Autizmo spektro sutrikimų turinčių asmenų kopijų skaičiaus variantų numatoma diagnostinė analizė naudojant snp mikrorajonus | europos žmogaus genetikos žurnalas

Autizmo spektro sutrikimų turinčių asmenų kopijų skaičiaus variantų numatoma diagnostinė analizė naudojant snp mikrorajonus | europos žmogaus genetikos žurnalas

Anonim

Dalykai

  • Diagnozė
  • Mikro matricų analizė
  • Struktūrinis kitimas

Anotacija

Ne kartą buvo nustatyta, kad egzempliorių skaičiaus variantai (CNV) sukelia ar turi polinkį į autizmo spektro sutrikimus (ASD). Diagnostikos tikslais mes apžiūrėjome 194 asmenis, sergančius ASD, CNV, naudodami „Illumina SNP“ matricas. Keliuose zonduose mes taip pat išanalizavome genus kandidatus, esančius paveldimose delecijose, kad būtų demaskuoti autosominiai recesyvūs variantai. Trys CNV, tėviškos kilmės 15q11 – q12 chromosomos de novo triglicizacija, 9p24 chromosomos delecija ir de novo 3q29 delecija, buvo nustatyti kaip sutrikimo priežastis kiekvienam individui. Dviems pacientams buvo manyta, kad autosominė recesyvinė priežastis yra homozigotinė 1p31.1 delecija, apimanti PTGER3, ir viso DOCK10 geno, susijusios su retu hemizigotiniu missense variantu, delecija. Taip pat nustatėme kelis privačius ar pasikartojančius CNV, kurių dauguma buvo paveldėti iš besimptomių tėvų. Nors retais atvejais buvo aptikta labai skvarbių CNV arba variantų, paveldėtų autosominiu recesyviniu būdu, mūsų rezultatai daugiausia patvirtina hipotezę, kad dauguma CNV prisideda prie ASD kartu su kitomis CNV ar taškiniais variantais, esančiais kitoje genomo vietoje. Šių asmenų, sergančių ASD, genetinės sąveikos nustatymas yra didelis iššūkis.

Įvadas

Autizmas yra neuropsichiatrinis sutrikimas, kuriam būdinga sutrikusi socialinė sąveika ir bendravimas, taip pat ribotas, pasikartojantis ir (arba) stereotipinis elgesys. Terminas autizmo spektro sutrikimai (ASD) dabar dažniausiai vartojamas apibūdinti šią labai nevienalyčių ir sudėtingų vystymosi ligų grupę. Autizmas yra susijęs su intelekto negalia (ID) 75% pacientų ir su epilepsija ar EEG anomalijomis ∼ 15–25% pacientų. ASD labiau būdinga pacientams vyrams nei moterims, santykiu 4: 1, esant normaliems pažintiniams gebėjimams, jis gali pasiekti 10: 1. 1

Kaip rodo padidėjusi šeimų pasikartojimo rizika ir porų atitikimas, ASD daugiausia nustatoma genetiškai. 1, 2 Naujausi tyrimai parodė, kad ASD gali sukelti retos, labai skvarbios taškų mutacijos, delecijos, dubliavimosi ir didesni chromosomų anomalijos, kurios gali atsirasti de novo arba būti paveldimos. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Žinomi monogeniniai sutrikimai sudaro 2–5% sindromų atvejų; trapi X sindromas dažniausiai yra dažniausia priežastis, po to eina PTEN makrocefalijos sindromas ir gumbinė sklerozė, kiekviena iš jų sudaro <1% ASD turinčių asmenų. 1, 10 Didelio egzempliorių skaičiaus variantų (CNV) randama 5–10% autistų, ypač tiems, kuriems yra sindromas ASD. 5, 11, 12 Asmenims, sergantiems ASD, pakartotinai buvo nustatyta keletas CNV, tokių kaip 15q11 – q13, 16p11.2, 7q11.23 ir 22q13 chromosomų delecijos ar dubliavimosi. 4, 5, 13 Asmenims, sergantiems autizmu , asmeniniai CNV dažnai sutrikdo genus, koduojančius sinapsinius baltymus, tokius kaip neuroliginai, neureksinai ir SHANK baltymai, arba neuronų ląstelių adhezijos baltymus, kurie vaidina svarbų vaidmenį neurologiniame vystymesi ir (arba) neurotransmisijoje. 3, 14, 15, 16, 17. Tačiau dauguma iki šiol autizme dalyvaujančių genų CNV ir variantų taip pat randami esant kitiems neurologinio vystymosi sutrikimams, tokiems kaip ID be autizmo požymių ir (arba) šizofrenija. 12, 18 Naujausi tyrimai rodo poligeninį ar oligogeninį paveldėjimą. 6, 17, 19 Iš tikrųjų dauguma nustatytų anomalijų buvo susijusios su labai kintančiais fenotipais ir atrodo, kad jų nepakanka vien norint sukelti ASD. Tikėtina, kad genetinė sąveika (epistazė) tarp retų variantų turi svarbų vaidmenį ASD etiologijoje.

