腺腫性ポリポーシスおよびAsthenoteratozoospermia患者におけるAPCおよびTSSK1Bを含む5q22.2q23.1の間質欠失

要約

間質5q22欠失は比較的まれであり、通常は発達遅延および成長遅延などの重度の臨床的特徴によって表される。 ここでは、可能な家族性腺腫性ポリポーシスの遺伝的確認のために私たちの研究室に言及した23歳の男性患者を報告します。 MLPAおよび後続の配列CGHは、約8Mbサイズの欠失を5q22.2q23.1遺伝子座で同定した。 削除された領域と内の遺伝子のさらなる分析は、患者の生殖能力におけるTSSK1B（精巣特異的セリン/スレオニンキナーゼ1）遺伝子の可能な役割を示唆した。 精液分析により，患者の生殖能力が損なわれ，無精子症に苦しんでいることが確認された。 Ｙ染色体上の無精子症因子領域の解析では微小欠失は認められなかった。 それ以上の配列決定テストは患者の不妊のための代わりとなる説明を見つけることができませんでした。 このケースは、男性の生殖におけるTSSK1Bの可能な役割を示しています。

©2018S.Karger AG,Basel

確立された事実

•間質性5q22欠失はまれであり、典型的には神経学的および発達的合併症を伴う。

•染色体バンド5q22内のほとんどの遺伝子は、広範囲に研究されておらず、臨床表現型と関連していません。

Novel Insights

•このタイプの削除から一般的に発生する発達上の問題を示さない5q22.2q23.1遺伝子座にヘテロ接合欠失があるケースを提示します。

•この遺伝子座内のTSSK1B遺伝子は最近、モデル生物で機能的に試験されており、ここではこの遺伝子がヒト表現型を引き起こす可能性のあるハプロイ

•TSSK1Bは男性因子不妊症の推定原因である可能性があります。

間質性5q22q23欠失は比較的まれであり、通常、発達遅延、成長遅延、および異形性特徴などの重度の臨床的特徴を伴う。 この領域における欠失は、しばしば、ＡＰＣ腫瘍抑制遺伝子（ＯＭＩＭ６ １ １ ７ ３ １）を含み、家族性腺腫性ポリポーシス（ＦＡＰ）につながる。 FAPは、複数の腸ポリープおよび結腸癌の素因をもたらす遺伝性常染色体優性状態である。 最初に報告された5q間質欠失は1979年にあったが、APC遺伝子座は後にKinzlerらによって発見された。 5月22日にメジャー契約を結んでアクティブ-ロースター入りした。2バンド。 この発見のタイミングのために、その瞬間までの5q欠失のすべての臨床例は、患者におけるFAPの発現を検査しなかったため、5q22欠失とFAPとの間の APCを含む染色体欠失を有する患者は、幼児期に異形性特徴が明らかになったとき、または繁栄に失敗し、発達遅延の他の徴候を示すときに最も頻繁に ; 無症候性のままであるものは、通常、体重減少、rectorhaggiaおよび腸閉塞などの胃腸症状を経験する。

FAPの分子基盤とその病理学的症状の重症度の徹底的な特徴付けのために、臨床的焦点はAPC遺伝子自体または大きな染色体欠失の物理的結果に集中し、5q22.2バンドの他の遺伝子の機能に関する情報はほとんどまたはまったく明らかにされていない。 多くの染色体異常が記載されているが、結果の分析は、単一の遺伝子に機能を付与することなく、結果として生じる異形性特徴またはFAPに焦点を当 染色体自体内の大きな欠失は、上記のものからいくつかの臨床的特徴を組み合わせて、複雑な表現型を提示し、診断臨床医にとって課題となり得る。

症例報告と方法

患者は23歳のブルガリア人男性で、既往歴はない。 最初の入院時，排便頻度や食欲不振に異常はなく，頻繁なｒｅｃｔｏｒｈａｇｇｉａを訴えていた。 S状結腸鏡検査を行い、結果はFAPを指しており、そのために彼はさらなる検査のために専門の胃腸科に指示された。 患者は幼い頃から里親家庭にいて、生物学的両親との接触がなかったため、倫理的な理由のために家族歴は利用できなかった。 線維結腸鏡検査では、直腸内に多数のポリープが認められ、s状結腸-淡赤色から暗赤色-過形成が認められた（図10）。 1A）。 胃腸管外にはＦＡＰ関連病変はなかった。 この時点で、患者はFAP診断を確認するために私たちの遺伝子検査室に紹介されました。

ゲノムＤＮＡを標準プロトコルを用いて末梢血から単離し、ＭＬＰＡを用いてより大きな欠失および重複のためにＡＰＣ遺伝子をスクリーニングするために使用した。 ＭＬＰＡ ＡＰＣキットは、Ｍｒｃ−Ｈｏｌｌａｎｄ（ＰＯ４ ３，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手し、分析を製造業者の説明書に従って行った。＜８ ３ ２ １＞＜４ ４ １ ８＞欠失の境界を決定するために、ゲノムＤＮＡを、製造業者のプロトコール（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，Ｃ Ａ，ＵＳＡ）に従って、高分解能１Ｍオリゴヌクレオチドアレイ上のアレイＣＧ Ｈ コピー数変動（ＣＮＶ）検出は、Ｃｙｔｏｇｅｎｏｍｉｃｓソフトウェア（バージョン２． 以下の分析設定を使用した：収差アルゴリズムＡＤＭ−２、閾値：６。0、ウィンドウサイズ:0.5Mb、フィルタ:5プローブ、およびlog2比=0.29。

