马凡综合征(Marfan syndrome,MFS)是一种遗传性结缔组织疾病(heritable connective tissue disorder,HCTD),由FBN1基因上的的致病变异(通常是新发变异)引起。Bertrand Chesneau等人回顾了333名携带FBN1致病变异的患者,评估马凡综合征嵌合体的频率。结果发现:(1)携带新发变异患者的数量明显高于传统预期人数(约为50%,而非预期的25%);(2)约5%的FBN1致病性变异并非是预期的新发变异,而是生殖腺嵌合体遗传(3个家庭)。
MFS患者FBN1新发变异和亲本嵌合体的频率
333名先证者携带FBN1致病性变异。其中,38名患者没有家族史信息,没有可用的父母DNA,被排除在研究之外(图1)。剩余的295名患者,一半有MFS家族史(146/295),一半是散发性患者(149/295)。对141名先证者的双亲进行分子分析(62个先证者直接测序法结合高分辨率熔解曲线分析技术(High Resolution Melting Analysis,HRMA),结果显示:59名(41.8%)患者FBN1突变遗传自杂合亲本,79名(56.0%)患者FBN1突变为新发突变,3例患者(MF0014,MF0050,MF0140,2.1%)亲本的FBN1突变存在嵌合体现象。
图1 研究流程图
亲本共分离结果显示,3个先证者(MF0014、MF0050、MF0140)的一个亲本分别存在FBN1(NM_000138.5):c.1095C>A,c.3158G>A和NG_008805.2(NM_000138.5):c.2678-1G>C(M0078,M0277,M0336)变异。表1和图2总结了这些家系的临床资料。
表1 FBN1生殖腺/胚系和体细胞嵌合体父母及其患儿的临床资料
图2 4个亲本嵌合体的家系图谱。填充符号表示受影响的杂合子患者,阴影符号表示嵌合体患者
其它HCTD嵌合体
我们鉴定了51个FBN1以外基因导致的家族性胸主动脉瘤/夹层(familial thoracic aortic aneurysm/dissection,FTAAD)家庭。通过对下列基因之一的变异进行致病性判定证实疾病诊断:TGFBR2 (n = 21),TGFBR1 (n = 8),SMAD3 (n = 7),TGFB3 (n = 4),ACTA2 (n = 2),FBN2 (n = 2),LOX(n = 2),MYH11(n = 1),MYLK (n = 1),SKI(n = 1)和COL5A1 (n = 1)。其中,对22个亲本进行分子分析,在一个家庭(MF0519)中发现了父亲COL5A1基因嵌合体。MF0519家系图谱如图2所示。
直接测序法、HRMA和NGS检测嵌合体变异的比对
HRMA和NGS都能检测到这四种嵌合变异,且变异等位基因频率(variant allele frequency,VAF)一致(0-6%的差异)。直接测序法未能检测到FBN1c.3158G>A(突变频率最低)嵌合体。
小结
研究结果表明,半数MFS患者属于散发性,比通常预期的更为频繁。并且,在MFS患者中约5%患者是亲本合子后嵌合体。首次发表的MFS中亲本嵌合的评估强调了嵌合变异对临床实践的主要影响,以及在常规实践中使用足够敏感性分析检测嵌合体的重要性。
参考文献
Chesneau Bertrand,Plancke Aurélie,Rolland Guillaume et al. Parental mosaicism in Marfan and Ehlers-Danlos syndromes and related disorders.[J] .Eur J Hum Genet, 2021, Jan 7.
关于主动脉病及相关检测的更多介绍,详见:
《Circulation Research主动脉病专栏:主动脉瘤形成的细胞学机制》