Šiame tyrime apžiūrėjome 194 asmenis, sergančius ASD, naudodamiesi SNP mikrotraumais, kad įvertintume genomo priežastis ir nustatytume genetinio sindromo diagnozes. Buvo manoma, kad trys heterozigotiniai CNV, tėviškos kilmės chromosomos 15q11 – q12 trigubas de novo trigubas, 9p24 chromosomos distalinė delecija ir de novo 3q29 delecija ir viena homozigotinė 1p31.1 chromosomos delecija, apimanti PTGER3, galėjo sukelti sutrikimą keturiose. asmenų. Be to, mes apžiūrėjome paveldimus delecijose esančius genus kandidatus, norėdami demaskuoti trijų pacientų autosominius recesyvinius variantus. DOCK10 radome retą missense variantą, susijusį su paveldimu trynimu iš 2q chromosomos vienam asmeniui.

Rezultatai

Iš viso 130 CNV, apimančių bent vieną egzoną, arba jo nėra arba jie reti (nedidelis alelių dažnis <1%) DGV, buvo rasti 94 tiriamųjų, sergančių ASD (papildoma S1 lentelė). Šie CNV apėmė vieną trigubą, 82 dubliavimosi, 46 heterozigotines delecijas ir 1 homozigotinę deleciją. CNV dydis svyravo nuo 5 iki 4480 kb, o mediana buvo 138 kb. CNV perdavimo iš abiejų tėvų 48 DNR buvo galima ištirti. Trys CNV, vienas 15q11 – q12 trigubas, viena tritaškis 3q29 chromosomoje ir viena 16p11.2 dubliacija, neturėjo abiejų tėvų, parodydami, kad indekso atveju jie atsirado de novo (1 lentelė ir papildomi klinikiniai duomenys). Septyniasdešimt keturi CNV (26 išbraukimai ir 48 pakartojimai) buvo paveldėti iš besimptomių tėvų. Vienam pacientui buvo rasta homozigotinė delecija iš 1p31.1 chromosomos, apimančios PTGER3 geną; šis išbraukimas buvo heterozigotinis abiems tėvams, kurie abu buvo iš Komorų salų.

Pilno dydžio lentelė

Trys CNV, visi patvirtinti FISH analize, buvo laikomi tikėtina ASD priežastimi, remiantis jų dideliu dydžiu, sveikų asmenų nebuvimu, įvykiu de novo ir (arba) buvimu anksčiau praneštuose sindromuose, susijusiuose su ID ir ASD: a de novo 15q11 – q12 srities trigubinimas vyrams (772 šeima), 9p24 srities trynimas patelėms (15 šeima) ir 3q29 trynimas vyrams (1315 šeima) (2 paveikslas ir papildomas S3 paveikslas). „ De novo 15q11 – q12“ triglicizacija siekė 4, 48 Mb ir apėmė kritinį Angelmano / Praderio – Willio regioną tarp BP2 ir BP3 taškų. Išanalizavus mikrosatellito žymenis kritiniame regione paaiškėjo, kad triglicacija buvo kilusi iš tėvystės ir atsirado dėl tarpchromosominės rekombinacijos, nes apėmė du skirtingus tėvo alelius. FISH analizė parodė, kad trys tėvo kopijos buvo toje pačioje chromosomoje 15q11 – q12 lokuse. Genų, esančių trigubuotame regione, metilinimo analizė patvirtino padidėjusias UBE3A metilinimo reikšmes ir sumažėjusias SNRPN metilinimo reikšmes. Įdomu tai, kad ši analizė taip pat atskleidė nenormalias nesuspaustų genų metilinimo reikšmes regione, įskaitant OCA2 ir GABRG3 . 3q29 chromosomos de novo delecija, nustatyta asmenyje, turinčiame labai veikiantį autizmą, siekė 1, 6 Mb ir apėmė 22 genus. 9p24 chromosomos delecija truko 3, 8 Mb ir apėmė 13 genų, įskaitant SMARCA2 , kuris koduoja baltymą, priklausantį FMRP kompleksui, ir DOCK8 . Buvo prieinama tik motinos, kuri neturėjo delecijos, DNR.

