目的:筛选多发性硬化症(MS)的关键基因,探讨其发病机制并寻找潜在的治疗靶点.方法:从基因芯片数据库(GEO)搜索MS在皮层的基因表达数据,并分析与正常皮层组织的差异表达基因(DEGs);利用DAVID在线软件对挑选出的DEGs进行GO富集分析.基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络,利用MCODE与Cytohubaa分析其关键基因簇并筛选出有交集的关键基因,最后在动物模型中加以验证.结果:共纳入两套MS基因芯片数据,选出有交集的DEGs 74个,其中上调基因2个,下调基因72个.DEGs GO富集分析发现钾离子跨膜转运等生物学过程与MS的发生发展相关.Cytoscape软件筛选出10个关键基因,从中选出Kcnc1、Kcnc2两个下调基因,并在小鼠EAE模型中得到验证.结论:利用生物信息学方法有效筛选出参与MS发生的Kcnc1、Kcnc2基因,为MS的治疗提供潜在的治疗靶点和策略.

离子通道在调节中枢神经系统兴奋性方面起着非常重要的作用.近年来研究发现,离子通道基因突变与很多原发性癫痫的发病高度相关.至今研究发现977个基因与癫痫相关,其中60个是离子通道基因.主要包括电压门控离子通道基因:钠离子通道(SCA1A、SCN1B、SCN2A等)、钾离子通道(KCNA2、KCNC1、KCNT1、KCNQ2、KCNQ3等)、氯离子通道(CLCN2等)及钙离子通道(CACNA1H、CACNA1A等)等;神经元递质受体门控通道基因:GABA受体(GABRA1、GABRB3、GABRD以及GABRG2等)、乙酰胆碱受体(CHRNA4、CHRNB2等)及其他门控通道及基因突变(HCN1、LGI1及PRRT2等).文中将重点综述近年来研究发现的离子通道基因突变与癫痫遗传学的相关性,以更好地辅助临床诊断及治疗.

目的 探讨房颤患者重要离子通道蛋白的mRNA组学改变及意义.方法 选择2012年1月至2015年1月北京世纪坛医院90例行房颤射频消融术患者,90名健康体检者作为健康对照组,房颤射频消融术中分别取冠状窦血和外周静脉血,使用mRNA芯片进行全基因组mRNA表达谱微阵列分析,Real-time PCR对血液和人心房组织主要离子通道基因mRNA表达差异结果进行验证.结果 房颤患者与健康对照组外周血全基因组mRNA表达比较,离子通道蛋白12种mRNA表达升高≥2.0倍,10种表达下降≥2.0倍.其中,K+通道基因KCNE4、KCND2、KCNN4明显下降,KCNA5下降11.54倍(P ＜0.01);KCNS3、KCNS1、KCNG1、KCNG7,以及Ca2+通道基因CACNA2D3明显升高.患者冠状窦血与自身外周血mRNA比较,12种离子通道蛋白mRNA表达差异≥2.0倍;与对照组外周血比较,7种离子通道蛋白mRNA表达差异≥2.0倍,其中KCNA5基因表达下调8.13倍.RT-PCR验证,其差异表达的趋势和程度与芯片结果一致.心肌组织RT-PCR结果发现,CACNA1C、KCNC3、KCNG1和KCNK7 mRNA在房颤患者较无房颤组表达上调(P＜0.05),其他离子通道mRNA表达均明显下调(P＜0.05),KCNA5下调最为明显.结论 房颤患者IKur通道KCNA5基因表达下调最为明显,更多的K+通道表达差异较为显著,所以K+通道重构可能在房颤电重构中起着主导或更为重要的作用.其他涉及神经内分泌调节、兴奋收缩偶联和基因表达等的离子通道与房颤的关系有待深入研究.

