Die Rolle von SLC2A1 und PRRT2 bei idiopathisch fokalen Epilepsien mit zentrotemporalen Spikes

Abstract

Die Rolando Epilepsie (RE) ist die häufigste Epilepsie der Kindheit. Das Leitsymptom sind sensomotorische Herdanfälle mit und ohne Generalisation. Elektroenzephalo-graphisch finden sich regelhaft zentrotemporal fokale und multifokale sharp waves (sog. Rolando-Spikes). Bei atypischen Formen der Rolando Epilepsien (ARE) treten zusätzliche Anfallstypen wie z.B. atypische Absencen und myoklonisch-astatische Anfälle auf. In der Pathogenese spielen genetische Dispositionen eine dominierende Rolle. Daher werden RE und ARE als idiopathisch (syn. genetische) fokalen Epilepsien mit zentrotemporalen Spikes bezeichnet. Ein wichtiger gemeinsamer genetischer Risikofaktor in der Ätiopathogenese stellen Mutationen in GRIN2A dar. Die komplexe Pathogenese dieser Epilepsieformen ist jedoch bis heute unbekannt. Anfallssemiologien der ARE finden sich auch im Spektrum des Glucose 1 Transporter Defizienz Syndroms (GLUT-1-DS), welches durch Mutationen im SLC2A1-Gen ausgelöst wird. Ebenso konnte das PRRT2-Gen bei gutartigen Epilepsien des Kindesalters als krankheitslauslösendes Gen identifiziert werden, welche vom klinischen Erscheinungsbild her den RE und ARE ähneln. In dieser Arbeit wurde ein möglicher Einfluss von Mutationen im SLC2A1- und PRRT2-Gen auf die Pathogenese von idiopathisch fokalen Epilepsien mit zentrotemporalen Spikes untersucht.Hierzu wurde PRRT2 auf Mutationen bei 193 (n = 193) europäischen Patienten analysiert. Analog wurde zusätzlich SLC2A1 bei allen Patienten untersucht, bei denen keine klassische RE (n = 80) vorlag. Für SLC2A1 und PRRT2 konnten mehrere bekannte Polymorphismen identifiziert werden. Die durchgeführten Assoziationsanalysen ergaben keine signifikant positiven Ergebnisse. Die häufig beschriebene PRRT2 Mutation c.649dupC/p.Arg217Profs*8 wurde nur bei Verwendung von artifiziell replizierter Whole Genome Amplification (WGA) DNA identifiziert. Bei Sequenzierung mit nativer DNA konnte dieses Ergebnis nicht repliziert werden. PRRT2 Mutationsanalysen dieses Gens sollten daher nur mit nativer DNA durchgeführt werden. PRRT2 Mikroduplikationen wurden im untersuchten Kollektiv signifikant häufiger gefunden als bei gesunden Kontrollen (Fisher´s Exact Test, P < 0,05, Odds Ratio(OR) = 40,5). Hierbei ist zu berücksichtigen, dass PRRT2 in der Region 16p11.2 liegt. Duplikationen innerhalb dieser Region sind mit einem erhöhten Erkrankungsrisiko für RE und ARE assoziiert. Zusammenfassend zeigen die durchgeführten Untersuchungen, dass PRRT2 Duplikationen einen Beitrag zur Pathogenese bei idiopathisch fokalen Epilepsien mit Rolando Fokus leisten. SLC2A1 und PRRT2 Mutationen hingegen spielen keine bedeutsame Rolle in der Suszeptibilität dieser Epilepsien. Rolandic epilepsy (RE) is the most frequent epilepsy in childhood. The cardinal clinical features of RE are brief, focal hemifacial or oropharyngeal sensorimotor seizures with or without sencondarily generalized tonic-clonic seizures. Electroencephalograms (EEGs) show rolandic spike-and-wave discharges (mainly cetrotempral spikes, CTS) as a hallmark. Patients suffering from atypical forms of RE (ARE) additionaly show various seizure types like atypical absences and atonic-astatic myoclonic seizures. RE and ARE are considered to be genetically determined and therefore also called as idiopathic (genetic) focal epilepsies with centrotemporal spikes. Genomic alterations in GRIN2A are important risk factors for RE and ARE. However, the complex etiology of these epilepsy syndromes remain largely unknown. Seizure types similiar to ARE have recently been described in the broad spectrum of Glucose transporter-1 deficiency syndrome (GLUT1-DS), caused by mutations in the SLC2A1-gene. Likewise the PRRT2-gene has recently been identified as the cause of multiple clinical phenotypes, which show clinical similarities with rolandic epilepsy. Aim of this study was to examine the role of SLC2A1 and PRRT2 in the etiopathology of idiopathic focal epilepsies with rolandic spikes.Therefore the PRRT2 gene was screened for mutations in a group of 193 European patients. In all ARE cases (n = 80), the SLC2A1 gene was additionally analyzed. Several known polymorphisms for SLC2A1 and PRRT2 were detected. Association analysis showed no positive signifcant results. In this study, the PRRT2 mutation c.649dupC/p.Arg217Profs*8 previously been reported as a hot-spot mutation was identified only while using whole genome amplification-DNA. Performed resequencing with native DNA material showed no abnormalities. Thus PRRT2 mutation screening should be restricted to native DNA. PRRT2 microduplications were found in 3 % of patients. The association analysis revealed a significant excess of PRRT2 duplications compared to healthy controls (Fisher´s Exact Test, P<0,05, Odds Ratio(OR)=40,5). It should be noted that PRRT2 is located within the 16p11.2 region a region previously identified as a significant genetic risk factor for RE and ARE.In summary our study indicates that PRRT2 microduplications contribute to focal epilepsies with rolandic spikes whereas SLC2A1 and PRRT2 mutations do not play a major role in the susceptibility to these epilepsies.