Súlyos elhízás és diabetes insipidus PCSK1-hiányos betegeknél ☆

Graeme R. Frank

egy Cohen Gyermekgyógyászati Központ, Gyermek Endokrinológiai Osztály, New Hyde Park, NY 11042, USA

Joyce Fox

b Cohen Gyermekgyógyászati Központ, Humángenetika Osztály, New Hyde Park, NY 11042, USA

Ninfa Candela

c Cohen Gyermekorvosi Központ, Gyermekgasztroenterológiai Osztály, New Hyde Park, NY 11042, USA

Zorica Jovanovic

d Cambridge-i Egyetem Metabolikus Kutató Laboratóriumok, Metabolikus Tudomány Intézet, Addenbrooke's Hospital, Cambridge CB2 2QQ, Egyesült Királyság

Elena Bochukova

d Cambridge-i Egyetem Metabolikus Kutató Laboratóriumok, Metabolikus Tudomány Intézet, Addenbrooke's Hospital, Cambridge CB2 2QQ, Egyesült Királyság

Jeremiah Levine

c Cohen Gyermekorvosi Központ, Gyermekgasztroenterológiai Osztály, New Hyde Park, NY 11042, USA

Peter R. Papenhausen

Nemzeti igazgató, Citogenetika, Amerikai Laboratóriumi Társaság, Research Triangle Park, NC 27709, USA

Stephen O'Rahilly

d Cambridge-i Egyetem Metabolikus Kutató Laboratóriumok, Metabolikus Tudomány Intézet, Addenbrooke's Hospital, Cambridge CB2 2QQ, Egyesült Királyság

I. Sadaf Farooqi

d Cambridge-i Egyetem Metabolikus Kutató Laboratóriumok, Metabolikus Tudomány Intézet, Addenbrooke's Hospital, Cambridge CB2 2QQ, Egyesült Királyság

Absztrakt

A PCSK1 mindkét alléljét érintő nem szinonim mutációk (proprotein-konvertáz 1/3) elhízással és károsodott prohormon-feldolgozással járnak. Beszámolunk egy probandról, aki heterozigóta volt egy anyánál öröklődő frame-shift mutációval és egy apától örökölt 474 kb-os delécióval, amely magában foglalja a PCSK1-et, ami egy új genetikai mechanizmus, amely a fenotípus mögött áll. Bár a pro-vazopresszin nem ismert fiziológiai szubsztrátja a PCSK1-nek, a centrális diabetes insipidus kialakulása ebben a probandumban arra utal, hogy a PCSK1-hiány összefüggésbe hozható az ozmoreguláció károsodásával.

1. Bemutatkozás

A protein-konvertázok (PC) a szerin endoproteázok családja, amelyek inaktív pro-peptideket hasítanak biológiailag aktív peptidekké [1]. Két családtag, az 1. és 2. típusú Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin (PCSK1 és PCSK2) szelektíven expresszálódik a neuroendokrin szövetekben, ahol széles, de specifikus prohormonkészletet hasítanak, beleértve a pro-opiomelanokortint (POMC), a prototirofint felszabadító hormont (TRH), a proinzulint., proglukagon és progonadotropin felszabadító hormon (GnRH) [2–9]. A PCSK1 veleszületett hiányáról korábban három, egymással nem összefüggő, súlyos hiperproinsulinémiával, malabszorptív hasmenéssel, hipogonadotrop hipogonadizmussal, a mellékvese és a pajzsmirigy tengelyének részleges központi hibáival és súlyos elhízással számoltak be [10–12]. Ezen fenotípusok közül legalább néhány a PCSK1 ismert vagy javasolt részvételével magyarázható a proinsulin, a proopiomelanocortin, a proglucagon, a proGnRH és a proTRH feldolgozásában [1]. Leírjuk a negyedik, PCSK1-hiányos beteget, akinek fenotípusa a fentieken túl központi diabetes insipidusot is tartalmazott.

2. A kutatás megtervezése és módszerei

A PCSK1 gén közvetlen nukleotidszekvenálását a korábban leírt módon hajtottuk végre [10]. Az SNP mikroarray elemzést az Affymetrix 6.0 platform segítségével, 500 ng teljes genomi DNS felhasználásával végeztük. Az adatokat elemeztük az Affymetrix Genotyping Console Browser v.01.01 segítségével. A multiplex ligációs független szonda amplifikációs (MLPA) szondákat a PCSK1 gén régióban (chr5: 95751875-95774445) az MRC-Holland (Hollandia) ajánlásai alapján terveztük (http://www.mlpa.com/), és a szekvenciák a következő oldalon érhetők el: kérés. Az MLPA hibridizációt, ligálást és PCR-t 200 ng genomiális DNS és SALSA-MLPA kit (MRC-Holland, Hollandia) felhasználásával hajtottuk végre a gyártó utasításainak megfelelően. Az MLPA PCR termékeket (1 μl) összekevertük 0,5 μl GeneScan ™ -500 ROX ™ méretű standarddal (Applied Biosystems, Egyesült Királyság) és 10 μl HiDi formamiddal (Applied Biosystems, Egyesült Királyság), és ABI 3130 genetikai analizátorral (Applied Biosystems) elválasztottuk., Nagy-Britannia) és a GeneMapper v4.0 szoftverrel (Applied Biosystems, Egyesült Királyság) kinyert elektroforézis adatok.

