Intersticiální Delece 5q22.2q23.1, Včetně APC a TSSK1B u Pacienta s Adenomatózní Polypóza a Asthenoteratozoospermia

Abstrakt

Intersticiální 5q22 delece jsou relativně vzácné a obvykle představují závažné klinické funkce, jako jsou vývojové zpoždění a zpomalení růstu. Zde jsme se hlásí 23-letého pacienta mužského pohlaví, podle naší laboratoře genetické potvrzení možné familiární adenomatózní polypóza. MLPA a následné array CGH identifikovány přibližně 8-Mb-velikosti delece v 5q22.2q23.1 lokusu. Další analýza odstraněné oblasti a geny v naznačoval možnou roli pro TSSK1B (testis-specific serin/threonin kináza 1) genu u pacienta je reprodukční schopnost. Analýza spermatu potvrdila, že reprodukční schopnost pacienta byla narušena a že trpěl astenoteratozoospermií. Analýza oblasti faktoru azoospermie na chromozomu Y neodhalila žádné mikrodelece. Další sekvenační testy nemohly najít alternativní vysvětlení neplodnosti pacienta. Tento případ ukazuje možnou roli TSSK1B v reprodukci mužů.

© 2018 s. Karger AG, Basel

zjištěná fakta

* intersticiální delece 5q22 jsou vzácné a obvykle jsou doprovázeny neurologickými a vývojovými komplikacemi•

* většina genů v chromozomálním pásmu 5q22 nebyla rozsáhle studována ani spojena s klinickým fenotypem.

Román Postřehy

• představujeme pouzdro s heterozygotní delecí v 5q22.2q23.1 lokus, který nevykazuje vývojové problémy, které obvykle vznikají z odstranění tohoto typu.

• TSSK1B gen v tomto lokusu byl nedávno funkčně testovány na modelových organismů; zde můžeme vidět první zpráva o haploinsufficiency tohoto genu potenciálně způsobuje lidský fenotyp.

* TSSK1B může být domnělou příčinou neplodnosti mužského faktoru.

Intersticiální 5q22q23 delece jsou relativně vzácné a obvykle doprovázena závažné klinické funkce, jako jsou vývojové zpoždění, retardace růstu a poruchy funkce . Delece v této oblasti často zahrnují APC tumor supresorový gen (OMIM 611731) a vést k familiární adenomatózní polypóza (FAP). FAP je zděděný autozomálně dominantní stav vedoucí k mnohočetným střevním polypům a predispozici k rakovině tlustého střeva. Ačkoli první hlášené 5Q intersticiální delece byla v roce 1979, APC lokus byl objeven později Kinzler et al. , který ji mapoval na 5q22.Pásmo 2. Vzhledem k načasování tohoto objevu, všechny klinické případy 5q delece až do té chvíle neměl zkoumat projevy FAP u pacienta, a proto nepřispívají žádné informace o spojení mezi 5q22 delece a FAP. Pacienti s chromozomálními delecemi, které zahrnují APC, jsou nejčastěji diagnostikováni, když jsou jejich dysmorfické rysy odhaleny v dětství nebo když se jim nedaří a vykazují jiné známky opožděného vývoje ; ti, kteří zůstávají asymptomatičtí, obvykle zažívají gastrointestinální projevy, jako je ztráta hmotnosti, rektorhaggie a obstrukce střev.

díky důkladné charakterizace molekulární základ pro FAP a závažnosti jeho patologické příznaky, klinické zaměření je většinou soustředěna na APC gen sám nebo fyzické důsledky velké chromozomální, odhalující málo, aby žádné informace o funkci dalších genů v 5q22.2 kapely. Přestože počet chromozomálních aberací, byly popsány , analýza důsledků, má tendenci soustředit se na výsledné poruchy funkce nebo FAP bez předávání funkce pro jednotlivé geny. Velké delece v chromozomální sám přítomen s komplexní fenotyp, který kombinuje několik klinických funkcí uvedených výše, a může být výzvou pro diagnostiku lékaře.

kazuistika a metody

pacient je 23letý bulharský muž bez předchozí klinické anamnézy. Při prvním přijetí si stěžoval na častou rectorhaggii bez abnormalit frekvence defekace nebo ztráty chuti k jídlu. Byla provedena sigmoidoskopie s výsledky směřujícími k FAP, pro kterou byl nasměrován na specializované Gastroenterologické oddělení k dalšímu testování. Rodinná anamnéza byla z etických důvodů nedostupná, protože pacient byl od útlého věku v pěstounské rodině a nedošlo k žádnému kontaktu s jeho biologickými rodiči. Fibrokolonoskopie odhalila velké množství polypů v konečníku a sigmoidu-bledě až tmavě červené-s hyperplazií (obr. 1A). Nebyly zjištěny žádné léze spojené s FAP mimo gastrointestinální trakt. V tomto okamžiku byl pacient odkázán na naši genetickou laboratoř, aby potvrdil diagnózu FAP.

