the type of variants at the COL3A1 gen associates with the fenotype and severity of vascular Ehlers–Danlos syndrome

we beschrijven hier de grootste reeks Europese patiënten met moleculair bewezen ved ‘ s die systematisch werden gescreend in het Franse referral Centre voor deze zeldzame erfelijke ziekte. Onze bevindingen bevestigen de ernst van de ziekte, positieve individuen hebben ervaren een eerste grote vasculaire, spijsvertering of verloskundige complicatie op de mediane leeftijd van 29 jaar. We laten zien dat geslacht geen invloed heeft op de prognose. Belangrijker nog, we identificeerden subgroepen van patiënten die een later begin van de ziekte en een betere prognose, en vooral geen spijsvertering gebeurtenissen. De vijf subgroepen van varianten hebben ook verschillen in enkele belangrijke en minder belangrijke criteria, acrogerie, karakteristiek gezichtsuitdrukking, dunne doorschijnende huid en uitgebreide blauwe plekken zijn kenmerken van een ernstige ziekte. Ten slotte tonen we aan dat Voor missense varianten die een glycine residu beïnvloeden, de verdeling van gemuteerde aminozuren sterk wordt beïnvloed door residuen met een sterker destabiliserend effect op collageenassemblage.

het optreden van klinische voorvallen, hun frequentie en verdeling naar leeftijd waren vergelijkbaar met de beschikbare cohorten gepubliceerd in 2000 en 2014.In totaal had 17% van onze vEDS-patiënten een eerste complicatie op de leeftijd van 20 jaar, en 71% had ten minste één belangrijke complicatie op de leeftijd van 40 jaar. We hebben geen significant gendereffect waargenomen, in tegenstelling tot de recente overlevingsanalyse van Byers ‘ groep.13 onze cohort wijkt echter in verschillende aspecten af van de Amerikaanse cohort2, 13 vanwege verschillende aanwervings-en klinische monitoringmodaliteiten: indexpatiënten en hun familieleden die hier worden beschreven, waren ongeveer 5 jaar ouder op het moment van diagnose en het aantal symptoomvrije indexgevallen bij verwijzing was slechts 11% in dit cohort versus 39% in het Amerikaanse cohort. Dit belangrijke verschil heeft meerdere verklaringen: patiënten ouder in onze cohort, mogelijke verwijzing bias voor meer ernstige proefpersonen, toenemende bewustwording van de ziekte, en verbeterde beeldvormingsmodaliteiten en toegankelijkheid van genetische testen. We hebben intra-familiale fenotypische heterogeniteit of penetrantie niet geanalyseerd in deze studie, omdat we ervoor kozen om het aantal patiënten per familie te beperken tot drie om familiale fenotypische bias te vermijden. Echter, prospectieve systematische evaluatie van individuen met dezelfde variant die momenteel in ons centrum wordt uitgevoerd, kan in de nabije toekomst meer inzicht geven.

interessant is dat sommige groepen patiënten meer vatbaar zijn voor specifieke complicaties. Ten eerste behoorden alle patiënten met spijsverteringsscheuren tot groep 1 (n=44, 36% van de patiënten in groep 1) of tot groep 2 (n=19, 34%). Patiënten die behoren tot de drie andere groepen van varianten hadden geen spijsverteringsvoorval op de mediane leeftijd van 45 jaar, terwijl alle colonscheuringen in groep 1 en 2 werden waargenomen in de vroege volwassenheid (mediaan 23 jaar, bereik 19-34). Het is opmerkelijk dat we geen familiale aggregatie voor spijsvertering gebeurtenissen waargenomen. Ten tweede,zoals onlangs gepresenteerd door Shalhub et al, 9 aorta complicaties (aneurysma ‘ s, dissecties en breuken) lijken vaker voor te komen bij patiënten met haplo-insufficiëntie (4/8, 50% van de index gevallen), in vergelijking met glycine substitutie (19/79, 19%) of splice-site variant (6/45, 13%) patiënten (global P=0,02).

genetische screening van het COL3A1 gen toonde een meerderheid van de missense varianten met een glycineresidu (54% van de indexgevallen), gevolgd door splice-site varianten (31%), in overeenstemming met eerdere rapporten en met de Ehlers–Danlos syndroom Variant Database (https://eds.gene.le.ac.uk/home.php?select_db=COL3A1). De aangetaste glycineresiduen werden verspreid van exons 6 tot 47, de regio codeerketens van het triple helix domein van type III procollagen. Zoals verwacht waren bijna al deze varianten privé, slechts 5 van de 71 glycine substituties waren recidiverend. Of de locatie van het gemuteerde glycineresidu in verband kan worden gebracht met het fenotype is de focus geweest van eerdere studies. Door de analyse van een beperkte set van 14 verschillende glycine substituties, vonden Pope et al1 een toenemend abnormaal fenotype toen de variant verschoof van exon 36 naar exon 49. We konden deze tendens niet bevestigen in deze grotere cohort van getroffen individuen (gegevens niet getoond), consistent met de bevindingen waargenomen in de nog grotere vs cohort.2, 13

