Các biến thể mã hóa của mẹ trong thụ thể bổ sung 1 và sinh non tự phát vô căn

Springer Science and Business Media LLC - Tập 132 - Trang 935-942 - 2013
Jude J. McElroy1,2, Courtney E. Gutman3, Christian M. Shaffer1,4, Tamara D. Busch5, Hilkka Puttonen6, Kari Teramo6, Jeffrey C. Murray5, Mikko Hallman7, Louis J. Muglia8,9
1Center for Human Genetics Research, Vanderbilt University, Nashville, USA
2Medical Scientist Training Program, Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, USA
3Division of Neonatology, Vanderbilt University School of Medicine and Monroe Carell Jr. Children’s Hospital at Vanderbilt, Nashville, USA
4Genome Technology Core, Vanderbilt University, Nashville, USA
5Department of Pediatrics, University of Iowa Carver College of Medicine, Iowa, USA
6Department of Obstetrics and Gynecology, University Central Hospital, Helsinki, Finland
7Department of Pediatrics, Institute of Clinical Medicine, University of Oulu, Oulu, Finland
8Center for Prevention of Preterm Birth, Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, Cincinnati, USA
9Perinatal Institute, Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, Cincinnati, USA

Tóm tắt

Sinh non (PTB) là một mối quan tâm lớn về sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Tuy nhiên, có rất ít thông tin về sinh lý bệnh của sinh non vô căn tự phát. Chúng tôi đã kiểm tra giả thuyết rằng các biến thể hiếm trong các gia đình sẽ nhắm đến các gen và con đường cụ thể góp phần vào nguy cơ sinh non trong quần thể chung. Phân tích bộ gen toàn bộ được thực hiện trên 10 bà mẹ sinh non từ các gia đình bị ảnh hưởng nhiều, bao gồm hai cặp mẹ - con gái. Chúng tôi đã xác định được các biến thể mới được chia sẻ giữa hai cặp mẹ - con gái khi so sánh với tập tin exome nền của Dự án 1000 Genomes và điều tra các gen này cho việc tập hợp con đường bằng cách sử dụng Bách khoa toàn thư Kyoto về Gen và Genomes (KEGG). Các gen trong các con đường được làm giàu sau đó được khảo sát trên sáu bộ exome sinh non khác và được kiểm tra sự liên quan trong một số lượng lớn các gia đình hạt nhân. Chuỗi bổ sung và đông máu KEGG là một trong những con đường phong phú nhất trong hai cặp mẹ - con gái của chúng tôi. Khi xem xét sáu gen nằm trong con đường này (CFH, CR1, F13B, F5, CR2 và C4BPA) về các biến thể missense mới, một nửa trong số tất cả các exome đều có ít nhất một biến thể. Phân tích mối liên hệ của các biến thể trong các vùng gen này trong các gia đình hạt nhân từ Phần Lan (237 trường hợp và 328 đối chứng) cho thấy các mối liên hệ có ý nghĩa thống kê sau khi điều chỉnh cho nhiều bài kiểm tra ở ba SNP CR1; mạnh nhất là ở một SNP missense exon, rs6691117, giá trị p = 6.91e−5, OR = 1.71. Kết quả của chúng tôi thể hiện tầm quan trọng của các chuỗi bổ sung và đông máu trong sinh lý bệnh của sinh non và gợi ý các phương pháp sàng lọc và can thiệp tiềm năng để ngăn ngừa sinh non hướng đến con đường này.

Từ khóa

#sinh non #biến thể di truyền #bổ sung #sinh lý bệnh #bà mẹ #mã hóa

Tài liệu tham khảo

Adzhubei IA, Schmidt S, Peshkin L, Ramensky VE, Gerasimova A, Bork P, Kondrashov AS, Sunyaev SR (2010) A method and server for predicting damaging missense mutations. Nat Methods 7(4):248–249. doi:10.1038/nmeth0410-248

Chaudhari BP, Plunkett J, Ratajczak CK, Shen TT, DeFranco EA, Muglia LJ (2008) The genetics of birth timing: insights into a fundamental component of human development. Clin Genet 74(6):493–501. doi:10.1111/j.1399-0004.2008.01124.x

Hao K, Wang X, Niu T, Xu X, Li A, Chang W, Wang L, Li G, Laird N, Xu X (2004) A candidate gene association study on preterm delivery: application of high-throughput genotyping technology and advanced statistical methods. Hum Mol Genet 13(7):683–691. doi:10.1093/hmg/ddh091

