Interstitiell Sletting av 5q22. 2q23. 1 Inkludert APC og TSSK1B hos En Pasient Med Adenomatøs Polypose Og Asthenoteratozoospermi

Abstrakt

Interstitiell 5q22 slettinger er relativt sjeldne Og representeres vanligvis av alvorlige kliniske trekk som utviklingsforsinkelse og vekstretardasjon. Her rapporterer vi en 23 år gammel mannlig pasient, henvist til vårt laboratorium for genetisk bekreftelse av mulig familiær adenomatøs polyposis. MLPA og den påfølgende array CGH identifisert en ca 8 Mb-størrelse sletting i 5q22.2q23. 1 locus. Videre analyse av den slettede regionen og genene innenfor foreslo en mulig rolle FOR TSSK1B (testis-spesifikt serin/treoninkinase 1) – genet i pasientens reproduktive kapasitet. Sædanalyse bekreftet at pasientens reproduktive evne var svekket, og at han led av asthenoteratozoospermi. Analyse av azoospermi faktor regionen På Y-kromosomet viste ingen mikrodeletjoner. Videre sekvenseringstester kunne ikke finne en alternativ forklaring på pasientens infertilitet. Denne saken demonstrerer EN MULIG ROLLE TSSK1B i mannlig reproduksjon.

© 2018 S. Karger AG, Basel

Etablerte Fakta

• Interstitiell 5q22 slettinger er sjeldne Og vanligvis ledsaget av nevrologiske og utviklingsmessige komplikasjoner.

* De fleste gener innenfor kromosombåndet 5q22 har ikke blitt grundig studert eller assosiert med en klinisk fenotype.

Novel Insights

• TSSK1B-genet i dette lokus har nylig blitt funksjonelt testet i modellorganismer; her kan vi se den første rapporten om haploinsufficiency av dette genet som potensielt forårsaker en human fenotype.

• TSSK1B kan være en antatt årsak til mannlig faktor infertilitet.

Interstitiell 5q22q23 slettinger er relativt sjeldne og vanligvis ledsaget av alvorlige kliniske trekk som utviklingsforsinkelse, vekstretardasjon og dysmorfe trekk . Slettinger i denne regionen involverer OFTE apc-tumorsuppressorgenet (omim 611731) og fører til familiær adenomatøs polypose (FAP). FAP er en arvelig autosomal dominant tilstand som fører til flere tarmpolypper og predisposisjon for tykktarmskreft. Selv om DEN første rapporterte 5q interstitiell sletting var i 1979 , BLE APC locus oppdaget senere Av Kinzler et al. , som kartlagt den til 5q22.2 band. På grunn av tidspunktet for denne oppdagelsen, undersøkte ikke alle kliniske tilfeller av 5q slettinger frem til det øyeblikket manifestasjonen AV FAP hos pasienten, og bidrar derfor ikke med noen informasjon om koblingen mellom 5q22 slettinger og FAP. Pasienter med kromosomale slettinger som inkluderer APC, diagnostiseres oftest når deres dysmorfe egenskaper avsløres i barndom eller når de ikke trives og viser andre tegn på forsinket utvikling ; de som forblir asymptomatiske, opplever vanligvis gastrointestinale manifestasjoner som vekttap, rektorhaggia og tarmobstruksjon.

på grunn av den grundige karakteriseringen av det molekylære grunnlaget FOR FAP og alvorlighetsgraden av dets patologiske symptomer, er klinisk fokus oftest konsentrert på APC-genet selv eller fysiske konsekvenser av en stor kromosomal sletting, og avslører liten eller ingen informasjon om funksjonen til andre gener i 5q22.2-båndet. Selv om en rekke kromosomavvik har blitt beskrevet , har analyse av konsekvensene en tendens til å fokusere på de resulterende dysmorfe egenskapene eller FAP uten å gi funksjon til enkeltgener. Store slettinger i selve kromosomet er tilstede med en kompleks fenotype, som kombinerer flere kliniske trekk fra de som er nevnt ovenfor, og kan være en utfordring for diagnoseklinikeren.

Saksrapport Og Metoder

pasienten er en 23 år gammel bulgarsk mann uten tidligere klinisk anamnese. Ved sin første opptak klaget han over hyppig rektorhaggia uten abnormiteter i avføringsfrekvens eller tap av appetitt. En sigmoidoskopi ble utført med resultater som pekte mot FAP, som han ble rettet til en spesialisert gastroenterologisk avdeling for videre testing. Familiehistorie var utilgjengelig på grunn av etiske årsaker, da pasienten hadde vært i en fosterfamilie siden en tidlig alder, og det var ingen kontakt med sine biologiske foreldre. Fibrokoloskopi avslørte et stort antall polypper i rektum og sigmoid-blek til mørk rød-med hyperplasi (Fig. 1A). DET var ingen fap-assosierte lesjoner utenfor mage-tarmkanalen. På dette tidspunktet ble pasienten henvist til vårt genetiske laboratorium for å bekrefte FAP-diagnosen.