精液を実験室で分離し、天然調製物の観察、精子濃度の決定、可動性<40％における活力のスワブの評価、および精子の形態を評価するESHRE/NAFAの基準に従

無精子症因子領域における微小欠失の分子試験は、欧州アンドロロジー学会のガイドラインおよび基準に記載されているように実施した。＜８ ３ ２ １＞＜４ ４ １ ８＞サンガー配列決定を行い、男性不妊に関連する既報の領域、すなわち、ＤＡＺＬ（ＯＭＩＭ６ ０ １ ４ ８ ６）、ＳＥＰＴ１ ２（ＯＭＩＭ６ １ １ ５ ６ ２）、ＳＬＣ２ ６Ａ８（ＯＭＩＭ６ ０ ８ ４ ８ ０）、ＳＹＣＥ１（ＯＭＩＭ６ １ １ ４ ８ ６）、およびその後、ＴＳＳＫ１Ｂ（ＯＭＩＭ６ １ ０ ７ ０ ９）を調べた。

結果

我々は、MLPAによってすべてのAPC特異的遺伝子プローブの50％のピーク面積の減少を発見しました。 これは全体のAPC遺伝子配列のヘテロ接合欠失に対応しているので、我々の次のステップは、欠失の境界を決定するためにアレイCGHを実行することでした。 得られた結果は、染色体5qにおける間質欠失が、約8Mbの長さの領域5q22.2q23.1に限定されていることを示した（図。 2A）。 欠失は、塩基対chr5:111,779,298-119,794,955(Grch37/hg19)、核型:arr5q22.2q23.1(111779298_119794955)×1の間の領域に及び、APC欠失を確認し、欠失に29の他のタンパク質コード遺伝子を含む。 よく記載されたAPCおよびMCC遺伝子とともに、別の遺伝子、TSSK1Bは、以前に研究されており、特定の機能を有すると考えられていた。 TSSK1Bは精巣で高度に発現し、精子細胞の発達中に必要とされる。 したがって、我々は精液分析を実行し、不妊、精子数、形態、および運動性のために私たちの患者をテストすることにしました。

最終的な評価は、患者が頭部欠損の有病率、97％の非定型精子形態、および精子の運動性の低下を伴う無精子症に苦しんでいると結論した（図10A）。 2C）。 1.71の奇形精子指数値は、単一の精子あたり1つ以上の欠陥を示し、精子形成障害を指している。 この表現型は無精子症因子領域における微小欠失によって引き起こされることが最も多く，Ｙ染色体内の大きな染色体欠失はアレイＣＧＨに示されなかったので，Ｙ染色体における微小欠失の可能性について分子試験を行った。 我々の分析は、無精子症因子マーカー sy84、sy86、sy127、sy134、sy254、およびsy255内の任意の欠失を明らかにしませんでした。 DAZL、SEPT12、SLC26A8、SYCE1などの男性不妊に関連する遺伝子の最も一般的な変異のテストでは、変化は明らかにされませんでした。 最後に、TSSK1B遺伝子の配列決定は、単一の現在のコピー内の異常を明らかにしなかった。

これらの結果は、TSSK1Bが男性不妊の強力な候補遺伝子であり、我々の患者のasthenoteratozoospermia表現型に関与している可能性を絞り込みました。

ディスカッション

FAPをもたらす5q22バンドの染色体欠失は、文献を通じてほとんど報告されていません。 既存のレポートは異なった忍耐強いケース間の削除を比較し、対比することを向けました; しかし、これらの欠失の病理学的影響は、最初の臨床診断を超えて詳細に調査されていない。 5q間質欠失領域の大きさは、1.7Mbpから20Mbpまでの患者間で大きく異なり、大部分の症例は様々な程度の学習障害、繁栄の失敗、および軽度から主要な異形徴候を呈する。 これらの症状は、単一の染色体バンドに限定されるものではない（図１）。 いくつかの試みがなされているが、5q欠失サブタイプの分類を妨げている2B）。 これらの研究からの注目すべき所見は、影響を受けた領域を共有する症例における遺伝子型-表現型相関の欠如だけでなく、欠失の大きさと表現型の重篤度との間に関連性を示さないことを示している。

我々の知る限りでは、この領域内の遺伝子とその機能の最後のレビューはOfner et al. . 研究が進行中であるが、これまでのところ、我々の患者の欠失領域内に位置する4つの遺伝子（APC、MCC、TRIM36、およびHSD17B4）のみが、OMIMの疾患と関連している。 さらに、5q欠失を有するほとんどの患者の不妊状態は、幼い頃のために公表されず、その状態は最初の診断を過ぎて追跡されなかった。 以前に発表された5q欠失の報告では、疑わしい男性キャリアからのTSSK1B欠失の可能性のある継承を文書化しているのは単一のケースだけであるが、患者の父親は欠失が継承されたことを確認するためにテストすることができなかった。 正常集団におけるCnvを包含するTSSK1Bに関しては、コピー損失のdgvエントリは1つだけである（nsv599396、総サンプルサイズ17,421;PMID21841781）。

