a COL3A1 gén variánsainak típusa összefügg a vascularis Ehlers–Danlos szindróma fenotípusával és súlyosságával

itt leírjuk a molekulárisan bizonyított ved–kkel rendelkező európai betegek legnagyobb sorozatát, amelyet szisztematikusan szűrtek a francia referral Centerben erre a ritka örökletes betegségre. Eredményeink megerősítik a betegség súlyosságát, pozitív egyének, akik az első nagyobb érrendszeri, emésztési vagy szülészeti szövődményt tapasztalták a medián korban 29 évek. Megmutatjuk, hogy a nem nem befolyásolja a prognózist. Ennél is fontosabb, hogy olyan betegek alcsoportjait azonosítottuk, akiknél a betegség később jelentkezik, és jobb prognózisuk van, és különösen nem emésztési események. A variánsok öt alcsoportjában is vannak különbségek néhány fő és kisebb kritériumban, akrogéria, jellegzetes arc megjelenés, vékony áttetsző bőr és kiterjedt véraláfutás, amelyek súlyos betegség jellemzői. Végül megmutatjuk, hogy a glicin-maradékot befolyásoló missense variánsok esetében a mutált aminosavak eloszlása erősen elfogult a maradékok felé, amelyek erősebb destabilizáló hatással vannak a kollagén összeszerelésére.

a klinikai események előfordulása, gyakorisága és életkor szerinti megoszlása hasonló volt a 2000-ben és 2014-ben közzétett rendelkezésre álló kohorszokhoz.2, 9 összességében a vEDS betegek 17% – ának volt első szövődménye 20 éves korára, 71% – uknak pedig legalább egy jelentős szövődménye volt 40 éves korára. Nem figyeltünk meg jelentős nemi hatást, ellentétben a Byers csoportja által a közelmúltban végzett túlélési elemzéssel.13 kohorszunk azonban több szempontból is különbözik az amerikai kohorsztól2, 13 a különböző toborzási és klinikai monitorozási módok miatt: az itt leírt index betegek és rokonaik körülbelül 5 évvel idősebbek voltak a diagnózis idején, és a tünetmentes indexes esetek száma ebben a kohorszban csak 11% volt, szemben az amerikai kohorszban 39%-kal. Ennek a fontos különbségnek több magyarázata van: a kohorszunkban idősebb betegek, a súlyosabb alanyok esetleges beutalási elfogultsága, a betegség tudatosságának növelése, valamint a genetikai vizsgálatok jobb képalkotási módjai és hozzáférhetősége. Nem elemeztük a családon belüli fenotípusos heterogenitást vagy penetrációt ebben a tanulmányban, mert úgy döntöttünk, hogy a családonkénti betegek számát háromra korlátozzuk a családi fenotípusos elfogultság elkerülése érdekében. A központunkban jelenleg elvégzett azonos variánsú egyének prospektív szisztematikus értékelése azonban további betekintést nyújthat a közeljövőben.

érdekes módon azt találtuk, hogy a betegek egyes csoportjai hajlamosabbak a specifikus szövődményekre. Először is, az emésztőrendszeri törésekben szenvedő betegek vagy az 1.csoportba tartoztak (n=44, az 1. csoportba tartozó betegek 36% – A) vagy a 2. csoportba (n=19, 34%). A variánsok három másik csoportjába tartozó betegeknél a 45 éves medián életkorban nem volt emésztési esemény, míg az 1.és 2. csoportban az összes vastagbélruptúrát korai felnőttkorban figyelték meg (medián 23 év, 19-34 tartomány). Figyelemre méltó, hogy nem figyeltünk meg Családi aggregációt emésztési események esetén. Másodszor, amint azt a közelmúltban bemutatta Shalhub et al, 9 aorta szövődmény (aneurysma, dissections and ruptures) úgy tűnik, hogy gyakoribbak a haplo-elégtelenségben szenvedő betegeknél (az indexes esetek 4/8, 50%-a), összehasonlítva glicin szubsztitúció (19/79, 19%) vagy splice-hely variáns (6/45, 13%) betegek (globális P=0,02).

