《Brain》SCN2A基因的遗传变化影响自闭症和癫痫

　　

已知SCN2A基因的遗传变化或变异是导致婴儿癫痫发作、自闭症谱系障碍和智力残疾，以及在行动、沟通、饮食和视力方面的广泛其他中度至重度损伤的原因。

这些疾病的严重程度可能因人而异，但很少有人知道SCN2A蛋白水平上发生了什么导致这些差异。

一项新的西北医学研究有助于解释SCN2A基因的变化如何影响儿童是否会患上自闭症或癫痫，癫痫患者癫痫发作的年龄以及儿童其他损伤的严重程度。

这项研究于4月24日发表在顶级神经学期刊《Brain》上。

这些发现将有助于更好地确定最适合进行新的精确治疗临床试验的患者，包括那些针对SCN2A基因本身的治疗。

钠离子通道分析

这项研究是西北大学的一个学术实验室和FamilieSCN2A基金会(一个由家长领导的罕见疾病倡导组织)之间的合作。SCN2A临床试验准备研究(SCN2A-CTRS)招募了来自世界各地的81个家庭，收集了详细的临床数据和信息，以确定他们的SCN2A变体。中位年龄为5.4岁。最小的年龄为1个月大，最大的29岁。

西北大学的研究小组广泛分析了每种SCN2A变异对钠通道的功能影响。神经细胞膜上的小通道，控制钠离子进入细胞并帮助大脑中的神经元正常工作。SCN2A基因的变异改变了钠离子通道的功能。根据个体的不同，通道可能过度活跃(钠离子更自由地流动)或完全不活跃(通道根本不工作)。有一些变体使通道以更复杂的方式工作。

该研究发现，SCN2A变异对钠通道功能的影响范围从过度活跃的通道到完全不活跃的通道。重要的是，儿童的临床状况随着对通道的功能影响而变化。过度活跃的通道通常与出生后第一周的癫痫发作有关。发作年龄越大，通道功能受损越常见。事实上，几乎所有没有癫痫发作的患者钠离子通道都完全失活。

其他疾病相关特征的严重程度也遵循这一梯度，受损最严重的患者(无法行走、交流、进食、使用他们的手)，癫痫发作的年龄最小，通道过度活跃。随着癫痫发作年龄的增加，通道变得不那么活跃，儿童严重的神经损伤往往不那么严重。共同通讯作者，西北大学范伯格医学院药理学主席Alfred George博士说:“我们之前知道SCN2A基因的遗传变化与癫痫发作有关，早在新生儿时期就开始了，一直持续到生命的最初几年。我们对这些关联的理解过于简单。我们的新研究阐明了SCN2A突变的功能后果、主要表型(癫痫患者的自闭症与癫痫和癫痫发作年龄)和儿童损伤的总体严重程度(活动能力等)之间的关系。”

研究结果挑战了普遍的理解

科学家们普遍认为，早发性癫痫只与钠通道过度活跃有关，而钠通道不活跃或不活跃与自闭症有关。然而，情况要复杂得多，在头三个月发病的早发儿童，没有过度活跃的频道。

George说:“这很重要，因为最适合过度活跃的SCN2A变异的新型精准药物可能对那些不活跃或不活跃的变异有害。”“仅仅依靠癫痫发作的年龄作为临床试验纳入风险的标准，包括不合适的患者。”

范伯格大学神经病学兼职教授、SCN2A-CTRS的首席研究员、该研究的共同作者Anne Berg博士强调，“在罕见遗传疾病的精准医学时代，家族基金会和美国国立卫生研究院资助的大型项目之间的这种合作是一种新的合作伙伴关系的典范，这种合作关系越来越多地被开发出来，为关键问题提供快速的答案，并为成功开发治疗严重神经发育障碍(如与SCN2A相关的疾病)的药物奠定基础。”

CTRS是由患者群体利益相关者推动的，它恰恰代表了最近美国食品和药物管理局以患者为中心的药物开发指导计划所鼓励的努力，该计划本身就是对《21世纪治愈法案》授权的回应。

费因伯格药理学研究助理教授Christopher Thompson是这项研究的第一作者之一。