Abstract
A 3q kromoszóma duplikációja ritka rendellenesség, amely különböző kromoszóma töréspontokkal és ennek következtében különböző tünetekkel jár. Még ritkább a szülői inv(3) kiegyensúlyozatlan kimenetele, amely duplikált 3q-t és 3p deléciót eredményez. A molekuláris kariotipizálásnak segítenie kell a 3q+/3p- hosszának és töréspontjainak pontos meghatározásában, hogy jobban megértsük a gyermek jövőbeli fejlődését és szükségleteit. Egy olyan fiú csecsemő esetéről számolunk be, akinél 57,5 Mb-os duplikáció volt a 3q23-qterből. Ennek a betegnek a 3p26,3 1,7 Mb-os deléciója is kísérője. A duplikált szegmens ebben a betegben a 3q26.3-q27 ismert kritikus régióját öleli fel, amely a korábban bejelentett 3q duplikációs szindrómában szerepet játszik; a kísérő 3p26.3 deléció azonban kisebb, mint a korábban bejelentett esetekben. E beteg klinikai fenotípusa a korábban bejelentett 3q+ esetekhez kapcsolódik, ami arra utalhat, hogy a kísérő 1,7 Mb-os heterozigóta deléció klinikailag nem releváns. Összességében adatainkkal pontosítottuk a 3. kromoszóma egyensúlyhiányának helyét és kiterjedését, ami segít a 3q-szindróma molekuláris hátterének jobb megértésében.
1. Bevezetés
A többszörös veleszületett rendellenességgel rendelkező csecsemők genetikai elemzése nagyon fontos segítség a gyermek jövőbeli prognózisának és fejlődésének megértésében. A microarray technológiák egyre gyakrabban válnak a választott eszközzé a mögöttes genetikai ok és az ebből eredő fenotípus pontos meghatározásához .
A 3q kromoszóma duplikációja egy ritka genetikai rendellenesség, amely mentális retardációt, görcsöket, széles orr-, szív-, vese- és nemi rendellenességeket eredményez . A 3q+ kritikus régióját Aqua és munkatársai 3q26.31-q27.3-ban határozták meg. Ezzel szemben a 3p kromoszóma deléciói intrauterin és posztnatális növekedési retardációval, késleltetett csontéréssel, súlyos pszichomotoros retardációval, diszmorfizmussal, beleértve a ptózist, keskeny orrot, lapos orrhátat, klinodaktíliát, szív- és veseproblémákat és látászavarokat . Úgy tűnik, hogy a deléció mérete korrelál a fenotípus súlyosságával, így a nagy delécióval rendelkező betegek súlyos rendellenességeket és mentális retardációt mutatnak. A 3p- szindróma bejelentett töréspontjai változónak tűnnek, de a 3p- fenotípus a 3pter-3p25 régió delécióihoz társul .
A 3q23-ter duplikációt, valamint a pter-3p25 nagy deléciót hordozó betegek korábban bejelentett esetei végzetes kimenetelűek . Itt egy olyan esetről számolunk be, amelyben a betegnek sokkal kisebb 3p deléciója van a 3q23-ter duplikációval együtt, és megvitatjuk, hogy a 3p deléció mérete befolyásolja-e a beteg fenotípusát és kimenetelét.
2. Esetjelentés
Egy egy hónapos fiú nagy kamrai szeptumdefektussal (VSD), nagy hátsó és elülső fontanellával, diszmorfikus vonásokkal, egyetlen tenyérráncolással, fejletlen herékkel és enyhe görcsökkel jelentkezett. A csecsemő normális első terhesség eredménye volt, és 41 hét 6 naposan jött világra, születési súlya 4,1 kg volt. A szülést magzati distressz nehezítette, a szülés császármetszéssel történt, és a 2. napon légzési nehézség miatt felvették az újszülött intenzív osztályra (NICU).
Az ultrahangvizsgálat vékony corpus callosumot mutatott ki, majd az agy és a gerinc MRI-je egy kis jobb oldali csírai mátrixvérzést, enyhe koponya-arc diszproporciót és enyhe mikrognathiát mutatott ki. A bal oldalon egy különálló, maximálisan 9 mm-es choroidalis hasadékciszta is volt. A corpus callosum vékony volt, de jelen volt.
