Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích chuỗi DNA ở 598 cá nhân có chẩn đoán lâm sàng bệnh xương giòn: hiệu suất chẩn đoán và phổ đột biến
Tóm tắt
Chúng tôi đã phát hiện các đột biến gây bệnh ở 585 trong số 598 cá nhân (98 %) với các đặc điểm điển hình của bệnh xương giòn (OI). Ở OI nhẹ, chỉ có các gen mã hóa collagen loại I được liên quan. Ở OI vừa phải đến nặng, đã phát hiện các đột biến ở 12 gen khác nhau; 11 % bệnh nhân trong số này có đột biến ở các gen lặn. OI thường do các đột biến ở COL1A1 hoặc COL1A2, các gen mã hóa chuỗi alpha của collagen loại I, nhưng cũng đã có liên quan đến đột biến ở ít nhất 16 gen khác. Hiện tại, chưa rõ tỷ lệ cá nhân có các đặc điểm lâm sàng của OI có đột biến gây bệnh ở một trong các gen này. Phân tích chuỗi DNA đã được thực hiện trên 598 cá nhân từ 487 gia đình có kiểu hình OI điển hình. OI loại I được chẩn đoán ở 43 % cá nhân, và 57 % có OI vừa phải đến nặng, được định nghĩa là các loại OI khác ngoài loại I. Các biến thể gây bệnh đã được phát hiện ở 97 % cá nhân có OI loại I và ở 99 % bệnh nhân có OI vừa phải đến nặng. Tất cả các đột biến được tìm thấy ở OI loại I là dạng trội và hoàn toàn ảnh hưởng đến COL1A1 hoặc COL1A2. Ở OI vừa phải đến nặng, các đột biến trội được tìm thấy ở COL1A1/COL1A2 (77 %), IFITM5 (9 %), và P4HB (0.6 %). Các đột biến ở một trong những gen liên quan đến OI lặn đã được quan sát ở 12 % cá nhân có OI vừa phải đến nặng. Các gen thường xuyên liên quan đến OI lặn là SERPINF1 (4.0 % cá nhân có OI vừa phải đến nặng) và CRTAP (2.9 %). Phân tích chuỗi DNA các gen đã biết liên quan đến OI hiện nay xác định các biến thể gây bệnh ở gần như tất cả cá nhân có kiểu hình OI điển hình. Khoảng 20 % cá nhân có OI vừa phải đến nặng có đột biến ở các gen khác ngoài COL1A1/COL1A2.
Từ khóa
#bệnh xương giòn #OI #đột biến #ген #phân tích chuỗi DNATài liệu tham khảo
Forlino A, Marini JC (2016) Osteogenesis imperfecta. Lancet 387:1657–1671
Sillence DO, Senn A, Danks DM (1979) Genetic heterogeneity in osteogenesis imperfecta. J Med Genet 16:101–116
Bonafe L, Cormier-Daire V, Hall C et al (2015) Nosology and classification of genetic skeletal disorders: 2015 revision. Am J Med Genet A 167A:2869–2892
Rauch F, Glorieux FH (2004) Osteogenesis imperfecta. Lancet 363:1377–1385
Van Dijk FS, Sillence DO (2014) Osteogenesis imperfecta: clinical diagnosis, nomenclature and severity assessment. Am J Med Genet A 164A:1470–1481
Bonadio J, Holbrook KA, Gelinas RE, Jacob J, Byers PH (1985) Altered triple helical structure of type I procollagen in lethal perinatal osteogenesis imperfecta. J Biol Chem 260:1734–1742
Wenstrup RJ, Willing MC, Starman BJ, Byers PH (1990) Distinct biochemical phenotypes predict clinical severity in nonlethal variants of osteogenesis imperfecta. Am J Hum Genet 46:975–982
Lindahl K, Astrom E, Rubin CJ, Grigelioniene G, Malmgren B, Ljunggren O, Kindmark A (2015) Genetic epidemiology, prevalence, and genotype-phenotype correlations in the Swedish population with osteogenesis imperfecta. Eur J Hum Genet 23:1042–1050
Ogden CL, Kuczmarski RJ, Flegal KM, Mei Z, Guo S, Wei R, Grummer-Strawn LM, Curtin LR, Roche AF, Johnson CL (2002) Centers for Disease Control and Prevention 2000 growth charts for the United States: improvements to the 1977 National Center for Health Statistics version. Pediatrics 109:45–60