a COL3A1 gén genetikai szűrése a missense variánsok többségét glicin maradékkal (az indexes esetek 54%-A), majd splice–site variánsokat (31%) mutatott ki, összhangban a korábbi jelentésekkel és az Ehlers-Danlos szindróma variáns adatbázisával (https://eds.gene.le.ac.uk/home.php?select_db=COL3A1). Az érintett glicinmaradványokat a 6-os exonokról 47-re, a III-as típusú prokollagén hármas hélix doménjének láncait kódoló régióra terjesztettük. Ahogy az várható volt, ezek a változatok szinte mindegyike magán volt, a 71 glicin-szubsztitúcióból csak 5 visszatérő. A korábbi vizsgálatok középpontjában az állt, hogy a mutált glicin-maradék helye összefüggésbe hozható-e a fenotípussal. 14 különböző glicin szubsztitúció korlátozott készletének elemzésével Pope et al1 növekvő abnormális fenotípust talált, amikor a variáns a 36.exonról a 49. exonra változott. Nem tudtuk megerősíteni ezt a tendenciát ebben az érintett egyének nagyobb csoportjában (az adatok nem jelennek meg), összhangban a még nagyobb amerikai kohorszban megfigyelt eredményekkel.2, 13

a glicin helyettesítések erős eloszlási torzítását is találtuk, összhangban a korábbi jelentésekkel, amelyek arra utalnak, hogy a COL3A1 gén esetében a leginkább destabilizáló változatok felülreprezentáltak a kevésbé destabilizáló maradványokhoz képest.12 valójában sorozatunkban az indexes esetekben a mutált maradékok 73% – a (58/79) Val, Glu vagy Asp volt, sokkal gyakoribb, mint az Ala és a Ser (18/79, 23%), olyan arányok, amelyek jelentősen eltérnek a glicin kodonban az egyetlen bázispár szubsztitúció lehetséges kimenetelétől (P<0,001 a két alcsoport esetében). Ez a szelekciós torzítás, amelyet nemrégiben Pepin et al13 is megfigyelt, nem magyarázható az emberi kódoló szekvenciák átmeneti/transzverziós arányának torzításával, és pozitívan korrelál a megfelelő variánsok hármas hélix destabilizáló hatásával.14 a kollagén hármas spirális szerkezete valóban mélyebben megszakad, amikor a Gly-t egy nagy töltésű aminosav, például Asp helyettesíti, mint egy kisebb maradék, például Ala. Egy nemrégiben végzett in vitro vizsgálat két típusú missense variáns (Gly-to-Val és Gly-to-Ala) hatását vizsgálta a III.típusú kollagén hajtogatásra egy baktériumrendszer segítségével homotrimer modell polipeptidek előállítására.15 a Gly-to-Val variáns hatása erősebb volt a Gly-to-Ala-hoz képest, ami arra utal, hogy egyes Ala variánsok esetleg nem elég súlyosak ahhoz, hogy ved-t okozzanak.

a splice-site variánsok eloszlását a variánsok túlreprezentációja jellemezte az 5′ donor helyén (30 a 36 különálló variánsból), amint azt már megfigyelték.13, 16 tizennyolc a 36 különböző változatok már kimutatták, hogy vezet exon kihagyás vagy rejtélyes splice-hely aktiválása és a csökkent szekréciója procollagen trimers.16, 17 annak ellenére, hogy kohorszunkban nem volt variáns hotspot, néhány visszatérő szubsztitúció volt jelen, különösen a splice-site variáns az intronnál 23, c.1662 + 1G>A, amely szintén a leggyakoribb splice-site variáns, amelyet az Ehlers–Danlos szindróma variáns adatbázisban rögzítettek. Sorozatunkban a splice-hely variánsokkal rendelkező betegek a diagnóziskor korábbi életkorúak voltak, mint a glicin szubsztitúcióval rendelkező betegek (25 versus 34 év, P=0,0002), és a klinikai események, a fő és a kisebb diagnosztikai kritériumok hasonló magas prevalenciája volt. Szinte az összes ilyen splice variáns fázisban van, és 54-108 maradékot tartalmazó termék törléséhez vezet, amely domináns-negatív módon működhet, erősen destabilizálva a kollagén összeállítást. Legjobb tudomásunk szerint, hogy ez a káros hatás fontosabb-e, mint a glicin szubsztitúciók által okozott hatás, biokémiai vizsgálatokban nem vizsgálták.

