là Clobazam và Stiripentol Tuy nhiên các thuốc này lại chưa có ở Việt Nam

dụng thuộc nhóm Bezodiazepine Vai trò của Barbiturate cần được nghiên cứu thêm

• Tuổi khởi phát sớm, giật cơ, trạng thái ĐK và kháng

thuốc trầm trọng thường đi chung với nhau

• Tỉ lệ đột biến gen SCN1A ở nhóm bệnh nhân nghiên cứu không khác so với thế giới (75%)

KẾT LUẬN

• Hội chứng Dravet: hội chứng động kinh nhạy sốt, kháng thuốc, dễ dẫn đến trạng thái động kinh, gây ảnh hưởng trầm trọng đến khả năng phát triển tâm thần vận động

• Có liên quan đến yếu tố di truyền, đặc biệt là đột biến gen SCN1A

• Chẩn đoán sớm, điều trị phù hợp là yếu tố quan

trọng giúp cải thiện tiên lượng bệnh