目的 总结进行性肌阵挛癫痫(PME)患儿的致病基因和临床表型特点.方法 采用横断面设计的方法,2014年1月至2018年10月前瞻性收集在北京大学第一医院儿科神经门诊及病房临床诊断为PME的患儿,共收集PME患儿26例,男11例、女15例.通过目的基因一代测序、靶向捕获二代测序癫痫基因检测包或家系全外显子组等方法,对患儿及其父母进行致病基因检测,并对患儿的基因型与表型特点进行分析.结果 26例PME患儿起病年龄为3月龄至15岁,临床特点包括肌阵挛、多种类型的癫痫发作和进行性神经功能倒退.明确致病基因的患儿15例,包括TPP1基因3例,NEU1、GBA、TBC1D24、KCNC1基因各2例,CLN6、MFSD8、ASAH1和ATN1基因各1例.4例患儿发现可能的致病基因,其中2例GOSR2基因复合杂合变异,1例KCTD7基因复合杂合变异,1例国际未报道的TARS基因复合杂合变异.7例患儿尚未明确致病基因.15例致病基因明确的患儿中,符合神经元蜡样质脂褐质沉积症(NCL)者5例,唾液酸沉积症、神经型戈谢病各2例,齿状核红核苍白球路易体萎缩症、脊肌萎缩症-进行性肌阵挛癫痫各1例.结论 PME包括一组具有遗传异质性的神经遗传病,明确PME的致病基因对判断预后及遗传咨询具有重要意义.

目的 探究电压门控钾通道亚基Kv3.4在口腔鳞状细胞癌(OSCC)中的表达,以及改变其表达水平后细胞生物学行为的改变,从而分析Kv3.4与OSCC发生发展的关联.方法 使用激光共聚焦显微镜检测Kv3.4在OSCC细胞系SCC3中的表达.使用脂质体转染小干扰RNA(siRNA-KCNC4),敲除OSCC细胞系SCC3中表达Kv3.4的KCNC4基因,使用qRT-PCR和Western blot验证Kv3.4表达水平改变.使用CCK-8、Transwell检测转染后SCC3细胞增殖和侵袭能力的变化.使用流式细胞仪检测转染后细胞凋亡和细胞周期的改变.使用Western blot检测细胞周期蛋白、侵袭相关蛋白表达水平变化.结果 Kv3.4在SCC3细胞株中广泛表达.转染siRNA-KCNC4后,Kv3.4表达水平降低,SCC3细胞的增殖和侵袭明显减少,凋亡增加,表明Kv3.4可能参与了OSCC的发生.实验结果表明,KCNC4基因敲除后细胞周期蛋白和基质金属蛋白酶9(MMP-9)表达下降,细胞周期G0/G1停滞.结论 Kv3.4与口腔鳞癌细胞的侵袭和增殖密切相关.

目的:通过生物信息学分析寻找甲基化促进精原细胞瘤进展的作用机制.方法:获取TCGA数据库精原细胞瘤数据,对Ⅱ期、Ⅲ期和Ⅰ期样本之间的差异甲基化位点、差异基因进行查找和关联分析,筛选精原细胞瘤Ⅱ期、Ⅲ期和Ⅰ期之间可能通过甲基化导致基因改变并影响精原细胞瘤的潜在机制.结果:分析显示KCNC1的表达与甲基化呈显著负相关,并显著影响精原细胞瘤患者的生存期.结论:利用生物信息学技术对不同分期的精原细胞瘤芯片数据分析,可发现高甲基化水平会导致基因KCNC1低表达,进而促进精原细胞瘤的进展,为靶向治疗精原细胞瘤提供精确方向.

