COL3A1–geenin varianttien tyyppi liittyy vascular Ehlers-Danlosin oireyhtymän fenotyyppiin ja vakavuuteen

tässä kuvataan suurinta joukkoa eurooppalaisia potilaita, joilla on molekulaarisesti todistettu vesisairaus, joka seulotaan systemaattisesti Ranskan suosituskeskuksessa tätä harvinaista perinnöllistä sairautta varten. Havaintomme vahvistavat taudin vakavuuden, positiivisilla henkilöillä, joilla on ollut ensimmäinen merkittävä verisuoni -, ruoansulatus-tai synnytyskomplikaatio 29 vuoden mediaaniajalla. Osoitamme, että sukupuoli ei vaikuta ennusteeseen. Vielä tärkeämpää oli, että tunnistimme alaryhmiä potilaita, joilla on myöhemmin puhkeava tauti ja parempi ennuste, ja erityisesti ei ruoansulatuskanavan tapahtumia. Varianttien viidessä alaryhmässä on myös eroja joissakin merkittävissä ja vähäisemmissä kriteereissä, akrogeriassa, tyypillisessä kasvojen ulkonäössä, ohuessa läpikuultavassa ihossa ja runsaissa mustelmissa, jotka ovat vakavan sairauden tunnusmerkkejä. Lopuksi osoitamme, että missense-muunnoksissa, jotka vaikuttavat glysiinijäämään, mutatoitujen aminohappojen jakautuminen on voimakkaasti puolueellinen jäämiin nähden, joilla on vahvempi epävakauttava vaikutus kollageenin kokoonpanoon.

kliinisten tapahtumien esiintyminen, esiintymistiheys ja jakautuminen iän mukaan olivat verrattavissa vuosina 2000 ja 2014 julkaistuihin saatavilla oleviin kohortteihin.2, 9 kaiken kaikkiaan 17%: lla vEDS-potilaistamme oli ensimmäinen komplikaatio 20 ikävuoteen mennessä ja 71%: lla oli vähintään yksi merkittävä komplikaatio 40 ikävuoteen mennessä. Emme havainneet merkittävää sukupuolivaikutusta, toisin kuin Byersin ryhmän hiljattain tekemä eloonjäämisanalyysi.13 kohorttimme eroaa kuitenkin yhdysvaltalaisesta kohortista2, 13 monessa suhteessa erilaisten rekrytointi-ja kliinisten seurantamenetelmien vuoksi: tässä kuvatut indeksipotilaat ja heidän sukulaisensa olivat diagnoosin tekohetkellä noin 5 vuotta vanhempia, ja oireettomien indeksitapausten määrä lähetteessä oli vain 11% tässä kohortissa ja 39% yhdysvaltalaisessa kohortissa. Tälle tärkeälle erolle on useita selityksiä: kohorttimme iäkkäämmät potilaat, mahdollinen läheteharha vaikeammille tutkittaville, lisääntynyt tietoisuus sairaudesta sekä parantuneet kuvantamistavat ja geenitestien saatavuus. Emme analysoineet tässä tutkimuksessa perheen sisäistä fenotyyppistä heterogeenisuutta tai penetranssia, koska päätimme rajoittaa potilaiden määrän perhettä kohti kolmeen, jotta vältettäisiin familiaalinen fenotyyppinen vinouma. Keskuksessamme tällä hetkellä suoritettavan saman muunnoksen omaavien henkilöiden systemaattinen arviointi saattaa kuitenkin antaa lisää tietoa lähitulevaisuudessa.

mielenkiintoista on, että jotkut potilasryhmät ovat alttiimpia tietyille komplikaatioille. Ensinnäkin kaikki potilaat, joilla oli ruoansulatuskanavan repeämiä, kuuluivat joko ryhmään 1 (N=44, 36% ryhmän 1 potilaista) tai ryhmään 2 (n = 19, 34%). Kolmeen muuhun varianttiryhmään kuuluvilla potilailla ei ollut ruoansulatuselimistöä 45 vuoden mediaaniajalla, kun taas ryhmien 1 ja 2 kaikki paksusuolen repeämät havaittiin varhaisaikuisuudessa (mediaani 23 vuotta, vaihteluväli 19-34). On huomionarvoista, että emme havainneet familiaalista aggregaatiota ruoansulatustapahtumissa. Toiseksi, kuten äskettäin esittäneet Shalhub et al, 9 aortan komplikaatioita (aneurysmat, dissections ja repeämät) näyttävät olevan yleisempiä potilailla, joilla on haplo-vajaatoiminta (4 / 8, 50% indeksitapauksista), verrattuna glysiinin korvaaminen (19 / 79, 19%) tai splice-sivuston variantti (6 / 45, 13%) potilailla (global P=0, 02).

