fenotípusú

elemeket

absztrakt

A Rett-szindróma (RTT, OMIM 312750) súlyos neurodevelopmentális rendellenesség, amely szinte kizárólag a nőket érinti. A Rett klasszikus formáját a normális fejlődés időszaka jellemzi, körülbelül 6-18 hónapos korig, majd a megszerzett készségek gyors visszafejlődése, beszédvesztés, sztereotipizált kézmozdulatok, mikrocefália, rohamok, autizmus, ataxia és intermittáló hiperventiláció . 1, 2 A klasszikus forma mellett számos változat ismert, például egy veleszületett, születéskor felismerhető variáns, a beszéd konzervált változata részleges beszéd-helyreállítással, az "enyhébb forma", amelyet enyhébb klinikai lefolyás jellemez, és késő gyermekkor. regresszió és "korai roham típusú" vagy Hanefeld-szindróma. 3, 4

A klasszikus RTT domináns öröklődési struktúrát mutat az X-hez kapcsolódóan, és nőkben viszonylag magas, 10 000-ből ∼ 1 fordul elő. A metil-CpG-kötő fehérje, a MECP2 gén 5, 6, 7 mutációit 8-at okozó betegségként azonosították, és a közzétett adatok szerint MECP2 mutációk

A klasszikus Rett 9 esetek 80–96% -a 9, 10 és az atipikus Rett megnyilvánulások 40–50% -a. 11 A MECP2 gén az Xq28 ponton helyezkedik el, ezért X-kromoszóma inaktiválódik. 12 Négy exont tartalmaz, és két alternatív módon splicelt izoformát kódol: a MeCP2E1 498 aminosavát, amely az 1., 3. és 4. exont tartalmazza, valamint a MeCP2E2 aminosavat 486 aminosavval, amelyek a 2., 3. és 4. exont tartalmazzák. 9, 13, 14 A MeCP2 fehérje DNS-metilációtól függő DNS-transzkripció. 15

Az MECP2 mutáció hiánya a klinikailag jól definiált, infantilis görcsökkel rendelkező RTT-betegek kis százalékában egy másik génhely bevonására utal. Valójában a ciklinfüggő kináz-szerű 5 gén (CDKL5 vagy szerin-treonin kináz 9) mutációit azonosították azoknál a betegeknél, akiknél az RTT korai rohamváltozata volt. 4.5 A CDKL5 gén egy 1030 aminosav fehérjét kódol, amely erősen konzervált N-terminális szerin-treonin kináz doménnel rendelkezik. 16 A CDKL5 mutációk RTT-ben betöltött szerepét alátámasztva a legújabb bizonyítékok azt mutatják, hogy a CDKL5 és a MeCP2 ugyanahhoz a molekuláris útvonalhoz tartozik, és hogy a CDKL5 képes kölcsönhatásba lépni és foszforilálni a MeCP2-t. 17.

Ezenkívül a FOXG1 gén mutációit két, egymással nem rokon lánynál azonosították, veleszületett RTT-variánssal, mivel ezeknél a lányoknál infantilis mikrocefália, mentális retardáció és sajátos rángatózó mozgások voltak hasonlóak, mint a hagyományos RTT esetében. 18 A FOXG1 kódolja a G1 villaproteint, egy transzkripciós faktort, amelyet kizárólag a magzati és a felnőtt agyban expresszálnak, valamint a heréket. A FoxG1 fontos szerepet játszik az agy korai fejlődésében a JARID1B transzkripciós represszorral és a Groucho család corepressorjaival való kölcsönhatás révén. Ezenkívül a FoxG1 közvetett módon társul a hiszton-dezacetiláz-1 fehérjéhez, hasonlóan a MeCP2-hez. 19.

