两个新的变体ATRX与可变表型相关的基因

抽象

X连锁型地中海贫血智力迟钝(ATR-X)综合征是一种罕见的由X‐编码基因突变引起的遗传病ATRX。在这里，我们描述了两个不相关的病人的斯里兰卡起源与新的误解变异体ATRX基因：c.839C> T | p.Cys280Tyr和c.5369C> T | p.Ala1790Val。这两个新的变体与临床上类似于X连锁精神发育迟缓，低渗相综合征和Smith-恩曼迈尔斯综合征分别可变的表型相关联。这些案件展开ATR-X综合征和开放的新机遇的临床谱的分子诊断ATRX突变的男性患者有严重的发育迟缓和智力残疾。

1.简介

X连锁型地中海贫血智力迟钝(ATR-X)综合征是一种罕见的由X‐编码基因突变引起的遗传病ATRX。已知的是，显示的临床表现，例如α-地中海贫血，发育迟缓，生殖器异常，胃肠疾病和癫痫在可变度[的广谱1，2]。该ATRXgene spans about 300 kb genomic DNA and is composed of 35 exons [3，4]。它编码ATRX核蛋白(2492个残基;，主要分布于异染色质和核PML体[2，五]。这是一个染色质相关蛋白质时，SNF2（SWI / SNF）家族染色质重塑因子的成员。它包含两个主要的高度保守结构域。错义突变引起ATR-X综合征下降主要是这两个结构域之内[6]。n -末端是ATRX-DNMT3-DNMT3L (ADD)结构域，这是一个类似植物同源结构域(PHD)的锌指，另外还有一个C2-C2基序。C端是解旋酶/ atp酶结构域。添加域的结构最近已被解决，并表明它与从头开始DNA甲基转移酶DNMT3家族的锌指域高度相关。ATRX作为DNA依赖的atp酶和DNA转位酶，在体外具有适度的染色质重塑活性[7，8]。在这里，我们描述了ATRX基因中两个具有可变表型的新错义变异。

2.案例展示

在这里，我们描述两个无关患者新的错义的变种ATRX基因。c.839C> T | p.Cys280Tyr和c.5369C> T | p.Ala1790Val。第一个病人是一个7岁的男性所生的nonconsanguineous父母。他有另一男性同胞谁在9个月的年龄死亡，有下列合并症：发育迟缓和原发性免疫缺陷综合征。他屈服于死亡因肺炎在9个月。先证者也有发育迟缓，小头畸形，智力低下，短指，脊柱侧弯，广阔的鼻梁，声音嘶哑，鲤鱼般的嘴，低设定的耳朵，多动。他的调查，包括脑部CT，全血细胞计数和核型（46，XY）均正常。2D回波表现出正位mesocardia这是跟进正常。

如下进行全基因组测序;下面的书面知情同意先证者的外周血样本和家人收集到EDTA管。先证者的基因组DNA，从根据制造商的方案使用的QIAamp DNA Mini试剂盒血白细胞（萃取https://www.qiagen.com/ch/resources/download.aspx?id=62a200d6-faf4-469b-b50f-2b59cf738962&lang=en)。然后提取的DNA进行全基因组测序在Illumina HiSeq平台上，根据制造商的方案，接着使用Agilent SureSelect人类全外显子+ UTR试剂盒由文库制备（https://www.agilent.com/cs/library/datasheets/public/SureSelect%20V6%20DataSheet%205991-5572EN.pdf)。

使用一个内部的生物信息学流水线进行配对末端测序数据的遗传分析。获得FASTQ文件是使用与GRCH37人的参考序列映射BWA-MEM算法和基因组分析工具包（GATK）。在VCF文件的注释使用SNP-EFF与REFSEQ，临床数据库和群体频率数据库来执行的。NCBI的“共同但有没有已知的医疗影响”数据库（ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/pub/clinvar/vcf_GRCh37/），基因组聚集数据库（gnomAD，http://gnomad.broadinstitute.org/)和外显子聚集体联盟(ftp://ftp.broadinstitute.org/pub/ExAC_release/release0.2/）使用。