Col3a1-geenin Geeniseulonnassa havaittiin suurin osa missense-muunnoksista, joissa oli glysiinijäämä (54% indeksitapauksista), ja sen jälkeen splice–alueen muunnokset (31%) aiempien raporttien ja Ehlers-Danlosin oireyhtymän Muunnostietokannan (https://eds.gene.le.ac.uk/home.php?select_db=COL3A1) mukaisesti. Vaikuttavat glysiinijäämät levisivät eksoneista 6-47, jotka ovat tyypin III prokollageenin kolmikiertoisen Helix-domeenin aluekoodausketjuja. Kuten odotettiin, lähes kaikki näistä muunnoksista olivat yksityisiä, vain 5 71: stä glysiinisubstituutiosta oli toistuvia. Aiemmissa tutkimuksissa on pohdittu, voisiko mutatoituneen glysiinijäämän sijainti liittyä fenotyyppiin. Analysoimalla rajoitettua joukkoa 14 eri glysiinisubstituutiota Pope et al1 löysi lisääntyvän epänormaalin fenotyypin variantin siirtyessä eksonista 36 eksoniin 49. Emme voineet vahvistaa tätä taipumusta tässä suuremmassa kohortissa sairastuneista henkilöistä (tietoja ei ole esitetty), yhdenmukaisesti vielä suuremmassa yhdysvaltalaisessa kohortissa Havaittujen havaintojen kanssa.2, 13

löysimme myös glysiinikorvikkeiden voimakkaan jakautumisharhaisuuden, joka on yhdenmukainen aiempien raporttien kanssa, jotka viittaavat siihen, että COL3A1-geenissä kaikkein epävakauttavimmat variantit ovat yliedustettuina verrattuna vähemmän epävakauttaviin jäämiin.12 itse asiassa meidän sarjassamme 73% (58/79) mutatoituneista jäämistä indeksitapauksissa oli joko Val, Glu tai Asp, paljon yleisempiä kuin Ala ja ser (18/79, 23%), osuudet, jotka poikkeavat merkittävästi siitä, mitä yhden emäsparin substituution mahdollisilta tuloksilta glysiinikodonissa odotettiin (P<0,001 näiden kahden alaryhmän osalta). Tätä Valintaharhaa, jonka myös Pepin et al13 äskettäin havaitsi, ei voida selittää ihmisen koodaussekvenssien siirtymävaiheella/transversionopeudella, ja se korreloi positiivisesti vastaavien varianttien kolmikierteiseen epävakauttavaan vaikutukseen.14 kollageenin kolminkertainen kierteinen rakenne todellakin häiriintyy syvällisemmin, kun Gly korvataan suurella varautuneella aminohapolla, kuten Asp: llä, kuin pienemmällä jäännöksellä, kuten Ala: lla. Tuoreessa in vitro-tutkimuksessa testattiin kahden tyyppisten missense-muunnosten (Gly-to-Val ja Gly-to-Ala) vaikutusta tyypin III kollageenin taittumiseen käyttämällä bakteerijärjestelmää homotrimeeristen mallipolypeptidien tuottamiseen.15 Gly-to-Val-muunnoksen vaikutus oli voimakkaampi kuin Gly-to-Ala-muunnoksen, mikä viittaa siihen, että jotkin Ala-muunnokset eivät välttämättä ole niin vakavia, että ne aiheuttaisivat vesed-oireyhtymiä.

