az 5q22.2q23.1 interstitialis deléciója, beleértve az APC-t és a TSSK1B-t adenomatosus Polyposisban és Asthenoteratozoospermiában szenvedő betegeknél

absztrakt

az interstitialis 5q22 deléciók viszonylag ritkák, és általában súlyos klinikai jellemzőkkel, például fejlődési késleltetéssel és növekedési retardációval járnak. Itt egy 23 éves férfi betegről számolunk be, akit laboratóriumunkba utaltak a lehetséges családi adenomatózus polipózis genetikai megerősítésére. Az MLPA és az azt követő CGH tömb körülbelül 8 Mb méretű deléciót azonosított az 5q22.2q23.1 lókuszban. A törölt régió és a benne lévő gének további elemzése a TSSK1B (here-specifikus szerin/treonin kináz 1) gén lehetséges szerepére utalt a beteg reproduktív képességében. Az ondóvizsgálat megerősítette, hogy a beteg reproduktív képessége károsodott, és asthenoteratozoospermiában szenvedett. Az Y kromoszómán azoospermia faktor régió elemzése nem mutatott mikrodeléciókat. A további szekvenálási tesztek nem találtak alternatív magyarázatot a beteg meddőségére. Ez az eset bemutatja a TSSK1B lehetséges szerepét a férfi reprodukcióban.

6018 S. Karger AG, Basel

tényállás

• az interstitialis 5q22 törlések ritkák, és jellemzően neurológiai és fejlődési szövődményekkel járnak.

új Insights

• bemutatunk egy esetet egy heterozigóta delécióval az 5q22.2q23.1 lókuszban, amely nem mutat olyan fejlődési problémákat, amelyek általában az ilyen típusú delécióból származnak.

az interstitialis 5q22q23 deléciók viszonylag ritkák, és általában súlyos klinikai jellemzőkkel járnak, mint például fejlődési késleltetés, növekedési retardáció és dysmorphic jellemzők . A deléciók ebben a régióban gyakran magukban foglalják az APC tumor szuppresszor gént (OMIM 611731), és familiáris adenomatózus polipózishoz (fap) vezetnek. A FAP egy öröklött autoszomális domináns állapot, amely több bélpoliphoz és a vastagbélrákra való hajlamhoz vezet. Bár az első jelentett 5q intersticiális deléció 1979-ben volt , az APC lokuszt később Kinzler fedezte fel et al. , aki leképezte az 5q22-re.2 sáv. Ennek a felfedezésnek az időzítése miatt az 5q deléciók klinikai esetei addig a pillanatig nem vizsgálták a fap megnyilvánulását a betegben, ezért nem járulnak hozzá semmilyen információhoz az 5q22 deléciók és a FAP közötti kapcsolatról. Az APC-t tartalmazó kromoszóma-delécióval rendelkező betegeket leggyakrabban akkor diagnosztizálják, amikor diszmorf jellemzőik csecsemőkorban kiderülnek, vagy ha nem boldogulnak, és a késleltetett fejlődés egyéb jeleit mutatják ; azok, akik tünetmentesek maradnak, általában olyan gyomor-bélrendszeri megnyilvánulásokat tapasztalnak, mint a fogyás, a rectorhaggia és a bélelzáródás.

a fap molekuláris alapjának alapos jellemzése és kóros tüneteinek súlyossága miatt a klinikai fókusz leggyakrabban magára az APC génre vagy egy nagy kromoszómális deléció fizikai következményeire koncentrálódik, kevés vagy semmilyen információt nem tárva fel az 5q22.2 sávban lévő más gének működéséről. Bár számos kromoszóma-rendellenességet írtak le, a következmények elemzése általában a kapott diszmorf tulajdonságokra vagy FAP-ra összpontosít, anélkül, hogy funkciót adna egyetlen génnek. A kromoszómán belüli nagy deléciók összetett fenotípussal rendelkeznek, amelyek a fent említettektől több klinikai jellemzőt kombinálnak, és kihívást jelenthetnek a diagnosztizáló klinikus számára.

