<i>HCN1</i>mutation spectrum: from neonatal epileptic encephalopathy to benign generalized epilepsy and beyond
Notice bibliographique
Résumé
Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channels control neuronal excitability and their dysfunction has been linked to epileptogenesis but few individuals with neurological disorders related to variants altering HCN channels have been reported so far. In 2014, we described five individuals with epileptic encephalopathy due to de novo HCN1 variants. To delineate HCN1-related disorders and investigate genotype-phenotype correlations further, we assembled a cohort of 33 unpublished patients with novel pathogenic or likely pathogenic variants: 19 probands carrying 14 different de novo mutations and four families with dominantly inherited variants segregating with epilepsy in 14 individuals, but not penetrant in six additional individuals. Sporadic patients had epilepsy with median onset at age 7 months and in 36% the first seizure occurred during a febrile illness. Overall, considering familial and sporadic patients, the predominant phenotypes were mild, including genetic generalized epilepsies and genetic epilepsy with febrile seizures plus (GEFS+) spectrum. About 20% manifested neonatal/infantile onset otherwise unclassified epileptic encephalopathy. The study also included eight patients with variants of unknown significance: one adopted patient had two HCN1 variants, four probands had intellectual disability without seizures, and three individuals had missense variants inherited from an asymptomatic parent. Of the 18 novel pathogenic missense variants identified, 12 were associated with severe phenotypes and clustered within or close to transmembrane domains, while variants segregating with milder phenotypes were located outside transmembrane domains, in the intracellular N- and C-terminal parts of the channel. Five recurrent variants were associated with similar phenotypes. Using whole-cell patch-clamp, we showed that the impact of 12 selected variants ranged from complete loss-of-function to significant shifts in activation kinetics and/or voltage dependence. Functional analysis of three different substitutions altering Gly391 revealed that these variants had different consequences on channel biophysical properties. The Gly391Asp variant, associated with the most severe, neonatal phenotype, also had the most severe impact on channel function. Molecular dynamics simulation on channel structure showed that homotetramers were not conducting ions because the permeation path was blocked by cation(s) strongly complexed to the Asp residue, whereas heterotetramers showed an instantaneous current component possibly linked to deformation of the channel pore. In conclusion, our results considerably expand the clinical spectrum related to HCN1 variants to include common generalized epilepsy phenotypes and further illustrate how HCN1 has a pivotal function in brain development and control of neuronal excitability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».