Itt 152 RTT-vel diagnosztizált beteg háromfázisú mutációs szűrését mutatjuk be.

az eredmény

Összesen 22 különböző ismert MECP2 változást azonosítottak 42 egyénnél. A 22 mutáció közül azt találtuk, hogy 7 (31, 8%) volt framehift deléció, 4 (18, 2%) nonszensz mutáció, és 10 (45, 4%) szenzoros mutáció (1. táblázat). Kimutattunk egyetlen nukleotid inszerciót is. A kóros mutációk közül a leggyakoribb missense mutáció a p.Thr158Met volt (14,2%), míg a missense mutáció a p.Arg133Cys (11,9%) volt a második és értelmetlen p.Arg255Stop (9,5%) és p.Arg294Stop (9,5%) mutáció. 5%). %) voltak a harmadik leggyakoribb szekvenciaváltozás.

Asztal teljes méretben

Változást találtunk a c.925C> T (p.Arg309Trp) jelentésében is, amelyet eredetileg egy 7 éves fiúnál írtak le beszéd és pszichomotoros késés nélkül; Ennek a változásnak a szerepe a Retta patogenezisében azonban még mindig nem világos (RIMV adatbázis: //www.mecp2.chw.edu.au/; HGM adatbázis: //h.hgmd.org). 20

A 1616_1179del18 18 bp-os törlését azonosítottuk egy apában és lányában (R/34). Mivel ez a deléció egészséges apánál van, és a lánya a c.276_277insG beillesztését is átvitte az eltolódásból, feltételeztük, hogy ez a változás nem a Retta fenotípusért felelős patogén mutáció. Fontos azonban megjegyezni, hogy a RettBASE: IRSF MECP2 adatbázisban rendelkezésre álló adatok arra utalnak, hogy nem ismert, hogy ez a deléció mutációnak vagy polimorfizmusnak tekinthető-e. Ezenkívül néma polimorfizmust, kb. 753C> T junctionot találtunk az anyában és lányában (az adatokat nem közöljük).

A MECP2 mutációk szűrése után minden MECP2 mutáció nélküli beteget megvizsgáltunk CDKL5 mutációkra. A közvetlen szekvenálás során korábban leírtuk a c.2372A> C (p.Gln791Pro) polimorfizmust nyolc alanyban, valamint c.3003C> T (p.His1001His) és c.3084G> C (p.Thr1028Thr). ismert polimorfizmusok az egyik betegnél (hivatkozási szám: NM_001037343.1). Két új nonszensz mutációt is felfedeztünk: az első esetben a c.607G> T változásával korai terminációs kodon keletkezik a 203. aminosav helyzetben, ami megbontja a CDKL5 és c.1708G> T fehérjék katalitikus doménjét egy második páciens, amely idő előtti abbahagyáshoz vezet, a C-terminális régió 570. aminosav pozíciójában katalitikus aktivitásban vagy szubcelluláris lokalizációban vesz részt (2. táblázat).

Asztal teljes méretben

Az első eset, amelyet a korán megjelenő RTT-variáns érint, egy olyan beteg, aki sikertelen terhesség után született a terhesség 39. hetében, életkorának megfelelő antropometriai paraméterekkel, nevezetesen a szülőknek történő komplikáció nélküli hüvelyi szüléssel, zúzás nélkül. A születés utáni alkalmazkodás normális volt, és a törzskönyvben semmi sem volt megfigyelhető. Az első rohamok 3 hetes korban következtek be, azóta rendkívül gyakori rohamok fordultak elő, annak ellenére, hogy számos antiepileptikumot kombináltak, sőt kalloszotómiát is alkalmaztak. 4 éves kora óta sztereotip kézmosási tevékenységeket figyeltek meg. 8 éves korában súlya, magassága és homlokkerülete normális volt az életkorához képest, de súlyos pszichomotoros retardációval és hipotrófiával rendelkezett, miközben hipotóniás izom és ataxia is megfigyelhető volt. Diszmorf állapotában az arc aszimmetriái, a mélyen elhelyezkedő szemek, a magas éghajlat, az íny hipertrófiája, a kisebb második metszőfog, valamint a korának megfelelő kéz- és lábfejek voltak kimutathatók. 13 éves korában diszmorfikus vonásai azonosak voltak; Gyenge szemkontaktus, sztereotípiás kézmozgás és súlyos refrakter epilepszia, nagyon gyakori mikrocephalusos rohamokkal. Hosszú távú pszichomotoros fejlődésében nagyon lassú a progresszió.