Image

Trijų patogeninių CNV identifikavimas: 15q11q12 triglicizacija (772 šeima, 8082 pacientas), 9p24 delecija (15 šeima, pacientas 8378) ir 3q29 delecija (1315 šeima, 433 pacientas). a ) SNP matricos profiliai paciento su trigubu (8082): Y ašis rodo log R (aukščiau) ir B alelio dažnį (žemiau); X ašis rodo vietą 15 chromosomoje. Raudona linija (log R santykio profilis) atitinka vidutinę išlyginimo seką (Genomestudio). b ) trigubos analizės patvirtinimas atliekant FISH analizę su specifiniu UBE3A (raudonos spalvos) zondu ant periferinių kraujo ląstelių metafazių ir branduolio. Rodyklės nurodo trigubą ( c ) Išsami informacija apie genus, įtrauktus į trigubą. d ) Mikrosatellito (D15S822) analizė, rodanti du iš tėvo paveldėtus alelį probandoje. e ) Genų, įtrauktų į trigubą regioną, metilinimo indeksai, rodantys nenormalų UBE3A ir SNRPN metilinimą pacientui 8082 ir palyginimą su pacientu, sergančiu Angelmano sindromu. f ) paciento SNP matricų profiliai su 9p24 ištrynimu: Y ašis rodo log R (aukščiau) ir B alelio dažnį (žemiau); X ašis rodo 9-osios chromosomos vietą. g ) Delecijos patvirtinimas (parodyta rodykle) atliekant FISH analizę zondo, būdingo 9p subtelomerinei sričiai (žalia) periferinių kraujo ląstelių metafazėse. h ) išsami informacija apie genus, įtrauktus į trynimą. i ) paciento SNP matricų profiliai su 3q29 delecija: Y ašis rodo log R (aukščiau) ir B alelio dažnį (žemiau); X ašis rodo 3-osios chromosomos vietą. j ) Delecijos patvirtinimas (parodyta rodykle) FISH analize, naudojant zondą, būdingą 3q29 sričiai (RP1-196F4, žalia) periferinių kraujo ląstelių metafazėse ir branduoliuose. k ) išsami informacija apie genus, įtrauktus į trynimą.

Visas dydis

Pericentromerinio 16p11.2 srities dubliavimas, aptiktas keturiems iš 194 asmenų (2%), buvo daugiausiai pasikartojantis CNV (papildomas S4 paveikslas). Tėvų DNR buvo prieinama trims pacientams: dviejų pacientų (845 ir 1122 šeimos) dubliavimasis buvo paveldėtas iš tėvo ir viename (885 šeima) įvyko de novo . Septyni CNV, būdingi mažiausiai dviem pacientams, arba penki skirtingi CNV, keičiantys bendrą geną, buvo rasti dar 25 atvejais. Šie CNV apėmė X chromosomos APOO dubliavimą dviem pacientais, C2ORF63 deleciją dviem pacientais, CTNNA3 deleciją ir dubliavimą kiekvienam pacientui, kurių visų nebuvo DGV, ir dubliavimą, apimantį DNAH5 ir TRIO 5 chromosomos genai, rasti dviem pacientams. Be to, anksčiau ASD buvo pranešta apie retas CNV, tokias kaip motinos paveldėtas X chromosomos delecijas, kurios keičia DMD , ASMT ir DDX53 (prieš PTCHD1 ), arba CNV, apimančius PARK2 , RB1CC1 , ICA1 ir NXPH1 . 18, 20

Dvidešimt devyni pacientai turėjo daugiau nei vieną retą, galimai patogenišką CNV. Du iš šių asmenų, kurių paveldėjimą buvo galima įvertinti, paveldėjo CNV iš kiekvieno iš tėvų, nedalyvaujančių DGV, ir tai rodo, kad CNV derinys gali būti patogeniškas. Įdomu tai, kad daugybė retų CNV buvo stebimi 28 asmenims, sergantiems ASD ir ID (17%), tačiau tik vienam asmeniui, turinčiam Aspergerio sindromą iš 33 (3%, P = 0, 025; 2 lentelė). Šis rezultatas rodo, kad CNV deriniai yra patogeniški dėl adityvaus ar epistatinio poveikio ir kad retų CNV našta dažniau sukelia silpnai veikiantį autizmą.