3. Eredmények

12 hónaptól kezdődően gyors súlygyarapodás kezdődött a látszólagos átlagos kalóriabevitel ellenére

70 kcal/kg/nap. Néhány szilárd ételt először körülbelül 14 hónaposan vezettek be, ami javította a széklet konzisztenciáját és ritkább hasmenést okozott. 24 hónaposan a gyermek súlyosan elhízott (1. ábra A). Az aminosav alapú képletet 3 éves korban abbahagyták.

A. A proband növekedési táblázata, amely kimutatta az első 2 hónapban a boldogulás sikertelenségét; a súlygyarapodás stabilizálása 2 hónaptól (parenterális táplálás és aminosav alapú képlet bevezetésével) és túlzott súlygyarapodás 1 évtől. B. Családfa kromatogramokkal. Vad típus (Wt); törlés (del). C. Az 5q15-q15 474 kb-os deléciójának MLPA-megerősítése (95669703-96143955). A beteg MLPA nyomai piros színnel vannak fedve, a kontroll MLPA nyomok fekete színnel. Az alábbiakban részletezzük az érdeklődési körben lévő gének MLPA-próbáit. Az MLPA szondák közül kettő a PCSK1 génen belül helyezkedik el, és úgy tűnik, hogy a páciensben törlődik (nyilak), kettő pedig az 5q15 kromoszóma törölt régiójának mindkét oldalán található (disztális és proximális próbák), és megegyeznek a normál értékkel ellenőrzés.

4. Megbeszélés

Leírjuk a negyedik, PCSK1-hiányos beteget, amelynek anyai öröklött kereteltolódási mutációja korai leállításhoz vezet, és apai deléciót eredményez az 5. kromoszómán, amely magában foglalja a PCSK1-et és két szomszédos gént. Ez a beteg szignifikánsan különbözik a három korábbi esettől, amelyek mindegyike homozigozitást vagy összetett heterozigozitást jelentett missense vagy splicing hely mutációi esetén [10–12]. Ebben az esetben az egyik allélt törölték, a másikat 91 aminosav inszercióval szakították meg, majd egy korai stop kodon következett be a katalitikus doménben. Míg a fennmaradó PCSK1 enzimaktivitás elképzelhető, hogy fennmaradhatott a három korábban jelentett esetben, nagyon valószínűnek tűnik, hogy ez a beteg képviseli a PCSK1 null fenotípusát.

Betegünknél a központi diabetes insipidus kialakulása arra utal, hogy a PCSK1 részt vehet az emberi ozmolalitás teljes működésében vagy központi érzékelésében. Hogy ez a provasopresszin feldolgozásának kudarcának vagy az ozmorecepció, vagy a vazopresszin termelésének vagy felszabadulásának egyéb rendellenességének tudható be, nem ismert. A vazopresszint mind a PCSK1, mind a PCSK2-t expresszáló hipotalamusz neuronokban szintetizálják [5]. Egerekben mind a PCSK1, mind a PCSK2 részt vesz a pro-vazopresszin vazopresszinné történő feldolgozásában, ami arra utal, hogy bizonyos mértékű redundancia létezhet in vivo [6,14,15]. Összefoglalva, a negyedik PCSK1-hiányos betegről számolunk be. A diabetes insipidus megállapítása ennél a páciensnél, valamint a diagnózisra utaló klinikai jellemzők egy, korábban általunk közölt betegnél [12] azt sugallják, hogy ezt a potenciálisan klinikailag jelentős és kezelhető rendellenességet kell keresni a jövőben ebben a szindrómában szenvedő betegeknél.

Összeférhetetlenség

A szerzők egyike sem szenved összeférhetetlenséget.

Köszönetnyilvánítás

Az ISF-t és a SOR-ot a Wellcome Trust, az MRC elhízás és a kapcsolódó rendellenességek központja és az Egyesült Királyság NIHR Cambridge Biomedical Research Center támogatta.

Lábjegyzetek

☆ Ez egy nyílt hozzáférésű cikk, amelyet a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike License feltételei szerint terjesztenek, amely lehetővé teszi a nem kereskedelmi célú felhasználást, terjesztést és sokszorosítást bármilyen adathordozón, feltéve, hogy az eredeti szerző és a forrás jóváírásra kerül.