基于诱导多能干细胞技术的婴儿痉挛分子机制研究

iPS细胞是新近发现的诱导性多能干细胞，具有重要的应用前景。我们将从具有遗传性难治性婴儿痉挛患儿身上获取iPS 细胞来源的神经细胞，这些iPS 细胞分化的神经细胞具有癫痫患儿神经细胞的关键特征，分析这些细胞系对临床试验中药物的反应性，记录相应的动作电位，以鉴定哪些药物可以用于抑制癫痫发作，同时确定药物是否可以诱发这些细胞产生痫性样放电。同时采用iPS 细胞来研究遗传机制而再现癫痫细胞发育异常，探索癫痫的原因和放电发病机制。我们的研究目标是将iPS 细胞技术用于临床药物的神经毒性的筛选和癫痫治疗新药的发现，形成用于神经系统疾病诊断以及治疗的崭新的iPS 细胞技术平台。为了证实iPS 细胞检测方法的有效性，我们的药物筛选结果将直接用于检测该病人的药物反应，为形成婴儿痉挛的个体化治疗提供指导。

婴儿痉挛是一种特殊类型的癫痫性脑病，常伴随着严重的智能障碍。对常见的抗癫痫药物耐药，治疗效果差。遗传因素是婴儿痉挛重要的分子机制。目前，在欧美国家已经报道单基因罕见突变或者拷贝数变异是婴儿痉挛的致病原因，但在中国人群中婴儿痉挛的基因遗传谱尚未建立。课题的研究目的是利用来源于携带特定基因突变的多能诱导干细胞（iPSC）探讨婴儿痉挛的发病机制和治疗方法。. 本研究，建立了185例婴儿痉挛的研究队列，并进行了相关的病因学分析和振幅脑电分析。此外，利用编写的贝叶斯判别的简易程序，对于抗癫痫药物服药的依从性场景进行判别，并建立了延迟服药或漏服药的补救给药方案。课题组首次对48例中国婴儿痉挛患儿进行了全基因组拷贝数变异研究，发现了3个致病性拷贝异常，其中首次证实MBD5基因和HNRNPU 基因为中国婴儿痉挛相关候选基因。利用二代测序技术，建立了具有406个癫痫相关基因的目标基因测序芯片，对120例婴儿痉挛标本进行了测序分析，其中发现了20余个与婴儿痉挛相关的候选基因。婴儿痉挛相关的遗传分析结果为进一步多能干细胞研究奠定了基础。. 利用最新的无滋养层培养方法，课题组建立了CDKL5和STXBP1-iPS细胞平台，可进一步药物筛选和病因研究。同时，这些细胞株也会为公共研究提供平台。. 综述所述，以上研究结果达到了主要的预期结果，在中国人群中首次发现了婴儿痉挛的分子发病机制，建立婴儿痉挛研究队列，并建立了相关的多能干细胞平台，为进一步的研究奠定了坚定的基础。研究结果发表了1篇SCI论文和1篇EI论文，另外2篇SCI论文正在编辑审阅中。更重要的是，通过这个课题，我们培养了一支年轻的科研队伍，并与美国和其他国家建立了多方国际科研合作。 .