Pilno dydžio lentelė

Hemizigotiniai trynimai, paveldimi iš besimptomių tėvų, galėjo demaskuoti autosominius recesyvinius variantus, esančius kitoje alelėje. Toliau buvo analizuojami trijų pacientų, koduojančių tris ar tris genus kandidatus, koduojantys regionai, kuriuose yra vienas ar keli genai kandidatai. Paaiškinus SMARCA2 ir DOCK8 ant merginos neišbraukto alelio su 9p24 delecija, nepavyko nustatyti jokių patogeninių variantų. Panašiai atlikdami ATP2C2 , geno, kuriame, kaip pranešama, variantai moduliuoja kalbinius sugebėjimus, seką, 22 aptiko nepatogeniškų variantų įvaikintoje patelėje, turinčioje Aspergerio sindromą, kuriai buvo atlikta 86 kb delecija iš 16 chromosomos, turinčios tik ATP2C2 ir KIAA1609 (šeima). 725). Atliekant DOCK10 ir NYAP2 sekos seką vyrams, kuriems buvo pašalinta 1, 9 Mb iš 2 asm . Chromosomos, paveldėtos iš jo besimptomės motinos, kurioje buvo tik šie du genai (šeima 625), buvo nustatytas retas missense variantas hemizigotinėje būsenoje DOCK10 ( c.6460G> A / p.Asp2154Asn, rs111356042, mažas alelių dažnis = 0, 0004 Europos populiacijoje ir 0, 0369 Afrikos ir Amerikos gyventojų). „Polyphen-2“ numatė, kad tai gali pakenkti. Pacientas, kuris buvo vienintelis paveiktas poros vaikas, skirtingai nei jo broliai ir seserys, turėjo ir trynimo, ir missense variantą, teigdami, kad dviejų variantų susiejimas gali sukelti autosominį recesyvinį sutrikimą (3 pav.).

Image

Delecijos, apimančios DOCK10, susijusios su c.6460 G> A / p.Asp2154Asn, identifikavimas vyrams. a ) SNP pacientų, turinčių deleciją, profiliai ir išsami informacija apie genus, kuriuose yra delecija: Y ašis rodo log R (aukščiau) ir B alelio dažnį (žemiau); X ašis rodo padėtį 2 chromosomoje. ( b ) 625 šeimos kilmė ir delecijos bei c.6460G> A / p.Asp2154Asn varianto segregacijos analizė. ( c ) Eilės elektrofermos, rodančios c.6460G> A / p.Asp2154Asn variantą hemizigotinėje būsenoje 625 šeimos probandoje ir heterozigotinėje būsenoje jo tėvui. d ) ortologiniuose baltymuose esančio regiono, esančio c.6460G> A / p.Asp2154Asn, suderinimas parodo pakitusių aminorūgščių išsaugojimą.

Visas dydis

Nors mūsų analizė pirmiausia buvo nukreipta į CNV, kuriuose yra koduojančios sritys, šešiems pacientams taip pat aptikome šešis retus CNV, kurie buvo arba vidiniai, arba tarpgeniški, bet esantys genuose, koduojančiuose kontaktinius ar neuroliginus, ar šalia jų: trims pacientams buvo nustatytas vidinis NLGN1 dubliavimasis., trims pacientams buvo dubliuojama tarp CNTN4 ir CNTN6, o dviem nesusijusiems asmenims buvo nustatyta vidinė CNTN4 ir CNTN5 delecija . Be to, iš penkių asmenų buvo identifikuoti penki intraoniniai CNV , neturintys duomenų, apimantys genus, susijusius su neurotransmisija ar nervų sistemos plėtra ( AGBL4 , LRRTM4 , UNC5C , CADM1 , GPHN ) (papildoma S2 lentelė). Šie variantai galėtų prisidėti prie ASD, pakeisdami reguliuojamus genų regionus, nors šią hipotezę sunku įrodyti, nes nėra duomenų apie išraišką.