Genomisk DNA ble isolert fra perifert blod ved hjelp av standardprotokoller og ble brukt til å skjerme APC-genet for større slettinger og duplikasjoner ved BRUK AV MLPA. MLPA APC-settet ble hentet FRA MRC-Holland (PO43, Amsterdam, Nederland), og analysen ble utført i henhold til produsentens instruksjoner.

for å bestemme grensene for slettingen ble genomisk DNA analysert av array CGH på et høyoppløselig 1m oligonukleotid-array i henhold til produsentens protokoll (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA). Cnv-deteksjon (Copy number variation) ble utført ved Bruk Av CytoGenomics-programvare (versjon 2.9.2.4, Agilent Technologies). Følgende analyseinnstillinger ble brukt: aberrasjonsalgoritme ADM-2, terskel: 6.0, vindu størrelse: 0,5 Mb, filter: 5 prober, og log2 forhold = 0,29.

Ejakulat ble løsrevet i laboratoriet og studert i rekkefølge: observasjon av innfødt forberedelse, bestemmelse av sædkonsentrasjon, vurdering av vattpinner for vitalitet i mobilitet <40%, og evaluering av sædmorfologi i henhold til KRITERIENE FOR ESHRE / NAFA, ved Hjelp Av Sædklasseanalysator (SCA), et system med kvantitativ og kvalitativ analyse av parametere av menneskelig sæd.

Molekylær testing for mikrodeletjoner i azoospermia faktor regionen ble utført som beskrevet i retningslinjer Og standarder For European Academy Of Andrology .

Sanger-sekvensering ble utført for å undersøke tidligere rapporterte regioner assosiert med mannlig infertilitet, dvs.DAZL (OMIM 601486), SEPT12 (OMIM 611562), SLC26A8 (OMIM 608480), SYCE1 (OMIM 611486) og deretter TSSK1B (OMIM 610709).

Resultater

VI fant en reduksjon på 50% i ALLE APC-spesifikke genprober MED MLPA. Da dette korresponderte med en heterozygot sletting av HELE APC-gensekvensen, var vårt neste trinn å utføre en array CGH for å bestemme grensene for slettingen. De oppnådde resultatene viste at interstitiell delesjon i kromosom 5q var begrenset til regionen 5q22.2q23.1, omtrent 8 Mb lang (Fig. 2A). Slettingen spenner over området mellom basepar chr5:111,779,298-119,794,955(GRCh37 / hg19), karyotype: arr 5q22.2q23.1 (111779298_119794955)×1 , som bekrefter APC-slettingen og involverer 29 andre proteinkodende gener i slettingen. Sammen med DE godt beskrevne APC-og MCC-gener, hadde ET annet gen, TSSK1B, tidligere blitt studert og tilskrevet med en bestemt funksjon. TSSK1B er sterkt uttrykt i testis og kreves under spermatid utvikling . Derfor bestemte vi oss for å utføre en sædanalyse og teste vår pasient for infertilitet, sædkvalitet, morfologi og motilitet.

den endelige evalueringen konkluderte med at pasienten led av asthenoteratozoospermi med en prevalens av cephaliske defekter, 97% atypisk sædmorfologi og redusert sædmotilitet (Fig. 2C). Teratozoospermia indeksverdien ved 1,71 viser mer enn 1 defekt per enkelt sæd, peker mot nedsatt spermatogenese. Siden denne fenotypen oftest skyldes mikrodelesjoner i azoospermi-faktorområdet, og store kromosomale delesjoner i Y-kromosomet ikke ble vist på array CGH, utførte vi molekylær testing for mulige mikrodelesjoner i Y-kromosomet. Vår analyse avslørte ingen slettinger innenfor azoospermia-faktormarkørene sY84, sY86, sY127, sY134, sY254 og sY255. Testing for de vanligste mutasjonene i gener assosiert med mannlig infertilitet som DAZL, SEPT12, SLC26A8 og SYCE1 viste ingen endringer. Til slutt viste sekvensering AV TSSK1B-genet ingen abnormiteter i den eneste nåværende kopien.

disse resultatene reduserte muligheten FOR AT TSSK1B er et sterkt kandidatgen for mannlig infertilitet og er involvert i asthenoteratozoospermi fenotypen til pasienten vår.