Korkko J, Ala-Kokko L, De Paepe A, Nuytinck L, Earley J, Prockop DJ (1998) Analysis of the COL1A1 and COL1A2 genes by PCR amplification and scanning by conformation-sensitive gel electrophoresis identifies only COL1A1 mutations in 15 patients with osteogenesis imperfecta type I: identification of common sequences of null-allele mutations. Am J Hum Genet 62:98–110
Rauch F, Lalic L, Glorieux FH, Moffatt P, Roughley P (2014) Targeted sequencing of a pediatric metabolic bone gene panel using a desktop semiconductor next-generation sequencer. Calcif Tissue Int 95:323–331
Richards S, Aziz N, Bale S et al (2015) Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med 17:405–424
Bardai G, Lemyre E, Moffatt P, Palomo T, Glorieux FH, Tung J, Ward L, Rauch F (2016) Osteogenesis imperfecta type I caused by COL1A1 deletions. Calcif Tissue Int 98:76–84
Rauch F, Moffatt P, Cheung M, Roughley P, Lalic L, Lund AM, Ramirez N, Fahiminiya S, Majewski J, Glorieux FH (2013) Osteogenesis imperfecta type V: marked phenotypic variability despite the presence of the IFITM5 c.-14C > T mutation in all patients. J Med Genet 50:21–24
Rauch F, Fahiminiya S, Majewski J, Carrot-Zhang J, Boudko S, Glorieux F, Mort JS, Bachinger HP, Moffatt P (2015) Cole-Carpenter syndrome is caused by a heterozygous missense mutation in P4HB. Am J Hum Genet 96:425–431
Wekre LL, Froslie KF, Haugen L, Falch JA (2010) A population-based study of demographical variables and ability to perform activities of daily living in adults with osteogenesis imperfecta. Disabil Rehabil 32:579–587
van Dijk FS, Byers PH, Dalgleish R, Malfait F, Maugeri A, Rohrbach M, Symoens S, Sistermans EA, Pals G (2012) EMQN best practice guidelines for the laboratory diagnosis of osteogenesis imperfecta. Eur J Hum Genet 20:11–19
Pepin MG, Byers PH (2015) What every clinical geneticist should know about testing for osteogenesis imperfecta in suspected child abuse cases. Am J Med Genet C Semin Med Genet 169:307–313
Sykes B, Ogilvie D, Wordsworth P et al (1990) Consistent linkage of dominantly inherited osteogenesis imperfecta to the type I collagen loci: COL1A1 and COL1A2. Am J Hum Genet 46:293–307
Cho TJ, Lee KE, Lee SK et al (2012) A single recurrent mutation in the 5′-UTR of IFITM5 causes osteogenesis imperfecta type V. Am J Hum Genet 91:343–348
Rauch F, Husseini A, Roughley P, Glorieux FH, Moffatt P (2012) Lack of circulating pigment epithelium-derived factor is a marker of osteogenesis imperfecta type VI. J Clin Endocrinol Metab 97:E1550–E1556
Ward LM, Rauch F, Travers R, Chabot G, Azouz EM, Lalic L, Roughley PJ, Glorieux FH (2002) Osteogenesis imperfecta type VII: an autosomal recessive form of brittle bone disease. Bone 31:12–18
Morello R, Bertin TK, Chen Y et al (2006) CRTAP is required for prolyl 3-hydroxylation and mutations cause recessive osteogenesis imperfecta. Cell 127:291–304
Forlino A, Cabral WA, Barnes AM, Marini JC (2011) New perspectives on osteogenesis imperfecta. Nat Rev Endocrinol 7:540–557
Fahiminiya S, Majewski J, Al-Jallad H, Moffatt P, Mort J, Glorieux FH, Roschger P, Klaushofer K, Rauch F (2014) Osteoporosis caused by mutations in PLS3: clinical and bone tissue characteristics. J Bone Miner Res 29:1805–1814
Fahiminiya S, Al-Jallad H, Majewski J, Palomo T, Moffatt P, Roschger P, Klaushofer K, Glorieux FH, Rauch F (2015) A polyadenylation site variant causes transcript-specific BMP1 deficiency and frequent fractures in children. Hum Mol Genet 24:516–524
