Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Giải trình tự exome xác định các yếu tố di truyền có khả năng điều chỉnh mức độ nghiêm trọng của phình động mạch chủ ngực có triệu chứng và gia đình
Tóm tắt
Phình động mạch chủ ngực (TAA) là một bệnh di truyền có nguy cơ cao dẫn đến tách động mạch chủ. Việc xác định các yếu tố di truyền điều chỉnh khả năng thâm nhập và thể hiện là rất quan trọng để cải thiện dự đoán lâm sàng. Giải trình tự exome đã được thực hiện trên 27 đối tượng mắc TAA có triệu chứng hoặc có tính chất gia đình với các kiểu hình cực đoan (15 người bị TAA nặng; 12 người có TAA nhẹ hoặc không có TAA). Phân tích dựa trên gia đình ở một tập hợp con của nhóm nghiên cứu đã xác định các biến thể, gen và con đường di truyền tách rời theo mức độ nghiêm trọng của TAA trong ba gia đình. Một biến thể hiếm gặp không đồng nhất trong gen ADCK4 (p.Arg63Trp) đã tách rời với TAA nhẹ ở mỗi gia đình. Các gen và con đường được xác định trong các gia đình đã được nghiên cứu thêm trong toàn bộ nhóm cho thấy có sự liên quan đối với gen COL15A1 (p = 0.025) và con đường duy trì trạng thái võng mạc (p = 0.035). Do đó, chúng tôi đã xác định được các yếu tố di truyền ứng cử viên điều chỉnh mức độ nghiêm trọng của TAA thông qua nghiên cứu dựa trên exome về các kiểu hình cực đoan, điều này có thể dẫn đến cải thiện phân tầng rủi ro và phát triển các phương pháp điều trị y tế mới.
Từ khóa
#phình động mạch chủ ngực #di truyền #tách động mạch chủ #giải trình tự exome #COL15A1Tài liệu tham khảo
Kochanek, K. D., Murphy, S. L., & Xu, J. (2015). Deaths: final data for 2011. National Vital Statistics Reports, 63(3), 1–120.
Hiratzka, L. F., Bakris, G. L., Beckman, J. A., Bersin, R. M., Carr, V. F., Casey Jr., D. E., et al. (2010). 2010 ACCF/AHA/AATS/ACR/ASA/SCA/SCAI/SIR/STS/SVM guidelines for the diagnosis and management of patients with thoracic aortic disease: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines, American Association for Thoracic Surgery, American College of Radiology, American Stroke Association, Society of Cardiovascular Anesthesiologists, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Interventional Radiology, Society of Thoracic Surgeons, and Society for Vascular Medicine. Circulation, 121(13), e266–e369. doi:10.1161/CIR.0b013e3181d4739e.
Pape, L. A., Tsai, T. T., Isselbacher, E. M., Oh, J. K., O’Gara, P. T., Evangelista, A., et al. (2007). Aortic diameter >or = 5.5 cm is not a good predictor of type A aortic dissection: observations from the International Registry of Acute Aortic Dissection (IRAD). Circulation, 116(10), 1120–1127. doi:10.1161/circulationaha.107.702720.
Dietz, H. C., Cutting, G. R., Pyeritz, R. E., Maslen, C. L., Sakai, L. Y., Corson, G. M., et al. (1991). Marfan syndrome caused by a recurrent de novo missense mutation in the fibrillin gene. Nature, 352(6333), 337–339. doi:10.1038/352337a0.
Loeys, B. L., Schwarze, U., Holm, T., Callewaert, B. L., Thomas, G. H., Pannu, H., et al. (2006). Aneurysm syndromes caused by mutations in the TGF-beta receptor. The New England Journal of Medicine, 355(8), 788–798. doi:10.1056/NEJMoa055695.
Superti-Furga, A., Steinmann, B., Ramirez, F., & Byers, P. H. (1989). Molecular defects of type III procollagen in Ehlers-Danlos syndrome type IV. Human Genetics, 82(2), 104–108.
Milewicz, D. M., Trybus, K. M., Guo, D. C., Sweeney, H. L., Regalado, E., Kamm, K., et al. (2017). Altered smooth muscle cell force generation as a driver of thoracic aortic aneurysms and dissections. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 37(1), 26–34. doi:10.1161/atvbaha.116.303229.
