梁王综合症; LIWAS

LIANG-WANG 综合症

有证据表明梁王综合征(LIWAS)是由染色体 10q22 上编码 BK 钾通道的 KCNMA1 基因(600150)杂合突变引起的。

▼ 说明

梁王综合征(LIWAS)是一种从出生起就明显的多畸形综合征,表现出较大的表型变异性和严重程度。然而,所有患者都存在一定程度的神经功能障碍。受影响最严重的个体有严重的整体发育迟缓,智力发育受损,言语能力差或缺席,颅面畸形明显,内脏和结缔组织异常影响骨骼和血管。受影响最轻的个体没有癫痫发作、明显的畸形和内脏受累;他们因神经系统体征和症状而引起注意,包括发育迟缓、言语迟缓、斜视和/或共济失调。大约一半的患者脑部影像异常,特别是大脑和小脑萎缩以及胼胝体变薄,而另一半患者脑部影像正常(Liang et al., 2019总结)。

▼ 临床特征

Liang等人(2019)报告了3名无关的患者,年龄分别为3岁、12岁和21,患有严重的多系统疾病。患者在婴儿期出现整体发育迟缓、智力发育受损、言语能力差、行走迟缓伴共济失调或无法行走以及轴性肌张力低下。两名患者出现失神发作,脑部影像学显示仅 1 名患者出现小脑和大脑萎缩。所有患者均具有相似且显着的颅面粗糙异常,包括牙龈肥大、连裂、距距过远、睑裂下斜、鼻根宽、口角下倾、上唇薄、下唇外翻、舌头异常、额部血管瘤和斜视。一名患者还患有眼球震颤和喉软化症。这些患者还观察到明显的内脏异常,包括肠闭锁、扩张和旋转不良、动脉导管未闭、大中型动脉迂曲,其中 1 例患者存在主动脉瘤。两名患者的膀胱增大。X光片还显示骨异常,例如骨质增厚、肋骨异常、硬化和发育不良。3例患者均携带相同的KCNMA1基因错义突变(G375R;600160.0007),表明可能存在基因型/表型相关性。

临床变异性

Liang等人(2019)还发现了另外5名无关的患有较轻梁王综合征的患者。这些患者年龄均在10岁以下,患有发育迟缓,伴有言语迟缓、构音障碍或言语运用障碍,以及智力发育受损;受损程度最小的患者智商为 85。这组患者的其他罕见变异特征包括共济失调、震颤、远端手足异常以及轴向肌张力减退。仅1例患者(患者9)患有严重全身性癫痫伴癫痫持续状态,2例患者出现运动障碍:5号患者出现肌张力障碍,7号患者出现斜颈。3名患者脑部影像学异常。没有人患有内脏畸形或畸形面部特征,尽管其中一名患有距离过远,另一名患有斜视并伴有左侧感音神经性耳聋。

▼ 遗传

Liang等人(2019)在LIWAS患者中发现的KCNMA1基因杂合突变是从头发生的。

▼ 分子遗传学

在 8 名患有各种形式 LIWAS 的无关患者中,Liang 等人(2019)发现了影响 KCNMA1 基因中高度保守残基的从头杂合错义突变(参见例如 600150.0007-600150.0011)。这些突变是通过全外显子组或全基因组测序发现的,但在包括 gnomAD 在内的多个公共数据库中均未发现。突变发生在整个基因中,影响跨膜区域、孔区域以及 RCK1 或 RCK2 结构域。转染HEK293细胞的体外功能电生理表达研究表明,所有突变均导致BK钾电流丧失:大多数(S351Y、G356R、G375R和I663V)导致电流完全丧失,而其他突变(P805L和D984N)导致电流完全丧失。与野生型相比,导致蛋白质表达降低和/或通道电导率降低。Liang等人(2019)指出,KCNMA1基因不仅在神经组织中发挥作用,参与神经递质释放和膜复极化,而且还在破骨细胞和平滑肌中发挥作用,这可能解释了在某些神经组织中观察到的可变特征。病人。注意到其他关于表型略有不同的纯合截短突变的报道(CADEDS;617643),Liang et al.(2019)提出导致单倍剂量不足的截短变异和错义变异之间可能存在差异,错义变异可能会干扰其他子单元和结合蛋白,从而引起显性失活效应。

▼ 动物模型

Sausbier et al.(2004)通过靶向破坏Kcnma1基因培育出Bk -/- 小鼠。与野生型同窝小鼠相比,突变小鼠的预期寿命正常,但表现出明显的共济失调。非常年轻的 Bk -/- 小鼠体型较小,但在 12 周龄时,身长和体重变得正常。由于血管平滑肌缺乏 BK 通道,突变小鼠表现出中度血管功能障碍。与 BK 通道丧失相关的孤立神经功能障碍包括小脑功能障碍,表现为异常条件性眨眼反射、异常运动和明显的运动协调缺陷(可能是由于小脑学习缺陷所致)。在细胞水平上,由于去极化引起的动作电位机制失活,Bk -/- 小鼠小脑浦肯野神经元的自发活动显着减少。

Meredith et al.(2004)获得了近似正常孟德尔比率的Slo -/- 小鼠。Slo -/- 小鼠出生时比野生型小鼠小,但到 5 周龄时它们的体型恢复正常。Slo -/- 小鼠的所有器官均正常,但雄性和雌性 Slo -/- 小鼠的生育力均较差。与野生型相比,Slo -/- 小鼠表现出中度共济失调,并且运动表现、协调性和握力较弱。运动学习没有受到损害。Slo -/- 小鼠表现出排尿频率升高。Slo -/- 膀胱平滑肌缺乏电压激活的 BK 电流并显示出增强的收缩性。

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