esettanulmány és módszerek

a beteg 23 éves bolgár férfi, előzetes klinikai anamnézis nélkül. Első felvételekor gyakran panaszkodott rectorhaggia a székletürítés gyakoriságának rendellenességei vagy étvágytalanság nélkül. Szigmoidoszkópiát végeztünk az fap felé mutató eredményekkel, amelyre egy speciális gasztroenterológiai osztályra irányították további vizsgálat céljából. A családi anamnézis etikai okokból nem volt elérhető, mivel a beteg korai kora óta nevelőszülőknél volt, és nem volt kapcsolat a biológiai szüleivel. Fibrocolonoscopy kiderült nagyszámú polipok a végbélben és a szigmoid-halvány vagy sötétvörös-hiperplázia (ábra. 1A). A gyomor-bél traktuson kívül nem voltak FAP-asszociált léziók. Ezen a ponton a beteget genetikai laboratóriumunkba irányították, hogy megerősítsék az FAP diagnózist.

a genomi DNS-t standard protokollok segítségével izolálták a perifériás vérből, és az APC gén szűrésére használták nagyobb deléciók és duplikációk esetén MLPA segítségével. Az MLPA APC készletet az MRC-Holland-tól (PO43, Amszterdam, Hollandia) szereztük be, és az elemzést a gyártó utasításai szerint végeztük.

a deléció határainak meghatározása érdekében a genomi DNS-t CGH tömb segítségével elemeztük egy nagy felbontású 1M oligonukleotid tömbön a gyártó protokollja szerint (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). A másolatszám-variáció (CNV) detektálását CytoGenomics szoftver segítségével végeztük (2.9.2.4 verzió, Agilent Technologies). A következő elemzési beállításokat használtuk: aberrációs algoritmus ADM-2, küszöb: 6.0, ablakméret: 0,5 Mb, szűrő: 5 szonda, és log2 Arány = 0,29.

az ejakulátumot a laboratóriumban leválasztották, és a következő sorrendben tanulmányozták: a natív készítmény megfigyelése, a spermakoncentráció meghatározása, a tamponok mobilitási vitalitásának értékelése <40%, valamint a spermiumok morfológiájának értékelése az ESHRE/NAFA kritériumai szerint, spermium Osztályelemző (SCA), az emberi spermiumok paramétereinek mennyiségi és minőségi elemzésének rendszere.

az azoospermia faktor régió mikrodelécióinak molekuláris vizsgálatát az Európai andrológiai Akadémia irányelveiben és szabványaiban leírtak szerint végeztük .

Sanger szekvenálást végeztünk a korábban jelentett régiók vizsgálatára férfi meddőség, azaz DAZL (OMIM 601486), SEPT12 (OMIM 611562), SLC26A8 (OMIM 608480), SYCE1 (OMIM 611486), majd ezt követően TSSK1B (OMIM 610709).

eredmények

50%-os csúcsterület-csökkenést találtunk Az összes APC-specifikus génszondában MLPA-val. Mivel ez a teljes APC génszekvencia heterozigóta deléciójának felelt meg, következő lépésünk egy CGH tömb végrehajtása volt a deléció határainak meghatározására. A kapott eredmények azt mutatták, hogy az 5q kromoszómában az intersticiális deléció az 5q22.2q23.1 régióra korlátozódott, körülbelül 8 Mb hosszú (ábra. 2A). A deléció a bázispárok közötti területet öleli fel chr5:111,779,298-119,794,955 (GRCh37/hg19), kariotípus: arr 5q22.2q23.1(111779298_119794955) 6 , megerősítve az APC deléciót és 29 másik fehérjét kódoló gént bevonva a delécióba. A jól leírt APC és MCC génekkel együtt egy másik gént, a TSSK1B-t korábban tanulmányozták, és egy meghatározott funkcióhoz rendelték. A TSSK1B erősen expresszálódik a herékben, és szükséges a spermatid fejlődése során . Ezért úgy döntöttünk, hogy spermaelemzést végzünk, és teszteljük betegünket a meddőség, a spermaszám, a morfológia és a motilitás szempontjából.

