Abstract In response to the evolving treatment landscape for new‐onset refractory status epilepticus (NORSE) and the publication of consensus recommendations in 2022, we conducted a comparative analysis of NORSE management over time. Seventy‐seven patients were enrolled by 32 centers, from July 2016 to August 2023, in the NORSE/FIRES biorepository at Yale. Immunotherapy was administered to 88% of patients after a median of 3 days, with 52% receiving second‐line immunotherapy after a median of 12 days (anakinra 29%, rituximab 25%, and tocilizumab 19%). There was an increase in the use of second‐line immunotherapies (odds ratio [OR] = 1.4, 95% CI = 1.1–1.8) and ketogenic diet (OR = 1.8, 95% CI = 1.3–2.6) over time. Specifically, patients from 2022 to 2023 more frequently received second‐line immunotherapy (69% vs 40%; OR = 3.3; 95% CI = 1.3–8.9)—particularly anakinra (50% vs 13%; OR = 6.5; 95% CI = 2.3–21.0), and the ketogenic diet (OR = 6.8; 95% CI = 2.5–20.1)—than those before 2022. Among the 27 patients who received anakinra and/or tocilizumab, earlier administration after status epilepticus onset correlated with a shorter duration of status epilepticus ( ρ = .519, p = .005). Our findings indicate an evolution in NORSE management, emphasizing the increasing use of second‐line immunotherapies and the ketogenic diet. Future research will clarify the impact of these treatments and their timing on patient outcomes.

Treating monogenic neurodevelopmental disorders remains challenging and mostly symptomatic. X-linked disorders affecting women such as the postnatal neurodevelopmental disorder Rett syndrome caused by mutations in the gene MECP2 have additional challenges due to dosage sensitivity and to cellular mosaicism caused by random X-chromosome inactivation. An approach to augment MECP2 expression from wild-type cells in RTT may be feasible and simpler than gene replacement but has never been tested due to known toxicity of MECP2 over-expression, as evidenced by the distinct neurological condition known as MECP2 Duplication Syndrome. Here, using genetic techniques, we find that counter-balancing Mecp2-null cells in female Mecp2 -null/+ mice by a complementary population of cells harboring an X-linked transgene associated with 3X normal levels of MECP2 leads to normalization of multiple whole animal phenotypic outcomes without noticeable toxicity. In addition, in vivo LFP recordings demonstrate that counter-balancing Mecp2 loss-of-function improves select within-region and between-region abnormalities. By comparing the counter-balance approach with an approach based on cell autonomous restoration of MeCP2 using an autosomal transgene expressing 2X normal levels of MECP2 in all cells (mimicking gene replacement), we identify neurobehavioral and electrographic features best suited for preclinical biomarkers of a therapeutic response to cell autonomous versus non-cell autonomous correction. Notably, these proof-of-concept findings demonstrate how non-cell autonomous suppression of MeCP2 deficiency by boosting overall wild-type MeCP2 levels may be a viable disease-modifying therapy for RTT, with potential implications for genetic-based therapies of monogenic X-linked disorders.

Summary Hundreds of novel candidate human epilepsy-associated genes have been identified thanks to advancements in next-generation sequencing and large genome-wide association studies, but establishing genetic etiology requires functional validation. We generated a list of >2200 candidate epilepsy-associated genes, of which 81 were determined suitable for the generation of loss-of-function zebrafish models via CRISPR/Cas9 gene editing. Of those 81 crispants, 48 were successfully established as stable mutant lines and assessed for seizure-like swim patterns in a primary F 2 screen. Evidence of seizure-like behavior was present in 5 ( arfgef1, kcnd2, kcnv1, ubr5, wnt8b ) of the 48 mutant lines assessed. Further characterization of those 5 lines provided evidence for epileptiform activity via electrophysiology in kcnd2 and wnt8b mutants. Additionally, arfgef1 and wnt8b mutants showed a decrease in the number of inhibitory interneurons in the optic tectum of larval animals. Furthermore, RNAseq revealed convergent transcriptional abnormalities between mutant lines, consistent with their developmental defects and hyperexcitable phenotypes. These zebrafish models provide strongest experimental evidence supporting the role of ARFGEF1, KCND2 , and WNT8B in human epilepsy and further demonstrate the utility of this model system for evaluating candidate human epilepsy genes. Highlights Zebrafish models generated by CRISPR/Cas9 gene editing display seizure-like swim patterns in five candidate human epilepsy genes: arfgef1, kcnd2, kcnv1, ubr5, wnt8b . Local field potential abnormalities recorded from kcnd2 and wnt8b crispants provide additional evidence of hyperexcitability. Arfgef1 and wnt8b mutant larvae have fewer inhibitory interneurons than wild type in the optic tectum. CRISPR-generated mutants of epilepsy genes displayed convergent transcriptional dysregulation, consistent with developmental abnormalities and their hyperexcitability phenotype.

Abstract Epilepsy is one of the most common neurological disorders. The X-linked gene PCDH19 is associated with sporadic and familial epilepsy in humans, typically with early-onset clustering seizures and intellectual disability in females but not in so-called ‘carrier’ males, suggesting that mosaic PCDH19 expression is required to produce epilepsy. To characterize the role of loss of PCDH19 function in epilepsy, we generated zebrafish with truncating pcdh19 variants. Evaluating zebrafish larvae for electrophysiological abnormalities, we observed hyperexcitability phenotypes in both mosaic and non-mosaic pcdh19 +/- and pcdh19 -/- mutant larvae. Thus, we demonstrate that the key feature of epilepsy—network hyperexcitability—can be modeled effectively in zebrafish, even though overt spontaneous seizure-like swim patterns were not observed. Further, zebrafish with non-mosaic pcdh19 mutation displayed reduced numbers of inhibitory interneurons suggesting a potential cellular basis for the observed hyperexcitability. Our findings in both mosaic and non-mosaic pcdh19 mutant zebrafish challenge the prevailing theory that mosaicism governs all PCDH19-related phenotypes and point to interneuron-mediated mechanisms underlying these phenotypes.