PCNT-geenin uusi kehysmuutosvariantti, joka liittyy mikrokefaliseen osteodysplastiseen primordiaaliseen kääpiökasvuun (MOPD) tyypin II ja pieniin munuaisiin

Abstrakti

Tausta:Mikrokefalinen osteodysplastinen primordiaalinen kääpiö (MOPD) tyyppi II on autosomaalinen resessiivinen sairaus, joka käsittää heterogeenisen ryhmän häiriöitä, joille on ominaistasymmetrinen kasvun hidastuminenjoka johtaa kääpiöisyyteen, mikrokefaliaan ja lukuisiin moniin lääketieteellisiin komplikaatioihin, mukaan lukienneurovaskulaariset sairaudet. Bialleeliset patogeeniset variantitperisentriinigeenissä (PCNT) ovat osallisena sen patogeneesissä.

Tapausesittely:Suoritimme koko eksomin sekvensoinnin varmistaaksemme diagnoosin 2 vuoden ja 6 kuukauden ikäiselle pojalle, jolla oli vakava kasvuhäiriö, mikrokefalia ja kasvojen gestalt, jotka viittaavat tyypin II MOPD:hen, joka sisälsi mm.retrognathia, pienet korvat,näkyvä nenäjuuri ja suuri nenä, microdontia, harvat hiuspohjan karvat, molemminpuolinen viidennen sormen klinodaktylia. Hänellä oli pieni ostium secundum eteisväliseinävika ja molemminpuolisesti pienet munuaiset. Microcephalic Osteodysplastic Primordial Dwarfsm (MOPD) tyyppi II vahvistettiin PCNT-geenin c{0}}delAA|s. Asn1687fs (uusi variantti) ja c.9535dup (s. Val3179fs). Hänen vanhempiensa havaittiin olevan heterotsygoottisia muunnelmien kantajia.

Johtopäätös:Raportoimme uudesta kehyssiirtymävariantista PCNT-geenissä ja aiemmin ilmoittamattomasta fenotyypistä mikrokefaliselle osteodysplastiselle primordiaaliselle kääpiötyypille (MOPD) tyyppi II

CISTANCHE EXTRACT WITH 25% ECHINACOSIDE AND 9% ACTEOSIDE FOR KIDNEY

Tausta

Microcephalic Osteodysplastic Primordial Dwarfsm (MOPD) Type II (OMIM #210720) on kliinisesti heterogeeninen ryhmä sairauksia, joille on tunnusomaista sekä pre- että postnataalinen kasvun hidastuminen yhdessä mikrokefalian kanssa. Tämän tilan kuvasivat ensimmäisen kerran vuonna 1982 Majewski Ranke ja Schinzel [1]. Kuvattu primordial dwarfsm (PD) -sateenvarjossa, joka koostuu useista alatyypeistä: Seckelin oireyhtymä, Russell Silverin oireyhtymä, Meier-Gorlinin oireyhtymä ja Majewskin osteodysplastinen primordial kääpiö (MOPD) I/III ja III. Tällä hetkellä MOPD Type II:n tiedetään olevan yleisin alatyyppi. Se periytyy autosomaalisena resessiivisenä sairautena, joka johtuu perisentriini (PCNT) -geenin kaksialleelisista funktiomutaatioista [2, 3]. Tästä sairaudesta kärsivillä henkilöillä on tyypillisiä kasveja, joihin kuuluvat näkyvä nenä ja epäsuhtaiset piirteet, luuston dysplasia, kasvun heikkeneminen, joka jatkuu koko syntymän jälkeisen ajan ja saavuttaa kitukasvuisen koon (keskimääräinen pituus murrosiän jälkeen 40 cm ja aikuisen pituus alle 100 cm ), epänormaali hampaisto ja insuliiniresistenssi [4, 5]. Näiden potilaiden hoito on nyt edistynyt korkean suorituskyvyn sekvensointitekniikoiden, kuten Next Generation Sequencingin, parantuneen saatavuuden ansiosta. Ennakoivampaa lähestymistapaa voidaan käyttää niiden ortopedisten ilmenemismuotojen, insuliiniresistenssin, hematologisten poikkeavuuksien ja hermoston sairauksien, mukaan lukien systeemisen kohonneen verenpaineen ja munuaiskomplikaatioiden, käsittelemiseksi. Siksi heitä tulisi rohkaista käymään säännöllisesti seulonnassa aivoverisuonisairauksien ja kasvun seurannan estämiseksi [2, 6]. Vaikka MOPD Type II liittyy keskimääräistä pienempiin aivokokoihin, niiden älykkyysosamäärä on lähes normaali [7]. Kromosomissa 21q22.3 sijaitseva perisentriini (PCNT) -geeni on osallisena mitoottisen karan muodostumisessa ja kromosomien segregaatiossa [8]. Tämän geenin koodaama perisentriiniproteiini (~370 kD) on ankkuroiva proteiini, joka sitoutuu sentrosomeissa ilmennettyyn kalmoduliiniin. Lisäksi se on solusyklin säätelijä. Proteiini koostuu sarjasta erittäin konservoituneita coiled-coil-domeeneja. Tähän mennessä Clinvarissa on raportoitu 41 patogeenistä varianttia ja 3 todennäköistä patogeenistä varianttia [9]. Tässä tutkimuksessa kuvaamme uuden yhdisteen heterotsygoottisen muunnelman PCNT-geenissä c.9535dup (s. Val3179fs), c5059_5060delAA (s. Asn1687fs), joka synnyttää uuden fenotyypin srilankalaista alkuperää olevalla vauvalla.