a végső értékelés arra a következtetésre jutott, hogy a beteg szenvedett asthenoteratozoospermia prevalenciája feji hibák, 97% atipikus spermium morfológia, csökkent spermium motilitás (ábra. 2C). A teratozoospermia index értéke 1,71-nél több mint 1 hibát mutat egyetlen spermiumonként, ami a károsodott spermatogenezis felé mutat. Mivel ezt a fenotípust leggyakrabban az azoospermia faktor régió mikrodeléciói okozzák, és az Y kromoszómán belüli nagy kromoszóma-deléciókat nem mutatták ki a CGH tömbben, molekuláris vizsgálatot végeztünk az Y kromoszóma lehetséges mikrodelécióira. Elemzésünk nem tárt fel semmilyen deléciót a sY84, sY86, sY127, sY134, sY254 és sY255 azoospermia faktor markereken belül. A férfiak meddőségével kapcsolatos gének leggyakoribb mutációinak vizsgálata, mint például a DAZL, a SEPT12, az SLC26A8 és a SYCE1, nem mutatott változást. Végül a TSSK1B gén szekvenálása nem tárt fel rendellenességeket az egyetlen jelen példányban.

ezek az eredmények szűkítették annak lehetőségét, hogy a TSSK1B a férfi meddőség erős jelölt génje, és részt vesz betegünk asthenoteratozoospermia fenotípusában.

megbeszélés

az 5q22 sáv fap-t eredményező kromoszómális delécióit ritkán jelentették az egész irodalomban. A meglévő jelentések célja a különböző beteges esetek közötti törlések összehasonlítása és szembeállítása volt; ezeknek a törléseknek a kóros következményeit azonban a kezdeti klinikai diagnózison túl nem vizsgálták részletesen . Az 5q interstitialis törölt régió mérete nagymértékben változik a betegek között, 1,7 Mbp-tól 20 Mbp-ig terjed, és nagyobb, az esetek többségében különböző fokú tanulási zavar, a gyarapodás elmulasztása és kisebb-nagyobb diszmorf tünetek jelentkeznek . Ezek a tünetek nem korlátozódnak egyetlen kromoszóma sávra (ábra. 2B), amely megakadályozta az 5q deléciós altípusok osztályozását, bár számos kísérlet történt . E vizsgálatok figyelemre méltó eredményei azt mutatják, hogy nincs genotípus-fenotípus korreláció azokban az esetekben, amelyekben az érintett régió osztozik, valamint nincs összefüggés a deléció nagysága és a fenotípus súlyossága között.

legjobb tudomásunk szerint a gének és funkcióik legutóbbi áttekintését Ofner és munkatársai végezték. . Eddig csak 4 gén (APC, MCC, TRIM36 és HSD17B4) található a betegünk törölt régiójában, bár a kutatás folyamatban van. Továbbá, a legtöbb 5q delécióval rendelkező beteg termékenységi állapotát soha nem tették közzé korai életkoruk miatt, és állapotukat soha nem követték a kezdeti diagnózis után. Az 5q törlésekről korábban közzétett jelentésekben csak egyetlen eset dokumentálta a TSSK1B deléció lehetséges öröklődését egy feltételezett férfi hordozótól; a beteg apját azonban nem lehetett tesztelni annak megerősítésére, hogy a deléció öröklődött. A normál populációban a CNV-ket felölelő TSSK1B tekintetében csak egyetlen DGV bejegyzés van a másolásveszteségről (nsv599396, teljes mintaméret 17 421; PMID 21841781) .

