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T1 - Exome sequencing of 20,979 individuals with epilepsy reveals shared and distinct ultra-rare genetic risk across disorder subtypes
AU - Berkovic, Samuel F.
AU - Neale, Benjamin M.
AU - Zsurka, Gábor
AU - Zizovic, Milena
AU - Zimprich, Fritz
AU - Zara, Federico
AU - Zahnert, Felix
AU - Zagaglia, Sara
AU - Yücesan, Emrah
AU - Yolken, Robert
AU - Yis, Uluc
AU - Yapıcı, Zuhal
AU - Yamakawa, Kazuhiro
AU - Wu, David
AU - von Wrede, Randi
AU - Wong, Isaac
AU - Wolking, Stefan
AU - Wolff, Markus
AU - Wolf, Steven M.
AU - Wiebe, Samuel
AU - Widdess-Walsh, Peter
AU - Weckhuysen, Sarah
AU - Weber, Yvonne G.
AU - Watts, Nick
AU - Wagner, Ryan G.
AU - von Spiczak, Sarah
AU - von Brauchitsch, Sophie
AU - Vlčková, Markéta
AU - Vetro, Annalisa
AU - Vari, Maria Stella
AU - van Baalen, Andreas
AU - Valton, Luc
AU - Vaidiswaran, Priya
AU - Utkus, Algirdas
AU - Uğur-İşeri, Sibel
AU - Turkdogan, Dilsad
AU - Tumiene, Birute
AU - Tsai, Meng Han
AU - Topaloglu, Pınar
AU - Todaro, Marian
AU - Tinuper, Paolo
AU - Timpson, Nicholas John
AU - Timonen, Oskari
AU - Tanteles, George A.
AU - Taneja, Randip S.
AU - Talkowski, Michael E.
AU - Talarico, Mariagrazia
AU - Suzuki, Toshimitsu
AU - Surges, Rainer
AU - Strzelczyk, Adam
AU - Striano, Pasquale
AU - Stipa, Carlotta
AU - Stewart, William C.
AU - Štěrbová, Katalin
AU - Stephani, Ulrich
AU - Steinhoff, Bernhard J.
AU - Stamberger, Hannah
AU - Sperling, Michael R.
AU - Sparks, Kathryn R.
AU - Spalletta, Gianfranco
AU - Solomonson, Matthew
AU - Smoller, Jordan W.
AU - Sisodiya, Sanjay M.
AU - Sills, Graeme J.
AU - Siena, S. Anthony
AU - Shiedley, Beth R.
AU - Sham, Pak C.
AU - Shain, Catherine
AU - Sedláčková, Lucie
AU - Scudieri, Paolo
AU - Schulze-Bonhage, Andreas
AU - Schubert-Bast, Susanne
AU - Schneider, Natascha
AU - Scheffer, Ingrid E.
AU - Schankin, Christoph J.
AU - Schaller, André
AU - Schachter, Steven
AU - Scala, Marcello
AU - Sammarra, Ilaria
AU - Salpietro, Vincenzo
AU - Salmon, Andrea
AU - Salman, Barış
AU - Sadleir, Lynette G.
AU - Saarela, Anni
AU - Ryvlin, Philippe
AU - Rosenow, Felix
AU - Rojas, Enrique
AU - Riva, Antonella
AU - Ring, Susan M.
AU - Rheims, Sylvain
AU - Reinthaler, Eva
AU - Reif, Andreas
AU - Regan, Brigid M.
AU - Rees, Mark I.
AU - Raynes, Hillary R.
AU - Rau, Sarah
AU - Ramirez-Hamouz, Byron
AU - Ragona, Francesca
AU - Rademacher, Annika
AU - Privitera, Michael
AU - Powell, Robert H.W.
AU - Posthuma, Danielle
AU - Pondrelli, Federica
AU - Poduri, Annapurna
AU - Piras, Federica
AU - Piras, Fabrizio
AU - Pippucci, Tommaso
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AU - Pickrell, William O.
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AU - Pennell, Page B.
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AU - Pato, Carlos
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AU - Papacostas, Savvas S.
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AU - Özkara, Çiğdem
AU - Owusu-Agyei, Seth
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AU - Novod, Sam
AU - Northstone, Kate
AU - Noebels, Jeffrey L.
AU - Newton, Charles R.J.C.
AU - Neubauer, Bernd A.
AU - Neaves, Samuel
AU - Nasreddine, Wassim
AU - Najm, Imad M.