jatkopaikkavarianttien levinneisyydelle oli ominaista varianttien yliedustus 5′-luovuttajapaikalla (30 eri varianttia 36: sta), kuten on jo havaittu.13, 16 kahdeksantoista 36: sta eri vaihtoehdosta oli jo osoitettu johtavan ekson-ohitukseen tai kryptiseen liitoskohdan aktivoitumiseen ja prokollageenitrimeerien erityksen vähenemiseen.16, 17 vaikka kohortissamme ei ollut varianttia hotspot, esiintyi muutamia toistuvia substituutioita, erityisesti intron 23, C: ssä oleva splice-site-muunnos.1662 + 1G>A, joka on myös yleisin Ehlers-Danlosin oireyhtymän Variantitietokantaan kirjattu liitospaikkamuunnos. Sarjassamme potilailla, joilla oli liitoskohtavariantteja, oli aikaisempi Ikä diagnoosihetkellä kuin potilailla, joilla oli glysiinisubstituutioita (25 vs. 34 vuotta, P=0, 0002) ja yhtä suuri kliinisten tapahtumien esiintyvyys, sekä suuret että vähäiset diagnostiset kriteerit. Lähes kaikki nämä liitosvariantit ovat vaiheittain ja johtavat 54-108 jäämien poistettuun tuotteeseen, joka voi toimia dominoivalla negatiivisella tavalla, horjuttaen voimakkaasti kollageenikokoonpanoa. Tietojemme mukaan biokemiallisissa tutkimuksissa ei ole tutkittu, onko tämä haitallinen vaikutus tärkeämpi kuin glysiinisubstituutioiden aiheuttama.

yksi tutkimuksemme tärkeimmistä löydöksistä oli sellaisten vielä ilmoittamattomien missense-varianttien (ryhmät 4 ja 5) tunnistaminen, joilla oli lieviä kliinisiä piirteitä suonenvedoista ja valtimoiden hauraudesta. Sen lisäksi, että potilailla on patologian viittaavia piirteitä, löysimme myös argumentteja niiden mahdolliselle patogeenisyydelle, jotka annetaan täydentävissä materiaaleissa (täydentävät tulokset ja menetelmät, täydentävät taulukot S4c–e). Tärkeää on, että proteiinin n – ja C-terminaalisissa osissa olevat variantit ja kolmoiskierteessä olevat missense-variantit mahdollistivat aliryhmän tunnistamisen, joka edusti 10% kohortistamme. Näillä potilailla oli lievempi kliininen fenotyyppi ja joskus vain yksi merkittävä ja / tai yksi vähäinen kliininen kriteeri. Huolimatta tästä lievästä kliinisestä kurssista, ruoansulatuskomplikaatioiden puuttumisesta ja joidenkin näiden varianttien esiintymisestä väestötietokannoissa hyvin harvoilla esiintymistiheyksillä, havaintomme viittaavat siihen, että näillä potilailla on suurempi valtimotapahtumien riski ja että niitä tulisi tarkastella ja seurata sellaisina. Epäyhtenäisyys fenotyypin ilmentymistä Ves on ehdotettu aiemmin, vaihtelevat muuttuvia kliinisiä fenotyyppejä ei-glysiini missense variantit sijaitsevat C-terminaalinen domeeni päällekkäisiä hypermobile EDS ei-glysiini variantit sijaitsevat triple helix domain tyyppi III kollageeni.1,18 Marfanin syndroomaa sairastavien potilaiden osalta, jotka jäivät diagnosoimatta, kun Gent nosology-tutkimus oli tehty ennen sen viimeisintä tarkistusta, 19 saattaa olla tarpeen laajentaa käyttöaiheita geenitestausta varten vesissä. Esimerkiksi potilaat, joilla on vain yksi merkittävä kriteeri ja joilla on perinnöllinen äkkikuolema, tai potilaat,joilla on merkittävä verisuonitapahtuma ennen 50 vuoden ikää, vaikka ei ole mielikuvia kliinisiä oireita (kuten osoituksena siitä, että häiriön kliinisiä oireita ei ole sukulaisissa verrattuna kohorttimme indeksitapauksiin (Taulukko 1)), 20 voidaan käsitellä ehdokkaina COL3A1-geeniseulontaan, kun sydän-ja verisuonitautien yleiset perussyyt on suljettu pois. Kuten erityisesti osoitimme ryhmässä 3, puuttuminen ruoansulatuskanavan tapahtumia liittyy korkea esiintyvyys aortan komplikaatioita voisi jäljitellä familiaalinen rintakehä aortan aneurysma ja dissektio (FTAAD, OMIM #%607086 yleistä tietoa). On tärkeää epäillä Vess myös näillä potilailla terapeuttiset päätökset ovat erilaisia kuin muut peritty rinta-aortan aneurysmat ja dissections. Sekvensointitekniikan viimeaikaisen kehityksen pitäisi helpottaa tätä laajempaa geneettistä seulontaa, vaikka jotkin muunnokset vaativat biokemiallisia tutkimuksia niiden syy-seuraussuhteen osoittamiseksi tyypin III kollageenimuutoksissa kokoonpanossa ja / tai tuotannossa.