Tapausesittely

Esimies on 2 vuotta ja 6 kuukautta vanha uros. Hän on terveiden, srilankalaista alkuperää olevien vanhempien ainoa lapsi. Hänet syntyi, kun hänen äitinsä oli 24-vuotias, 35 raskausviikolla hätätilanteessa alemman segmentin keisarinleikkauksella vakavan oligohydramnionin ja huomattavan sikiön kasvun rajoittumisen vuoksi. Ennen tätä raskautta ei ollut synnytystä edeltäviä verenvuotoja, sikiön hidastumista tai keskenmenoja. Hänen Apgar-pisteensä 1 minuutin ja 5 minuutin kohdalla olivat 8 ja 10. Syntyessään hänen antropometriset parametrinsa olivat seuraavat; syntymäpaino 1080 g, syntymäpituus 30 cm ja takaraivonympärys 24 cm. Kaikki parametrit olivat selvästi alle – 3SD WHO:n standardikasvukaavioissa. Hänet otettiin vauvojen erityishoitoon 1. elinviikon aikana erittäin alhaisen syntymäpainon vuoksi. Syntymästä 6 kuukauden ikään asti häntä oli arvioitu laajasti huonon painonnousun vuoksi. Kaikki tallennetut biokemialliset tutkimukset olivat normaalin alueen sisällä. Kasvuun liittyviä hormonaalisia arviointeja ei kuitenkaan tehty taloudellisten rajoitteiden vuoksi. Hänen nykyiset kasvuparametrinsa on esitetty kuvissa 1A-C, jotka ovat myös alle-3SD. Hänen kehityksensä virstanpylväät pysyivät iän mukaisina syntymästä lähtien, eikä hänellä ole mitään ruoka-intoleranssiin, aineenvaihdunta- tai imeytymishäiriöihin viittaavia oireita. Huolimatta optimaalisesta kalorien saannista, hänen kasvunopeus on vakio. Tutkimuksessa havaittiin seuraavat dysmorfismit retrognatia, pienet korvat, näkyvä nenäjuuri, jossa oli suuri nenä, mikrodontia ja harvat päänahan karvat (kuvat 2A, B). Hänellä on myös tyypillinen korkea ääni. Yläraajoissa havaittiin hypopigmentoituneita laastareita, mutta ne eivät seuranneet Blaschkon linjoja. Raajojen tutkimus paljasti kahdenvälisen viidennen sormen klinodaktian. Muiden järjestelmien seulonnan aikana kaikukardiografia paljasti pienen ostium secundumin eteisväliseinävaurion. Vatsan ultraäänitutkimus paljasti, että koettimella oli huomattavasti pienemmät normaalisti toimivat munuaiset. Hänen oikean ja vasemman munuaisen mitat olivat 4,5 cm ja 3,8 cm. Normaali vaihteluväli on oikealla munuaisella 7,1 (6,8–7,4) cm ja vasemmalla 7,0 (6,7–7,2) cm [9]. Siksi munuaisen koeputki on alle munuaisen pituuden 1. prosenttipisteen senttimetreinä iän mukaan. Lonkkaradiokuvassa näkyi huonosti muodostunut kapea lantio, jossa oli rasvainen lonkka.

