LGI1点突变在颞叶癫痫中的作用及机制研究

Autosomal Dominant Lateral Temporal Epilepsy (ADLTE) is a familial hereditary nervous system disease. ADLTE patients suffer from repeated seizures and have various drug’s efficacies. It is known that the mutations in leucine rich, glioma inactivated gene 1 (LGI1) are closely related to ADLTE, but the mechanisms of different LGI1 point mutations lead to ADLTE remain unclear. Secretary LGI1 has physiological functions, however our preliminary work showed that non-secretary LGI1W183R also exerts a role in regulating neuronal excitability. The present project will use patch clamp electrophysiology, biochemistry and molecular biology, virus injection, gene rapid replacement technology, and transgenic mice to investigate the functions of different LGI1 point mutations, including LGI1W183R, in regulating hippocampal neuronal excitability. Our research will promote the understanding of the pathogenesis of ADLTE and provide a theoretical basis for its therapeutic targets.

常染色体显性侧颞叶癫痫（Autosomal Dominant Lateral Temporal Epilepsy，ADLTE）是一类家族遗传性神经系统疾病。ADLTE患者人群症状不一、常反复发病、药物治疗个体差异大。已知富含亮氨酸的胶质瘤失活基因1（leucine rich, glioma inactivated gene 1，LGI1）的突变与ADLTE密切相关，但不同LGI1突变导致ADLTE的机制尚不明确。现有研究认为分泌型LGI1具有生理功能，但申请人前期研究发现不分泌型LGI1，如LGI1W183R，也可以调节神经元兴奋性。据此本项目将综合利用膜片钳电生理、生物化学和分子生物学、病毒定位注射、基因快速置换和基因模式小鼠等技术，研究LGI1W183R等多个LGI1点突变在调节海马神经元兴奋性中的作用，明确其在ADLTE中的致病机制，并寻找相应的治疗靶点。

常染色体显性侧颞叶癫痫（ADLTE）是一类由富含亮氨酸的胶质瘤失活基因1（LGI1）突变引起的遗传性疾病。现有研究认为LGI1蛋白可由兴奋性神经元、抑制性神经元和胶质细胞分泌。分泌型LGI1通过与突触前后ADAM22/ADAM23蛋白相互作用，可调节AMPA受体介导的谷氨酸递质传递。然而临床上已报道超过40种的LGI1点突变，其中超过一半是分泌抵抗型LGI1，目前仍不清楚这部分分泌抵抗型LGI1的致病机制。我们从一例ADLTE家系中鉴定出一个新的LGI1分泌抵抗型点突变，LGI1-W183R。通过侧脑室病毒注射，我们将该点突变特异性表达在LGI1缺失的椎体神经元中，通过膜片钳检测发现，LGI1-W183R可下调Kv1.1的功能从而增加神经元兴奋性和不规律性，并导致点突变小鼠癫痫易感性增加。通过靶向调节Kv1.1可以降低椎体神经元高兴奋性和动作电位发放不规律性，并有效缓解小鼠癫痫相关表型，延长其生存周期。通过上述研究，本项目揭示了一种全新的LGI1点突变导致ADLTE的机制，为临床实现ADLTE患者的精准化治疗提供了前期基础。