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第一部分，颞叶癫痫的遗传易感性研究
研究背景
癫痫是中枢神经系统的常见病及多发病之一，以反复自发地癫痫发作为特征，引起一系列躯体及社会心理问题。其中，颞叶癫痫(temporal lobe epilepsy,TLE)是局灶性癫痫中最常见的类型，也是难治性癫痫中最常见的综合征类型。TLE作为一种复杂性疾病，受环境与遗传因素的共同影响。遗传变异通过影响痫样放电的易感性、临床内表型特异性及抗癫痫药物的反应性及耐药性等多个方面在TLE发生、发展及预后中发挥重要的作用。候选基因关联研究发现了某些神经系统特异基因上的常见变异与TLE的发生相关，但研究结果不尽一致。本文应用病例对照的研究方法，以5-羟色胺转运体(serotonin transporter,5-HTT)基因、大电导钙离子激活钾离子通道M亚家族β4亚基(potassium large conductance calcium-activated channel，subfamily M，betamemeber,KCNMB4)基因、肉碱/γ-氨基丁酸转运体1(betaine/GABA transporter-1，BGT-1 or SLC6A12)基因、脑源性神经营养因子(brain derived neurophic factor,BDNF)基因为候选基因，分析基因多态性与中国汉族人群TLE的相关性，并对部分阳性位点在mRNA、蛋白水平及脑影像学三个方面进行功能验证。
研究方法
以中国汉族人群TLE患者和非癫痫对照受试者为研究对象，应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism，PCR-RFLP)方法、TaqMan(R)法检测5-HTT、KCNMB4、SLC6A12及BDNF基因上常见多态性。分析这些位点及构成的单倍型与TLE的相关性，并探讨基因型-表型关系。应用实时定量PCR(real-time PCR)法检测阳性位点对外周血单核细胞SLC6A12基因表达的影响。应用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测阳性位点对血浆BDNF含量的影响。应用头颅核磁共振（MRI）体素形态学分析(voxel-based morphometry，VBM)法检测BDNF上阳性位点对海马体积及海马对称性的影响。
研究结果
1、5-HTT基因多态性与TLE的相关性
在334例TLE患者和487例非癫痫对照受试者中，检测5-HTT基因功能区的3个多态性位点(5-HTTLPR，rs25531,5-HTTVNTR)，发现5-HTTVNTR位点的10次重复等位基因在TLE组的频率高于对照组频率(9.1％vs．6.1%，P=0.0187，OR=1.55，95%CI=1.07-2.26)。
2、KCNMB4基因多态性与TLE的相关性
在358例TLE患者和496例非癫痫对照受试者中，对KCNMB4基因上的4个标签SNPs(rs710665，rs11178214，rs9634299，rs7301967)进行分型。单位点分析未发现与TLE关联的SNP。这四个位点组成的单倍型C-C-G-T在TLE组的频率低于对照组频率(28.5%vs.33.6%，P=0.0258，OR=0.79，95%CI=0.64-0.98)，P值经Bonferroni多重比较校正后统计学差异消失。TLE按是否合并海马硬化进行分组，rs7301967-C等位基因在TLE伴有海马硬化亚组的频率高于非癫痫正常受试者(53.6%vs.45.2%,P=0.041,OR=1.41.95%CI=1.01-1.95).
3、SLC6A12基因多态性与TLE的相关性
在358例TLE患者和496例非癫痫对照受试者中，对SLC6A12基因上的4个标签SNPs(rs542736，rs2284329，rs216243，rs9783494)和1个功能区SNP(rs557881)进行分型。单位点分析未发现与TLE关联的SNP。单倍型分析提示rs542736位点与rs557881位点之间的联合作用与TLE相关，即在rs557881的AA基因型携带者中，rs542736的G等位基因与TLE及热性惊厥相关(P=6.6×10-5，0.012)，并可影响SLC6A12基因表达(P=1.08×10-8)，而在rs557881的GG基因携带者中rs542736的G等位基因的作用消失。
4、BDNF基因多态性与TLE的相关性
在360例TLE患者和501例非癫痫对照受试者中，BDNF基因的功能位点rs6265-A等位基因在TLE组的频率显著低于对照组频率(42.8%vs.49.6%，P=0.005，OR=0.76，95%CI=0.63-0.92)。临床表型分析发现rs6265与热性惊厥及海马硬化的发生相关(P=0.003，0.029)。
在17例TLE患者和101例对照中分析血浆BDNF分泌水平，结果显示TLE组血浆BDNF水平显著高于对照组（P=4.71×10-7），但未发现rs6265不周基因型间血浆BNDF分泌水平存在差异。
在12例伴有海马硬化TLE患者、17例不伴有单侧海马硬化TLE患者和29例对照中进行海马体积的测定，比较海马非对称性指数，结果表明海马硬化患者存在明显的海马对称性降低(P=2.85×10-5)，但未发现rs6265对海马对称性的影响。
研究结论
本研究提示5-HTT、SLC6A12、BDNF基因是中国汉族人群TLE的易感基因；而KCNMB4基因对TLE的易感性贡献较小。
第二部分，发作性运动源性手足舞蹈徐动症致病基因突变筛查
研究背景
发作性运动源性手足舞蹈徐动症(paroxysmal kinesigenic choreoathetosis，PKC)是一种罕见的发作性神经系统疾病，具有突然动作诱发、发作期间意识清醒等特点，临床表现为反复发作的肌张力障碍、舞蹈手足徐动等不自主运动，多为常染色体显性遗传。本实验室前期收集了4个PKC家系，将致病基因定位在16号染色体着丝粒附近(16p11.2-q12.1)。此区域为PKC的热点区域，但致病基因仍未被发现。新一代测序技术(next-generation sequencing，NGS)具有高通量快速准确测序的特点，已成为识别遗传性疾病致病突变的有效手段。本研究利用NGS技术筛查PKC的致病基因。
研究方法
从前期收集的4个家系中选择5例PKC患者和1例正常对照（未携带风险单倍型），应用NimbleGen目标区域捕获芯片富集定位区域30Mb序列，并通过Illumina HiSeq 2000平台进行测序。随后，应用Sanger测序法验证NGS结果，并对29例PKC散发患者进行突变筛查。
研究结果
利用NGS技术，每位家系患者中发现55个基因上的149～160种非同义变异、选择性剪接变异及编码区插入/缺失变异(NS/SS/I)。通过与dbSNP129数据库、千人基因组计划数据库及1例正常对照的测序结果进行过滤后，在2个家系中鉴定出富含脯氨酸跨膜蛋白2基因（proline-rich transmembrane protein 2，PRRT2）上2个杂合插入移码突变(c.369dupG and c.649dupC)，引起氨基酸肽链截短(p.S124VfsX10 and p.R217PfsX8)。
Sanger法测序验证了以上结果并在1个家系中发现PRRT2基因的杂合错义突变(c.859G/A，p.A287T)。随后，在29例散发患者中，发现10例携带PRRT2基因突变，其中6例为c.649dupC突变。本研究共发现PRRT2基因的7种突变，建立了PKC的突变谱。
研究结论
PRRT2基因杂合突变可引起PKC的发生。除此以外，仍有部分患者未发现PRRT2基因突变，表明PKC具有遗传异质性。