Abstract SCN8A epileptic encephalopathy (EE) is a severe epilepsy syndrome resulting from de novo mutations in the voltage-gated sodium channel Na v 1.6, encoded by the gene SCN8A . Na v 1.6 is expressed in both excitatory and inhibitory neurons, yet previous studies have primarily focused on the impact SCN8A mutations have on excitatory neuron function, with limited studies on the importance of inhibitory interneurons to seizure onset and progression. Inhibitory interneurons are critical in balancing network excitability and are known to contribute to the pathophysiology of other epilepsies. Parvalbumin (PV) interneurons are the most prominent inhibitory neuron subtype in the brain, making up about 40% of inhibitory interneurons. Notably, PV interneurons express high levels of Na v 1.6. To assess the role of PV interneurons within SCN8A EE, we used two mouse models harboring patient-derived SCN8A gain-of-function mutations, Scn8a D/+ , where the SCN8A mutation N1768D is expressed globally, and Scn8a W/+ -PV, where the SCN8A mutation R1872W is selectively expressed in PV interneurons. Expression of the R1872W SCN8A mutation selectively in PV interneurons led to the development of spontaneous seizures in Scn8a W/+ -PV mice and seizure-induced death, decreasing survival compared to wild-type. Electrophysiology studies showed that PV interneurons in Scn8a D/+ and Scn8a W/+ -PV mice were susceptible to depolarization block, a state of action potential failure. Scn8a D/+ and Scn8a W/+ -PV interneurons also exhibited increased persistent sodium current, a hallmark of SCN8A gain-of-function mutations that contributes to depolarization block. Evaluation of synaptic connections between PV interneurons and pyramidal cells showed an increase in synaptic transmission failure at high frequencies (80-120Hz) as well as an increase in synaptic latency in Scn8a D/+ and Scn8a W/+ -PV interneurons. These data indicate a distinct impairment of synaptic transmission in SCN8A EE, potentially decreasing overall cortical network inhibition. Together, our novel findings indicate that failure of PV interneuron spiking via depolarization block along with frequency-dependent inhibitory synaptic impairment likely elicits an overall reduction in the inhibitory drive in SCN8A EE, leading to unchecked excitation and ultimately resulting in seizures and seizure-induced death.

Studies of human patients have shown that most anti-RBC alloantibodies are IgG1 or IgG3 subclasses, though it is unclear why transfused RBCs preferentially drive these subclasses over others. Though mouse models allow for the mechanistic exploration of class-switching, previous studies of RBC alloimmunization in mice have focused more on the total IgG response than the relative distribution, abundance, or mechanism of IgG subclass generation. Given this major gap, we compared the IgG subclass distribution generated in response to transfused RBCs relative to protein in alum vaccination, and determined the role of STAT6 in their generation.WT mice were either immunized with Alum/HEL-OVA or transfused with HOD RBCs and levels of anti-HEL IgG subtypes were measured using end-point dilution ELISAs. To study the role of STAT6 in IgG class-switching, we first generated and validated novel STAT6 KO mice using CRISPR/cas9 gene editing. STAT6 KO mice were then transfused with HOD RBCs or immunized with Alum/HEL-OVA, and IgG subclasses were quantified by ELISA.When compared to antibody responses to Alum/HEL-OVA, transfusion of HOD RBCs induced lower levels of IgG1, IgG2b and IgG2c but similar levels of IgG3. Class switching to most IgG subtypes remained largely unaffected in STAT6 deficient mice in response to HOD RBC transfusion, with the one exception being IgG2b. In contrast, STAT6 deficient mice showed altered levels of all IgG subtypes following Alum vaccination.Our results show that anti-RBC class-switching occurs via alternate mechanisms when compared to the well-studied immunogen alum vaccination.