14 hónapos korában a gyermek a táplálkozási nehézségek ellenére hízott és szoptatott; a műtét után a gyermek normális biventrikuláris funkciót mutatott, nem maradt VSD és nem volt hallható zörej; tachypnoeikus volt 60-as légzésszámmal, de a mellkasa tiszta volt. Megvastagodott filum volt, és csecsemőkorban műtétet javasoltak, hogy megelőzzék a lábfejlődés későbbi problémáit. A felső és alsó végtagjaiban csökkent antigravitációs mozgása is volt, csökkent központi tónussal, de a végtagjaiban fokozott tónussal.
2.1. Citogenetikai és microarray analízis
A metafázis kromoszómákat stimulált perifériás vérsejtekből a standard módszerek szerint készítettük el, és a kariotipizálást G-sávos metafázis analízissel végeztük. Ez az elemzés a 3. kromoszóma rövid karján nagymértékű duplikációt mutatott ki, amely 3q-szerűnek tűnt (1. ábra).
Kariotípus és a probandus 3. kromoszóma ideogramja. Az A panel a probandus kariotípusát mutatja, 46,XY,rec(3)dup(3q)inv(3)(p26.3q23)mat.arr 3p26.3(56,669-1,850,707)x1,3q23q29(141,829,104-199,355,203)x3. A B panel a normál és a származékos 3. kromoszómát mutatja, a hozzá tartozó ideogrammal együtt. A C panel a 3. kromoszóma azon régióinak összefoglaló ideogramja, amelyek a probandusban duplikáltak és deletáltak.
A 3q+ régió kiterjedésének meghatározására nagyobb felbontású molekuláris kariotípuselemzést végeztek. Röviden, genomi DNS-t izoláltunk perifériás vérből a Gentra Puregene vérkészlet segítségével a gyártó utasításai szerint (Qiagen Pty Ltd., MD, USA). 0,1 mikrogramm genomiális DNS-t az Affymetrix Cytogenetics Reagent Kit segítségével jelöltünk, és a jelölt DNS-t a gyártó utasításainak megfelelően (Affymetrix Inc, CA, USA) Affymetrix Cytogenetics Array-re (2,7 millió szonda) vittük fel. A tömb beolvasása és az adatok elemzése az Affymetrix Chromosome Analysis Suite (ChAS; 1.0.1. verzió) segítségével történt, és az UCSC genom böngészője (http://genome.ucsc.edu/; hg18 assembly) segítségével értelmezték. Ez az elemzés megerősítette, hogy a kópiaszám-változás a 3q23-qter közötti 57,5 Mb-os terminális duplikáció, valamint a 3p26,3-nál egy gyanútlan 1,7 Mb-os deléció (1. ábra). A törölt régió két gént tartalmaz, a CNTN6-ot és a CHL1-et (2. ábra).
(a)
(b)
(a)
(b)
A 3-as kromoszóma deletált régiójának vázlata a probandusban. Az A panel a 3. kromoszóma ideogramját mutatja, a deléció helyét pirossal jelölve. A B panel a deletált régióban elhelyezkedő géneket mutatja, az OMIM-adatbázisban (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/) szereplő géneket, valamint a DECIPHER-adatbázisban (http://decipher.sanger.ac.uk/) szereplő betegeknél a duplikációk (kékkel jelölve) és deléciók (pirossal jelölve) helyét és kiterjedését. Az itt bemutatott képek az UCSC genom böngészőjéből származnak (http://genome.ucsc.edu/).
A szülői elemzés megerősítette, hogy ezek a 3. kromoszóma változások egy meiotikus rekombináció kiegyensúlyozatlan termékeként keletkeztek az anyában, akinek a 3. kromoszóma egyik homológjának pericentrikus inverziója van a p26 és q23 között (3. ábra).
Kariotípus és az anyai kromoszóma 3 kromoszóma ideogramja. Az A panel az anya 46,XX,inv(3)(p26.3q23) kariotípusát mutatja. A B panel a normális és a szerkezetileg átrendeződött 3-as kromoszómákat mutatja, a hozzá tartozó ideogrammal együtt.