Faivre, L., Collod-Beroud, G., Loeys, B. L., Child, A., Binquet, C., Gautier, E., et al. (2007). Effect of mutation type and location on clinical outcome in 1,013 probands with Marfan syndrome or related phenotypes and FBN1 mutations: an international study. American Journal of Human Genetics, 81(3), 454–466. doi:10.1086/520125.
Milewicz, D. M., & Regalado, E. S. (2015). Use of genetics for personalized management of heritable thoracic aortic disease: how do we get there? The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 149(2 Suppl), S3–S5. doi:10.1016/j.jtcvs.2014.07.070.
Landis, B. J., Ware, S. M., James, J., Shikany, A. R., Martin, L. J., & Hinton, R. B. (2015). Clinical stratification of pediatric patients with idiopathic thoracic aortic aneurysm. The Journal of Pediatrics, 167(1), 131–137.e131-135. doi:10.1016/j.jpeds.2015.02.042.
Colan, S. D., McElhinney, D. B., Crawford, E. C., Keane, J. F., & Lock, J. E. (2006). Validation and re-evaluation of a discriminant model predicting anatomic suitability for biventricular repair in neonates with aortic stenosis. Journal of the American College of Cardiology, 47(9), 1858–1865. doi:10.1016/j.jacc.2006.02.020.
Lopez, L., Colan, S. D., Frommelt, P. C., Ensing, G. J., Kendall, K., Younoszai, A. K., et al. (2010). Recommendations for quantification methods during the performance of a pediatric echocardiogram: a report from the Pediatric Measurements Writing Group of the American Society of Echocardiography Pediatric and Congenital Heart Disease Council. Journal of the American Society of Echocardiography, 23(5), 465–495; quiz 576-467. doi:10.1016/j.echo.2010.03.019.
Chen, J., Bardes, E. E., Aronow, B. J., & Jegga, A. G. (2009). ToppGene Suite for gene list enrichment analysis and candidate gene prioritization. Nucleic Acids Research, 37(Web Server issue), W305–W311. doi:10.1093/nar/gkp427.
Lee, S., Emond, M. J., Bamshad, M. J., Barnes, K. C., Rieder, M. J., Nickerson, D. A., et al. (2012). Optimal unified approach for rare-variant association testing with application to small-sample case-control whole-exome sequencing studies. American Journal of Human Genetics, 91(2), 224–237. doi:10.1016/j.ajhg.2012.06.007.
Farlow, J. L., Robak, L. A., Hetrick, K., Bowling, K., Boerwinkle, E., Coban-Akdemir, Z. H., et al. (2016). Whole-exome sequencing in familial Parkinson disease. JAMA Neurology, 73(1), 68–75. doi:10.1001/jamaneurol.2015.3266.
Loeys, B. L., Dietz, H. C., Braverman, A. C., Callewaert, B. L., De Backer, J., Devereux, R. B., et al. (2010). The revised Ghent nosology for the Marfan syndrome. Journal of Medical Genetics, 47(7), 476–485. doi:10.1136/jmg.2009.072785.
Richards, S., Aziz, N., Bale, S., Bick, D., Das, S., Gastier-Foster, J., 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. Genetics in Medicine, 17(5), 405–424. doi:10.1038/gim.2015.30.
Schubert, J. A., Landis, B. J., Shikany, A. R., Hinton, R. B., & Ware, S. M. (2016). Clinically relevant variants identified in thoracic aortic aneurysm patients by research exome sequencing. American Journal of Medical Genetics. Part A, 170(5), 1288–1294. doi:10.1002/ajmg.a.37568.
Halme, T., Savunen, T., Aho, H., Vihersaari, T., & Penttinen, R. (1985). Elastin and collagen in the aortic wall: changes in the Marfan syndrome and annuloaortic ectasia. Experimental and Molecular Pathology, 43(1), 1–12.
Wang, X., LeMaire, S. A., Chen, L., Shen, Y. H., Gan, Y., Bartsch, H., et al. (2006). Increased collagen deposition and elevated expression of connective tissue growth factor in human thoracic aortic dissection. Circulation, 114(1 Suppl), I200–I205. doi:10.1161/circulationaha.105.000240.
Maleszewski, J. J., Miller, D. V., Lu, J., Dietz, H. C., & Halushka, M. K. (2009). Histopathologic findings in ascending aortas from individuals with Loeys-Dietz syndrome (LDS). The American Journal of Surgical Pathology, 33(2), 194–201. doi:10.1097/PAS.0b013e31817f3661.
