癲癇是一種導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作的腦部疾病。

據(jù)世界衛(wèi)生組織稱，它是最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一，影響著全球約 5000 萬人。 2023年，有近45萬名兒童被診斷出患有這種疾病。

弗吉尼亞理工大學(xué)VTC 弗拉林生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員正在探索在患有嚴(yán)重癲癇癥的兒童中發(fā)現(xiàn)的基因變異如何對(duì)神經(jīng)元產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致大腦中的異常電活動(dòng)和復(fù)發(fā)性癲癇發(fā)作。

國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家神經(jīng)疾病和中風(fēng)研究所最近提供了兩項(xiàng)總計(jì) 240 萬美元的資助， 馬修·韋斯頓(Matthew Weston) 領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家 將使用表達(dá)這些癲癇相關(guān)基因變異的小鼠模型來了解它們?nèi)绾胃淖兩窠?jīng)元行為以引起癲癇發(fā)作。

Weston 實(shí)驗(yàn)室對(duì)一種名為 KCNT1 的基因特別感興趣。 DNA 的這個(gè)特定片段攜帶一種蛋白質(zhì)的指令，該蛋白質(zhì)形成離子通道，其作用就像嵌入神經(jīng)元膜中的一個(gè)小門，控制鉀離子的流動(dòng)。

弗拉林生物醫(yī)學(xué)研究所副教授韋斯頓表示，這種流動(dòng)對(duì)于幫助神經(jīng)元正常通訊和調(diào)節(jié)大腦電活動(dòng)至關(guān)重要。

該基因的變化會(huì)影響正常的神經(jīng)系統(tǒng)功能，并可能通過引起神經(jīng)元電穩(wěn)定性失調(diào)而導(dǎo)致癲癇發(fā)作，這種失調(diào)可以傳播到整個(gè)大腦區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。 Weston 團(tuán)隊(duì)的早期研究檢查了 KCNT1 基因異常對(duì)神經(jīng)元興奮性的影響，表明它們與癲癇的潛在聯(lián)系。

“我們正在使用具有完全相同的 KCNT1 突變的小鼠模型，這些突變會(huì)導(dǎo)致兒童嚴(yán)重且無法治療的癲癇癥，”韋斯頓說，他也是弗吉尼亞理工大學(xué)理學(xué)院神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的副教授 。“通過仔細(xì)檢查這些模型，我們希望找到一條治療干預(yù)的途徑。”

韋斯頓正在與哥倫比亞大學(xué)基因組醫(yī)學(xué)研究所遺傳學(xué)與發(fā)育教授韋恩弗蘭克爾合作。 Frankel 最近為這項(xiàng)研究設(shè)計(jì)了新的研究模型：一個(gè)模型在所有神經(jīng)元中都存在 KCNT1 基因突變，另一個(gè)模型允許 KCNT1 基因突變僅在神經(jīng)元亞群中表達(dá)，以識(shí)別哪些神經(jīng)元類型對(duì)疾病最重要。

通過觀察這些模型大腦中的神經(jīng)元，Weston 旨在揭示 KCNT1 突變引起的神經(jīng)元功能改變的新視角，從而導(dǎo)致興奮性增強(qiáng)和癲癇發(fā)作。更重要的是，他希望找出最容易受到這些變化影響的神經(jīng)元類型，從而有可能指導(dǎo)創(chuàng)新治療策略的開發(fā)。

“通過這些模型，我們希望找到該疾病的新機(jī)制并指出新的療法，”韋斯頓說。

Weston 是KCNT1 癲癇基金會(huì)的科學(xué)顧問委員會(huì)成員 ，該基金會(huì)支持研究和藥物開發(fā)，最終目標(biāo)是找到 KCNT1 相關(guān)癲癇的最終治愈方法。

艾米·肖爾 (Amy Shore) 是韋斯頓實(shí)驗(yàn)室的一名研究科學(xué)家，她從與基金會(huì)的聯(lián)系中找到了靈感。

她說：“與家長(zhǎng)互動(dòng)，聆聽有關(guān)這種疾病對(duì)孩子及其日常生活造成的破壞的故事，激勵(lì)我們集中精力，盡最大努力尋找可以轉(zhuǎn)化為希望的答案。”