良性儿童癫痫伴中央颞区棘波中的一个新GRIN2A突变：功能改变及其对抗癫痫药物的反应

摘要

N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)，是一种配体门控离子通道，在大脑执行功能中发挥关键性作用。最近的研究报道，已经从癫痫患者中鉴定了越来越多的GRIN2A（编码NMDA受体的GluN2A亚基）基因突变。GRIN2A突变的临床表型包括癫痫-失语障碍和其他癫痫性脑病，这些癫痫在临床治疗中非常棘手。我们利用全外显子组测序技术，在一个没有语言和智力障碍，但伴中央颞区棘波的癫痫男孩身上鉴定了一个新的GRIN2A杂合突变(c.1341T＞A，p.N447K)。用丙戊酸钠和拉莫三嗪进行联合治疗后，癫痫再无发作。我们在转染的HEK细胞中进行了全细胞电压钳记录，发现该突变体引起NMDA受体功能的轻微增强，主要表现在药物诱发的峰值电流是野生型的1.2倍，谷氨酸激动效能是野生型的2倍，并且对镁离子抑制的敏感性降低。这种轻微的功能增强与较轻的临床表型相符，提示突变的功能后果与表型严重性之间有一定的相关性。进一步分析发现，残基N447置换成丙氨酸和谷氨酸（N447A和N447E）并不会导致NMDA受体功能的改变，提示位点突变导致功能改变具有残基选择性。这也部分说明GRIN2A各种突变体的功能后果的多样性。丙戊酸钠和拉莫三嗪以剂量依赖的方式抑制NMDA受体的最大电流，而左乙拉西坦对NMDA受体并没有明显的抑制作用。突变体对这几种抗癫痫药物的不同反应将有助于携带GRIN2A突变的癫痫患者的个体化药物治疗。

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致谢

摘要

缩略词表

1 引言

1．1 NMDA受体

1．2 NMDA受体在神经系统中的重要功能

1．3 NMDA受体与疾病的关系

1．4 NMDA受体与癫痫

1．5 NMDA受体亚基突变与人类遗传性癫痫

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

3 实验结果

3．1 GRIN2A基因杂合突变c．1341T>A，p．N447K的鉴定

3．2 GluN2A-N447K增大了药物诱发的NMDA受体电流

3．3 GluN2A-N447K增强了谷氨酸的激动效能

3．4 GluN2A-N447K降低了镁离子对NMDA受体的阻滞作用

3．5 GluN2A-N447K不影响锌离子对NMDA受体的负变构调节

3．6 GluN2A-N447K不影响NMDA受体的表面表达

3．7 N447突变位点氨基酸的性质影响NMDA受体的功能

3．8 N447K突变体对不同抗癫痫药物的反应不同

4 讨论

4．1 N447K突变的功能后果与癫痫临床表型的相关性

4．2 丙戊酸钠和拉莫三嗪可能通过抑制NMDA受体的功能治愈癫痫

4．3 癫痫相关的NMDA受体亚基突变的个体化治疗

5 结论

参考文献

人类癫痫中的NMDA受体亚基突变(综述)

作者简介及在读期间取得的科研成果