Gyorsan megjelenő elhízás hipotalamusi diszfunkcióval, hipoventilációval és autonóm diszregulációval: a hipotalamusz és az autonóm jelölt gének elemzése

Tárgyak

Absztrakt

A ROHHAD fenotípus tüneteinek és megjelenésének következetessége, a családi előfordulásokról szóló korábbi jelentésekkel (9) párosulva, magas genetikai etiológia gyanújához vezetett. A korábbi jelöltgén-vizsgálatok azonban nem tudták azonosítani a betegséggel összefüggő genetikai variációt, és a kis mintanagyság korlátozza őket (1. táblázat). Ezek a vizsgálatok a hipotalamusz, az autonóm és/vagy a neuroendokrin rendszerek fejlődésében és működésében szerepet játszó génekre összpontosítottak ezen rendszerek hiányosságai miatt a ROHHAD-ban.

fellépő

A fenotípusos jellemzők változó megjelenése és időzítése a ROHHAD-ban gyakran késleltetett vagy elmaradt diagnózist eredményez. A ROHHAD diagnosztikai tesztjének felfedezése nagy potenciállal jár a morbiditás és a mortalitás csökkentésében, valamint a betegek általános eredményének javításában. Ezenkívül a ROHHAD etiológiájának megállapítása javítaná a hipotalamusz és az autonóm rendszerek fejlődésének megértését, valamint az etetési viselkedésben és a légzésszabályozásban betöltött szerepüket, és lehetővé tenné a mechanisztikusan célzott kezelési stratégiák mérlegelését. A HTR1A, OTP, és PACAP a ROHHAD etiológiájában a géneket jelölt génekként célozták meg a hipotalamusz, az autonóm és/vagy a neuroendokrin rendszerek embriológiai fejlődésében betöltött szerepük alapján. Ezenkívül ezek a gének ismert szerepet játszanak a homeosztázisban, a légzésszabályozásban, az anyagcserében és a hőszabályozásban, ezek a folyamatok úgy tűnik, hogy nem működőképesek a ROHHAD-ban. Feltételeztük, hogy a HTR1A, OTP, és/vagy PACAP gének társulnának a ROHHAD-hoz.

MÓD

Az eset azonosítása.

Huszonöt olyan személyt azonosítottak, akiknek a ROHHAD-nak megfelelő klinikai jellemzői vannak, és akiket a Gyermekemlékkórházba (CMH) vagy a Rush University Medical Centerbe (RUMC) irányítottak klinikai vagy genetikai vizsgálat céljából (15/25 eset a korábbi ROHHAD genetikában). vizsgálatok; 1. táblázat (8). Az egyes probandumok orvosi dokumentációit felülvizsgálták a ROHHAD közös jellemzőinek meghatározása érdekében. Minden esetet teszteltünk, és negatívnak bizonyult bármely ismert esetre PHOX2B génmutációk (az alábbiakban ismertetett módszertan). További vizsgálatokat vagy nyilvántartásokat kértek eseti alapon az egységes klinikai értékelés biztosítása érdekében. A gyermekek egy része átfogó értékelést végzett a CMH Gyermekgyógyászati ​​Autonóm Gyógyászati ​​Központjában vagy korábban a RUMC Gyermeklégzőszervi Élettani Laboratóriumában.

Az előzetes diagnózis kritériumai.

A ROHHAD diagnosztizálásának kritériumai a következőket tartalmazták: az alveoláris hipoventiláció megjelenése 1,5 éves kor után és a hipotalamusz diszfunkciójának bizonyítéka, amelyet a következő megállapítások ≥1 határoz meg: gyors elhízás, hiperprolaktinémia, centrális hypothyreosis, rendezetlen vízegyensúly, nem megfelelő növekedési hormon stimulációs teszt, kortikotropin-hiány vagy késleltetett vagy korai pubertás.

Megfelelő ellenőrzési azonosító.

Három generációs családtörténetet nyertek a nemi és etnikai hovatartozáshoz illeszkedő, egymással nem összefüggő életellenőrzésekről annak biztosítására, hogy a SIDS, a Hirschsprung-kór, a CCHS, a neurális címer eredetű daganat vagy az elsődleges (nem megszerzett) személyi vagy családi anamnézis ne forduljon elő. az autonóm idegrendszer rendellenessége (ANS).

PCR és szekvenálás.

Vérmintákat vettünk olyan személyektől, akiknél meghatározták a ROHHAD, valamint a nem és etnikai hovatartozás szerinti kontrollokat. A genomi DNS-t Puregene reagenskészlet (Qiagen; Hilden, Németország) segítségével izoláltuk a fehérvérsejtekből. A. Szekvenciája PHOX2B gént a korábban leírt módon hajtottuk végre (5). Az összes kódoló régió és az intron-exon határok HTR1A, OTP, és PACAP gének, a HTR1A gént PCR-amplifikáltuk és standard szekvenálással elemeztük 25 ROHHAD esetben és 25 nem és etnikum alapján egyeztetett kontrollban. Az alapozó szekvenciákat a PrimerQuest vagy a Primer 3 szoftver segítségével terveztük meg (2. táblázat). Valamennyi résztvevő a CMH és/vagy a RUMC intézményi felülvizsgálati testület által jóváhagyott protokollok alapján megadta a tájékozott beleegyezést a minta adományozásához és a genetikai vizsgálatokban való részvételhez.

statisztikai elemzések.

Minden eset-kontroll összehasonlításhoz kiszámítottuk a standard χ 2 függetlenségi teszteket az alléleloszlások és a ROHHAD fenotípus között. Az esetek és kontrollok index-alléljainak számában mutatkozó különbséget a Wilcoxon jel-rang teszt segítségével hasonlítottuk össze. Jelentőséget alkalmaztunk itt: o

EREDMÉNYEK

Kohorazonosítás ROHHAD esetekhez.

