Abstract
Duplicarea cromozomului 3q este o tulburare rară cu puncte de ruptură cromozomială variate și, în consecință, simptome. Chiar mai rar este rezultatul dezechilibrat al unui inv(3) parental care are ca rezultat o duplicare a 3q și o deleție a 3p. Cariotiparea moleculară ar trebui să ajute la determinarea precisă a lungimii și a punctelor de ruptură ale 3q+/3p- pentru a înțelege mai bine dezvoltarea și nevoile viitoare ale unui copil. Raportăm un caz de copil de sex masculin cu o duplicare de 57,5 Mb din 3q23-qter. Acest pacient are, de asemenea, o deleție însoțitoare de 1,7 Mb din 3p26.3. Segmentul duplicat la acest pacient cuprinde regiunea critică cunoscută de 3q26.3-q27, care este implicată în sindromul 3q dup raportat anterior; cu toate acestea, deleția 3p26.3 însoțitoare este mai mică decât cazurile raportate anterior. Fenotipul clinic al acestui pacient se referă la cazurile de 3q+ raportate anterior, ceea ce poate sugera că deleția heterozigotă de 1,7 Mb care îl însoțește nu este relevantă din punct de vedere clinic. Luate împreună, datele noastre au rafinat localizarea și amploarea dezechilibrului cromozomului 3, ceea ce va ajuta la o mai bună înțelegere a fundamentului molecular al sindromului 3q.
1. Introducere
Analiza genetică a sugarilor cu multiple anomalii congenitale este un ajutor foarte important în înțelegerea prognosticului și dezvoltării viitoare a copilului. Tehnologiile de microarray devin din ce în ce mai frecvent instrumentul de alegere pentru a determina cu precizie cauza genetică subiacentă și fenotipul rezultat .
Duplicarea cromozomului 3q este o tulburare genetică rară care determină retard mental, convulsii, nas larg, malformații cardiace, renale și genitale . Regiunea critică a 3q+ a fost definită de Aqua et al. ca fiind 3q26.31-q27.3. În schimb, delețiile cromozomului 3p sunt asociate cu întârzierea creșterii intrauterine și postnatale cu maturizare osoasă întârziată, retard psihomotor sever, dismorfism, inclusiv ptoză, nas îngust, punte nazală plată, clinodactilie, defecte cardiace și renale și tulburări de vedere . Dimensiunea deleției pare să fie corelată cu severitatea fenotipului, astfel încât pacienții cu o deleție mare prezintă malformații severe și retard mental . Punctele de ruptură raportate pentru sindromul 3p- par a fi variabile, dar fenotipul 3p- este asociat cu deleții în regiunea 3pter-3p25 .
Cazurile raportate anterior de pacienți care poartă o duplicare la 3q23-ter precum și o deleție mare la pter-3p25 au un rezultat fatal . Noi raportăm aici un caz în care pacientul are o deleție 3p mult mai mică în combinație cu duplicarea 3q23-ter și discutăm dacă mărimea deleției 3p afectează fenotipul și rezultatul pacientului.
2. Raport de caz
Un băiat de o lună s-a prezentat cu un defect septal ventricular mare (VSD), fontanelă mare posterioară și anterioară, trăsături dismorfice, un singur pliu palmar, testicule subdezvoltate și convulsii ușoare. Copilul a fost produsul unei prime sarcini normale și a fost adus pe lume la 41 de săptămâni și 6 zile, cu o greutate la naștere de 4,1 kg (9 lbs). Travaliul a fost complicat de suferința fetală, iar nașterea a avut loc prin cezariană și a fost internat în Unitatea de Terapie Intensivă pentru Nou-născuți (NICU) în ziua 2 pentru suferință respiratorie.
Analiza ecografică a evidențiat un corp calos subțire, iar un RMN consecutiv al creierului și al coloanei vertebrale a evidențiat o hemoragie mică la nivelul matricei germinale drepte și o disproporție craniofacială ușoară și o micrognatie ușoară. A existat, de asemenea, un chist de fisură coroidiană separat pe partea stângă de 9 mm în dimensiune maximă. Corpul calos era subțire, dar prezent.