AU - Müller-Schlüter, Karen
AU - Muhle, Hiltrud
AU - Muccioli, Lorenzo
AU - Mostacci, Barbara
AU - Montomoli, Martino
AU - Minardi, Raffaella
AU - Millichap, John J.
AU - Michel, Véronique
AU - Mei, Davide
AU - Meador, Kimford J.
AU - McQuillan, Andrew
AU - McIntosh, Andrew
AU - McGraw, Christopher M.
AU - McGoldrick, Patricia
AU - McCarroll, Steven M.
AU - McArdle, Wendy
AU - Mayer, Thomas
AU - May, Patrick
AU - Matthews, Abigail G.
AU - Marson, Anthony G.
AU - Marques, Paula
AU - Marcuse, Lara
AU - Maillard, Louis
AU - Magri, Stefania
AU - Madia, Francesca
AU - Madeleyn, Rene
AU - Macedo-Souza, Lucia Inês
AU - Lui, Colin H.T.
AU - Lubbers, Laura
AU - Lowther, Chelsea
AU - Lowenstein, Daniel H.
AU - Lo, Warren
AU - Linnankivi, Tarja
AU - Lin, Kuang Lin
AU - Lin, Chih Hsiang
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AU - Lewis-Smith, David
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AU - Leu, Costin
AU - Lesca, Gaetan
AU - Lerche, Holger
AU - Lemke, Johannes R.
AU - Lehesjoki, Anna Elina
AU - Leech, Stephanie L.
AU - Lawthom, Charlotte
AU - Lauxmann, Stephan
AU - Laššuthová, Petra
AU - Lal, Dennis
AU - Lacey, Austin
AU - Labate, Angelo
AU - Vega-Talbott, Maite La
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AU - Kuzniecky, Ruben I.
AU - Kurlemann, Gerhard
AU - Kunz, Wolfram S.
AU - Krey, Ilona
AU - Krestel, Heinz
AU - Krenn, Martin
AU - Krause, Roland
AU - Kousiappa, Ioanna
AU - Koupparis, Andreas
AU - Korinthenberg, Rudolf
AU - Korczyn, Amos D.
AU - Kok, Fernando
AU - Knake, Susanne
AU - Kluger, Gerhard
AU - Klein, Karl Martin
AU - King, Chontelle
AU - Khoury, Jean
AU - Khoueiry-Zgheib, Nathalie
AU - Kesim, Yeşim
AU - Kegele, Josua
AU - Kariuki, Symon M.
AU - Kara, Bulent
AU - Kanaan, Moien
AU - Kälviäinen, Reetta
AU - Johnstone, Mandy
AU - Johnson, Michael R.
AU - Jehi, Lara
AU - Ishii, Atsushi
AU - Inuzuka, Luciana Midori
AU - Inoue, Yushi
AU - Iacomino, Michele
AU - Hung, Po Chen
AU - Hucks, Donald
AU - Howrigan, Daniel P.
AU - Hoeper, Olivia
AU - Ho, Chen Jui
AU - Hirsch, Edouard
AU - Hirose, Shinichi
AU - Heyne, Henrike
AU - Hengsbach, Christian
AU - Helbig, Ingo
AU - Heinzen, Erin L.
AU - Hegde, Manu
AU - Häusler, Martin
AU - Haryanyan, Garen
AU - Hakonarson, Hakon
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AU - Gupta, Namrata
AU - Gundogdu-Eken, Aslı
AU - Guerrini, Renzo
AU - Greenberg, David A.
AU - Grant, Riley
AU - Granata, Tiziana
AU - Goldstein, David B.
AU - Goldman, Alica
AU - Goldberg, Ethan
AU - Glauser, Tracy A.
AU - Gili, Tommaso
AU - Giangregorio, Tania
AU - Gauthier, Laura
AU - Gambardella, Antonio
AU - Gagliardi, Monica
AU - Gabriel, Stacey
AU - Fu, Jack M.
AU - Freri, Elena
AU - French, Jacqueline A.
AU - Franceschetti, Silvana
AU - Fortunato, Francesco
AU - Fonferko-Shadrach, Beata
AU - Fitzgerald, Mark
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AU - Feucht, Martha
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AU - Silva, Izabela Ferreira Da
AU - Ferraro, Thomas N.
AU - Ferguson, Lisa
AU - Feng, Yen Chen Anne
AU - Faucon, Annika
AU - Evans, Meghan
AU - Epstein, Leon
AU - Ellis, Colin A.
AU - El-Naggar, Hany
AU - Doherty, Colin P.
AU - Doccini, Viola
AU - Dlugos, Dennis J.