目的 总结3例KCNC1基因突变导致进行性肌阵挛癫痫(PME)患儿的临床表型及基因型特点,并进行文献复习.方法 对2016年10月至2019年1月就诊于北京大学第一医院儿科的3例KCNC1基因突变患儿的临床特点和基因型特点进行分析,并对国际上已报道的25例KCNC1基因突变患者进行总结分析.结果 本研究中的3例患儿均为KCNC1基因新生变异,2例为c.959G＞A(p.Arg320His)变异,1例为c.1262C＞T (p.Ala421Val)变异.3例患儿临床特点均符合PME,癫痫发病年龄分别为3月龄、10岁和11岁;3例患儿均有肌阵挛发作,1例有全面强直阵挛发作(GTCS),2例有局灶性发作;3例患儿均有智力和/或运动发育落后.3例患儿脑电图均显示广泛性棘慢波或多棘慢波,2例有局灶性放电.头颅影像学均无异常.末次随访年龄分别为3岁、13岁和12岁.截至2019年3月,国际上已报道25例KCNC1基因突变患者,加上本研究3例共28例患者,其中25例临床诊断符合PME,基因检测结果为位于跨膜区的p.Arg320His变异24例;位于跨膜区的p.Ala421Val变异1例;另3例患者仅有智力运动发育落后,无癫痫发作,该3例患者均为位于胞内区的p.Arg339X变异.28例患者中,获得头颅影像学资料16例,其中小脑萎缩12例,正常4例.28例患者中,智力发育落后18例,运动发育落后或倒退27例,其中9例丧失独立行走能力.10例患者报道时超过30岁,仅1例患者在63岁因肺炎及呼吸衰竭死亡.结论 KCNC1基因突变主要导致PME表型,少数可仅表现为智力运动发育落后;p.Arg320His为KCNC1基因最常见的变异类型.不同结构区域的变异导致的临床表型存在差异,位于跨膜区的变异可导致更严重的临床表型.本研究中3例KCNC1基因突变患儿为国内首次报道.

对遵义医科大学第一附属医院儿科病房收治的1例KCNC1基因新生突变( c. 1262C＞T)所致早发肌阵挛伴全面性发育落后的进行性肌阵挛癫痫( PME)患儿的临床资料行回顾性分析.患儿,女,9岁,起病早、症状重,4个月大时出现频繁肌阵挛发作,随年龄增长出现明显的共济失调,且自幼发育全面落后.脑电图显示醒睡期多量棘慢波节律中﹣长程阵发,可见频繁肌阵挛发作.基因检测发现 KCNC1 基因新生错义突变(c. 1262C＞T).说明KCNC1基因新发突变可能引起早发性PME伴全面性发育落后,提示对于早期起病的肌阵挛癫痫伴有全面性发育落后的患儿,需注意钾通道基因的检查.

目的 通过筛选内耳突触调控基因,探索老年性聋发生过程中突触损伤特点.方法 利用转录组测序技术检测成年组(4周)和老年组(40周)C57BL/6J小鼠内耳基底膜,筛选差异表达基因(differentially expression genes,DEGs).分析DEGs基因本体(G0)功能富集,京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集情况,并筛选突触调控差异基因,最后利用实时荧光定量PCR及免疫荧光染色验证结果.结果 共筛选出3 267个DEGs,其中下调1 521个,上调1 746个(FC≥1.5,P＜O.05).功能富集显示,下调基因主要参与电压门控离子通道活性调控和突触调控,上调基因主要参与免疫调控.筛选出突触调控基因64个,其中6个钾通道基因Kcnq2,Kcnk3,Kcnmb4,Kcnk9,Kcnh5,Kcnc2富集度最高.qRT-PCR验证了6个调控突触的钾通道基因在不同年龄组内耳的差异表达;免疫荧光显示KCNQ2、KCNMB4在老年鼠内耳表达明显下降.结论 筛选了老年性聋突触调控基因,其中6个钾通道基因表达明显下降,可能是导致老年性聋突触改变的重要因素.

进行性肌阵挛癫痫(PME)是一组临床表现相似、具有遗传异质性的癫痫综合征.PME相关突变基因与导致溶酶体、线粒体功能的异常相关.近年来发现钾离子通道基因突变也是PME致病的重要基因.目前为止报道PME的钾离子通道突变相关的基因有KCNC1、KCTD7、KCNA2,其导致的临床表现有共性又有异质性.本文讨论综述了钾离子通道基因突变相关PME的患者临床表现、遗传学、流行病学的特点,旨在为临床提供信息便于诊断.