La vârsta de 14 luni, probandul luase în greutate în ciuda dificultăților de hrănire și era alăptat la sân; după intervenția chirurgicală, copilul a prezentat o funcție biventriculară normală, fără DSV reziduală și fără sufluri audibile; era tahipnoeic, cu o frecvență respiratorie de 60, dar toracele său era liber. Avea un filum îngroșat, iar intervenția chirurgicală a fost sugerată în copilărie pentru a preveni probleme ulterioare cu dezvoltarea piciorului. De asemenea, avea mișcări antigravitaționale reduse la nivelul membrelor superioare și inferioare, cu tonus central redus, dar tonus crescut la nivelul membrelor.
2.1. Analiză citogenetică și microarray
Cromozomii în metafază au fost preparați din celule de sânge periferic stimulate conform metodelor standard și cariotiparea a fost efectuată prin analiza metafazei în bandă G. Această analiză a evidențiat o duplicare mare de material pe brațul scurt al cromozomului 3, care părea a fi de tip 3q (figura 1).
Cariotip și ideograma cromozomului 3 al probandului. Panoul A prezintă cariotipul probandului, 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. Panoul B prezintă cromozomii normali și derivați 3, împreună cu o ideogramă asociată. Panoul C este o ideogramă rezumativă a regiunilor cromozomului 3 care sunt duplicate și șterse la proband.
Analiza cariotipului molecular de rezoluție mai mare a fost efectuată pentru a determina întinderea regiunii 3q+. Pe scurt, ADN genomic a fost izolat din sângele periferic cu ajutorul kitului de sânge Gentra Puregene în conformitate cu instrucțiunile producătorului (Qiagen Pty Ltd., MD, SUA). 0,1 micrograme de ADN genomic au fost marcate cu ajutorul kitului Affymetrix Cytogenetics Reagent Kit, iar ADN-ul marcat a fost aplicat pe un Affymetrix Cytogenetics Array (2,7 milioane de sonde) în conformitate cu instrucțiunile producătorului (Affymetrix Inc, CA, SUA). Matricea a fost scanată, iar datele au fost analizate cu ajutorul Affymetrix Chromosome Analysis Suite (ChAS; versiunea 1.0.1) și interpretate cu ajutorul UCSC genome browser (http://genome.ucsc.edu/; hg18 assembly). Această analiză a confirmat modificarea numărului de copii ca fiind o duplicare terminală de 57,5 Mb de la 3q23-qter, împreună cu o deleție nesuspectată de 1,7 Mb la 3p26.3 (figura 1). Regiunea ștearsă conține două gene, CNTN6 și CHL1 (figura 2).
(a)
(b)
(a)
(b)
Schema regiunii cromozomului 3 deletat la proband. Panoul A prezintă o ideogramă a cromozomului 3, împreună cu localizarea deleției indicată cu roșu. Panoul B arată genele care sunt localizate în regiunea deletată, cele raportate în baza de date OMIM (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim/), împreună cu localizarea și amploarea duplicațiilor (arătate în albastru) și a delețiilor (arătate în roșu) la pacienții raportate în baza de date DECIPHER (http://decipher.sanger.ac.uk/). Imaginile prezentate aici sunt preluate din UCSC genome browser (http://genome.ucsc.edu/).
Analiza parentală a confirmat că aceste modificări ale cromozomului 3 au apărut ca un produs dezechilibrat al unei recombinări meiotice la mama care are o inversiune pericentrică a unui omolog al cromozomului 3 între p26 și q23 (figura 3).
Cariotip și ideograma cromozomului 3 al cromozomilor materni. Panoul A prezintă cariotipul mamei 46,XX,inv(3)(p26.3q23). Panoul B arată cromozomii 3 normali și rearanjați structural, împreună cu o ideogramă asociată.