Härtel C, von Otte S, Koch J, Ahrens P, Kattner E, Segerer H, Möller J, Diedrich K, Göpel W (2005) Polymorphisms of haemostasis genes as risk factors for preterm delivery. Thromb Haemost 94(1):88–92. doi:10.1267/THRO05010088

Howson CP, Kinney MV, Lawn J (2012) March of Dimes, PMNCH, save the children, WHO. Born too soon: the global action report on preterm birth. World Health Organization, Geneva

Imrie H, McGonigle T, Liu D, Jones D (1996) Reduction in erythrocyte complement receptor 1 (CR1, CD35) and decay accelerating factor (DAF, CD55) during normal pregnancy. J Reprod Immunol 31(3):221–227

Kanehisa M, Goto S (2000) KEGG: kyoto encyclopedia of genes and genomes. Nucleic Acids Res 28(1):27–30

Kullo IJ, Ding K, Shameer K, McCarty CA, Jarvik GP, Denny JC, Ritchie MD, Ye Z, Crosslin DR, Chisholm RL, Manolio TA, Chute CG (2011) Complement receptor 1 gene variants are associated with erythrocyte sedimentation rate. Am J Hum Genet 89(1):131–138. doi:10.1016/j.ajhg.2011.05.019

Laird NM, Horvath S, Xu X (2000) Implementing a unified approach to family-based tests of association. Genet Epidemiol 19(Suppl 1):S36–S42

Lockwood CJ, Kuczynski E (2001) Risk stratification and pathological mechanisms in preterm delivery. Paediatr Perinat Epidemiol 15(Suppl 2):78–89

Lynch AM, Gibbs RS, Murphy JR, Byers T, Neville MC, Giclas PC, Salmon JE, Van Hecke TM, Holers VM (2008) Complement activation fragment Bb in early pregnancy and spontaneous preterm birth. Am J Obstet Gynecol 199 (4):354 e351–358. doi:10.1016/j.ajog.2008.07.044

Lynch AM, Gibbs RS, Murphy JR, Giclas PC, Salmon JE, Holers VM (2011) Early elevations of the complement activation fragment C3a and adverse pregnancy outcomes. Obstet Gynecol 117(1):75–83. doi:10.1097/AOG.0b013e3181fc3afa

MacArthur DG, Balasubramanian S, Frankish A, Huang N, Morris J, Walter K, Jostins L, Habegger L, Pickrell JK, Montgomery SB, Albers CA, Zhang ZD, Conrad DF, Lunter G, Zheng H, Ayub Q, DePristo MA, Banks E, Hu M, Handsaker RE, Rosenfeld JA, Fromer M, Jin M, Mu XJ, Khurana E, Ye K, Kay M, Saunders GI, Suner M–M, Hunt T, Barnes IHA, Amid C, Carvalho-Silva DR, Bignell AH, Snow C, Yngvadottir B, Bumpstead S, Cooper DN, Xue Y, Romero IG, Consortium GP, Wang J, Li Y, Gibbs RA, Mccarroll SA, Dermitzakis ET, Pritchard JK, Barrett JC, Harrow J, Hurles ME, Gerstein MB, Tyler-Smith C (2012) A systematic survey of loss-of-function variants in human protein-coding genes. Science (New York, NY) 335 (6070):823–828. doi:10.1126/science.1215040

McKenna A, Hanna M, Banks E, Sivachenko A, Cibulskis K, Kernytsky A, Garimella K, Altshuler D, Gabriel S, Daly M, DePristo MA (2010) The genome analysis toolkit: a MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data. Genome Res 20(9):1297–1303. doi:10.1101/gr.107524.110

Ng PC, Henikoff S (2003) SIFT: predicting amino acid changes that affect protein function. Nucleic Acids Res 31(13):3812–3814

Ng SB, Buckingham KJ, Lee C, Bigham AW, Tabor HK, Dent KM, Huff CD, Shannon PT, Jabs EW, Nickerson DA, Shendure J, Bamshad MJ (2010) Exome sequencing identifies the cause of a mendelian disorder. Nat Genet 42(1):30–35. doi:10.1038/ng.499

O’Roak BJ, Deriziotis P, Lee C, Vives L, Schwartz JJ, Girirajan S, Karakoc E, Mackenzie AP, Ng SB, Baker C, Rieder MJ, Nickerson DA, Bernier R, Fisher SE, Shendure J, Eichler EE (2011) Exome sequencing in sporadic autism spectrum disorders identifies severe de novo mutations. Nat Genet 43(6):585–589. doi:10.1038/ng.835