Diskusija

Neseniai daugelis tyrimų parodė svarbų retų CNV indėlį į ASD genetinį galvosūkį. Tačiau pacientams, sergantiems ASD, CNV klinikinė reikšmė buvo ištirta rečiau. 23, 24 Šiame tyrime pateikiami diagnostinės analizės, naudojant „Illumina SNP“ mikrotraumus, rezultatai 194 asmenims, sergantiems ASD, kurie buvo įdarbinti perspektyviai. Iš pradžių į kohortą buvo įtraukti 200 pacientų, tačiau šeši asmenys nebuvo įtraukti į CNV analizę, nes diagnozė buvo nustatyta atliekant pirminį patikrinimą. CNV, apimantys bent vieną egzoną ir reti DGV, buvo nustatyti 94 tiriamųjų, sergančių ASD (48%). Tačiau ši analizė leido nustatyti tikėtiną diagnozę tik 3 iš 194 pacientų (1, 5%). Tačiau jei vertintume šešis pacientus, sergančius Smitho-Magenis sindromu ( n = 2), Williamso-Beureno sindromu ( n = 1), 15-osios chromosomos pertekliumi ( n = 2) ir trapiu X sindromu ( n = 1), kuriuos anksčiau nustatė FISH analizė, kariotipų nustatymas, RAI1 sekos nustatymas ir pietų blotinimas bei neįtraukti į mikrorajono analizę, nedviprasmiškų diagnozių skaičius siekia 4, 5% (9/200).

Rezultatai patvirtina, kad 3 iš 200 pacientų (1, 5%) dažnai pasireiškia kopijų padidėjimas ASD 15q11 – q12 srityje. Lyginant su kitais pacientais, turinčiais trigubą šiame regione, vyriškos lyties, turinčios 15q11 – q12 trigubą iš tėvystės, fenotipas buvo labai lengvas, įskaitant santykinai gerą kalbos išsaugojimą ir skaitymo bei rašymo įgūdžių įgijimą. Priešingai, du pacientai, turintys daugybę 15 chromosomos (aptiktos prieš mikrorajono analizę), turėjo motiną ir, be autizmo, sirgo sunkia ID ir epilepsija. Šio įspausto regiono dubliavimosi ir triglicifikacijos ASD asmenims paprastai būna motinos. Tačiau retkarčiais buvo pranešta apie tėvystės kilmę. 13, 25 duomenys rodo, kad tėviškos kilmės 15q11 – q12 dublikatai ir trigubai egzemplioriai gali būti prasiskverbiantys ar susiję su švelnesniu fenotipu nei motinos. Tai rodo, kad tiek įspaustų genų (įskaitant UBE3A ), tiek ne įspaustų genų 15q11 – q13 srityje disreguliacija prisideda prie ASD vystymosi. Įdomu tai, kad tiek įspausti ( UBE3A , tiek SRNPN) ir neišspausdinti genai ( OCA2 ir GABRG3 ), esantys trigubuotame regione, turėjo nenormalias metilinimo reikšmes pacientui su 15q11 – q12 trigubinimu. Anksčiau buvo pranešta apie epigenetinius sutrikimus, turinčius įtakos GABA A receptorius koduojančių genų smegenyse asmenims, kurių anomalijos yra 15q11 – q13. 26

Antroji struktūrinė anomalija, kuri buvo laikoma tikėtina priežastine, yra 9p24 regiono išbraukimas. Yra žinoma, kad delecijos, apimančios šį regioną, kurios paprastai yra de novo, bet didesnės (papildomas S3 pav.), Sukelia 9p delecijos sindromą, sutrikimą, kuriam būdingas ID, trigonocefalija, veido dismorfizmas ir seksualinė reakcija vyrams. Įdomu tai, kad autizmas buvo nustatytas 4 iš 100 šiuo sindromu sergančių pacientų 27, kurie rodo, kad šiame regione yra genų, skatinančių autizmą tam tikromis sąlygomis. Be to, dviem ASD sergantiems asmenims neseniai buvo nustatyta 9p24.3 chromosomos, apimančios C9orf66 , CBWD1 , DOCK8 ir FOXD4 , delecijos (dažnis įvertintas 0, 05%). 5 Mūsų pacientės delecija apėmė 13 genų, įskaitant DOCK8 ir SMARCA2 . Tikėtina, kad šis ištrynimas įvyko de novo probandoje, kuris turėjo rimtų kalbos sutrikimų ir Westo sindromą, be autizmo, kaip ir dauguma išbraukimų, apimančių šį regioną literatūroje, nors to nebuvo galima oficialiai įrodyti dėl to, kad nėra tėvo DNR. SMARCA2 koduoja baltymą, priklausantį FMRP kompleksui, kuriam trūksta trapiojo X sindromo, ir dalyvauja dideliame sąveikos tinkle su kitais su ASD susijusiais baltymais, tokiais kaip TSC1 ir NLGN3 . 28, 29 Norėdami patikrinti hipotezę, kad papildomi SMARCA2 ir (arba) DOCK8 variantai prisideda prie autizmo, pacientų sekos sugeneruotos iš dviejų genų su 9p delecija, tačiau nebuvo nustatyta retų, galbūt patogeninių variantų. Neseniai buvo nustatyta, kad Nicolaides – Baraitser sindromo, autosominės dominuojančios būklės, turinčios sindromą, priežastis, heterozigotinės nesinoniminės mutacijos ar dalinės delecijos SMARCA2 . 30