CISTANCHE EXTRACT WITH 25% ECHINACOSIDE AND 9% ACTEOSIDE FOR KIDNEY

Koko eksomin sekvensointi ja bioinformaattinen analyysi

Ennen Whole Exome -sekvensoinnin suorittamista saimme tutkittavan vanhemmilta kirjallisen suostumuksen Colombon yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan eettisen arviointikomitean hyväksymän protokollan mukaisesti. Genomisen DNA:n uuttaminen veren leukosyyteistä tehtiin käyttämällä QIAamp DNA Mini Kit -sarjaa valmistajan protokollan mukaisesti. Sure SelectXT® Human(Mouse) All Exon V6 5190-886 -pakkausta käytettiin Illumina® NovaSeq® 6000 Next Generation -sekvensointilaitteessa koko eksomien sekvensointiin. Luotujen tietojen analysointiin käytettiin talon sisäistä bioinformatiikkaa. Parillisen pään sekvensointidatan kohdistaminen ihmisen GrCh37-referenssigenomiin ja varianttikutsuun suoritettiin käyttämällä BWA-mem-algoritmia ja Genome Analysis Tool Kit (GATK) -työkalupakettia. Luotujen muunnelmien, jotka kutsuvat muototiedostoa, merkinnät suoritettiin käyttämällä SNP-efiä Refseq-, kliinisten ja populaatiotaajuustietokantojen avulla. Kymmenen virtuaalista geenipaneelia, joka koostui geeneistä, joiden tiedettiin aiheuttavan luuston dysplasiaa (taulukko 1), käytettiin suodattamaan pois koettimen fenotyypin kannalta merkitykselliset variantit. ACMG:n standardiohjeiden (https://www.acgs.uk.com/media/11631/uk-practice-guidelines-for-variant-classifcation v4-01-2020.pdf) mukaisesti hyvänlaatuiset variantit suodatettiin pois. In silico toiminnallisia ennustustyökaluja (Mutation Taster, SIFT, PolyPhen2 ja Provean) käytettiin ennustamaan havaittujen varianttien toiminnallinen merkitys. Funktionaalista vaikutusta proteiinirakenteeseen ja pysyvän alueen säilymistä käytettiin muunnelmien tarkempaan tutkimiseen. Suodatuksen jälkeen tulokset paljastivat patogeenisen yhdisteen heterotsygoottisen kehyssiirtymän variantin PCNT-geenissä c.{15}}delAA|s. Asn1687fs (uusi variantti) ja c.9535dup (s. Val3179fs). Hänen vanhempiensa seulonnassa hänen äitinsä ja isänsä havaittiin olevan heterotsygoottisia varianttien suhteen (kuva 3).

In-silico-analyysi

Esillä olevan tapauksen genomista analyysiä varten NCBI:n nukleotiditietokannasta (https://www.ncbi.) ladattiin homo sapiensin perisentrin B (PCNT2) mRNA:n FASTA-sekvenssi, täydelliset cd:t GenBank ID: AF515282.1, 10020 bp. nlm.nih.gov/nuccore/AF515282). Villityypin sekvenssissä oli kaksi adeniininukleotidiä cDNA:n kohdissa 5059 ja 5060. Tämän nukleotidiparin manuaalinen deleetio suoritettiin muunnelman luomiseksi, joka vastasi koetta c5059_5060delAA. Molemmat mRNA-sekvenssit lähetettiin ORF-työkalulle koodaavien aminohappojen erojen arvioimiseksi. Havaitsimme muutoksen aminohapposekvenssissä lukukehyksen muutoksesta johtuen. Siten mutatoidussa proteiinissa 1687. asemassa aminohappo asparagiini "N" korvattiin glutamiinilla "Q". Lisäksi TGA (eli terminaatiokodoni) ilmaantui 10 triplettikodonin jälkeen alkuperäisen aminohappomuutoksen jälkeen. Tämä johti proteiinisynteesin ennenaikaiseen lopettamiseen. Villityypin proteiinin ladatussa FASTA-sekvenssissä (UniProtKB ID-O95613, PCNT_IHMINEN) oli 3336 aminohappotähdettä ja 3D-mallinnus suoritettiin käyttämällä SPDBV ofine -ohjelmistoa. Villityypin ja mutatoidun PCNT:n mallinnus tehtiin homologia-lähestymistavalla ottamalla 1JQN templaattirakenteeksi. Näiden kahden proteiinin 3D-mallien mukaan aminohappomäärät olivat 643 ja 615. Vertailimme ei-glysiini- ja ei-proliinitähteiden lukumäärää, jotka olivat vastaavasti 600 ja 576. Havaittiin myös, että mutatoidussa proteiinissa yksi aminohappo löydettiin kielletyltä alueelta, mikä myötävaikutti epästabiiliin tertiääriseen rakenteeseen (kuvio 4). Onteloiden lukumäärä kasvoi myös villityypin 4:stä viiteen mutanttiproteiinissa, jossa on muuttunut aminohappokonfiguraatio näiden onteloiden ympärillä (kuvio 5).

CISTANCHE EXTRACT WITH 25% ECHINACOSIDE AND 9% ACTEOSIDE FOR KIDNEY