A korai roham második esete egy 7 hónapos női gyermek a vizsgálat idején. Egészséges szülők második gyermekeként született, feltörés nélkül, a feltétel nélküli terhesség után, a terhesség 39. hetében, császármetszéssel, 3650 g születési súllyal. A posztnatális időszak nem volt bonyolult. Az anya abortuszán kívül a család története negatív volt. Öt hetes korában a betegnél infantilis görcsök alakultak ki. Többféle gyógyszerkombinációval kezelték a neurológiai osztályon, és átmenetileg rohammentességet szenvedett 4-6 hétig. A vizsgálat idején heti gyakoriságú görcsrohamai voltak a levetiracetámmal és a karbamazepinnel végzett kezelés során, de a rohamok később kiújultak. Az agy mágneses rezonancia képalkotását normálisnak tekintették. Abban az időben a beteg súlya 8180 g (50-75. percentilis), hossza 71 cm (90. percentilis) és fej kerülete 42,5 cm (10. percentilis). Nyakszimmetria, lapos orrhíd, alsó ferde palpebralis repedések, hipertelorizmus, magas éghajlat, íny hipertrófia és széles mellbimbók voltak diszmorf állapotukban. A neurológiai vizsgálat kimutatta a durva motoros hipotenziót és a rossz szemkontaktust.

Végül közvetlen szekvenálással kerestük FOXG1 mutációkat betegeinkben, de nem találtunk változást, amely befolyásolta ezt a gént.

vita

Az RTT-ben szenvedő betegek MECP2 génhibáinak felfedezését követően mutációk széles körét azonosították az érintett személyek nagy százalékában. Irodalmi adatok szerint a szokásos MECP2 pontmutációk (R106W, R133C, R168X, R255X, R270X, R294X, R306C és T158M) az esetek körülbelül 60-70% -ában fordulnak elő patogén MECP2 mutációkkal. 21, 22, 23 Érdekes, hogy a vizsgált Rett-betegek 27,6% -ában csak MECP2 mutációkat találtunk, ez az arány valószínűleg nem csak a mutációk elemzéséhez használt közvetlen szekvenálási módszer korlátai miatt következik be, hanem a bruttó gén magas százalékának is tulajdonítható átrendeződés: MECP2, amely nem szekvenálható. A legújabb irodalom szerint az ilyen átrendeződések a klasszikus RTT-k 37,8% -át, az atipikus RTT-betegek 7,5% -át képviselhetik. 24.

Fontos hangsúlyozni, hogy a negatív MECP2-es betegek között csak 17% -uk volt klasszikus Rett fenotípussal. Ezen betegek összesen 8% -ának voltak veleszületett RTT jelei, 12% -uk fiatal férfi volt, 4% -uknak pedig nem voltak neurológiai tünetei. A MECP2-pozitív csoportban 51% -ban figyeltek meg lassú pszichomotoros fejlődést, míg a MECP2-negatív csoportban 71,25%. Ezzel szemben a mikrocefália a MECP2-pozitív betegek 74,4% -ánál, a MECP2-negatív betegeknél pedig csak 41% -ánál volt jelen. A vizsgálati időszak során ezen fiatal nők 17,8% -ának voltak bármilyen diszmorf tünetei. A MECP2-pozitív csoportban a betegek 4,65% -ánál volt enyhe fenotípus.

A közelmúltban egy új X kromoszóma lokusz, a CDKL5 kapcsolódik az RTT 4 atípusos formájához, 5 amely alátámasztja az RTT genetikai heterogenitás fogalmát. Ezenkívül a FOXG1 gént nemrégiben bevonták az RTT veleszületett variánsának molekuláris etiológiájába. 152 RTT-vel diagnosztizált személy és 11 hozzátartozójuk molekuláris szűrését mutatjuk be. A kiszűrt alanyok közül 42 RTT beteget azonosítottunk kóros MECP2 mutációval és 2 beteget új CDKL5 mutációval, de nem találtunk olyan változásokat, amelyek befolyásolják a FOXG1 gént, ami a Retto fenotípusú betegek FOXG1 mutációinak általános alacsony gyakoriságának tudható be. .

