A veleszületett izomdisztrófia zsírmájjal és az infantilis kialakulású szürkehályog okozta TRAPPC11 mutációk: a fenotípus kiszélesedése

Absztrakt

Háttér

A transzportfehérje részecske (TRAPP) egy multiprotein komplex, amely részt vesz az endoplazmatikus retikulum-Golgi kereskedelemben. Zebrafish egy mutációval a TRAPPC11 az ortológus hepatomegalia steatózissal és a vizuális rendszer fejlődésének hibáival mutatott. Emberben, TRAPPC11 csak három olyan családban számoltak be mutációkról, amelyeknél végtag-öv izomdisztrófiát (LGMD) vagy myopathiát mutattak ki mozgászavarral és értelmi fogyatékossággal.

Mód

Az izomdisztrófia génjeit új generációs szekvenálással vizsgáltuk, és kapcsolódó molekuláris és biokémiai elemzéseket végeztünk zsírmájban és szürkehályogban szenvedő betegen, az infantilis kezdetű izomgyengeség mellett.

Eredmények

Az első ázsiai beteget azonosítottuk TRAPPC11 mutációk. Az izom patológiája tipikus dystrophiás változásokat mutatott ki, a májbiopszia pedig steatosist mutatott ki. A beteg egy korábban jelentett missense vegyület heterozigóta mutációját és egy új, a kötés helyén mutációt hordozott. A kötés helyének megváltoztatása két aberránsan illesztett transzkriptumot eredményezett, amelyek előreláthatólag transzlációs kereteltolódást és csonka fehérjéket eredményeztek. A teljes hosszúságú TRAPPC11 fehérje nem volt kimutatható immunblottozással.

Következtetés

Ez a jelentés kiterjeszti a TRAPPC11-opátia, mivel a beteg a következőket mutatta: (1) veleszületett izomdisztrófia fenotípus, nem pedig LGMD; (2) steatosis és infarktusos szürkehályog, mindkettőt nem figyelték meg korábban beszámolt betegeknél; de (3) nincs ataxia vagy rendellenes mozgás, ami egyértelműen jelzi, hogy a TRAPPC11 fiziológiás szerepet játszik az emberi szövetekben.

Háttér

Eset bemutatása

Klinikai és kóros jellemzők

Megállapították, hogy a jelenleg Tajvanon élő, 8 éves han kínai lány, akit nem rokon szülők születtek, 1 évesen nem tudott felállni. Az akkori fejlődési mérföldkövek ütemtervét a szülők nem hívták fel. 1 év és 6 hónaposan kezdett önállóan járni, és könnyen leesett. 2 éves korában észlelték a beszéd késését, mivel egyetlen jelentős szót sem tudott beszélni, bár megértette és betartotta az egyszerű utasításokat. Kétoldali szürkehályogot is találtak ugyanabban az életkorban. Születési története eseménytelen volt, és nem volt releváns családtörténet. A rehabilitáció azonban nem mutatott jelentős javulást beszédében és motoros funkcióiban. 3 éves és 6 hónapos korban magas transzaminázszintet találtak közvetlenül a szürkehályog-műtét előtt. Ezt követően magas kreatin-kináz (CK) szintet azonosítottak, amelynek eredményeként gyermek-myologist kaptak beutalót. A fizikális vizsgálat enyhe lordózist, pozitív Gowers-jelet vontató járással és csökkent mély ínreflexekkel, valamint hepatomegáliát mutatott. Sem ataxiát, sem rendellenes mozgást nem figyeltek meg. A vérbiokémia azt mutatta, hogy az AST szintje (180 NE/l; normális 1. ábra

Az agy és az izom képalkotása. a Enyhén csökkent periventrikuláris fehérállomány-térfogat és szögletes kamrák kerültek kimutatásra az agy MRI-jén (T2-súlyozott érzék). b A fenék izmait leginkább az izom CT befolyásolta, ahogy a nyilak jelzik. (R jobb, L bal)

Az AST/ALT tartósan magas szintje és a hepatomegalia miatt májbiopsziát végeztek, és túlzott lipidfelhalmozódást tártak fel a májsejtekben, ami a steatohepatitisre utal (2a. Ábra). A bicepsz brachii izombiopsziája dystrophiás változást mutatott ki szétszórt nekrotikus és regeneráló rostokkal és mérsékelt endomysialis fibrózissal (2b. Ábra) és enyhén megnövekedett lipidcseppekkel az izomrostok citoplazmájában az olajvörös O festésnél az életkorhoz illeszkedő kontrollhoz képest (2c. ). Az immunhisztokémia során nem figyeltek meg jelentős rendellenességet a dystrophin (Novocastra Lab.), Alfa-, beta-, delta- és gamma-szarkoglikánok (Novocastra Lab.), Alfa C-terminális, N-terminális és core domén elleni antitestek alkalmazásával. - (Upstate) és béta-dystroglycans (Novocastra Lab.), Merozin (Chemicon International), kollagén VI (ICN Biomedicals, Inc.), dysferlin (Novocastra Lab.), Caveolin-3 (Transduction Lab.) És emerin (Novocastra Lab) .) A következő 4 éves követés során izomgyengesége helyben maradt. A mai napig nem találtak szív- vagy légzési problémákat.

