手术治疗的成人颞叶癫痫中的罕见遗传变异:一项外显子组测序研究

Rare genetic variation in adults with surgically treated temporal lobe epilepsy: An exome sequencing study

作者信息Antonia P Pirker, Margot Ernst, Matias Wagner, Silvia B Bonelli, Karin Trimmel, Judith Jud, Elisabeth Graf, Christian Dorfer, Karl Rössler, Susanne Aull-Watschinger, Ekaterina Pataraia, Fritz Zimprich, Martin Krenn
PMID42663412
发布时间2026-08-28
DOI10.1002/epi4.70350

实验完整度

中

该研究为外显子组测序分析,包含CNV检测和计算机模拟功能预测,但缺乏体外或体内功能验证实验,且未对候选变异进行共分离分析。

主要模型

45名经手术治疗的成人颞叶癫痫患者队列

重点核对

队列为45名经癫痫手术的TLE患者,选择标准包括TLE诊断、手术史、至少1年术后结局随访,排除获得性结构异常和中重度智力障碍 外显子组测序采用Twist Human Exome 2.0 Plus Comprehensive Exome Spike-in and Mitochondrial Panel,在Illumina NovaSeq6000平台进行 诊断性分析采用表型过滤和MAF过滤(显性<0.01%,隐性<0.1%),ACMG标准进行变异分类 探索性分析筛选45个常见癫痫基因中的罕见错义变异(gnomAD MAF<0.01%),要求AlphaMissense>0.564且REVEL>0.644 对2个候选变异(KCNT1 c.2945C>T, p.Ser982Phe和SLC2A1 c.1123T>A, p.Phe375Ile)进行了AlphaFold和实验结构分析

摘要

目的:确定经手术治疗的成人颞叶癫痫(TLE)中单基因变异和致病性拷贝数变异(CNV)的频率。方法:我们对45名既往接受过癫痫手术的成人TLE患者进行了外显子组测序(ES),包括CNV分析。进行了诊断性全外显子组分析,以识别与癫痫相关的(可能)致病性变异。在探索性方法中,我们基于AlphaMissense和REVEL的计算机模拟预测,筛选了45个常见癫痫基因的列表中的罕见有害变异。结果:在该队列中未发现高外显率的单基因变异。在两名个体中检测到致病性CNV,占队列的4.4%:一例手术应答者中的16p13.11缺失和一例手术无应答者中的22q11.2重复。这两种CNV均以外显率降低和广泛的表型变异为特征。此外,我们在癫痫相关基因KCNT1和SLC2A1中识别出两个预测有害的错义变异,两者均在手术无应答者中检测到。计算机模拟分析(包括结构证据)提示对蛋白质功能有潜在影响;然而,其临床意义仍不确定。意义:单基因病因在接受手术治疗的成人TLE中极为罕见,而CNV可能在一小部分患者中促成疾病易感性。我们的发现与先前报告一致,表明术前基因检测的诊断率低,并进一步支持TLE主要呈多基因结构的观点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在经手术治疗的成人颞叶癫痫患者中,单基因变异和致病性拷贝数变异的发生频率及其对术后结局的影响是什么?
核心机制
本研究未发现高外显率单基因变异,但在2例(4.4%)患者中检测到致病性CNV(16p13.11缺失和22q11.2重复),这两种CNV均表现为降低的外显率和广泛的表型变异性,提示其可能增加癫痫易感性。
主要证据
基于45例经手术治疗TLE患者的外显子组测序和CNV分析,发现2例致病性CNVs,以及2个预测有害的错义VUS(KCNT1和SLC2A1),但缺乏功能验证,临床意义不确定。
研究意义
研究表明,在高度选择的成人TLE手术人群中,常规基因检测的诊断率可能较低,分子发现应谨慎解读,并需在多学科个体化讨论的背景下进行。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者选择与队列特征分析

建立经手术治疗的成人TLE患者队列,并收集临床特征、组织病理和术后结局数据。

从518例接受切除性癫痫手术的患者中筛选出45例符合标准且有DNA样本的TLE患者,记录人口学、MRI、EEG、手术方式、组织病理和ILAE结局等临床信息。

2

外显子组测序与CNV分析

检测队列中是否存在高外显率单基因变异和致病性CNV。

提取白细胞DNA,进行单例外显子组测序,使用ExomeDepth和Pindel检测CNVs。诊断性外显子组分析基于OMIM表型过滤和MAF过滤,按ACMG标准分类变异。

3

探索性基因集分析

筛查45个常见癫痫单基因中是否存在稀有且有预测有害影响的错义变异。

对45个常见癫痫基因进行筛查,要求gnomAD MAF<0.01%,AlphaMissense>0.564且REVEL>0.644,以获得预测有害的错义变异。

4

候选变异的计算机模拟表征

评估两个错义VUS(KCNT1和SLC2A1)的潜在蛋白质结构影响。

使用AlphaFold预测蛋白质结构,并分析实验结构(PDB ID 8HIR, 8HKF, 6THA),评估变异对结构稳定性和功能的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Twist Human Exome 2.0 Plus Comprehensive Exome Spike-in and Mitochondrial PanelTwist Bioscience--
Illumina NovaSeq6000 测序仪Illumina--
AlphaFold蛋白质结构数据库----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者队列
纳入标准:TLE诊断、手术史、至少1年随访;排除获得性结构异常和中重度智力障碍。45例患者
阅读提示:2.1患者选择
外显子组测序
DNA提取自白细胞;使用Twist Human Exome 2.0 Plus 面板;Illumina NovaSeq6000平台;CNV检测使用ExomeDepth和Pindel。
阅读提示:2.2外显子组测序流程
变异筛选
诊断分析:OMIM表型过滤,MAF<0.01%(显性),<0.1%(隐性),ACMG分类。探索分析:45基因列表,MAF<0.01%,AlphaMissense>0.564,REVEL>0.644。
阅读提示:2.3诊断性全外显子组分析;2.4探索性基因集分析
计算机模拟表征
使用AlphaFold结构模型和实验结构(PDB ID: 8HIR, 8HKF, 6THA)进行结构分析;pLDDT评分。
阅读提示:2.5计算机模拟表征;图1
结局评估
术后结局采用ILAE分类,随访≥1年;手术应答定义为ILAE 1a或1。
阅读提示:表1;3.1基线队列特征