Bár a két újonnan azonosított CDKL5 mutáció a 203 és 570 kodonok korai leállásához vezet, további vizsgálatokra van szükség ezen mutációk hatásának megállapításához, amelyek csonka fehérjetermékekhez vezetnek; főleg azért, mert a p.Glu203Stop mutáció befolyásolja a CDKL5 katalitikus doménjét és befolyásolhatja annak enzimatikus aktivitását.

Úgy tűnik, hogy a CDKL5 gént érintő mutációk eltérő súlyosságú klinikai eredménnyel járnak. A mai napig a gén 64 mutációját (amelyek közül 19 nyilvánosan elérhető) tároltak a HGMD adatbázisban (//www.hgmd.org), beleértve a missense katalitikus domén mutációkat, deléciókat, inszerciókat vagy nonszensz mutációkat a nyílt olvasás során. idő előtti befejezést okozó keret, valamint nagy genomiális átrendeződések, amelyek a teljes génhely deléciójához vezetnek A CDKL5 mutációval rendelkező betegek korlátozott száma, valamint a fehérje működésének és szabályozásának korlátozott ismerete miatt a genotípus és a fenotípus közötti összefüggés meghatározása meglehetősen nehéz.

A mai napig a genotípus és a fenotípus közötti összefüggés jól ismert, és az RTT-ben általában azt vizsgálják, amelyet a MECP2 mutációi okoznak; az RTT-ben a CDKL5 mutációk ilyen összefüggései azonban jól ismertek, de még mindig nem olyan jól jelzettek.

Zappella és mtsai. 25 megjegyezte, hogy a MECP2 korai csonka mutációi rossz prognózishoz (klasszikus RTT) vezetnek, míg a késleltetett csonkolással járó mutációk klasszikus RTT-hez vagy a beszéd konzervált változatához vezetnek. A korai csonka mutációk a rendellenesség súlyosabb lefolyásával jártak. Az RTT-vel diagnosztizált betegeknél egy nagyszabású MECP2 szűrési projektet is közzétettek, 27 ahol az összetett fenotípus súlyossági pontszáma nem korrelált a mutáció típusával, a domén által érintett vagy az X-inaktivációval. A genotípus/fenotípus korrelációs vizsgálatban 85 RTT beteget vizsgáltak mutációkra a MECP2 génben. 28 Megállapították, hogy a missense mutációval rendelkező betegek alacsonyabb általános súlyossági pontszámokkal és jobb nyelvi teljesítménnyel rendelkeztek, mint a nonszensz mutációval rendelkező betegek.

Egy nemrégiben megjelent publikáció jellemezte a CDKL5 mutációkkal járó epilepsziát, és összefüggést keresett a genotípus és az epilepszia lefolyása között, 29 miközben átfogó áttekintést tettek közzé a CDTL5-pozitív RTT legfontosabb klinikai jellemzőiről. 30 Artuso és mtsai. kilenc CDKL5 mutációban szenvedő beteg részletes klinikai vizsgálatát tette közzé a klinikai diagnosztikai kritériumok meghatározása érdekében, és ezen felül megvizsgálta az összes olyan beteg klinikai fenotípusát, akiknek korábban jelentett CDKL5 mutációja volt. 31 Megállapításaiknak megfelelően CDKL5-mutációval rendelkező betegeinknek a normál kórelőzményes prenatális betegség után korai rohamaik voltak, ami kulcsfontosságú elemnek tűnik a CDKL5-génhibákkal küzdő betegek azonosításában. Ezenkívül ezek a rohamok betegeinknél rezisztensnek bizonyultak a kezelésre, ami a CDKL5 által érintett összes eset közös jellemzője. Betegeinknél a hypotensio, amely a legújabb szakirodalomban javasolt egyik szükséges diagnosztikai kritérium, szintén jelen volt a CDKL5 mutáció kapcsán. 31