Máj és izom patológia. a A májbiopszia hematoxilin- és eozinfestése (H&E) markáns lipidfelhalmozódást mutatott, összhangban a steatohepatitisszel. (méretsáv 20 μm) A biopsziás izom H&E és olajvörös O festése dystrophiás változást mutatott ki (b) és enyhe lipidfelhalmozódás (c). (méretsáv 50 μm a b és 20 μm c)

Molekuláris és fehérje elemzések

Molekuláris és fehérje elemzések. a A Sanger szekvenálás megerősítette a c.661-1G> T és c.2938G> A vegyület heterozigóta mutációit TRAPPC11. b A vázizomzat cDNS - ének kísérő 6. És 7. Exonjának elemzése TRAPPC11 két mutáns transzkriptumot mutatott (1 és 2) a 234 bp-os normál amplikon mellett. c Az új c.661-1G> T splice-site mutáció két mutáns transzkriptumot eredményez; mutáns 1 csonka 7 exonnal és 2 mutáns mind csonka 7 exonnal, mind egy kriptikus exonnal a 6 intronban, amelyek előrejelzése szerint mindkettő transzlációs kereteltolódást okoz, p.Leu240Alafs * 10, illetve p.Leu240Valfs * 7. A megváltozott aminosavak félkövér betűkkel vannak feltüntetve. d A biopsziás izom felhasználásával végzett fehérje-analízis során kiderült, hogy a TRAPPC11 fehérje nincs 130 kDa nyomáson, míg a TRAPPC2 és a tubulin összehasonlítható a kontroll izmokkal

Vita

Bebizonyítottuk, hogy a c.661-1G> T újszerű splicing-helyi mutáció két különböző aberráns transzkriptumot eredményez, amelyek előreláthatólag két csonka fehérje termelését eredményezik. A teljes hosszúságú TRAPPC11 fehérje hiánya Western-blot-analízissel arra a lehetőségre utal, hogy a Gly980Arg mutáció destabilizálhatja a fehérjét, amint azt a Gly980Arg-ot homozigóta módon leíró előző jelentés is bemutatta, vagy fokozhatja annak lebomlását [6].

Következtetések

Ez a tanulmány együttesen szélesíti a TRAPPC11-opátia. Bár a májban az intracelluláris lipidek tárolását okozó részletes mechanizmus még nem ismert, a páciens fenotípusa ebben a vizsgálatban egyértelműen jelzi, hogy a TRAPPC11 fiziológiai szerepet játszik az emberek több szövetében, beleértve a májat, az izmokat, a szemet, az agyat és a csontot. Ennek oka lehet a TRAPPC11 funkcióinak károsodása több membrán-kereskedelem útvonalában vagy más folyamatokban.

Beleegyezés

A beteg anyjától írásos tájékoztatáson alapuló beleegyezést kaptak a jelen esetjelentés és a hozzá tartozó képek közzétételéhez. Az írásbeli hozzájárulás egy példánya kérésre a folyóirat szerkesztői rendelkezésére áll.

Rövidítések

transzport fehérje részecske

végtag-öv izomsorvadás

lizoszómához kapcsolódó membránfehérje

veleszületett izomdisztrófia

Hivatkozások

Kim YG, Raunser S, Munger C, Wagner J, Song YL, Cygler M és mtsai. A több alegységű TRAPP I komplex felépítése a vezikulák megkötésének modelljét javasolja. Sejt. 2006; 127: 817–30.

Wendler F, Gillingham AK, Sinka R, Rosa-Ferreira C, Gordon DE, Franch-Marro X és mtsai. A genom egészére kiterjedő RNS interferencia-képernyő a metazoa szekréciós út két új komponensét azonosítja. EMBO J. 2010; 29: 304–14.

Scrivens PJ, Noueihed B, Shahrzad N, Hul S, Brunet S, Sacher M. C4orf41 és TTC-15 emlős TRAPP komponensek, amelyek az ER-Golgi kereskedelem korai szakaszában szerepet játszanak. Mol Biol Cell. 2011; 22: 2083–93.

Sadler KC, Amsterdam A, Soroka C, Boyer J, Hopkins N. A zebrafish genetikai átvilágítása a vps18, nf2 és foie gras mutánsokat a májbetegség modelljeként azonosítja. Fejlődés. 2005; 132: 3561–72.

Gross JM, Perkins BD, Amszterdam A, Egaña A, Darland T, Matsui JI és mtsai. A zebrafish inszerciós mutánsok azonosítása a vizuális rendszer fejlődésének és működésének hibáival. Genetika. 2005; 170: 245–61.

