收稿日期: 2025-01-22
网络出版日期: 2025-04-30
基金资助
中国抗癫痫协会（CAAE）癫痫科研基金-UCB基金(CU-2024-055);宁夏回族自治区重点研发计划项目(2020BEB04033);宁夏自然科学基金项目(2024AAC03590);宁夏教育厅高等学校研究项目(NYG2024125);宁夏医科大学校级科研项目(XM2023025)
Research progress of glycosylation disorder epilepsy associated with ALG13 mutation
Received date: 2025-01-22
Online published: 2025-04-30
刘安红 , 张静 , 李书香 , 钱欣 , 夏阳 , 高鹏 . ALG13突变相关糖基化障碍型癫痫的研究进展[J]. 实用医学杂志, 2025 , 41(8) : 1091 -1096 . DOI: 10.3969/j.issn.1006-5725.2025.08.001
Epilepsy （EP） is a group of chronic neurological disorders characterized by abnormal discharges of brain neurons.Howeve，approximately one-third of patients exhibit obvious drug resistance， and studies have confirmed the critical role of genetic factors. The ALG13 gene encodes a subunit of uridine diphosphate N-acetylglucosamine （UDP-GlcNAc） transferase，and its mutations can lead to congenital disorders of glycosylation （CDGs）. Patients with such mutations frequently present with epileptic seizures，indicating a strong association between ALG13 genetic variants， glycosylation defects， and epilepsy. This review systematically integrates， for the first time， the structural and functional aspects of the ALG13 gene， as well as the evidence of the association between its mutations and epilepsy， and the potential mechanisms of action. Through a multi-dimensional analysis，it provides important clinical guidance for in-depth exploration of the relationship between the ALG13 gene and epilepsy， the development of precise diagnosis， and the research and development of targeted drugs.
Key words： ALG13; glycosylation disorder; N - glycosylation; epilepsy
| 1 | ZUBERI S M， WIRRELL E， YOZAWITZ E， et al. ILAE classification and definition of epilepsy syndromes with onset in neonates and infants： Position statement by the ILAE Task Force on Nosology and Definitions ［J］. Epilepsia， 2022， 63（6）： 1349-1397. doi:10.1111/epi.17239 |
| 2 | 赵家瑞， 龚玉来. 静息态功能磁共振成像在颞叶癫痫认知损害中的研究进展 ［J］. 实用医学杂志， 2024， 20（40）： 2954-2959. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.20.022 |
| 3 | L?SCHER W， POTSCHKA H， SISODIYA S M， et al. Drug Resistance in Epilepsy： Clinical Impact， Potential Mechanisms， and New Innovative Treatment Options ［J］. Pharmacol Rev， 2020， 72（3）： 606-638. doi:10.1124/pr.120.019539 |
| 4 | SCHEFFER I E， BERKOVIC S， CAPOVILLA G， et al. ILAE classification of the epilepsies： Position paper of the ILAE Commission for Classification and Terminology ［J］. Epilepsia， 2017， 58（4）： 512-521. doi:10.1111/epi.13709 |
| 5 | BOROWICZ-REUTT K， CZERNIA J， KRAWCZYK M. Genetic Background of Epilepsy and Antiepileptic Treatments ［J］. Int J Mol Sci， 2023， 24（22）：16280. doi:10.3390/ijms242216280 |
| 6 | 王一晰， 黄柏玮. 癫痫相关诱发机制及治疗方法的研究进展 ［J］. 中国实用神经疾病杂志， 2024， 27（9）： 1168-1172. |
| 7 | CONROY L R， HAWKINSON T R， YOUNG L E A， et al. Emerging roles of N-linked glycosylation in brain physiology and disorders ［J］. Trends Endocrinol Metab， 2021， 32（12）： 980-993. doi:10.1016/j.tem.2021.09.006 |
| 8 | FRANCISCO R， BRASIL S， POEJO J， et al. Congenital disorders of glycosylation （CDG）： State of the art in 2022 ［J］. Orphanet J Rare Dis， 2023， 18（1）：329. doi:10.1186/s13023-023-02879-z |
| 9 | BERNARDO P， CUCCURULLO C， RUBINO M， et al. X-Linked Epilepsies： A Narrative Review ［J］. Int J Mol Sci， 2024， 25（7）：4110. doi:10.3390/ijms25074110 |
| 10 | SHAH R， EKLUND E A， RADENKOVIC S， et al. ALG13-Congenital Disorder of Glycosylation （ALG13-CDG）： Updated clinical and molecular review and clinical management guidelines ［J］. Mol Genet Metab， 2024， 142（2）：108472. doi:10.1016/j.ymgme.2024.108472 |
