A型钾通道Kv4及其调节蛋白KChIP基因治疗获得性癫痫

近年已证实A型钾通道在调控神经元的兴奋性起重要作用，其功能降低或阻断可导致癫痫的发生发展。许多证据显示获得性癫痫中A型钾通道Kv4.2及其调控蛋白KChIP1的表达显著下降。因此调节钾通道功能有望成为治疗获得性癫痫的一个新策略。目前选择性的钾通道激动剂开发困难，而基因治疗的发展为之提供了新的方向。本研究拟利用病毒介导的方法在局部脑区导入钾通道及其调控蛋白基因以治疗癫痫。首先在体外培养神经元中导入Kv4.2和KChIP1基因，研究Kv4.2与KChIP1过量表达对神经元兴奋性的影响。其次，建立颞叶癫痫动物模型，立体定向局部转染癫痫放电的重要区域海马，观察钾通道表达的情况，研究Kv4.2与KChIP1表达增加对神经环路电兴奋性的影响，并评价钾通道基因治疗对癫痫发作的治疗效果。该研究将进一步阐明A型钾通道与神经元兴奋性调节的关系，并着重探讨A型钾通道基因治疗的可行性，为癫痫治疗开辟新的途径。

越来越多的证据证明A型钾通道在神经元的兴奋调节起重要作用，A型钾通道Kv4及其调控因子KChIP1与癫痫的神经元高兴奋性有关。本项目致力于研究KChIP1在神经元的兴奋性调控作用。通过构建KChIP1表达慢病毒载体转染原代培养的神经元。结果显示大部分神经元过表达KChIP1蛋白，利用膜片钳技术进行电生理记录，发现KChIP1过表达可抑制神经元的动作电位发放，KChIP1表达水平与A型钾电流峰值成正相关关系。进一步，我们将KChIP1慢病毒载体立体定位注射至癫痫大鼠海马CA3区，未发现癫痫发作的行为学改变，注射位点转染局限伴随细胞碎裂和组织结构破坏。在研究中期决定构建KChIP1转基因小鼠研究钾通道基因调控治疗癫痫的可能性。然而，建立成功的转基因小鼠在繁殖建系过程中意外原因死亡。虽然目前缺少钾通道基因治疗癫痫的证据，目前体外实验的结果提示KChIP1的转基因表达可通过上调A型钾通道电流抑制动作电位发放和降低神经元的兴奋性，是癫痫治疗的一个新靶点。