Vizsgálatunk egyik fő megállapítása a még be nem jelentett missense variánsok (4.és 5. csoport) azonosítása volt, amelyek a ved enyhe klinikai jellemzőivel és az artériás törékenységgel társultak. Amellett, hogy a patológia szuggesztív jellemzőivel rendelkező betegeknél bizonyítottuk, érveket találtunk a lehetséges patogenitásukra is, amelyeket a kiegészítő anyagok (kiegészítő eredmények és módszerek, S4c–e kiegészítő táblázatok) tartalmaznak. Fontos, hogy a fehérje N – és C-terminális részeiben, valamint a hármas hélixben lévő missense variánsok lehetővé tették a betegek egy alcsoportjának azonosítását, amely kohorszunk 10% – át képviseli. Ezek a betegek enyhébb klinikai fenotípust mutattak, néha csak egy fő és / vagy egy kisebb klinikai kritériummal. Ennek az enyhe klinikai lefolyásnak, az emésztési szövődmények hiányának és ezeknek a variánsoknak a jelenléte ellenére a populációs adatbázisokban nagyon alacsony gyakorisággal, eredményeink azt sugallják, hogy ezek a betegek nagyobb az artériás események kockázata, ezért figyelembe kell venni és követni kell őket. A fenotípusos expresszió heterogenitását a ved-kben korábban javasolták, a C-terminális doménben található nem glicin missense variánsok változó klinikai fenotípusaitól kezdve a hipermobil EDS-sel való átfedésig a III.típusú kollagén hármas helix doménjében található nem glicin variánsok esetében.1, 18 ami a Marfan-szindrómában szenvedő betegeket illeti,akik a legutóbbi felülvizsgálat előtt nem diagnosztizáltak, amikor a Gent nosology színpadra állította, 19 szükség lehet A ved-k genetikai tesztelésének javallatainak kibővítésére. Például azoknál a betegeknél, akiknek csak egy fő kritériuma van, és családi kórtörténetében hirtelen halál szerepel,vagy azoknál a betegeknél, akiknek 50 éves koruk előtt súlyos érrendszeri eseményük volt, még akkor is, ha nem voltak felidéző klinikai tünetek (amint azt a rendellenesség klinikai tüneteinek hiánya bizonyítja a rokonoknál, szemben a kohorszunk indexes eseteivel (1.táblázat)), 20-at lehet megvitatni a COL3A1 genetikai szűrés jelöltjeként, miután a szív-és érrendszeri betegségek gyakori okait kizárták. Amint azt a 3. csoportban kifejezetten megmutattuk, az aorta szövődmények magas prevalenciájával járó emésztési események hiánya utánozhatja a családi mellkasi aorta aneurizmát és boncolást(FTAAD, OMIM # %607086 általános információk). Fontos, hogy ezekben a betegekben is gyanakodjunk a ved-re, mivel a terápiás döntések eltérnek a többi öröklött mellkasi aorta aneurizmától és boncolástól. A szekvenálási technológia terén a közelmúltban elért előrehaladásnak meg kell könnyítenie ezt a szélesebb körű genetikai szűrést, annak ellenére, hogy egyes változatokhoz biokémiai vizsgálatokra lesz szükség annak megállapításához, hogy ok-okozati szerepük van-e a III.típusú kollagén összeállításának és/vagy termelésének megváltozásában.