Genomová DNA byla izolována z periferní krve pomocí standardních protokolů a byl použit na obrazovce APC genu pro větší delecí a duplikací pomocí MLPA. Sada MLPA APC byla získána z MRC-Holland (PO43, Amsterdam, Nizozemsko) a analýza byla provedena podle pokynů výrobce.

aby bylo možné určit hranice odstranění genomické DNA byla analyzována pomocí array CGH ve vysokém rozlišení 1M oligonukleotid pole podle výrobce je protokol (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Detekce variace počtu kopií (CNV) byla provedena pomocí Cytogenomického softwaru (verze 2.9.2.4, Agilent Technologies). Byla použita následující nastavení analýzy: aberační algoritmus ADM-2, práh: 6.0, velikost okna: 0,5 Mb, filtr: 5 sond a poměr log2 = 0,29.

Ejakulátu byl oddělen v laboratoři a studoval v pořadí: pozorování nativního přípravy, určování koncentrace spermií, hodnocení tampony pro vitalitu v oblasti mobility <40%, a hodnocení morfologie spermií podle kritéria ESHRE/NAFA, pomocí Spermií Třídy Analyzer (SCA), systém kvantitativní a kvalitativní analýza parametrů lidské spermie.

molekulární testování mikrodelecí v oblasti faktoru azoospermie bylo provedeno tak, jak je popsáno v pokynech a standardech Evropské akademie andrologie .

Sanger sekvenování byla provedena zkoumat již bylo dříve oznámeno regionů, spojené s mužskou neplodností, tj., DAZL (OMIM 601486), SEPT12 (OMIM 611562), SLC26A8 (OMIM 608480), SYCE1 (OMIM 611486), a následně, TSSK1B (OMIM 610709).

výsledky

zjistili jsme 50% snížení maximální plochy ve všech APC specifických genových sondách pomocí MLPA. Protože to odpovídalo heterozygotní deleci celé sekvence genu APC, naším dalším krokem bylo provedení pole CGH k určení hranic delece. Získané výsledky ukázaly, že intersticiální delece na chromozomu 5q byla omezena na oblast 5q22.2q23.1, přibližně 8 Mb dlouhý (Obr. 2A). Odstranění pokrývá oblast mezi bází chr5:111,779,298-119,794,955 (GRCh37/hg19), karyotyp: arr 5q22.2q23.1(111779298_119794955)×1 , potvrzení APC delece a zahrnující 29 ostatních protein-kódujících genů v mazání. Spolu s dobře popsanými geny APC a MCC byl dříve studován a přiřazen jiný gen, TSSK1B, se specifickou funkcí. TSSK1B je vysoce exprimován ve varlatech a je vyžadován během vývoje spermatidů . Proto jsme se rozhodli provést analýzu spermatu a otestovat našeho pacienta na neplodnost, počet spermií, morfologii a motilitu.

závěrečné hodnocení k závěru, že pacient trpěl asthenoteratozoospermia s prevalencí cephalic vady, 97% atypická morfologie spermií a snížená pohyblivost spermií (Obr. 2C). Hodnota indexu teratozoospermie na 1, 71 ukazuje více než 1 defekt na jedno spermie, což ukazuje na zhoršenou spermatogenezi. Protože tento fenotyp je nejčastěji způsobena microdeletions v azoospermie faktorem, region a velké chromozomální delece v Y chromozomu nebyly uvedeny na array CGH, jsme provedli molekulární testování pro možné microdeletions v Y chromozomu. Naše analýza neodhalila žádné odstranění v rámci markerů faktoru azoospermie sY84, sY86, sY127, sY134, sY254 a sY255. Testování nejčastějších mutací v genech spojených s mužskou neplodností, jako je DAZL, SEPT12, SLC26A8 a SYCE1, neodhalilo žádné změny. Nakonec sekvenování genu TSSK1B neodhalilo žádné abnormality v jediné současné kopii.