Marneros, A. G., & Olsen, B. R. (2001). The role of collagen-derived proteolytic fragments in angiogenesis. Matrix Biology, 20(5–6), 337–345.
Ware, S. M., Shikany, A., Landis, B. J., James, J. F., & Hinton, R. B. (2014). Twins with progressive thoracic aortic aneurysm, recurrent dissection and ACTA2 mutation. Pediatrics, 134(4), e1218–e1223. doi:10.1542/peds.2013-2503.
Korkmaz, E., Lipska-Zietkiewicz, B. S., Boyer, O., Gribouval, O., Fourrage, C., Tabatabaei, M., et al. (2016). ADCK4-associated glomerulopathy causes adolescence-onset FSGS. Journal of the American Society of Nephrology, 27(1), 63–68. doi:10.1681/asn.2014121240.
Duvvari, M. R., van de Ven, J. P., Geerlings, M. J., Saksens, N. T., Bakker, B., Henkes, A., et al. (2016). Whole exome sequencing in patients with the cuticular drusen subtype of age-related macular degeneration. PloS One, 11(3), e0152047. doi:10.1371/journal.pone.0152047.
Brunetti-Pierri, N., Pignatelli, R., Fouladi, N., Towbin, J. A., Belmont, J. W., Craigen, W. J., et al. (2011). Dilation of the aortic root in mitochondrial disease patients. Molecular Genetics and Metabolism, 103(2), 167–170. doi:10.1016/j.ymgme.2011.02.007.
Emrich, F. C., Okamura, H., Dalal, A. R., Penov, K., Merk, D. R., Raaz, U., et al. (2015). Enhanced caspase activity contributes to aortic wall remodeling and early aneurysm development in a murine model of Marfan syndrome. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 35(1), 146–154. doi:10.1161/atvbaha.114.304364.
Kuang, S. Q., Medina-Martinez, O., Guo, D. C., Gong, L., Regalado, E. S., Reynolds, C. L., et al. (2016). FOXE3 mutations predispose to thoracic aortic aneurysms and dissections. The Journal of Clinical Investigation, 126(3), 948–961. doi:10.1172/jci83778.
Yang, H. H., van Breemen, C., & Chung, A. W. (2010). Vasomotor dysfunction in the thoracic aorta of Marfan syndrome is associated with accumulation of oxidative stress. Vascular Pharmacology, 52(1–2), 37–45. doi:10.1016/j.vph.2009.10.005.
Branchetti, E., Poggio, P., Sainger, R., Shang, E., Grau, J. B., Jackson, B. M., et al. (2013). Oxidative stress modulates vascular smooth muscle cell phenotype via CTGF in thoracic aortic aneurysm. Cardiovascular Research, 100(2), 316–324. doi:10.1093/cvr/cvt205.
Lee, Y. C., Huang, H. Y., Chang, C. J., Cheng, C. H., & Chen, Y. T. (2010). Mitochondrial GLUT10 facilitates dehydroascorbic acid import and protects cells against oxidative stress: mechanistic insight into arterial tortuosity syndrome. Human Molecular Genetics, 19(19), 3721–3733. doi:10.1093/hmg/ddq286.
Ashraf, S., Gee, H. Y., Woerner, S., Xie, L. X., Vega-Warner, V., Lovric, S., et al. (2013). ADCK4 mutations promote steroid-resistant nephrotic syndrome through CoQ10 biosynthesis disruption. The Journal of Clinical Investigation, 123(12), 5179–5189. doi:10.1172/jci69000.
Harper, A. R., Nayee, S., & Topol, E. J. (2015). Protective alleles and modifier variants in human health and disease. Nature Reviews. Genetics, 16(12), 689–701. doi:10.1038/nrg4017.
Zilberberg, L., Phoon, C. K., Robertson, I., Dabovic, B., Ramirez, F., & Rifkin, D. B. (2015). Genetic analysis of the contribution of LTBP-3 to thoracic aneurysm in Marfan syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(45), 14012–14017. doi:10.1073/pnas.1507652112.
Miles, L. A., Garippa, R. J., & Poirier, J. T. (2016). Design, execution, and analysis of pooled in vitro CRISPR/Cas9 screens. The FEBS Journal, 283(17), 3170–3180. doi:10.1111/febs.13770.
