文摘
背景。有几个研究表明一个好的genotype-phenotype相关性先天性肾上腺增生(CAH)由于21-hydroxylase不足(21 ohd)。然而,在某些情况下不一致的证据确凿的证据。目标。确定是否有相关性识别突变和临床表现的21 ohd古巴人口。方法。所有病人的横断面描述性研究的分子诊断21 ohd从2000年1月至2018年12月在古巴。每个病人的临床表现是识别和分类根据表现型。的CYP21一个2基因分析存在5点突变参与21 ohd的发病机制(内含子2、删除8 bp、I172N P30L,和Q318X);相关的表型特征和频率之间寻求点突变的患者使用枪兵测试。结果。共有55名患者进行了直接的分析CYP21一个2基因为了确定5点突变的存在。点突变被确定在31个病人,这对应于56%。一个显著genotype-phenotype相关性被发现。结论。之间的相关性检测临床表现的分子缺陷和21 ohd古巴人是合理的,可以允许表型预测是由基因型。
1。介绍
先天性肾上腺增生由于缺乏21-hydroxylase (21 ohd)是一种常染色体隐性疾病由突变引起的CYP21一个2基因位于6号染色体的短臂上。复合杂合的,65和70%的患者之间的临床表现是最温和的突变的结果(1,2]。
根据21-hydroxylase酶活动的程度,3可以区分不同的表型:经典salt-wasting (SW),经典的简单virilizing (SV)和模形式(NC)3,4]。
经典的形式构成最严重的形式,和在场的女孩与变量virilized外部生殖器出生但与正常内部生殖器(4]。阴囊色素沉着过度和macrogenitosomy可能出现在男性。盐皮质激素缺乏症,SW形式最为明显,可以引起严重低钠血症,高钾血症和酸中毒,在缺乏足够的治疗,可能是致命的或更阴险,衰弱厌食症和可怜的体重增加(5]。SV形式,女孩有一个变量的生殖器模棱两可,在男孩,诊断比较困难,通常由于早熟pseudopuberty增长率加速和骨骼成熟(4,5]。然而,在国家的新生儿筛查,诊断经典21 ohd通常是被筛选程序(6]。
患者雄激素过多症的数控表型出现加速增长的速度,骨龄,pubarche早期,痤疮,多毛症和/或月经紊乱。大多数人在成年早期诊断,但很多人可能从来没有诊断,尤其是雄性(7]。
数以百计的CYP21一个2突变被发现参与的病理生理学21 ohd [8]。转换和删除负责比例很高。其他机制,如单亲的二体性和新创突变也被描述(1,2,9]。
有几项研究已经表明一个好的genotype-phenotype相关性。然而,有证据确凿的矛盾在某些情况下(10- - - - - -14]。
在古巴,genotype-phenotype相关CAH患者由于21 ohd之前还没有被研究过。因此,这是本研究的目的。
2。材料和方法
这是一个描述性的横断面和观察性研究的分子诊断的病人21 ohd从2000年1月至2018年12月在古巴。推荐来自全国各地不同的儿科部门。首先,每个病人的临床表现,以及基于这些元素,他们根据临床表现形式分类。的诊断与测量证实高浓度的17-hydroxyprogesterone在所有情况下。其次,突变分析CYP21一个为了确定执行2基因点突变参与21 ohd的发病机制。在这项研究中,只有来自假基因的点突变(CYP21一个1)进行了分析,特别是P30L‚内含子2‚8 bp删除I172N, Q318X。外显子1 (g.89C >T(p.P30L))是一个温和的单个碱基对错义突变与21-hydroxylase相关酶活性在30 - 60%之间(12,15]。基因内区2 (g.655C /一个>G)与异常剪接由于上游激活一个拼接受体网站和小于2 - 5%[的酶活性1,2,9]。外显子3 8 bp删除(g。707_714delGAGACTAC (p.G110fs)), is a frame shift mutation associated with premature codon termination and complete loss of enzyme activity [9]。外显子4 (g.999T>一个(p.I172N))与疏水包和相关酶活性的降低2 - 10% (1,2,9]。外显子8的突变(g.1994C >T(p.Q318X)和g.2108C >T(p.R356W))与破坏21-hydroxylase H-bonding和损失的相关酶(1,9]。
检测表型之间的关系特征和频率点突变的患者,进行卡方测试。的值 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
共有55名患者进行了直接的分析CYP21一个2基因为了确定5点突变的存在。平均年龄在生化和临床诊断患者SW 13.4±6.3天,SV 12.8±3.4个月,分别在数控13.6±3.7年。
点突变被确定在31个病人,这对应于56%。图1显示了数量的等位基因突变的影响,根据表现型。
phenotype-genotype相关性研究的患者如表所示1。
进行卡方检验时,发现了一个显著关联之间的临床表现和所确定的点突变( )。与试图同质化的目的组织、变量检测到突变重组根据突变的数量确认(2、3、4或更多)。在分析这一新的变量及其与临床的关系形式的演讲,统计学意义也获得( )。
4所示。讨论
这是第一个genotype-phenotype相关性研究人口在古巴。我们找到了一个合理的相关性,这些数据添加到越来越多的研究在21 ohd genotype-phenotype相关性(10- - - - - -12]。