Diskusjon

Kromosomale slettinger av 5q22-båndet som resulterer I FAP, har sjelden blitt rapportert gjennom litteraturen. Eksisterende rapporter har som mål å sammenligne og kontrastere slettinger mellom ulike pasienttilfeller; de patologiske implikasjonene av disse slettingene er imidlertid ikke undersøkt i detalj utover den første kliniske diagnosen . Størrelsen på 5q interstitiell slettet region varierer sterkt blant pasienter, alt fra 1,7 Mbp til 20 Mbp og større, med de fleste tilfellene presentere med ulike grader av lærevansker, manglende evne til å trives, og mindre til store dysmorfe tegn . Disse symptomene er ikke begrenset til et enkelt kromosomalt bånd (Fig. 2B), som har forhindret klassifisering av 5q sletting subtyper, selv om flere forsøk har blitt gjort . Merkbare funn fra disse studiene viser mangel på genotype-fenotype korrelasjon i tilfeller som deler en berørt region, samt ingen sammenheng mellom størrelsen på slettingen og alvorlighetsgraden av fenotypen.

Så vidt vi vet, ble Den siste gjennomgangen av gener og deres funksjoner i denne regionen utført Av Ofner et al. . Så langt har bare 4 gener (APC, MCC, TRIM36 OG HSD17B4) som ligger i den slettede regionen hos pasienten, vært forbundet med en sykdom I OMIM, selv om forskning pågår. Videre ble fertilitetsstatusen til de fleste pasienter med 5q-sletting aldri publisert på grunn av deres tidlige alder, og tilstanden deres ble aldri fulgt etter den første diagnosen. I tidligere publiserte rapporter om 5q slettinger, bare en enkelt sak har dokumentert en mulig arv AV EN TSSK1B sletting fra en mistenkt mannlig bærer; derimot, pasientens far kunne ikke testes for å bekrefte at slettingen ble arvet. NÅR DET GJELDER TSSK1B som omfatter Cnver i den normale populasjonen, er det bare en enkelt DGV-oppføring av et kopieringstap (nsv599396, total prøvestørrelse 17,421; PMID 21841781) .

i pasienten som presenteres her, observerte vi ikke alvorlige patologiske symptomer som er utstilt i typiske 5q22 delesjonssaker i tillegg TIL FAP. Dette kan forklares med muligheten for at slettingen vi presenterer ikke helt overlapper med slettinger hos pasienter med alvorlige dysmorfe / utviklingsproblemer (Fig. 2B). Mens den vanlige kliniske fenotypen for pasienter med slettinger i den lange armen av kromosom 5 dekker et bredt spekter av funksjoner som utviklingsforsinkelse, manglende evne til å trives, psykomotorisk retardasjon, flat nesebro og andre, er fenotypen presentert av pasienten representert nesten utelukkende av heterozygot sletting AV APC-genet og den påfølgende FAP-diagnosen.

den genetiske bakgrunnen for testikkelfruktbarhetsfaktorer, spesielt asthenozoospermi, har lenge vært begrenset og dårlig beskrevet. Flertallet av testikkel ufruktbarhet faktorer og deres genetiske bakgrunn har vært knyttet til gener bosatt I Y-kromosomet og kromosomavvik som involverer Y-kromosomet . Det har vært fremgang i feltet, som nyere forskning har som mål å relatere sperm dysmorphology fenotyper til spesifikke gener, SOM DAZL, SYCE1, SLC26A8, SEPT12, og andre som har en funksjon relatert til spermatogenese . Likevel er feltet for mannlig infertilitet genetikk fortsatt relativt nytt, og nye bidrag er avgjørende for den pågående forbedringen av genetisk testing, diagnose og rådgivning .