Trečiasis tikriausiai priežastinis anomalija buvo 3q29 chromosomos de novo delecija. Neseniai 3q29 mikrodelecijos sindromas buvo apibūdintas kaip naujas sindromas, kurį greičiausiai sukėlė nealilelinė homologinė rekombinacija. 31 27% atvejų tai dažniausiai buvo susijęs su dismorfizmu, lengvu ar vidutinio sunkumo ID, kintamais įgimtais apsigimimais ir ASD. 32 Ši CNV taip pat neseniai buvo nustatyta šizofrenija sergantiems asmenims. 33 Mūsų pacientas, kuriam buvo atliktas šis ištrynimas, neturėjo klasikinio dismorfizmo ir turėjo normalų intelektą. Anksčiau buvo aprašyti tik du pacientai, turintys normalų intelektą ir 3q29 deleciją. 34, 35 Tarp 22 genų, įtrauktų į 1, 6 Mb deleciją, keletas genų, įskaitant FBXO45 , DLG1 , BDH1 ar PAK2 (dalyvaujančius smegenų vystyme ar sinapsių perdavime) ir NCBP2 (dalyvauja RNR procesuose, tokiuose kaip splaisingas, vertimo reguliavimas, nesąmonių tarpininkavimas). mRNR skilimas, RNR sąlygotas genų nutildymas mikroRNR ir mRNR eksportas) yra genai kandidatai, galintys prisidėti prie ASD.

Skirtingai nuo šių trijų mikrotvarkymų, nustatytų CNV indėlis į ASD daugeliu atvejų išliko neaiškus, pavyzdžiui, 16p11.2 kopijų, nustatytų keturiems asmenims. Delecijos ir dubliavimosi, apimantys 16 chromosomos pericentromerinį regioną, kuris apima ∼ 600 kb ir kuriame yra 28–35 genai, yra pasikartojantys ir abipusiai dėl labai homologiškų segmentinių dubliavimų. Nors dubliavimasis ne kartą buvo susijęs su autizmu ir šizofrenija, 5, 36, 37, 38, jis pasižymi dideliu fenotipiniu kintamumu, pradedant nuo normalių fenotipų ir baigiant sunkiais įgimtais apsigimimais, ir neprisiskiria prie autizmo daugialypėse šeimose. Šie stebėjimai rodo, kad 16p11.2 kopijavimas yra susijęs su autizmu, kurio skvarbumas yra mažas, arba kad kiti neidentifikuoti veiksniai sąveikauja su dubliavimu, kad nustatytų jo fenotipinę išraišką.

CNV buvo paveldėta iš besimptomių tėvų 96% atvejų, kai buvo galima įvertinti paveldimumą. Paveldimi CNV gali turėti įtakos ASD etiologijai kartu su kitais genetiniais veiksniais, šalinančiais / dubliuojančiais ar kitur genoma. Norėdami nustatyti recesyvias mutacijas, esančias ant neišleisto alelio, atrinkome tris pacientus, kuriems būdinga reta delecija, apimanti nedidelį skaičių genų kandidatų, atrinktų pagal jų funkciją ir išraišką smegenyse. Šis metodas leido mums aptikti retą, galbūt žalingą misenso variantą DOCK10 trans, su viso geno ištrynimu. Šis variantas ir išbraukimas buvo susiję indekso atveju, bet ne jo sveiku broliu ir seserimi, o tai suderinama su autosominiu recesyviniu palikimu. CNV, apimantys DOCK10, yra labai reti; jų nerasta nei DGV, nei 8329 kontrolėse, ir jų buvo tik 2 iš 15 767 pacientų. ASD buvo pranešta apie 38 CNV, apimančius kitus DOCK („CytoKinesis“ dediktorius) šeimos narius, tokius kaip DOCK4 ir DOCK8 (esantys 9p24 ištrynime). 5, 39 Tačiau reikia nustatyti papildomus ASD atvejus su šio geno mutacijomis, kad būtų patvirtinta, kad autosominės recesyvios DOCK10 mutacijos gali sukelti ASD.