AU - Dickerson, Faith
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AU - Devinsky, Orrin
AU - Derambure, Philippe
AU - Depondt, Chantal
AU - Dennig, Dieter
AU - Delanty, Norman
AU - Jonghe, Peter De
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AU - Daly, Mark J.
AU - Cusick, Caroline
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AU - Cosico, Mahgenn
AU - Cole, Andrew J.
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AU - Churchhouse, Claire
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AU - Canafoglia, Laura
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AU - Busch, Robyn M.
AU - Buono, Russell J.
AU - Brockmann, Knut
AU - Brand, Harrison
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AU - Bosselmann, Christian
AU - Borggräfe, Ingo
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AU - Bisulli, Francesca
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AU - Beydoun, Ahmad
AU - Bennett, Caitlin A.
AU - Becker, Felicitas
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AU - Baumgartner, Tobias H.
AU - Baum, Larry W.
AU - Bass, Nick
AU - Bartolomei, Fabrice
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AU - Banks, Eric
AU - Balestrini, Simona
AU - Balagura, Ganna
AU - Baker, Mark D.
AU - Bahlo, Melanie
AU - Auce, Pauls
AU - Arslan, Mutluay
AU - Annesi, Grazia
AU - Andrade, Danielle M.
AU - Anderson, Joe
AU - Anderson, Alison
AU - Amadori, Elisabetta
AU - Ali, Quratulain Zulfiqar
AU - Afawi, Zaid
AU - Abou-Khalil, Bassel W.
AU - Chen, Siwei
AU - Epi25 Collaborative
N1 - Publisher Copyright:
© The Author(s), under exclusive licence to Springer Nature America, Inc. 2024.
PY - 2024/10
Y1 - 2024/10
N2 - Identifying genetic risk factors for highly heterogeneous disorders such as epilepsy remains challenging. Here we present, to our knowledge, the largest whole-exome sequencing study of epilepsy to date, with more than 54,000 human exomes, comprising 20,979 deeply phenotyped patients from multiple genetic ancestry groups with diverse epilepsy subtypes and 33,444 controls, to investigate rare variants that confer disease risk. These analyses implicate seven individual genes, three gene sets and four copy number variants at exome-wide significance. Genes encoding ion channels show strong association with multiple epilepsy subtypes, including epileptic encephalopathies and generalized and focal epilepsies, whereas most other gene discoveries are subtype specific, highlighting distinct genetic contributions to different epilepsies. Combining results from rare single-nucleotide/short insertion and deletion variants, copy number variants and common variants, we offer an expanded view of the genetic architecture of epilepsy, with growing evidence of convergence among different genetic risk loci on the same genes. Top candidate genes are enriched for roles in synaptic transmission and neuronal excitability, particularly postnatally and in the neocortex. We also identify shared rare variant risk between epilepsy and other neurodevelopmental disorders. Our data can be accessed via an interactive browser, hopefully facilitating diagnostic efforts and accelerating the development of follow-up studies.
AB - Identifying genetic risk factors for highly heterogeneous disorders such as epilepsy remains challenging. Here we present, to our knowledge, the largest whole-exome sequencing study of epilepsy to date, with more than 54,000 human exomes, comprising 20,979 deeply phenotyped patients from multiple genetic ancestry groups with diverse epilepsy subtypes and 33,444 controls, to investigate rare variants that confer disease risk. These analyses implicate seven individual genes, three gene sets and four copy number variants at exome-wide significance. Genes encoding ion channels show strong association with multiple epilepsy subtypes, including epileptic encephalopathies and generalized and focal epilepsies, whereas most other gene discoveries are subtype specific, highlighting distinct genetic contributions to different epilepsies. Combining results from rare single-nucleotide/short insertion and deletion variants, copy number variants and common variants, we offer an expanded view of the genetic architecture of epilepsy, with growing evidence of convergence among different genetic risk loci on the same genes. Top candidate genes are enriched for roles in synaptic transmission and neuronal excitability, particularly postnatally and in the neocortex. We also identify shared rare variant risk between epilepsy and other neurodevelopmental disorders. Our data can be accessed via an interactive browser, hopefully facilitating diagnostic efforts and accelerating the development of follow-up studies.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85205532641&partnerID=8YFLogxK
UR - http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85205532641&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1038/s41593-024-01747-8
DO - 10.1038/s41593-024-01747-8
M3 - Article
C2 - 39363051
AN - SCOPUS:85205532641
SN - 1097-6256
VL - 27
SP - 1864
EP - 1879
JO - Nature neuroscience
JF - Nature neuroscience
IS - 10
ER -