Pacienții cu 3p- care au fost raportați în baza de date DECIPHER prezintă o gamă de fenotipuri (tabelul 1). Delețiile la acești pacienți variază în lungime de la 200 kb la 12,5 Mb, încorporând 42 de gene cunoscute de la 3pter-3p25. În principal, fenotipurile clinice asociate acestor pacienți nu se potrivesc cu cele identificate la probandul care poartă o deleție 3p distală mai mică, precum și o duplicare a 3q. Fenotipurile care corespund, cum ar fi întârzierea mentală/întârzierea în dezvoltare, DSV, dismorfismul și convulsiile sunt, de asemenea, simptome care sunt asociate cu sindromul 3q+.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numerele de pacienți din DECIPHER utilizate: 256371, 249344, 261155, 256542, 251667, 1876, 253652, 249965 253231, 248772 258577, 248715, 248716, 253820, 251867, 253894, 1372, 1213. Aceste date au fost preluate din baza de date a consorțiului DECIPHER (http://decipher.sanger.ac.uk/). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Discuție
Segmentul duplicat la probandul descris aici cuprinde regiunea critică cunoscută a 3q26.3-q27 , care este implicată în sindromul 3q+ raportat anterior; probandul prezintă fenotipul sindromului 3q+ . Regiunea ștearsă însoțitoare la 3pter este mică și cuprinde doar două gene, CNTN6 și CHL1. Ambele gene sunt implicate în întârzierea psihomotorie , care este un fenotip prezentat de pacienții cu sindromul 3q+.
Pacienți raportați anterior cu o deleție 3p mai mică la 3p26.1-3pter și 3p26.3-3pter prezintă un fenotip ușor, fără afecțiuni cardiace și retard mental ușor sau deloc , sugerând că aceste deleții mai mici nu cauzează fenotipul 3p-. Fenotipul 3p- a fost bine caracterizat și majoritatea cazurilor raportate au o deleție mai mare decât a probandului, de la 3pter-p25 . Cargile et al. au raportat un pacient cu o deleție interstițială mică la 3p25.3-p26.2 care a avut un fenotip clinic 3p- de ptoză, microcefalie, retard de creștere și întârziere în dezvoltare. Alte cazuri raportate de fenotipuri 3p- sunt în concordanță cu o deleție mai mare care încorporează regiunea 3p25.3-p26.2, sugerând că gena/genii care contribuie la fenotipul 3p- se află în această regiune . Malmgren et al. (2007) au raportat că ei consideră că această regiune minimă de suprapunere între cazurile raportate, care include 12 gene, conține candidații pentru fenotipul 3p-.
Multe gene raportate ca potențiale gene candidate în fenotipul 3p- includ ATP2B2, CNTN4, ITPR1, LRRN1, SUMF1 și SRGAP3 , care sunt prezente în regiunea minimă de suprapunere raportată de Cargile et al. la 3p25.3-p26.2; această regiune nu este ștearsă la probandul descris aici. Dovezile care sugerează că genele din regiunea 3p25.3-p26.2 sunt implicate în fenotipul 3p- sunt susținute de un caz cu o translocație echilibrată de novo între cromozomii 3 și 10 care a perturbat gena CNTN4. Acest pacient a prezentat un fenotip 3p- .
Majoritatea pacienților raportați cu o deleție/duplicare a cromozomului 3 au o deleție mai mare de la 3pter-p25 cu o duplicare fie la 3p21, fie la 3p23 și au o evoluție foarte proastă cu un tablou clinic de deficit de creștere, maturizare osoasă întârziată, microcefalie, nas îngust și malformații multiple . Fenotipul clinic al pacientului nostru este mai mult în concordanță cu un diagnostic de fenotip al sindromului 3q+ singur. Pacientul a avut o greutate mare la naștere și un nas lat, ceea ce nu este în concordanță cu fenotipul de deleție. Analiza microarray a confirmat faptul că acest pacient are o deleție însoțitoare mai mică de 1,7 Mb din 3pter-p26.3. Dimensiunea deleției pare să aibă un impact minim asupra fenotipului acestui pacient și acest lucru este în concordanță cu cazurile raportate anterior. Prin urmare, principala concluzie este că evoluția clinică a pacientului ar trebui să urmeze un fenotip de sindrom 3q.
4. Concluzie
Consumate, datele noastre au rafinat localizarea și amploarea dezechilibrelor cromozomului 3. Cariotiparea moleculară a dus la o mai bună înțelegere a fundamentului molecular și a rezultatului fenotipic la probandul raportat aici și ar trebui să fie luată în considerare în cazurile viitoare pentru a ajuta la un prognostic.
Recunoștințe
Acest studiu utilizează datele generate de consorțiul DECIPHER. O listă completă a centrelor care au contribuit la generarea datelor este disponibilă la http://decipher.sanger.ac.uk/ și prin e-mail la [email protected].