Kitas galimas autosominio recesyvinio ASD atvejis buvo moteris, turinti homozigotinę deleciją iš 1p31.1 chromosomos, apimančią pakaitomis surištus PTGER3 geno egzonus . Ši homozigotinė delecija truko 43 kb ir buvo didesniame (15 Mb) homozigotiniame regione. PTGER3 koduoja EP3, vieną iš keturių prostaglandino E2 receptorių, kuris turi daug biologinių funkcijų, įskaitant skrandžio rūgšties sekrecijos slopinimą, natrio ir vandens reabsorbcijos inkstuose slopinimą, gimdos susitraukimus, karščiavimą reaguojant į egzogeninius ir endogeninius dirgiklius bei neuromediatorių moduliavimą. išsiskyrimas centriniuose ir periferiniuose neuronuose. 40 Pelių, kurioms trūksta Ep3, fenotipas yra lengvas, sudėtingas, įskaitant sutrikusį karščiavimą, 41 - sutrikusį adrenokortikotropinio hormono atsaką į bakterinį endotoksiną, 42 - perdėtą alerginį uždegimą, 43 - nutukimą, padidėjusį motorinį aktyvumą 44 ir padidėjusį išgyvenamumą dėl bakterinės infekcijos. 45 PTGER3 yra išreikštas mažiausiai devyniais daugybiniais sujungimo variantais, kurie turi identiškas ligando surišimo savybes, bet sąveikauja su skirtingais antraisiais pasiuntiniais. Mūsų pacientui nustatyta homozigotinė PTGER3 delecija keičia šešias iš devynių izoformų (papildomas S5 pav.). Šis pacientas, kuriam paskutinį kartą buvo tiriama 5 metai, turėjo tipišką autizmą su šiek tiek vėlavimu. Ji buvo labai susijaudinusi, aukšta ir nebuvo nutukusi; jos užkrėtimo ir karščiavimo istorija buvo nepaprasta.

Apskritai, mūsų rezultatai rodo, kad genetiniai sindromai, susiję su genomo trynimu ar dubliavimu, yra reta ASD priežastis. Vis dėlto reikėtų tęsti asmenų, sergančių ASD, CNV paiešką, nes tai nedaug atvejų gali padėti nustatyti diagnozę ir suteikti tinkamas genetines konsultacijas. CNV analizės susiejimas su egzomo sekos nustatymu, siekiant sistemingai ieškoti autosominių recesinių ASD priežasčių, galėtų padidinti teigiamų diagnozių dalį. Tačiau daugeliu atvejų autizmas yra tikėtini oligogeniniai ar daugialypiai modeliai, kuriuose retas paveldimas CNV ir taškinės mutacijos gali būti susieti su sutrikimu. Du iš mūsų subjektų palaiko šią hipotezę; kiekvienas turėjo du naujus privačius CNV, paveldėtus iš besimptomių tėvų, kurie leidžia manyti, kad vieno iš CNV nepakanka ASD sukelti, tačiau dviejų pertvarkymų derinys buvo žalingas. Daugelio retų CNV stebėjimas 17% asmenų, sergančių ASD ir ID, tačiau tik vienam, turinčiam Aspergerio sindromą (3%), taip pat rodo, kad CNV poveikis yra papildomas arba kai kurie deriniai yra patogeniški. Du naujausi tyrimai toliau palaiko „dviejų paspaudimų modelio“ teoriją asmenims, sergantiems ASD. 19, 47 Todėl kitas ASD iššūkis yra suprasti retų CNV ir kitų retų variantų sąveiką atskiram pacientui ir atsižvelgti į aplinkos sąveiką, kuri taip pat gali pakeisti ASD išsivystymo riziką. 48

Papildoma informacija

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildoma informacija

    Prie šio dokumento pridedama papildoma informacija Europos žmogaus genetikos žurnalo svetainėje (//www.nature.com/ejhg)