Rối loạn thế vận di truyền tự phát khởi phát ở người lớn liên quan đến đột biến gen ceroid lipofuscinosis loại 5 (CLN5)

Deutsche Zeitschrift für Nervenheilkunde - Tập 262 - Trang 173-178 - 2014
Cecilia Mancini1, Stefano Nassani2, Yiran Guo3, Yulan Chen4, Elisa Giorgio1, Alessandro Brussino1, Eleonora Di Gregorio5, Simona Cavalieri5, Nicola Lo Buono1, Ada Funaro1, Nicola Renato Pizio2, Bruce Nmezi6, Aija Kyttala7, Filippo Maria Santorelli8, Quasar Salem Padiath6, Hakon Hakonarson3,9, Hao Zhang4, Alfredo Brusco1,5
1Department of Medical Sciences, University of Torino, Turin, Italy
2Neurology Unit, Hospital of Lavagna, Lavagna, Italy
3Center for Applied Genomics, Children's Hospital of Philadelphia, Philadelphia, USA
4BGI-Shenzhen, Shenzhen, China
5Medical Genetics Unit, “Città della Salute e della Scienza” University Hospital, Turin, Italy
6Department of Human Genetics, Graduate School of Public Health, University of Pittsburgh, Pittsburgh, USA
7National Institute for Health and Welfare (THL) Public Health Genomics Unit, Helsinki, Finland
8IRCCS Stella Maris, Pisa, Italy
9Department of Pediatrics, The Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia, USA

Tóm tắt

Rối loạn thế vận di truyền tự phát ở thể lặn tự động là một nhóm rối loạn di truyền ngày càng gia tăng. Chúng tôi báo cáo hai anh em người Ý xuất hiện khi đã ở độ tuổi giữa 50 với triệu chứng khó khăn trong việc đi lại, rối loạn phát âm và suy giảm nhận thức tiến triển. Mất thị lực, được cho là do bệnh glaucom, xuất hiện vài năm trước khi có các triệu chứng khác. Chụp cộng hưởng từ não cho thấy sự teo nặng của tiểu não, rõ ràng hơn ở phần vermis, với sự teo vỏ não đáng kể của cả hai bán cầu. Giải trình tự exome đã xác định một đột biến đồng hợp tử mới (c.935G > A;p.Ser312Asn) trong gen ceroid lipofuscinosis loại 5 (CLN5). Các dự đoán sinh tin học và các nghiên cứu in vitro cho thấy rằng đột biến này là có hại và có thể ảnh hưởng đến sự lưu thông protein giữa ER và lysosome. Phát hiện của chúng tôi hỗ trợ rằng các đột biến hypomorphic của CLN5 gây ra chứng ataxia tiểu não thể lặn tự phát, xác nhận các báo cáo khác cho thấy các đột biến của CLN liên quan đến các rối loạn thoái hóa thần kinh khởi phát ở người lớn. Chúng tôi đề xuất rằng các gen CLN nên được xem xét trong các phân tích phân tử của những bệnh nhân có triệu chứng ataxia tiểu não thể lặn tự phát khởi phát ở người lớn.

Từ khóa

#ataksia tiểu não #CLN5 #di truyền thể lặn tự phát #thoái hóa thần kinh #đột biến gen