Testis-spesifikk serin/treoninkinase 1 er et intronløst gen, en DEL AV TSSK-familien, og en gren av serin/treoninkinase-superfamilien. Det ble først identifisert Av Bielke et al. , som i studien tilskrev genet en åpen leseramme på 1092 bp som koder for et 364-aa-protein. Human TSSK1B ble undersøkt Ved Hjelp Av Nordlige og dot blots, som viste 85% likhet med murine Tssk1b. genet ble kartlagt på kromosom 5q22, i en region som ikke viser synteny Til musekromosomal locus Av Tssk1b . Videre studier har påpekt at det spesifikke uttrykket For Tssk1b er lokalisert nesten utelukkende i testene, noe som innebar en funksjon relatert til reproduksjon og spermatogenese . Temporale ekspresjonsstudier viste videre At Tssk1b uttrykkes utelukkende i de sene stadiene av spermemodning . Funksjonen Til Tssk1b ble bekreftet in vivo Av Xu et al. bruke kimære mus for å avgjøre om en målrettet sletting I Tssk1b Og Tssk2 kan overføres i kimlinjen. Deres eksperimenter viste at de kimære musene bare produserte villtype avkom, selv om sædceller inneholdt både villtype og mutert allel. Videre undersøkelse av testis og epididymis i chimera viste at bare et lavt antall spermier kunne nå modning . I sin studie, Xu et al. foreslått at infertilitet er forårsaket av haploinsuffisiens. Selv om den nøyaktige mekanismen for den patologiske manifestasjonen ikke er studert, synes de funksjonelle implikasjonene av en allel delesjon i dette genet å resultere i endret sædmorfologi. Hos mennesker kan en mikrodeleksjon som OMFATTER TSSK1B dermed utgjøre en risikofaktor for mannlig infertilitet.

SÅ langt HAR TSSK1B utelukkende blitt studert i dyremodeller, og de funksjonelle implikasjonene har ikke blitt utforsket hos mennesker. Her presenterer vi det vi anser det første tilfellet av korrelasjon mellom en slettet kopi AV TSSK1B og asthenozoospermi, muligens bekrefter koblingen mellom gen og funksjon in vivo.

Konklusjon

dette er et av de få tilfellene som beskriver en ung voksen med stor interstitiell delesjon i kromosom 5, med symptomer som manifesterer seg i en alder der pasienten kan testes for fertilitet. Så vidt vi vet, har ingen pasienter med slettinger i 5q22.2-båndet blitt undersøkt for infertilitet, og bare ett tilfelle av en mulig, men ubekreftet arv AV tssk1b-sletting fra en mannlig bærer er observert. Selv de mildeste utviklingsendringene observert i tillegg TIL FAP-fenotypen bør føre til videre undersøkelse av denne kromosomale regionen utover APC-genet, ved å bruke metodene som er oppført ovenfor for å definere eventuelle kromosomale endringer. Vi vil også oppmuntre til videre studier AV TSSK1BS rolle i mannlig reproduksjon og dens rolle i å forårsake asthenozoospermi.

i tillegg demonstrerer vi nytten AV BÅDE MLPA OG array CGH i klinisk praksis. MLPA kan betraktes som førstelinjeanalysen, og hvis en sletting av hele målgenet blir funnet, kan resultatene bekreftes og brytepunktene lokaliseres av array CGH.

Bekreftelse

vi er takknemlige for familien som ga den kliniske informasjonen og ga tillatelse til å publisere den.

Etikkerklæring

pasienten signerte informerte samtykkeskjemaer for genetisk testing og medisinsk fotografering. Forfatterne har ingen etiske konflikter å avsløre.

Avsløringserklæring

forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.

Forfatter Kontakter

Artikkel – / Publikasjonsdetaljer

Copyright / Narkotika Dosering / Ansvarsfraskrivelse

Opphavsrett: Alle rettigheter reservert. Ingen deler av denne publikasjonen kan oversettes til andre språk, reproduseres eller benyttes i noen form eller på noen måte, elektronisk eller mekanisk, inkludert fotokopiering, opptak, mikrokopiering eller ved informasjonslagrings-og gjenfinningssystem, uten skriftlig tillatelse fra utgiveren.
Dosering av Legemidler: forfatterne og utgiveren har gjort sitt ytterste for å sikre at valg og dosering av legemidler som er angitt i denne teksten, er i samsvar med gjeldende anbefalinger og praksis ved publiseringstidspunktet. Men i lys av pågående forskning, endringer i offentlige forskrifter og den konstante strømmen av informasjon knyttet til medisinering og narkotikareaksjoner, blir leseren oppfordret til å sjekke pakningsvedlegget for hvert legemiddel for eventuelle endringer i indikasjoner og dosering og for ekstra advarsler og forholdsregler. Dette er spesielt viktig når det anbefalte stoffet er et nytt og / eller sjeldent ansatt stoff.
Ansvarsfraskrivelse: uttalelsene, meningene og dataene i denne publikasjonen er utelukkende de av de enkelte forfattere og bidragsytere og ikke av utgivere og redaktører. Utseendet på annonser eller / og produktreferanser i publikasjonen er ikke en garanti, godkjenning eller godkjenning av produktene eller tjenestene som annonseres eller deres effektivitet, kvalitet eller sikkerhet. Utgiveren og redaktøren(e) fraskriver seg ansvar for eventuelle skader på personer eller eiendom som følge av ideer, metoder, instruksjoner eller produkter som er nevnt i innholdet eller annonsene.