A vizsgálatba felvett 25 ROHHAD-eset 14 nőst és 11 férfit (20 kaukázusi, 3 ázsiai és 2 spanyol) tartalmazott.

HTR1A gén.

Öt fehérjét változó variációt (3. táblázat) azonosítottunk kohorszunkban. Az esetek és a kontrollok között nem figyeltek meg szignifikáns különbségeket ezen eltérések gyakoriságában. Összességében kilenc ROHHAD eset és 13 kontroll vitt legalább egyet HTR1A variáció.

OTP gén.

Két variációt (3. táblázat) azonosítottunk kohorszunkban. Az esetek és a kontrollok között nem figyeltek meg szignifikáns különbséget a gyakoriságban. Összességében 23 ROHHAD eset és 21 kontroll hordozta ezek egyikét vagy mindkettőt OTP variációk.

PACAP gén.

Ebben a vizsgálatban hat variációt azonosítottak, köztük 1 fehérjét megváltoztató missense mutációt (3. táblázat). Nem figyeltünk meg szignifikáns különbségeket a ROHHAD esetek és a kontrollok között ezen változatok egyikének gyakorisága tekintetében.

VITA

Az ismert ROHHAD-esetek közös fenotípusos profilja és azon hipotézisünk alapján, hogy a hipotalamusz, az autonóm és/vagy a neuroendokrin rendszer fejlődésében és szabályozásában részt vevő gének okozhatják vagy hozzájárulhatnak a ROHHAD kialakulásához, HTR1A, OTP, és PACAP géneket elemeztek a betegséggel összefüggő variációkra. Tizenhárom variációt azonosítottak ebben a 25 ROHHAD esetből és 25 egyeztetett kontrollból álló kohorszban. Azonban a tanulmányban azonosított változatok egyike sem volt szignifikánsan társítva a ROHHAD-hoz. Bár ez a tanulmány nem azonosította a ROHHAD-hoz kapcsolódó variációkat ezen gének egyikében sem, lehetséges, hogy a fehérjéket kódoló gének variációi másutt működnek azon útvonalakon/hálózatokon, amelyeken belül HTR1A, OTP, és PACAP funkció szerepet játszhat a ROHHAD etiológiájában.

A közelmúltban azonosítottak egy, a ROHHAD fenotípussal ellentétes monozigóta ikreket (29a). Bár ez a felfedezés nem zárja ki annak lehetőségét, hogy a genetikai variáció okozó tényező a ROHHAD-ban, ez megkérdőjelezi a feltételezett monogén okot, és erőteljesebb megfontolásra kényszeríti az alternatív etiológiákat. Kimutatták, hogy az egypetéjű ikrek epigenómáiban a variációk gyorsan és egész életük során felhalmozódnak, ami az ikrek fenotípusaiban nagy eltéréseket mutat (30). Korábban kiderült, hogy az epigenóm variációja létfontosságú szerepet játszik a légzőszervi és autonóm funkciójú gyermekbetegségek, például a Prader-Willi és a Rett-szindróma kialakulásában (31). Annak lehetőségét, hogy az epigenetikus variáció szerepet játszik a ROHHAD kialakulásában, a jövőbeni tanulmányok elemzik.

Bár ez a tanulmány az eddigi legnagyobb közzétett génelemzés a ROHHAD-ban, a kis minta nagysága továbbra is korlát. A ROHHAD ritka betegség, világszerte csak 76 esetről számoltak be (2,8–12). Bár ez valószínűleg a teljes ROHHAD populáció bruttó alábecsülése, az e betegségben szenvedő betegek azonosítása és toborzása nehéz. Mindazonáltal a ROHHAD-ban szenvedő betegek folyamatos azonosítása és a fenotípus finomítása rendkívül fontos mind a fenotípus pusztító következményei miatt (különösen késői azonosítással), mind annak betekintése miatt, amelyet e betegek vizsgálata nyújthat a hipotalamusz fejlődésével és az elhízás és a légzésszabályozás egyéb rendellenességeinek hátterében álló mechanizmusok. Ezt a vizsgálatot tovább korlátozza az a tény, hogy ebben a kohorszban az eseteknek csak egy részét vizsgálták a szerzői központokban. Bár a felvételi kritériumok szigorúak voltak, és minden esetben a ROHHAD-tapasztalattal rendelkező orvosok alapos felülvizsgálatát igényelték, a gyermekek tüneteinek ROHHAD-ként történő besorolása a legalkalmasabb, ha kiterjedt laboratóriumi klinikai vizsgálatokat végeznek olyan központokban, ahol jelentős tapasztalatok vannak ebben a betegségben.

Ez a jelentés bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a HTR1A, OTP, és PACAP a kohorszunkban vizsgált gének nem felelősek a ROHHAD-ért. Ezek az eredmények egy további lépést jelentenek a ROHHAD genetikai determinánsainak vizsgálatában. A hipotalamusz, az autonóm és a neuroendokrin rendszerek fejlődésében és működésében ható gének és hálózatok jövőbeni elemzésére szükség lesz ahhoz, hogy végső soron meghatározzuk, melyek - ha ezek közül bármelyik - diszfunkcionális a ROHHAD-ban. Ezek a vizsgálatok, a ROHHAD mint paraneoplasztikus, autoimmun vagy epigenetikus állapot további vizsgálata és a ROHHAD betegek klinikai körülmények között folytatott további vizsgálata mellett, a betegség etiológiájával és a ROHHAD kezelési lehetőségeivel kapcsolatos jövőbeni kutatásokat irányítják.

Rövidítések

vegetativ idegrendszer

Veleszületett központi hipoventilációs szindróma