Summary Purpose: Epilepsies have a highly heterogeneous background with a strong genetic contribution. The variety of unspecific and overlapping syndromic and nonsyndromic phenotypes often hampers a clear clinical diagnosis and prevents straightforward genetic testing. Knowing the genetic basis of a patient’s epilepsy can be valuable not only for diagnosis but also for guiding treatment and estimating recurrence risks. Methods: To overcome these diagnostic restrictions, we composed a panel of genes for Next Generation Sequencing containing the most relevant epilepsy genes and covering the most relevant epilepsy phenotypes known so far. With this method, 265 genes were analyzed per patient in a single step. We evaluated this panel on a pilot cohort of 33 index patients with concise epilepsy phenotypes or with a severe but unspecific seizure disorder covering both sporadic and familial cases. Key Findings: We identified presumed disease‐causing mutations in 16 of 33 patients comprising sequence alterations in frequently as well as in less commonly affected genes. The detected aberrations encompassed known and unknown point mutations ( SCN1A p.R222X, p. E289V, p.379R, p.R393H; SCN2A p.V208E; STXBP1 p.R122X; KCNJ10 p.L68P, p.I129V; KCTD7 p.L108M; KCNQ3 p.P574S; ARHGEF9 p.R290H; SMS p.F58L; TPP1 p.Q278R, p.Q422H; MFSD8 p.T294K), a putative splice site mutation ( SCN1A c.693A> p.T/P231P) and small deletions ( SCN1A p.F1330L fs 3X [1 bp]; MFSD8 p.A138D fs 10X [7 bp]). All mutations have been confirmed by conventional Sanger sequencing and, where possible, validated by parental testing and segregation analysis. In three patients with either Dravet syndrome or myoclonic epilepsy, we detected SCN1A mutations (p.R222X, p.P231P, p.R393H), even though other laboratories had previously excluded aberrations of this gene by Sanger sequencing or high‐resolution melting analysis. Significance: We have developed a fast and cost‐efficient diagnostic screening method to analyze the genetic basis of epilepsies. We were able to detect mutations in patients with clear and with unspecific epilepsy phenotypes, to uncover the genetic basis of many so far unresolved cases with epilepsy including mutation detection in cases in which previous conventional methods yielded falsely negative results. Our approach thus proved to be a powerful diagnostic tool that may contribute to collecting information on both common and unknown epileptic disorders and in delineating associated phenotypes of less frequently mutated genes.

Deletions at 16p13.11 are associated with schizophrenia, mental retardation, and most recently idiopathic generalized epilepsy. To evaluate the role of 16p13.11 deletions, as well as other structural variation, in epilepsy disorders, we used genome-wide screens to identify copy number variation in 3812 patients with a diverse spectrum of epilepsy syndromes and in 1299 neurologically-normal controls. Large deletions (> 100 kb) at 16p13.11 were observed in 23 patients, whereas no control had a deletion greater than 16 kb. Patients, even those with identically sized 16p13.11 deletions, presented with highly variable epilepsy phenotypes. For a subset of patients with a 16p13.11 deletion, we show a consistent reduction of expression for included genes, suggesting that haploinsufficiency might contribute to pathogenicity. We also investigated another possible mechanism of pathogenicity by using hybridization-based capture and next-generation sequencing of the homologous chromosome for ten 16p13.11-deletion patients to look for unmasked recessive mutations. Follow-up genotyping of suggestive polymorphisms failed to identify any convincing recessive-acting mutations in the homologous interval corresponding to the deletion. The observation that two of the 16p13.11 deletions were larger than 2 Mb in size led us to screen for other large deletions. We found 12 additional genomic regions harboring deletions > 2 Mb in epilepsy patients, and none in controls. Additional evaluation is needed to characterize the role of these exceedingly large, non-locus-specific deletions in epilepsy. Collectively, these data implicate 16p13.11 and possibly other large deletions as risk factors for a wide range of epilepsy disorders, and they appear to point toward haploinsufficiency as a contributor to the pathogenicity of deletions. Deletions at 16p13.11 are associated with schizophrenia, mental retardation, and most recently idiopathic generalized epilepsy. To evaluate the role of 16p13.11 deletions, as well as other structural variation, in epilepsy disorders, we used genome-wide screens to identify copy number variation in 3812 patients with a diverse spectrum of epilepsy syndromes and in 1299 neurologically-normal controls. Large deletions (> 100 kb) at 16p13.11 were observed in 23 patients, whereas no control had a deletion greater than 16 kb. Patients, even those with identically sized 16p13.11 deletions, presented with highly variable epilepsy phenotypes. For a subset of patients with a 16p13.11 deletion, we show a consistent reduction of expression for included genes, suggesting that haploinsufficiency might contribute to pathogenicity. We also investigated another possible mechanism of pathogenicity by using hybridization-based capture and next-generation sequencing of the homologous chromosome for ten 16p13.11-deletion patients to look for unmasked recessive mutations. Follow-up genotyping of suggestive polymorphisms failed to identify any convincing recessive-acting mutations in the homologous interval corresponding to the deletion. The observation that two of the 16p13.11 deletions were larger than 2 Mb in size led us to screen for other large deletions. We found 12 additional genomic regions harboring deletions > 2 Mb in epilepsy patients, and none in controls. Additional evaluation is needed to characterize the role of these exceedingly large, non-locus-specific deletions in epilepsy. Collectively, these data implicate 16p13.11 and possibly other large deletions as risk factors for a wide range of epilepsy disorders, and they appear to point toward haploinsufficiency as a contributor to the pathogenicity of deletions.