typ variant v genu COL3A1 společníci s fenotypem a závažnosti cévní Ehlers–Danlos syndrom

Jsme zde popsat největší série Evropských pacientů s molekulárně prokázána vEDS systematicky promítán ve francouzském postoupení Středisko pro toto vzácné dědičné onemocnění. Naše zjištění potvrzují závažnost onemocnění, pozitivní jednotlivců, kteří zažili první hlavní cévní, trávicí nebo porodnické komplikace při střední věk 29 let. Ukazujeme, že pohlaví nemá vliv na prognózu. Ještě důležitější je, že jsme identifikovali podskupiny pacientů, kteří mají pozdější nástup onemocnění a lepší prognózu, a zejména žádné zažívací příhody. Pět podskupin varianty mají také rozdíly v některých hlavních a vedlejších kritérií, acrogeria, charakteristický vzhled obličeje, tenká průsvitná kůže a rozsáhlé podlitiny být známky závažného onemocnění. Nakonec ukážeme, že u variant missense ovlivňujících zbytek glycinu je distribuce mutovaných aminokyselin silně zaujatá vůči zbytkům, které mají silnější destabilizující účinek na sestavení kolagenu.

výskyt klinických příhod, jejich četnost a distribuce podle věku byly srovnatelné s dostupnými kohortami publikovanými v letech 2000 a 2014.2, 9 Celkově 17% našich vEDS pacientů mělo první komplikace ve věku 20 let, a 71% mělo alespoň jednu velkou komplikaci ve věku 40 let. Na rozdíl od nedávné analýzy přežití provedené Byersovou skupinou jsme nepozorovali významný genderový efekt.13 Nicméně, naše kohorta se liší od kohorty2, 13 v několika aspektech kvůli různým modalitám náboru a klinického sledování: index pacientů a jejich příbuzných je popsáno zde byli přibližně o 5 let starší, v době diagnózy, a počet symptom-volný index v případech postoupení bylo jen 11% v této kohortě oproti 39% v USA kohorty. Tento důležitý rozdíl má několik vysvětlení: starší pacienti v naší kohortě, možné referral bias pro těžší předměty, zvýšení povědomí o nemoci, a vylepšené zobrazovací metody a dostupnost genetického testování. Jsme neměli analyzovat intra-familiární fenotypová heterogenita nebo penetrance v této studii, protože jsme se rozhodli omezit počet pacientů za rodinou do tří, aby se zabránilo familiární fenotypové zkreslení. Nicméně, perspektivní systematické hodnocení jednotlivců se stejnou variantou, která je v současné době prováděna v našem centru, může v blízké budoucnosti poskytnout další pohled.

je zajímavé, že jsme zjistili, že některé skupiny pacientů jsou náchylnější ke specifickým komplikacím. Za prvé, všichni pacienti s zažívacími rupturami patřili buď do skupiny 1 (n=44, 36% pacientů ve skupině 1) nebo do skupiny 2 (n=19, 34%). Pacienti patřící do ostatní tři skupiny variant neměl žádné zažívací událost na střední věk 45 let, vzhledem k tomu, že všechny rektální praskliny ve skupinách 1 a 2 byly zjištěny v rané dospělosti (medián 23 let, rozsah 19-34). Je pozoruhodné, že jsme nepozorovali žádnou familiární agregaci trávicích příhod. Za druhé, jak nedávno představila Shalhub et al,9 aortální komplikace (aneurysma, disekce a ruptury) se zdají být častější u pacientů s haplo-insuficience (4/8, 50% indexu případech), když ve srovnání s glycinem substituce (19/79, 19%) nebo spojkou splice-site varianta (6/45, 13%) pacientů (global P=0.02).

Genetický screening genu COL3A1 ukazovaly, že většina missense varianty zahrnující glycin reziduí (54% index případů), následuje splice-site variant (31%), v souladu s předchozí zprávy a s Ehlers–Danlos Syndrom Varianta Databáze (https://eds.gene.le.ac.uk/home.php?select_db=COL3A1). Dotčené glycinové zbytky byly rozšířeny z exonů 6 na 47, oblast kódující řetězce domény trojité šroubovice prokolagenu typu III. Jak se očekávalo, téměř všechny tyto varianty byly soukromé, pouze 5 ze 71 substitucí glycinu se opakovalo. To, zda by umístění mutovaného zbytku glycinu mohlo být spojeno s fenotypem, bylo předmětem předchozích studií. Analýzou omezené sady 14 různé substituce glycinu našli Pope et al1 rostoucí abnormální fenotyp, když se varianta přesunula z exonu 36 na exon 49. Tuto tendenci jsme nemohli potvrdit v této větší kohortě postižených jedinců (údaje nejsou zobrazeny), v souladu se zjištěními pozorovanými v ještě větší kohortě USA.2, 13