Plunkett J, Muglia LJ (2008) Genetic contributions to preterm birth: implications from epidemiological and genetic association studies. Ann Med 40(3):167–195. doi:10.1080/07853890701806181

Plunkett J, Feitosa MF, Trusgnich M, Wangler MF, Palomar L, Kistka ZA-F, DeFranco EA, Shen TT, Stormo AED, Puttonen H, Hallman M, Haataja R, Luukkonen A, Fellman V, Peltonen L, Palotie A, Daw EW, An P, Teramo K, Borecki I, Muglia LJ (2009) Mother’s genome or maternally-inherited genes acting in the fetus influence gestational age in familial preterm birth. Hum Hered 68(3):209–219. doi:10.1159/000224641

Plunkett J, Doniger S, Orabona G, Morgan T, Haataja R, Hallman M, Puttonen H, Menon R, Kuczynski E, Norwitz E, Snegovskikh V, Palotie A, Peltonen L, Fellman V, DeFranco EA, Chaudhari BP, McGregor TL, McElroy JJ, Oetjens MT, Teramo K, Borecki I, Fay J, Muglia L (2011) An evolutionary genomic approach to identify genes involved in human birth timing. PLoS Genet 7(4):e1001365. doi:10.1371/journal.pgen.1001365.t002

Ricklin D, Lambris JD (2007) Complement-targeted therapeutics. Nat Biotechnol 25(11):1265–1275. doi:10.1038/nbt1342

Soto E, Romero R, Richani K, Espinoza J, Nien JK, Chaiworapongsa T, Santolaya-Forgas J, Edwin SS, Mazor M (2005) Anaphylatoxins in preterm and term labor. J Perinat Med 33(4):306–313. doi:10.1515/JPM.2005.051

Vaisbuch E, Romero R, Erez O, Mazaki-Tovi S, Kusanovic JP, Soto E, Dong Z, Chaiworapongsa T, Kim SK, Ogge G, Pacora P, Yeo L, Hassan SS (2010) Activation of the alternative pathway of complement is a feature of pre-term parturition but not of spontaneous labor at term. Am J Reproductive immunology (New York, NY: 1989) 63(4):318–330. doi:10.1111/j.1600-0897.2009.00800.x

van den Broe NR, Letsky EA (2001) Pregnancy and the erythrocyte sedimentation rate. BJOG : Int J Obstet Gynaecol 108(11):1164–1167

Velez DR, Fortunato SJ, Thorsen P, Lombardi SJ, Williams SM, Menon R (2008) Preterm birth in Caucasians is associated with coagulation and inflammation pathway gene variants. PLoS ONE 3(9):e3283. doi:10.1371/journal.pone.0003283

Wang Y, Rollins SA, Madri JA, Matis LA (1995) Anti-C5 monoclonal antibody therapy prevents collagen-induced arthritis and ameliorates established disease. Proc Natl Acad Sci USA 92(19):8955–8959

Wang X, Zuckerman B, Kaufman G, Wise P, Hill M, Niu T, Ryan L, Wu D, Xu X (2001) Molecular epidemiology of preterm delivery: methodology and challenges. Paediatr Perinat Epidemiol 15(Suppl 2):63–77

Weisman HF, Bartow T, Leppo MK, Marsh HC, Carson GR, Concino MF, Boyle MP, Roux KH, Weisfeldt ML, Fearon DT (1990) Soluble human complement receptor type 1: in vivo inhibitor of complement suppressing post-ischemic myocardial inflammation and necrosis. Science (New York, NY) 249(4965):146–151

Yandell M, Huff C, Hu H, Singleton M, Moore B, Xing J, Jorde LB, Reese MG (2011) A probabilistic disease-gene finder for personal genomes. Genome Res 21(9):1529–1542. doi:10.1101/gr.123158.111

Zareba K (2007) Eculizumab: a novel therapy for paroxysmal nocturnal hemoglobinuria. Drugs Today 43:539–546

Züchner S, Dallman J, Wen R, Beecham G, Naj A, Farooq A, Kohli MA, Whitehead PL, Hulme W, Konidari I, Edwards YJK, Cai G, Peter I, Seo D, Buxbaum JD, Haines JL, Blanton S, Young J, Alfonso E, Vance JM, Lam BL, Peričak-Vance MA (2011) Whole-exome sequencing links a variant in DHDDS to retinitis pigmentosa. Am J Hum Genet 88(2):201–206. doi:10.1016/j.ajhg.2011.01.001

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 132

935-942

Thông tin tác giả