A DECIPHER adatbázisban szereplő 3p-s betegek különböző fenotípusokat mutatnak (1. táblázat). A deléciók hossza ezeknél a betegeknél 200 kb-tól 12,5 Mb-ig terjed, és 42 ismert gént foglal magába a 3pter-3p25 közül. E betegek társult klinikai fenotípusai többnyire nem egyeznek meg azokkal, amelyeket a kisebb disztális 3p deléciót, valamint a 3q duplikációt hordozó probandusnál azonosítottak. Az egyező fenotípusok, mint például a mentális retardáció/fejlődési késés, VSD, diszmorfizmus és görcsrohamok szintén olyan tünetek, amelyek a 3q+ szindrómához társulnak.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DECIPHER használt betegszámok: 256371, 249344, 261155, 256542, 251667, 1876, 253652, 249965 253231, 248772 258577, 248715, 248716, 253820, 251867, 253894, 1372, 1213. Ezek az adatok a DECIPHER konzorcium adatbázisából származnak (http://decipher.sanger.ac.uk/). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. táblázat. Megbeszélés
A duplikált szegmens az itt leírt probandusban a 3q26.3-q27 ismert kritikus régióját foglalja magában, amely a korábban bejelentett 3q+ szindrómában szerepet játszik; a probandus a 3q+ szindróma fenotípusát mutatja . A 3pter-ben található kísérő deléciós régió kicsi, és csak két gént, a CNTN6-ot és a CHL1-et foglalja magában. Mindkét gén szerepet játszik a pszichomotoros retardációban, amely a 3q+ szindrómában szenvedő betegek fenotípusa.
A 3p26.1-3pter és 3p26.3-3pter kisebb 3p delécióval rendelkező, korábban bejelentett betegek enyhe fenotípust mutatnak szívbetegség és enyhe vagy semmilyen mentális retardáció nélkül , ami arra utal, hogy ezek a kisebb deléciók nem okozzák a 3p- fenotípust. A 3p- fenotípust jól jellemezték, és a legtöbb bejelentett esetnek nagyobb deléciója van, mint a próbandusnak, a 3pter-p25-ről. Cargile és munkatársai egy olyan betegről számoltak be, akinél a 3p25.3-p26.2 helyen kis intersticiális deléció volt, és 3p- klinikai fenotípusa ptosis, mikrokefália, növekedési retardáció és fejlődési késés volt. Más bejelentett 3p- fenotípusú esetek összhangban vannak a 3p25.3-p26.2 régiót magába foglaló nagyobb delécióval, ami arra utal, hogy a 3p- fenotípushoz hozzájáruló gén/gének ebben a régióban találhatók. Malmgren és munkatársai (2007) arról számoltak be, hogy szerintük a bejelentett esetek közötti átfedésnek ez a minimális régiója, amely 12 gént foglal magában, tartalmazza a 3p- fenotípus jelöltjeit.
A 3p- fenotípus potenciális jelölt génjeiként jelentett számos gén közé tartozik az ATP2B2, CNTN4, ITPR1, LRRN1, SUMF1 és SRGAP3 , amelyek a Cargile és munkatársai által jelentett minimális átfedési régióban, a 3p25.3-p26.2 helyen vannak jelen; ez a régió az itt leírt probandusban nem deletálódott. A 3p25.3-p26.2 régió génjeinek a 3p-fenotípusban való részvételére utaló bizonyítékot támasztja alá egy olyan eset, amikor a 3. és 10. kromoszóma között de novo kiegyensúlyozott transzlokáció történt, amely a CNTN4 gént megzavarta. Ez a beteg 3p- fenotípust mutatott .
A 3. kromoszóma deléciójával/duplikációjával jelentett legtöbb betegnél a 3pter-p25-ös kromoszóma nagyobb deléciója a 3p21-es vagy a 3p23-as kromoszóma duplikációjával, és nagyon rossz kimenetelű, klinikai képe növekedési lemaradás, késleltetett csontérés, mikrokefália, keskeny orr és többszörös fejlődési rendellenességek . Betegünk klinikai fenotípusa inkább megfelel a 3q+ szindróma fenotípusának diagnózisának. A betegnek magas születési súlya és széles orra volt, ami nem felel meg a deléciós fenotípusnak. A microarray-elemzés megerősítette, hogy ennek a betegnek egy kisebb kísérő 1,7 Mb-os deléciója van a 3pter-p26.3-ból. Úgy tűnik, hogy a deléció mérete minimális hatással van a beteg fenotípusára, és ez összhangban van a korábban bejelentett esetekkel. A fő következtetés tehát az, hogy a beteg klinikai lefolyásának a 3q-szindróma fenotípusát kell követnie.
4. Következtetés
Az adataink összességében pontosították a 3. kromoszóma egyensúlytalanságának helyét és kiterjedését. A molekuláris kariotipizálás a molekuláris alapok és a fenotípusos kimenetel jobb megértéséhez vezetett az itt bemutatott probandusnál, és a jövőbeni esetekben figyelembe kell venni a prognózis segítése érdekében.
Köszönet
Ez a tanulmány a DECIPHER konzorcium által generált adatokat használja fel. Az adatok létrehozásában közreműködő központok teljes listája elérhető a http://decipher.sanger.ac.uk/ címen, illetve e-mailben a [email protected] címen.