Bögershausen N, Shahrzad N, Chong JX, von Kleist-Retzow JC, Stanga D, Li Y és mtsai. A recesszív TRAPPC11 mutációk a végtag övének izomdisztrófiájának és myopathiájának betegségspektrumát okozzák mozgászavarral és értelmi fogyatékossággal. Am J Hum Genet. 2013; 93: 181–90.

A Scrivens PJ, Shahrzad N, Moores A, Morin A, Brunet S, Sacher M. A TRAPPC2L egy új, erősen konzervált TRAPP-kölcsönhatásban lévő fehérje. Forgalom. 2009; 10: 724–36.

Haynes RL, Biliárd SS, Borenstein NS, Volpe JJ, Kinney HC. Diffúz axonális sérülés periventrikuláris leukomalaciában, apoptotikus marker-frakcióval meghatározva. Pediat Res. 2008; 63: 656–61.

Alam GCA, Sahu WCS. Mágneses rezonancia képalkotás a periventricularis leukomalacia értékelésében. MJAFI. 2010; 66: 374–80.

Steenweg NE, Vanderver A, Blaser S, Bizzi A, de Koning TJ, Mancini GMS és mtsai. Mágneses rezonancia képalkotás felismerése hipomielinizáló rendellenességekben. Agy. 2010; 133: 2971–82.

Dupuis N, Fafouri A, Bayot A, Kumar M, Lecharpentier T, Ball G és mtsai. A Dymeclin-hiány egerekben és emberekben posztnatális mikrocefáliát, hipomelinizációt és retikulum-Golgi-kereskedelem hibákat okoz. Hum Mol Genet. 2015; 24: 2771–83.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a tanulmányt részben az NCNP neurológiai és pszichiátriai rendellenességeinek intramurális kutatási ösztöndíja (26-7, 26-8), a fogyatékossággal élő személyek átfogó kutatásához kapcsolódó egészségügyi és munkaügyi tudományok kutatási ösztöndíjai (H25-Shinkei Kin-Ippan-004) és Gyakorlati kutatási projekt ritka/nem kezelhető betegségekre (H26-Itaku (Nan) -Ippan-081) a Japán Orvosi Kutatási és Fejlesztési Ügynökségtől, az AMED-től. A WZ-t a Kínai Ösztöndíj Tanács Állami Ösztöndíj Alapja (CSC_201406105045) támogatja. Az MS-t a Kanadai Egészségkutatási Intézetek, a Kanadai Természettudományi és Mérnöki Kutatási Tanács és a Kanadai Innovációs Alapítvány támogatják, és tagja a Groupe de Recherche Axé sur la Structure des Protéines (GRASP) hálózatnak.

Szerzői információk

Hovatartozások

Gyermekgyógyászati osztályok, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung Orvosi Egyetem, Kaohsziung, Tajvan

Wen-Chen Liang, Hsiang-Hung Shih és Yuh-Jyh Jong

Laboratóriumi Orvostudományi Osztály, Kaohsziung Orvosi Egyetemi Kórház, Kaohsziung Orvosi Egyetem, Kaohsziung, Tajvan

Kaohsziung Orvostudományi Egyetem, Orvostudományi Kar Gyermekgyógyászati Osztálya, Kaohsziung, Tajvan

Wen-Chen Liang és Hsiang-Hung Shih

Orvostudományi Intézet, Orvostudományi Főiskola, Kaohsziung Orvostudományi Egyetem, Kaohsziung, Tajvan

Neuromuszkuláris Kutatások Tanszék, Országos Idegtudományi Intézet, Országos Neurológiai és Pszichiátriai Központ, Tokió, Japán

Wenhua Zhu, Satomi Mitsuhashi, Satoru Noguchi, Megumu Ogawa és Ichizo Nishino

Genom-orvostudományi Fejlesztési Osztály, Orvosi Genom Központ, Országos Neurológiai és Pszichiátriai Központ, Tokió, Japán

Wenhua Zhu, Satomi Mitsuhashi, Satoru Noguchi és Ichizo Nishino

Neurológiai Tanszék, Huashan Kórház, Fudan Egyetem, Sanghaj, Kína

Biológiai Tanszék, Concordia Egyetem, Montreal, QC, H4B 1R6, Kanada

Anatómiai és Sejtbiológiai Tanszék, McGill Egyetem, Montreal, QC, H3A 2B2, Kanada

Biológiai Tudomány és Technológia Tanszék, Biológiai Tudomány és Technológia Főiskola, Nemzeti Chiao Tung Egyetem, Hszincsu, Tajvan

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre

Levelezési cím

További információ

Versenyző érdekek

A szerzők kijelentik, hogy nincsenek versengő érdekeik.

A szerzők hozzájárulása

Wen-Chen Liang és Wenhua Zhu egyformán járultak hozzá ehhez a munkához.