tyto výsledky zúžily možnost, že TSSK1B je silným kandidátským genem pro mužskou neplodnost a podílí se na fenotypu astenoteratozoospermie našeho pacienta.

diskuse

chromozomální delece pásma 5q22 vedoucí k FAP byly v celé literatuře zřídka hlášeny. Stávající zprávy mají za cíl porovnat a porovnat delece mezi různými případy pacientů; patologické důsledky těchto delecí však nebyly podrobně zkoumány nad rámec počáteční klinické diagnózy . Velikost 5q intersticiální odstraněny regionu se značně liší mezi pacienty, od 1.7 Mbp 20 Mbp a větší, přičemž většina případů projevující se různým stupněm poruchy učení, neprospívání, a vedlejší na hlavní dysmorfní známky . Tyto příznaky nejsou omezeny na jediný chromozomální pás (obr. 2B), který zabránil klasifikaci podtypů delece 5q, i když bylo provedeno několik pokusů . Pozoruhodné zjištění z těchto studií ukazují nedostatek genotyp-fenotypové korelace v případech, které mají postižené oblasti, stejně jako žádná souvislost mezi velikostí mazání a závažnost fenotypu.

podle našeho nejlepšího vědomí provedl poslední přehled genů a jejich funkcí v této oblasti Ofner et al. . Doposud byly pouze 4 geny (APC, MCC, TRIM36 a HSD17B4) umístěné v odstraněné oblasti u našeho pacienta spojeny s onemocněním v OMIM, i když výzkum pokračuje. Dále plodnosti stav většiny pacientů s 5q delece nebyla nikdy publikována, protože jejich raném věku, a jejich stav byl nikdy následoval přes počáteční diagnóza. V dříve publikovaných zpráv z 5q delece, pouze jeden případ zdokumentoval možné dědictví TSSK1B vymazání z podezření na mužské dopravce; nicméně, pacient je otec nemohl být testován tak, aby potvrdil, že vypuštění bylo dědičné. Pokud jde TSSK1B zahrnující CNVs v normální populaci, je tam jen jeden DGV vstup kopii ztráty (nsv599396, celková velikost vzorku 17,421; PMID 21841781) .

u zde prezentovaného pacienta jsme nepozorovali závažné patologické příznaky, které se projevují v typických případech delece 5q22 kromě FAP. To lze vysvětlit možností, že delece, kterou předkládáme, se zcela nepřekrývají s delecemi u pacientů se závažnými dysmorfickými / vývojovými problémy (obr. 2B). Zatímco běžný klinický fenotyp u pacientů s delecí dlouhého ramene chromozomu 5 zahrnuje širokou škálu funkcí, jako jsou vývojové zpoždění, neprospívání, psychomotorická retardace, ploché nosní můstek, a další , fenotyp představili náš pacient je zastoupena téměř výhradně heterozygotní delece APC genu a následné FAP diagnózu.

genetické pozadí faktorů testikulární neplodnosti, konkrétně asthenozoospermie, je již dlouho omezené a špatně popsané. Většina z varlat, neplodnost faktory a jejich genetické pozadí byly spojeny s geny, s bydlištěm v Y-chromozomu a chromozomální aberace zahrnující chromozom Y . Došlo k pokroku v oblasti, jako nedávný výzkum má za cíl, aby se vztahují spermií dysmorphology fenotypy specifických genů, jako DAZL, SYCE1, SLC26A8, SEPT12, a další, které mají funkce týkající se spermatogeneze . I tak, oblast genetiky mužské neplodnosti je stále relativně nová, a nové příspěvky jsou zásadní pro neustálé zlepšování genetického testování, diagnóza, a poradenství .