所有可报告的序列变异都通过目测比对确认。以下工具用于硅内功能预测(突变品尝器:疾病突变;Polyphen2筛选)。c的变体。839C>T was predicted as damaging and was classified as likely to be pathogenic. Sanger sequencing was done to confirm the presence of the variants in family members. It was confirmed that the child was hemizygous and the mother was heterozygous for the variant (Figure1)。临床诊断为x连锁智力迟钝-低渗相综合征。

第二个病人是一个12岁的男性所生的nonconsanguineous父母。他有一个健康的小3岁的妹妹。先证者有以下临床特点;严重的发育迟缓，学习困难和全身强直阵挛性发作。目前，他是丙戊酸钠癫痫发作。然而，控制并不理想。他有自我伤害和感官寻求行为异常。MRI脑部显示最小程度的脑和小脑萎缩。他也有异常现象电机如肌张力障碍。

物上先证者执行重奏外显子测序和按照相同的协议与上述的父母。错义变异体ATRX：c.5369C> T，P。Ala1790Val是在母亲的杂合状态，并在半合子先证者找到状态。使用双向基因测序使用用于序列变体家族阳性对照的结果得到了证实。还使用先前描述的方案[进行甲基化分析9]。先证者X完全失活，先证者的母亲X高度偏态失活。来自病人母亲的消化和未消化DNA的扩增结果显示高度倾斜(非随机)x -失活。这是x连锁智力迟钝女性携带者中常见的发现，使用位于Xq11.2的人类雄激素受体(AR)基因证实。人AR基因含有高度多态性的框内CAG重复序列，编码基因1外显子11-31个甘氨酸残基[10]。

在患者和被测序的任何家庭成员中均未发现其他临床相关突变。发表同意书取自患者和家属，遵循由科伦坡大学医学院伦理审查委员会批准的协议。

3.讨论

迄今为止，该变体中报道ATRX基因与X连锁精神发育迟缓，低渗相综合征相关（https://www.omim.org/entry/300032#41）这两个变种这里描述的其他地方没有报道。第一变型c.839C> T | p.Cys280Tyr位于外显子9的ATRX基因。该变型使得氨基酸的非保守取代，即，半胱氨酸取代由酪氨酸，可能会导致该蛋白质的结构的显著改变。因为它位于在ADD域这种非保守的氨基酸取代可能是致病[11]。ATRX突变主要集群中的ADD（50％）和旋酶（30％）结构域[7]与人类和小鼠之间最高的序列保守的区域中这些相关（图2)。据报道，ADD区域的突变与严重的精神运动障碍和严重的泌尿生殖系统异常有关。然而，我们的病人有智力迟钝，但没有报告任何泌尿生殖系统异常。进行表型比较(表)1）与我们的患者和ATRX综合征的常见相关的临床特征[13]。

第二个变量c.5369C> T | p.Ala1790Val所在的规范二核苷酸剪接供体之外，受体部位ATRX。独立剪接位点预测算法未能识别到正常预计拼接的行为可能表明一个神秘的剪接位点的任何显著的变化。这一理论分析应该通过进一步的职能工作的支持，以确定其确切的致病性。此外，ATRX基因形成与DAXX一个复合物，其是一种组蛋白H3.3伴侣[14]。研究发现，ATRX-DAXX复合物参与由daxx相互作用的序列特异性转录因子控制的基因染色质重塑[2]。考虑到ATRX基因是高度保守的跨物种(图2和3所产生的突变残基可能导致靶基因的不适当调控。

在疾病谱的复杂性表明，ATRX可以在其他尚未鉴定的基因调控作用[3]。第一个患者有5个常见的相关临床特征，而第二个先证者只有2个ATR-X综合征的主要临床特征。这些患者都是阴性的-地中海贫血和HbH包涵体，87%的ATR-X患者都有这种情况[13]。在硅片中，功能预测工具识别出c。然而，839C>T变异对c是有害的。五369C>T was shown to have an uncertain clinical significance. There has been previous reports of mental retardation and epilepsy co-existing in patients with variants inATRX基因[14]。这些案件展开ATR-X综合征和开放的新机遇的临床谱的分子诊断ATRX突变的男性患者有严重的发育迟缓和智力残疾。

利益冲突

作者宣称，他们没有利益冲突。

致谢

作者要感谢弗林德斯医学中心分子病理学系Scott Grist博士和科伦坡大学医学院人类遗传学实验室的工作人员。

参考文献

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