ここで提示された患者では、FAP以外の典型的な5q22欠失例に示される重度の病理学的症状は観察されなかった。 これは、我々が提示する欠失が、重度の異形性／発達の問題を有する患者における欠失と完全に重複しない可能性によって説明することができる（図 2B）。 5番染色体の長腕の欠失を有する患者のための一般的な臨床表現型は、発達遅延、繁栄の失敗、精神運動遅延、平らな鼻橋、および他のような特徴の広い配列をカバーしているが、私たちの患者によって提示された表現型は、APC遺伝子のヘテロ接合欠失およびその結果としてのFAP診断によってほぼ独占的に表される。

精巣不妊因子、特に無精子症の遺伝的背景は、長い間限定されており、十分に説明されていませんでした。 精巣の不妊の要因および遺伝の背景の大半はY染色体およびy染色体を含む染色体異常に存在する遺伝子につながりました。 最近の研究は、精子形成に関連する機能を有するDAZL、SYCE1、SLC26A8、SEPT12などの特定の遺伝子に精子異形表現型を関連させることを目的としているため、 それでも、男性不妊遺伝学の分野はまだ比較的新しいものであり、遺伝子検査、診断、カウンセリングの継続的な改善には新しい貢献が不可欠です。

精巣特異的セリン/スレオニンキナーゼ1は、TSSKファミリーの一部であり、セリン/スレオニンキナーゼスーパーファミリーの枝であるイントロンレス遺伝子である。 それはBielke et al.によって最初に同定された。 、彼らの研究では、遺伝子に364-aaタンパク質をコードする1092bpの開いた読み取りフレームを起因させた。 ヒトTSSK1Bは、マウスTssk1Bに85％の類似性を示したノーザンブロットとドットブロットを用いて調べた。tssk1Bのマウス染色体遺伝子座にsyntenyを示さない領域で、染色体5q22にマッピングされた。 さらなる研究では、Tssk1Bの特異的発現は、生殖および精子形成に関連する機能を関与させる精巣にほぼ独占的に局在することが指摘されている。 時間的発現研究はさらに、Tssk1Bが精子成熟の後期段階で排他的に発現されることを示した。 Ｔｓｓｋ１Ｂの機能は、Ｘ Ｕらによってｉｎ ｖｉｖｏで確認された。 キメラマウスを使用して、tssk1BおよびTssk2の標的欠失が生殖系列で伝達され得るかどうかを決定する。 彼らの実験は、精子細胞が野生型と変異した対立遺伝子の両方を含んでいても、キメラマウスは野生型の子孫のみを産生することを示した。 キメラにおける精巣および副睾丸のさらなる検査は、精子の数が少ないだけで成熟に達することができることを示した。 彼らの研究では、Xu et al。 不妊はhaploinsufficiencyによって引き起こされることを提案しました。 病理学的発現の正確なメカニズムは研究されていないが、この遺伝子における対立遺伝子欠失の機能的意味は、変化した精子の形態をもたらすよう 人間では、tssk1Bを取囲むmicrodeletionはこうして男性の不妊のための危険率を構成するかもしれません。

これまでのところ、TSSK1Bは動物モデルでのみ研究されており、機能的な意味はヒトでは研究されていません。 ここでは、我々はおそらくin vivoでの遺伝子と機能の間のリンクを確認し、TSSK1Bと無精子症の削除されたコピーとの間の相関の最初のケースを考慮するも

結論

これは、5番染色体に大きな間質欠失を有する若年成人を記述する数少ない症例の一つであり、患者が生殖能力を検査できる年齢で症状 我々の知る限りでは、5q22.2バンドの欠失を持つ患者は不妊のために検討されていない、と男性キャリアからTSSK1B欠失の可能な、まだ未確認の継承の FAP表現型に加えて観察された最も穏やかな発達変化でさえ、任意の染色体変化を定義するために上記の方法を使用して、APC遺伝子を超えて、この染色体領域のさらなる調査につながる必要があります。 また、男性の生殖におけるTSSK1Bの役割と精子無力症の原因となる部分のさらなる研究を奨励したいと思います。

また、臨床診療におけるMLPAとアレイCGHの両方の有用性を実証しています。 ＭＬＰＡは第一選択解析と考えられ，標的遺伝子全体の欠失が見つかった場合，結果を確認し，ブレークポイントはアレイＣＧＨによって局在化することができた。

謝辞

私たちは、臨床情報を提供し、それを公開する許可を与えた家族に感謝しています。

倫理声明

患者は遺伝子検査と医療写真撮影のためのインフォームドコンセントフォームに署名した。 著者には、開示する倫理的対立はありません。

開示声明

著者は利益相反を宣言していない。

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