we vonden ook een sterke verdeling bias van de glycine vervangingen, consistent met eerdere rapporten suggereren dat Voor het COL3A1 gen de meest destabiliserende varianten zijn oververtegenwoordigd in vergelijking met minder destabiliserende residuen.12 in onze reeks waren 73% (58/79) van de gemuteerde residuen in indexgevallen Val, Glu of Asp, veel frequenter dan Ala en Ser (18/79, 23%), proporties die aanzienlijk afwijken van de verwachte resultaten van een substitutie van één basenpaar in een glycinecodon (p<0,001 voor de twee subgroepen). Deze selectie bias die onlangs ook werd waargenomen door Pepijn et al13 kan niet worden verklaard door de transitie/transversiesnelheid bias in de menselijke codering sequenties en is positief gecorreleerd met de triple helix destabiliserende effect van de overeenkomstige varianten.14 de collageen drievoudige spiraalstructuur wordt inderdaad dieper verstoord wanneer Gly wordt vervangen door een groot geladen aminozuur zoals Asp, dan door een kleiner residu zoals Ala. Een recente in vitro studie testte het effect van twee soorten missense varianten (Gly-to-Val en Gly-to-Ala) op het type III collageen vouwen met behulp van een bacterieel systeem voor de productie van homotrimere model polypeptiden.15 het effect van de gly-to-Val variant was sterker in vergelijking met Gly-to-Ala, wat suggereert dat sommige Ala varianten misschien niet ernstig genoeg zijn om vEDS te veroorzaken.

de verdeling van splice-site varianten werd gekenmerkt door een oververtegenwoordiging van varianten op de 5′ donor site (30 van de 36 verschillende varianten) zoals reeds waargenomen.18 van de 36 verschillende varianten bleken reeds te leiden tot exon overslaan of tot cryptische splice-site activering en tot verminderde secretie van procollagentrimers.16, 17 ook al was er geen variant hotspot in onze cohort, een paar terugkerende substituties waren aanwezig, vooral de splice-site variant op intron 23, c.1662+1G> A, wat ook de meest voorkomende splice-site variant is die is opgenomen in de Ehlers-Danlos syndroom Variant Database. In onze serie hadden patiënten met splice-site varianten een oudere leeftijd bij de diagnose dan patiënten met glycine substituties (25 versus 34 jaar, P=0,0002) en een vergelijkbare hoge prevalentie van klinische voorvallen, van major en minor diagnostische criteria. Bijna al deze lasvarianten zijn in fase en leiden tot een product verwijderd van 54-108 residuen die op een dominant-negatieve manier kunnen werken, waardoor het collageenassemblage sterk wordt gedestabiliseerd. Of dit schadelijke effect belangrijker is dan dat veroorzaakt door glycine substituties, is naar onze beste weten niet onderzocht in biochemische studies.

een van de belangrijkste bevindingen van onze studie was de identificatie van nog niet gerapporteerde missense varianten (groepen 4 en 5) die geassocieerd werden met milde klinische kenmerken van ved ‘ s en arteriële fragiliteit. Naast het feit dat aangetoond bij patiënten met suggestieve kenmerken van de pathologie, vonden we ook argumenten voor hun mogelijke pathogeniteit, die worden gegeven in de aanvullende materialen (aanvullende resultaten en methoden, aanvullende tabellen S4c–e). Belangrijk is dat varianten op de N-en C-terminale delen van het eiwit en de missense-varianten in de triple helix een subgroep van patiënten konden identificeren die 10% van onze cohort vertegenwoordigden. Deze patiënten vertoonden een milder klinisch fenotype met soms slechts één groot en / of klein klinisch criterium. Ondanks dit milde klinische verloop, de afwezigheid van verteringscomplicaties en de aanwezigheid van enkele van deze varianten in populatiedatabases met een zeer lage frequentie, suggereren Onze bevindingen dat deze patiënten een hoger risico hebben op arteriële voorvallen en als zodanig moeten worden overwogen en gevolgd. Heterogeniteit in fenotypische expressie in vEDS is eerder gesuggereerd, variërend van variabele klinische fenotypes voor niet-glycine missense varianten in het C-terminale domein tot overlapping met hypermobiele EDS voor niet-glycine varianten in het triple helix domein van type III collageen.1, 18 wat betreft patiënten met het syndroom van Marfan die niet gediagnosticeerd bleven toen ze werden geënsceneerd door de Gentse nosologie voorafgaand aan de laatste revisie,19 kan het nodig zijn om de indicaties voor genetische tests in ved ‘ s te verbreden. Bijvoorbeeld, patiënten met slechts één belangrijk criterium en een familiaire voorgeschiedenis van plotselinge dood, of patiënten met een belangrijke vasculaire gebeurtenis vóór de leeftijd van 50 jaar,zelfs bij afwezigheid van evocatieve klinische symptomen (zoals blijkt uit de afwezigheid van klinische symptomen van de aandoening in de familieleden versus de indexgevallen van onze cohort (Tabel 1)), 20 kunnen worden besproken als kandidaten voor COL3A1 genetische screening, zodra gemeenschappelijke onderliggende oorzaken van hart-en vaatziekten zijn uitgesloten. Zoals we specifiek toonden in groep 3, kon de afwezigheid van spijsverteringsgebeurtenissen geassocieerd met een hoge prevalentie van aortacomplicaties familiale thoracale aorta aneurysma en dissectie nabootsen (FTAAD, omim #%607086 voor algemene informatie). Het is belangrijk om vEDS ook in deze patiënten te verdenken aangezien de therapeutische beslissingen van degenen voor andere geërfte aneurysma ‘ s en dissecties van de thoracale aorta verschillen. Recente vooruitgang in de sequencing technologie zou dit bredere genetische screening moeten vergemakkelijken, hoewel sommige varianten biochemische studies zullen vereisen om hun causale rol op type III collageen verandering van assemblage en/of productie vast te stellen.