| 11 | CHANTRET I， DANCOURT J， BARBAT A， et al. Two Proteins Homologous to the N- and C-terminal Domains of the Bacterial Glycosyltransferase Murg Are Required for the Second Step of Dolichyl-linked Oligosaccharide Synthesis in Saccharomyces cerevisiae ［J］. J Biol Chem， 2005， 280（10）： 9236-9242. doi:10.1074/jbc.m413941200 |
| 12 | BICKEL T， LEHLE L， SCHWARZ M， et al. Biosynthesis of Lipid-linked Oligosaccharides in Saccharomyces cerevisiae ［J］. J Biol Chem， 2005， 280（41）： 34500-34506. doi:10.1074/jbc.m506358200 |
| 13 | WANG C D， XU S， CHEN S， et al. An in vitro assay for enzymatic studies on human ALG13/14 heterodimeric UDP-N-acetylglucosamine transferase ［J］. Front Cell Dev Biol， 2022， 10：1008078. doi:10.3389/fcell.2022.1008078 |
| 14 | WANG X， WELDEGHIORGHIS T， ZHANG G， et al. Solution Structure of Alg13： The Sugar Donor Subunit of a Yeast N-Acetylglucosamine Transferase ［J］. Structure， 2008， 16（6）： 965-975. doi:10.1016/j.str.2008.03.010 |
| 15 | SHAH R， JOHNSEN C， PLETCHER B A， et al. Long-term outcomes in ALG13-Congenital Disorder of Glycosylation ［J］. Am J Med Genet A， 2023， 191（6）： 1626-1631. doi:10.1002/ajmg.a.63179 |
| 16 | ESMAIL S， MANOLSON M F. Advances in understanding N-glycosylation structure， function， and regulation in health and disease ［J］. Eur J Cell Biol， 2021， 100（7-8）：151186. doi:10.1016/j.ejcb.2021.151186 |
| 17 | HIRATA T， KIZUKA Y. N-Glycosylation ［J］. Adv Exp Med Biol， 2021， 1325： 3-24. doi:10.1007/978-3-030-70115-4_1 |
| 18 | PAPROCKA J， JEZELA-STANEK A， TYLKI-SZYMA?SKA A， et al. Congenital Disorders of Glycosylation from a Neurological Perspective ［J］. Brain Sci， 2021， 11（1）：88. doi:10.3390/brainsci11010088 |
| 19 | GAUNITZ S， TJERNBERG L O， SCHEDIN‐WEISS S. The N‐glycan profile in cortex and hippocampus is altered in Alzheimer disease ［J］. J Neurochem， 2020， 159（2）： 292-304. doi:10.1111/jnc.15202 |
| 20 | EXPOSITO-ALONSO D， RICO B. Mechanisms Underlying Circuit Dysfunction in Neurodevelopmental Disorders ［J］. Annu Rev Genet， 2022， 56（1）： 391-422. doi:10.1146/annurev-genet-072820-023642 |
| 21 | TIMAL S， HOISCHEN A， LEHLE L， et al. Gene identification in the congenital disorders of glycosylation type I by whole-exome sequencing ［J］. Hum Mol Genet， 2012， 21（19）： 4151-4161. doi:10.1093/hmg/dds123 |
| 22 | ALLEN A S， BERKOVIC S F， COSSETTE P， et al. De novo mutations in epileptic encephalopathies ［J］. Nature， 2013， 501（7466）： 217-221. doi:10.1038/nature12439 |
| 23 | NAGARAJAN B， GOWDA V K， YOGANATHAN S， et al. Landscape of genetic infantile epileptic spasms syndrome — A multicenter cohort of 124 children from India ［J］. Epilepsia Open， 2023， 8（4）： 1383-1404. doi:10.1002/epi4.12811 |
| 24 | FINNEGAN R， O'REGAN M， WHITE M， et al. Similarity of Phenotype in Three Male Patients With the c.320A > G Variant in ALG13： Possible Genotype-Phenotype Correlation ［J］. Mol Genet Genomic Med， 2024， 12（9）：e70010. doi:10.1002/mgg3.70010 |
| 25 | LIPI?SKI P， BOGDA?SKA A， SOCHA P， et al. Liver Involvement in Congenital Disorders of Glycosylation and Deglycosylation ［J］. Front Pediatr， 2021， 9：696918. doi:10.3389/fped.2021.696918 |
| 26 | PREM C， SULAIMAN A， ANGEZ M， et al. Early Infantile Epileptic Encephalopathy in asparagine-linked glycosylation thirteen （ALG13） gene defect and dramatic response with Ketogenic diet ［J］. J Pak Med Assoc， 2023， 73（7）： 1521-1523. doi:10.47391/jpma.6750 |