az itt bemutatott betegben nem figyeltünk meg olyan súlyos kóros tüneteket, amelyek tipikus 5q22 deléciós esetekben jelentkeznek az FAP mellett. Ez azzal magyarázható, hogy az általunk bemutatott deléció nem fedi át teljesen a deléciókat súlyos diszmorf/fejlődési problémákkal küzdő betegeknél (ábra. 2B). Míg az 5. kromoszóma hosszú karjában delécióval rendelkező betegek általános klinikai fenotípusa olyan jellemzők széles skáláját fedi le, mint a fejlődési késleltetés, a gyarapodás elmulasztása, pszichomotoros retardáció, lapos orrhídés mások , a páciensünk által bemutatott fenotípust szinte kizárólag az APC gén heterozigóta deléciója és az ebből következő FAP diagnózis képviseli.

a herék meddőségi tényezőinek, különösen az asthenozoospermiának a genetikai háttere már régóta korlátozott és kevéssé ismert. A herék meddőségi tényezőinek többsége és genetikai háttere az Y kromoszómában található génekhez és az Y kromoszómát érintő kromoszóma-rendellenességekhez kapcsolódik . Előrelépés történt a területen, mivel a legújabb kutatások célja a sperma diszmorfológiai fenotípusainak összekapcsolása specifikus génekkel, mint pl DAZL, SYCE1, SLC26A8, SEPT12ÉS mások, amelyek a spermatogenezissel kapcsolatos funkcióval rendelkeznek . Ennek ellenére a férfi meddőség genetikájának területe még mindig viszonylag új, és az újszerű hozzájárulások kulcsfontosságúak a genetikai tesztelés, a diagnózis és a tanácsadás folyamatos javításához .

a Here-specifikus szerin/treonin-kináz 1 egy Intron nélküli gén, amely a TSSK családba tartozik, és a szerin/treonin-kináz szupercsalád egyik ága. Először Bielke et al. , akik tanulmányukban a génnek 1092 bp nyitott olvasási keretet tulajdonítottak, amely egy 364-aa fehérjét kódolt. A humán TSSK1B-t északi és pontfoltok segítségével vizsgálták, amelyek 85% – os hasonlóságot mutattak az egér Tssk1b-vel .a gént az 5q22 kromoszómán térképezték fel, egy olyan régióban, amely nem mutat szintet a Tssk1b egér kromoszómális lokuszával. További vizsgálatok rámutattak, hogy a Tssk1b specifikus expressziója szinte kizárólag a herékben lokalizálódik, ami a reprodukcióval és a spermatogenezissel kapcsolatos funkciót vonja maga után . Az időbeli expressziós vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a Tssk1b kizárólag a sperma érésének késői szakaszában expresszálódik . A Tssk1b funkcióját in vivo megerősítette Xu et al. kiméra egerek használata annak meghatározására, hogy a tssk1b és Tssk2 célzott deléciója átvihető-e a csíravonalban. Kísérleteik azt mutatták, hogy a kiméra egerek csak vad típusú utódokat hoztak létre, annak ellenére, hogy a spermiumok mind a vad típusú, mind a mutált allélt tartalmazták. A herék és mellékhere további vizsgálata a kimérában azt mutatta, hogy csak kis számú Sperma érhette el az érést . Tanulmányukban Xu et al. azt javasolta, hogy a meddőség okozta haploinsufficiency. Bár a kóros megnyilvánulás pontos mechanizmusát nem vizsgálták, úgy tűnik, hogy az allél deléció funkcionális következményei ebben a génben megváltozott spermamorfológiát eredményeznek. Emberben a tssk1b-t magában foglaló mikrodeletió tehát a férfi meddőség kockázati tényezője lehet.

eddig a TSSK1B-t kizárólag állatmodelleken tanulmányozták, és a funkcionális következményeket embereken nem vizsgálták. Itt bemutatjuk azt, amit a TSSK1B törölt példánya és az asthenozoospermia közötti korreláció első esetének tekintünk, valószínűleg megerősítve a gén és a funkció közötti kapcsolatot in vivo.