také Jsme zjistili silnou distribuční zaujatost glycin náhrad, v souladu s předchozí zprávy, což naznačuje, že pro genu COL3A1 nejvíce destabilizující varianty jsou nadměrně zastoupeny v porovnání s méně destabilizující zbytků.12 Ostatně v našem seriálu 73% (58/79) mutovaných reziduí v indexu případech byly buď Val, Glu a Asp, mnohem častější, než Ala a Ser (18/79, 23%), proporce, které se významně odchylují od které se očekává, že z možných výsledků jednoho substituce párů bází v glycin kodonu (P<0.001 pro obě podskupiny). Tento výběr bias, který byl také nedávno pozorován Pepin et al13 nelze vysvětlit přechod/transverze míra zkreslení v lidském kódujících sekvencí a je v pozitivní korelaci k triple helix destabilizující účinek odpovídající varianty.14 kolagen trojité helikální struktury je skutečně narušena tak hluboce, když Gly je nahrazen velkým nabitých aminokyselin, jako je Asp, než menší zbytky jako Ala. Nedávná studie in vitro testovala účinek dvou typů variant missense (Gly-to-Val a Gly-to-Ala) na skládání kolagenu typu III pomocí bakteriálního systému pro výrobu homotrimerních modelových polypeptidů.15 účinek varianty Gly-to-Val byl silnější ve srovnání s Gly-to-Ala, což naznačuje, že některé varianty Ala nemusí být natolik závažné, aby způsobily vEDS.

rozdělení splice-site variant bylo charakterizováno přes zastoupení variant v 5′ dárce stránky (30 z 36 různé varianty), jak již bylo uvedeno.13, 16 Osmnáct z 36 různé varianty již byly prokazatelně vést k exon skipping nebo záhadné splice-site aktivace a k poklesu sekrece prokolagenu trimers.16, 17 i když v naší kohortě nebyl žádný variantní hotspot, bylo přítomno několik opakujících se substitucí, zejména varianta spojovacího místa v intronu 23, c.1662+1G>A, což je také nejčastější varianta splice-site zaznamenaná v databázi Variant Ehlers-Danlosova syndromu. V našem seriálu, u pacientů s splice-site variant se v mladším věku na diagnostiku, než pacienti s glycinem substituce (25 versus 34 let, P=0.0002) a srovnatelné vysoká prevalence klinických událostí, velkých a malých diagnostických kritérií. Téměř všechny tyto varianty spojů jsou ve fázi a vedou k odstranění produktu z 54-108 zbytků, které mohou působit dominantně negativním způsobem a silně destabilizovat sestavu kolagenu. Podle našeho nejlepšího vědomí, zda je tento škodlivý účinek důležitější než účinek způsobený substitucemi glycinu, nebyl v biochemických studiích zkoumán.

Jedním z hlavních zjištění naší studie byla identifikace dosud nehlášené missense varianty (skupiny 4 a 5), které byly spojeny s mírným klinické rysy vEDS a arteriální křehkost. Kromě toho, že je doloženo u pacientů s sugestivní rysy patologie, také jsme našli argumenty pro jejich možné patogenity, které jsou uvedeny v Doplňkových Materiálů (Doplňující Výsledky a Metody, Doplňkové Tabulky S4c–e). Důležitější je, varianty na N – a C-terminální části proteinu a missense varianty v triple helix dovoleno identifikaci podskupiny pacientů, což představuje 10% z naší kohorty. Tito pacienti vykazovali mírnější klinický fenotyp s někdy pouze jedním hlavním a / nebo jedním menším klinickým kritériem. Nicméně, i přes tento mírný klinický průběh, absence trávicí komplikace a přítomnost některé z těchto variant v populaci databází na velmi nízké frekvenci, naše zjištění naznačují, že tito pacienti jsou na vyšší riziko arteriálních příhod a měly by být považovány za a následoval jako takové. Heterogenita ve fenotypovém projevu v vEDS bylo naznačeno dříve, v rozmezí od variabilní klinické fenotypy pro non-glycin missense variant se nachází v C-koncové domény k překrývání s hypermobile EDS pro non-glycin variant se nachází v triple helix doména kolagenu typu III.1, 18 Jako u pacientů s Marfanův syndrom, který zůstal diagnostikováno, když představil Gent nosologie před jeho poslední revize 19 může být nezbytné rozšířit indikace pro genetické testování v vEDS. Například, u pacientů s pouze jedno hlavní kritérium a rodinnou anamnézou náhlé smrti, nebo u pacientů s významnou cévní události před dosažením věku 50 let a to i v nepřítomnosti evokující klinické příznaky (jak o tom svědčí nepřítomnost klinických příznaků onemocnění v příbuzných versus index případech z naší kohorty (Tabulka 1)),20. května projednán jako kandidáti pro COL3A1 genetický screening, kdysi běžné příčiny kardiovaskulárních onemocnění byla vyloučena. Jak jsme konkrétně ukázal ve skupině 3, absence trávicí události spojené s vysokou prevalencí aortální komplikace by mohly napodobovat familiární hrudní aorty aneurysma a disekce (FTAAD, OMIM #%607086 pro obecné informace). Je důležité podezření na ved také u těchto pacientů, protože terapeutická rozhodnutí se liší od rozhodnutí pro jiné zděděné aneuryzmy a disekce hrudní aorty. Nedávný pokrok v technologii sekvenování by měl usnadnit tento širší genetický screening, i když některé varianty budou vyžadovat biochemické studie ke stanovení jejich kauzální role při změně kolagenu typu III sestavení a / nebo produkce.