| 27 | NG B G， EKLUND E A， SHIRYAEV S A， et al. Predominant and novel de novo variants in 29 individuals with ALG13 deficiency： Clinical description， biomarker status， biochemical analysis， and treatment suggestions ［J］. J Inherit Metab Dis， 2020， 43（6）： 1333-1348. doi:10.1002/jimd.12290 |
| 28 | FAROLFI M， CECHOVA A， ONDRUSKOVA N， et al. ALG3-CDG： A patient with novel variants and review of the genetic and ophthalmic findings ［J］. BMC Ophthalmol， 2021， 21（1）：249. doi:10.1186/s12886-021-02013-2 |
| 29 | 晏爽， 孙丹. ALG13基因变异致早发性婴儿癫痫性脑病一例［J］. 中国临床新医学， 2023， 16（3）： 282-285. doi:10.3969/j.issn.1674-3806.2023.03.16 |
| 30 | 郭淑芳， 何文， 敦硕， 等. ALG13基因突变致婴儿痉挛症1例及文献复习［J］. 发育医学电子杂志， 2018， 6（4）： 242-246. |
| 31 | DATTA A N， BAHI‐BUISSON N， BIENVENU T， et al. The phenotypic spectrum of X‐linked， infantile onset ALG13‐related developmental and epileptic encephalopathy ［J］. Epilepsia， 2021， 62（2）： 325-334. doi:10.1111/epi.16761 |
| 32 | ALSHARHAN H， HE M， EDMONDSON A C， et al. ALG13 X‐linked intellectual disability： New variants， glycosylation analysis， and expanded phenotypes ［J］. J Inherit Metab Dis， 2021， 44（4）： 1001-1012. doi:10.1002/jimd.12378 |
| 33 | FUNG C W， KWONG A K Y， WONG V C N. Gene panel analysis for nonsyndromic cryptogenic neonatal/infantile epileptic encephalopathy ［J］. Epilepsia Open， 2017， 2（2）： 236-243. doi:10.1002/epi4.12055 |
| 34 | BISSAR‐TADMOURI N， DONAHUE W L， AL‐GAZALI L， et al. X chromosome exome sequencing reveals a novel ALG13 mutation in a nonsyndromic intellectual disability family with multiple affected male siblings ［J］. Am J Med Genet A， 2013， 164（1）： 164-169. doi:10.1002/ajmg.a.36233 |
| 35 | RAMíREZ-MONTA?O D， CANDELO E， PACHAJOA H. New variant in the ALG13 gene responsible for the congenital disorder of Is-type glycosylation in a male patient ［J］. Andes Pediatr，2021， 5（92）： 769-776. |
| 36 | GAO P， CHEN H， SUN Y， et al. ALG13-Related Epilepsy： Current Insights and Future Research Directions ［J］. Neurochem Res， 2024， 50（1）：60. doi:10.1007/s11064-024-04300-y |
| 37 | BRAUN M H， JOOMA N， SCANTLEBURY M H. Flashing lights and epileptic spasms： Should we be routinely performing intermittent photic stimulation in infants？ ［J］. Epileptic Disord， 2022， 24（1）： 156-162. doi:10.1684/epd.2021.1370 |
| 38 | PAPROCKA J， JEZELA-STANEK A， BOGUSZEWICZ ?， et al. The First Metabolome Analysis in Children with Epilepsy and ALG13-CDG Resulting from c.320A > G Variant ［J］. Children， 2021， 8（3）：251. doi:10.3390/children8030251 |
| 39 | CAI T， HUANG J， MA X， et al. Case Report： Identification of Two Variants of ALG13 in Families With or Without Seizure and Binocular Strabismus： Phenotypic Spectrum Analysis ［J］. Front Genet， 2022， 13：892940. doi:10.3389/fgene.2022.892940 |
| 40 | MITUSI?SKA K， GóRA A， BOGDA?SKA A， et al. Structural Analysis of the Effect of Asn107Ser Mutation on Alg13 Activity and Alg13-Alg14 Complex Formation and Expanding the Phenotypic Variability of ALG13-CDG ［J］. Biomolecules， 2022， 12（3）：398. doi:10.3390/biom12030398 |
| 41 | GAO P， WANG F， HUO J， et al. ALG13 Deficiency Associated with Increased Seizure Susceptibility and Severity ［J］. Neuroscience， 2019， 409： 204-221. doi:10.1016/j.neuroscience.2019.03.009 |
| 42 | HUO J， REN S， GAO P， et al. ALG13 participates in epileptogenesis via regulation of GABAA receptors in mouse models ［J］. Cell Death Discov， 2020， 6（1）：87. doi:10.1038/s41420-020-00319-6 |
| 43 | LEE H F， CHI C S. Congenital disorders of glycosylation and infantile epilepsy ［J］. Epilepsy Behav， 2023， 142：109214. doi:10.1016/j.yebeh.2023.109214 |
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