知道到什么程度是很重要的一个特定的基因型可以预测哪些表型患者会有(6]。在21 ohd的案例中,有许多不同的突变,组合的数量很高,由于特定的等位基因可以有多个突变,可能的组合的数量更高。
在隐性疾病,它是必要的,每两个等位基因的存在至少一个突变,虽然这些可能是不同的变异。因为并不是所有突变影响21-hydroxylase同样的酶活性,疾病的严重程度,从理论上讲,由突变,至少影响酶活性(16]。临床类型之间的差异因此21 ohd将取决于酶活性的差异程度,这将是一个特定突变的结果。
CAH的经典形式的两个严重影响等位基因的存在,而在数控形式,一个或两个温和影响等位基因或等位基因存在一个严重,一个温和的影响。后者被称为复合杂合的。
在当前的研究中,高之间的相关性观察第2内含子和外显子8 Q318X突变与经典的形式。3主题,然而,他们的存在在杂合现象导致数控表型。重要的是要记住,十大最频繁CYP21一个2突变导致变量对表型的影响,并不总是同意基因型(17]。此外,当患者genotype-phenotype相关性探讨纯合突变,相关性是接近100%。相比之下,表型的预测能力不太当每个等位基因有不同的突变(18]。这解释了大部分的变异性研究病人的临床表现,在10个主题介绍突变复合杂合现象。
绝大多数的患者提出的组合两个严重的突变,SW形式成立,在多数患者两个轻微突变,数控形式证明。基因型与表型的相关性最严重的是那些有严重的突变和一个中间或温和的突变(内含子2 / I172N和8 bp / I172N删除)(17]。
Finkielstain et al。18)显示,1986年有genotype-phenotype协议为SW高达90.5%,为数控SV为85.1%,97.8%。然而,在2013年,新et al。11]在调查涉及1507例CAH只发现在46.7%的基因型研究直接相关。
重要的是要强调,在西南形式,患者即使突变的存在证明了临床形式,在每个等位基因突变的分布不能指定以来,要求一个完整的基因测序。差异基因型和表现型两种类型。首先,基因型比观察表型预测一个温和的条件。第二,基因型预测比这更严重的实体是观察到的表型。第一类型的差异可能是由于存在多个相同的等位基因的突变,而第二个类型,解释越复杂,归因于存在突变基因内区2,由于变量水平的酶活性与此相关的突变(10,19,20.]。
P30L突变产生细胞因子的改变位置69胸腺嘧啶基因外显子1,导致不稳定在脯氨酸,氨基酸,基本上形成了一个物种的茎酶是微粒体膜固定。当发生这种突变时,21-hydroxylase在膜的取向变化,其活动减少30 - 60% (15]。这种温和的活动将证明其与一种轻微。高达30%,然而,P30L突变与经典的21 ohd有关,尤其是第2内含子突变被发现在其他等位基因(21]。与此同时本研究的结果。
第2内含子突变的纯合性及其与SV形式经常被描述低于与SW形式(10,11,21- - - - - -24),虽然有些发现相反的(25,26]。内含子2突变是由胞嘧啶/腺嘌呤鸟嘌呤的替代位置655年创建一个异常的拼接网站通过删除19信使rna的核苷酸。这导致蛋白质通常保存2到5%的酶活性,从而解释大与SW (21,24,25,27),在当前的研究证实。
8的原始对缺失突变(Del8bp)由8外显子3中碱基对的缺失,这是截短蛋白没有酶活性。广泛与SW形式,在我们的研究中,其行为类似的(24,27]。重要的是要注意,没有家庭近亲繁殖的历史研究,因此可以认为,古巴人,各种突变的载波频率高。
胞嘧啶的代换Q318X突变发生胸腺嘧啶在1994位置,并与中断相关的H配体和总损失21-hydroxylase酶的合成。它的存在与经典关联形式(28]。在最近的研究中,它出现在7(23%)的患者,其中5,这是与严重的表型,类似被描述在文献[29日]。在3的病人,它被发现在复合杂合现象。
I172N突变是由胸腺嘧啶的替换腺嘌呤在999位置,与疏水区域的损失和减少2 - 10% 21-hydroxylase活动。I172N突变存在于25%的经典形式,特别是SV (29日,30.]。研究的患者中,它存在于3,在复合杂合现象(I172N Q318X),事实上与SV形式有关。然而,在患者2 I172N纯合性,这是与西南形式有关。
因此,一个详细描述的患者是可行的,和更清晰的解释,从病理生理角度。这允许为后续建立更好的策略,更准确的预测,建立更精确的遗传咨询的可能性(30.]。此外,有一些迹象表明,基因型也可能预测长期的结果(31日- - - - - -33]。
限制是(1)包括患者和(2)的数量有限CYP21一个2-specific PCR,其次是测序,结合多路复用ligation-dependent探测器放大(MLPA)或定量实时PCR并非由于经济的限制。全基因测序和家族遗传隔离分析理想情况下应该能够进行研究和解释详细一些缺乏一致性genotype-phenotype相关性在这些患者。然而,我们的研究显示了现实经济约束的国家。
5。结论
之间的相关性检测临床表现的分子缺陷和21 ohd CAH患者在古巴是合理的,允许表型预测可能是由基因型。同时,这些发现应该协助医师产前诊断和遗传咨询的家长21 ohd孩子的风险。
数据可用性
生成的数据集和/或分析在当前研究并不公开,因为它属于内分泌学研究所,但可从相应的作者以合理的要求。
伦理批准
伦理委员会Ministerio De Salud Publica西班牙De Endocrinologia在哈瓦那,古巴,批准了这项研究。
同意
从所有参与者获得正式的书面同意和/或他们的监护人。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者感谢艾德里安·德·耶稣和艾琳娜刀鞘的实验室工作和马列拉拉米雷斯允许第一翻译的手稿。