Varlat-specifický serin/threonin kinázy 1 je intronless gen, část TSSK rodiny, a pobočka serin/threonin kinázy nadčeleď. To bylo poprvé identifikováno Bielke et al. , kteří ve své studii přisuzovali genu otevřený čtecí rámec 1092 bp kódující protein 364-aa. Lidské TSSK1B byl zkoumán pomocí Severní a dot blot, který ukázal, že 85% podobnost s myší Tssk1b.Gen byl zmapován na chromozomu 5q22, v regionu, který ukazuje, ne synteny myši chromozomální locus Tssk1b . Další studie poukazují na to, že konkrétní vyjádření Tssk1b je lokalizován téměř výhradně ve varlatech, který obvinil funkce týkající se reprodukce a spermatogeneze . Studie Časové exprese dále prokázaly, že Tssk1b je exprimován výhradně v pozdních stádiích zrání spermií . Funkce Tssk1b byla potvrzena in vivo Xu et al. použití chimérických myší k určení, zda může být cílená delece v Tssk1b a Tssk2 přenášena v zárodečné linii. Jejich experimenty ukázaly, že chimerické myši vyrábí pouze potomstva divokého typu, i když spermie obsažené oběma wild-type a mutovanou alelu. Další vyšetření varlat a epididymis v chiméře ukázalo, že zrání může dosáhnout pouze nízký počet spermií . Ve své studii Xu et al. navrhl, že neplodnost je způsobena haploinedostatečnost. Ačkoli přesný mechanismus patologického projevu nebyl studován, zdá se, že funkční důsledky delece alely v tomto genu vedou ke změně morfologie spermií. U lidí tak mikrodelece zahrnující TSSK1B může představovat rizikový faktor pro mužskou neplodnost.

dosud byl TSSK1B zkoumán výhradně na zvířecích modelech a funkční důsledky nebyly zkoumány u lidí. Zde jsme se prezentovat, co považujeme za první případ korelace mezi odstraněny kopii TSSK1B a astenozoospermie, případně potvrzující souvislost mezi genem a funkce in vivo.

Závěr

To je jeden z mála případů popisuje mladý dospělý s velkým intersticiální delece na chromozomu 5, s příznaky projevující se ve věku, kdy může být pacient testován na plodnost. Podle našeho nejlepšího vědomí nebyli žádní pacienti s delecemi v pásmu 5q22.2 vyšetřeni na neplodnost a byl pozorován pouze jeden případ možné, ale nepotvrzené dědičnosti delece TSSK1B z mužského nosiče. I nejmírnější vývojové změny pozorované navíc k FAP fenotyp by měl vést k dalšímu vyšetřování této chromozomální oblasti za APC genu, pomocí výše uvedených metod, aby definovat nějaké chromozomální změny. Rádi bychom také podpořili další studium úlohy TSSK1B v reprodukci mužů a jeho podílu na vyvolání astenozoospermie.

kromě toho demonstrujeme užitečnost MLPA i array CGH v klinické praxi. MLPA lze považovat za analýzu první linie, a pokud je nalezena delece celého cílového genu, výsledky by mohly být potvrzeny a zarážky lokalizovány pomocí pole CGH.

Potvrzení

Jsme vděčni rodině, která poskytla klinické údaje a dali svolení k publikování.

etické prohlášení

pacient podepsal formuláře informovaného souhlasu pro genetické testování a lékařskou fotografii. Autoři nemají žádné etické konflikty, které by mohli zveřejnit.

Prohlášení o zveřejnění

autoři nehlásí žádný střet zájmů.

Autor Kontaktů

Článek / Podrobnosti o Publikaci

Copyright / Dávkování Léku / Disclaimer

Copyright: Všechna práva vyhrazena. Žádná část této publikace nesmí být přeložena do dalších jazyků, reprodukovány nebo použity v jakékoliv formě nebo jakýmikoliv prostředky, elektronickými nebo mechanickými, včetně fotokopírování, nahrávání, microcopying, nebo jakýmkoli ukládání informací a vyhledávacím systému bez písemného svolení vydavatele.
Dávkování Léku: autoři a vydavatel vyvíjel veškeré úsilí, aby zajistila, že výběr léku a dávkování uvedené v tomto textu jsou v souladu s aktuální doporučení a praxi v době publikace. Nicméně, s ohledem na probíhající výzkum, změny v nařízení vlády, a neustálý tok informací, které se týkají farmakoterapie a lékové reakce, čtenář se vyzývá, aby podívejte se na příbalovém letáku u každého léku pro případné změny v označení a dávkování a přidal varování a bezpečnostní opatření. To je zvláště důležité, pokud je doporučeným činidlem nový a/nebo zřídka používaný lék.
Disclaimer: prohlášení, názory a údaje obsažené v této publikaci jsou pouze názory jednotlivých autorů a přispěvatelů, a nikoli vydavatelé a redakce(s). Vzhled reklam nebo / a odkazů na produkty v publikaci není zárukou, schválením nebo schválením inzerovaných produktů nebo služeb nebo jejich účinností, kvalitou nebo bezpečností. Vydavatel a editor(s) se zříkají odpovědnosti za případné zranění osob nebo majetku vyplývající z jakékoliv nápady, metody, pokyny nebo produktů uvedených v obsahu nebo reklamy.