Tài liệu tham khảo

Anderson GW, Goebel HH, Simonati A (2013) Human pathology in NCL. Biochim Biophys Acta 1832:1807–1826 Arsov T, Smith KR, Damiano J, Franceschetti S, Canafoglia L, Bromhead CJ, Andermann E, Vears DF, Cossette P, Rajagopalan S, McDougall A, Sofia V, Farrell M, Aguglia U, Zini A, Meletti S, Morbin M, Mullen S, Andermann F, Mole SE, Bahlo M, Berkovic SF (2011) Kufs disease, the major adult form of neuronal ceroid lipofuscinosis, caused by mutations in CLN6. Am J Hum Genet 88:566–573 Benitez BA, Alvarado D, Cai Y, Mayo K, Chakraverty S, Norton J, Morris JC, Sands MS, Goate A, Cruchaga C (2011) Exome-sequencing confirms DNAJC5 mutations as cause of adult neuronal ceroid-lipofuscinosis. PLoS One 6:e267419 Berkovic SF, Carpenter S, Andermann F, Andermann E, Wolfe LS (1988) Kufs’ disease: a critical reappraisal. Brain 111(Pt 1):27–62 Bertoni A, Giuliano P, Galgani M, Rotoli D, Ulianich L, Adornetto A, Santillo MR, Porcellini A, Avvedimento VE (2011) Early and late events induced by polyQ-expanded proteins: identification of a common pathogenic property of polYQ-expanded proteins. J Biol Chem 286:4727–4741 Cadieux-Dion M, Andermann E, Lachance-Touchette P, Ansorge O, Meloche C, Barnabe A, Kuzniecky RI, Andermann F, Faught E, Leonberg S, Damiano JA, Berkovic SF, Rouleau GA, Cossette P (2013) Recurrent mutations in DNAJC5 cause autosomal dominant Kufs disease. Clin Genet 83:571–575 Canafoglia L, Morbin M, Scaioli V, Pareyson D, D'Incerti L, Fugnanesi V, Tagliavini F, Berkovic SF, Franceschetti S (2014) Recurrent generalized seizures, visual loss, and palinopsia as phenotypic features of neuronal ceroid lipofuscinosis due to progranulin gene mutation. Epilepsia 55:e56–e59 Cannelli N, Nardocci N, Cassandrini D, Morbin M, Aiello C, Bugiani M, Criscuolo L, Zara F, Striano P, Granata T, Bertini E, Simonati A, Santorelli FM (2007) Revelation of a novel CLN5 mutation in early juvenile neuronal ceroid lipofuscinosis. Neuropediatrics 38:46–49 Guo Y, Prokudin I, Yu C, Liang J, Xie Y, Flaherty M, Tian L, Crofts S, Wang F, Snyder J, Donaldson C, Abdel-Magid N, Vazquez L, Keating B, Hakonarson H, Wang J, Jamieson RV (2014) Advantage of whole exome sequencing over allele-specific and targeted segment sequencing, in detection of novel TULP1 mutation in leber congenital amaurosis. Ophthalmic Genet. doi:10.3109/13816810.2014.886269 Jayadev S, Bird TD (2013) Hereditary ataxias: overview. Genet Med Official J Am Coll Med Genet 15:673–683 Kollmann K, Uusi-Rauva K, Scifo E, Tyynela J, Jalanko A, Braulke T (2013) Cell biology and function of neuronal ceroid lipofuscinosis-related proteins. Biochim Biophys Acta 1832:1866–1881 Kousi M, Lehesjoki AE, Mole SE (2012) Update of the mutation spectrum and clinical correlations of over 360 mutations in eight genes that underlie the neuronal ceroid lipofuscinoses. Hum Mutat 33:42–63 Noskova L, Stranecky V, Hartmannova H, Pristoupilova A, Baresova V, Ivanek R, Hulkova H, Jahnova H, van der Zee J, Staropoli JF, Sims KB, Tyynela J, Van Broeckhoven C, Nijssen PC, Mole SE, Elleder M, Kmoch S (2011) Mutations in DNAJC5, encoding cysteine-string protein alpha, cause autosomal-dominant adult-onset neuronal ceroid lipofuscinosis. Am J Hum Genet 89:241–252 Ramadan H, Al-Din AS, Ismail A, Balen F, Varma A, Twomey A, Watts R, Jackson M, Anderson G, Green E, Mole SE (2007) Adult neuronal ceroid lipofuscinosis caused by deficiency in palmitoyl protein thioesterase 1. Neurology 68:387–388 Savukoski M, Klockars T, Holmberg V, Santavuori P, Lander ES, Peltonen L (1998) CLN5, a novel gene encoding a putative transmembrane protein mutated in Finnish variant late infantile neuronal ceroid lipofuscinosis. Nat Genet 19:286–288 Schmiedt ML, Bessa C, Heine C, Ribeiro MG, Jalanko A, Kyttala A (2010) The neuronal ceroid lipofuscinosis protein CLN5: new insights into cellular maturation, transport, and consequences of mutations. Hum Mutat 31:356–365 Schulz A, Kohlschutter A, Mink J, Simonati A, Williams R (2013) NCL diseases—clinical perspectives. Biochim Biophys Acta 1832:1801–1806 Smith KR, Dahl HH, Canafoglia L, Andermann E, Damiano J, Morbin M, Bruni AC, Giaccone G, Cossette P, Saftig P, Grotzinger J, Schwake M, Andermann F, Staropoli JF, Sims KB, Mole SE, Franceschetti S, Alexander NA, Cooper JD, Chapman HA, Carpenter S, Berkovic SF, Bahlo M (2013) Cathepsin F mutations cause Type B Kufs disease, an adult-onset neuronal ceroid lipofuscinosis. Hum Mol Genet 22:1417–1423 Smith KR, Damiano J, Franceschetti S, Carpenter S, Canafoglia L, Morbin M, Rossi G, Pareyson D, Mole SE, Staropoli JF, Sims KB, Lewis J, Lin WL, Dickson DW, Dahl HH, Bahlo M, Berkovic SF (2012) Strikingly different clinicopathological phenotypes determined by progranulin-mutation dosage. Am J Hum Genet 90:1102–1107 Sun Y, Almomani R, Breedveld GJ, Santen GW, Aten E, Lefeber DJ, Hoff JI, Brusse E, Verheijen FW, Verdijk RM, Kriek M, Oostra B, Breuning MH, Losekoot M, den Dunnen JT, van de Warrenburg BP, Maat-Kievit AJ (2013) Autosomal recessive spinocerebellar ataxia 7 (SCAR7) is caused by variants in TPP1, the gene involved in classic late-infantile neuronal ceroid lipofuscinosis 2 disease (CLN2 disease). Hum Mutat 34:706–713 van Diggelen OP, Thobois S, Tilikete C, Zabot MT, Keulemans JL, van Bunderen PA, Taschner PE, Losekoot M, Voznyi YV (2001) Adult neuronal ceroid lipofuscinosis with palmitoyl-protein thioesterase deficiency: first adult-onset patients of a childhood disease. Ann Neurol 50:269–272 Velinov M, Dolzhanskaya N, Gonzalez M, Powell E, Konidari I, Hulme W, Staropoli JF, Xin W, Wen GY, Barone R, Coppel SH, Sims K, Brown WT, Zuchner S (2012) Mutations in the gene DNAJC5 cause autosomal dominant Kufs disease in a proportion of cases: study of the Parry family and 8 other families. PLoS One 7:e29729 Warrier V, Vieira M, Mole SE (2013) Genetic basis and phenotypic correlations of the neuronal ceroid lipofusinoses. Biochim Biophys Acta 1832:1827–1830 Xin W, Mullen TE, Kiely R, Min J, Feng X, Cao Y, O’Malley L, Shen Y, Chu-Shore C, Mole SE, Goebel HH, Sims K (2010) CLN5 mutations are frequent in juvenile and late-onset non-Finnish patients with NCL. Neurology 74:565–571