következtetés

ez egyike azon kevés eseteknek, amelyek egy fiatal felnőttet írnak le, akinek nagy intersticiális deléciója van az 5.kromoszómában, amelynek tünetei olyan korban jelentkeznek, amikor a beteg termékenységi tesztelhető. Legjobb tudomásunk szerint az 5q22.2 sávban delécióval rendelkező betegeket nem vizsgálták meddőség szempontjából, és csak egy lehetséges, még meg nem erősített eset a tssk1b deléció öröklődése egy férfi hordozóból megfigyelték. Még a fap fenotípus mellett megfigyelt legenyhébb fejlődési változásoknak is az APC génen kívüli kromoszóma régió további vizsgálatához kell vezetniük, a fent felsorolt módszerek alkalmazásával a kromoszóma-változások meghatározására. Szeretnénk ösztönözni a TSSK1B férfi reprodukcióban betöltött szerepének további tanulmányozását, valamint az asthenozoospermia kialakulásában játszott szerepét.

ezenkívül bemutatjuk mind az MLPA, mind a tömb CGH hasznosságát a klinikai gyakorlatban. Az MLPA tekinthető első vonalbeli elemzésnek, és ha a teljes célgén deléciója megtalálható, az eredmények megerősíthetők, és a töréspontok a CGH tömb segítségével lokalizálhatók.

Köszönetnyilvánítás

hálásak vagyunk a családnak, akik a klinikai információkat szolgáltatták és engedélyt adtak azok közzétételére.

etikai nyilatkozat

a beteg tájékozott beleegyező nyilatkozatot írt alá genetikai teszteléshez és orvosi fényképezéshez. A szerzőknek nincsenek etikai konfliktusaik, amelyeket nyilvánosságra kellene hozniuk.

közzétételi nyilatkozat

a szerzők nem nyilatkoznak összeférhetetlenségről.

szerző kapcsolatok

cikk / Kiadvány részletei

szerzői jog / kábítószer-adagolás / jogi nyilatkozat

szerzői jog: Minden jog fenntartva. A kiadvány egyetlen része sem fordítható le más nyelvekre, bármilyen formában vagy bármilyen módon reprodukálható vagy felhasználható, elektronikus vagy mechanikus, beleértve a fénymásolást, felvétel, mikrokópia, vagy bármilyen információtároló és visszakereső rendszer, a kiadó írásbeli engedélye nélkül.
gyógyszeradagolás: a szerzők és a kiadó minden erőfeszítést megtettek annak érdekében, hogy a jelen szövegben meghatározott gyógyszerkiválasztás és adagolás összhangban legyen a közzététel idején érvényes ajánlásokkal és gyakorlattal. Tekintettel azonban a folyamatban lévő kutatásokra, a kormányzati rendeletek változásaira, valamint a gyógyszeres terápiával és a gyógyszerreakciókkal kapcsolatos állandó információáramlásra, az olvasót arra ösztönzik, hogy ellenőrizze az egyes gyógyszerek betegtájékoztatóját az indikációk és az adagolás változásaira, valamint a figyelmeztetésekre és óvintézkedésekre. Ez különösen fontos, ha az ajánlott szer egy új és / vagy ritkán alkalmazott gyógyszer.
jogi nyilatkozat: A jelen kiadványban szereplő nyilatkozatok, vélemények és adatok kizárólag az egyes szerzőké és közreműködőké, nem pedig a kiadóké és a szerkesztőké. A reklámok és/vagy termékhivatkozások megjelenése a kiadványban nem jelenti a reklámozott termékek vagy szolgáltatások szavatosságát, jóváhagyását vagy jóváhagyását, illetve azok hatékonyságát, minőségét vagy biztonságát. A kiadó és a szerkesztő(k) kizárják a felelősséget a tartalomban vagy a hirdetésekben hivatkozott ötletekből, módszerekből, utasításokból vagy termékekből származó személyek vagy vagyontárgyak bármilyen sérüléséért.