原发性纤毛运动障碍,41;CILD41
此处使用数字符号(#)是因为有证据表明原发性纤毛运动障碍-41(CILD41)是由染色体 17q12 上的 GAS2L2 基因(611398)纯合突变引起的。据报道,有一名这样的患者。
▼ 说明
纤毛运动障碍-41(CILD41)是一种常染色体隐性遗传疾病,以慢性鼻窦炎、中耳炎和支气管扩张为特征(Bustamante-Marin et al., 2019)。
原发性纤毛运动障碍的表型描述和遗传异质性讨论,参见CILD1(244400)。
▼ 临床特征
Bustamante-Marin 等(2019)报道了一名 56 岁白人男性(来自 UNC-362 家族的患者 PCD-1367),其临床特征符合原发性纤毛运动障碍(PCD),包括慢性鼻窦炎和中耳炎、支气管扩张、和不孕症。家族史显示,该患者有 2 名可能受影响的已故同胞:1 名患有新生儿呼吸窘迫和低氧血症,导致 2 周岁时死亡,另一名患有日常咳嗽和支气管扩张,50 岁后死于淋巴瘤。随后,一名无血缘关系的11岁白人女孩(来自DC-630家族的患者DCP-1040)被鉴定出具有相似的呼吸系统特征。第一个先证者的鼻一氧化氮正常,但第二个先证者的鼻一氧化氮下降。两人均无新生儿呼吸窘迫或部位异常病史。两名患者纤毛细胞轴丝的超微结构均正常,但动态研究显示运动过度和纤毛方向缺陷。
▼ 遗传
Bustamante-Marin等人(2019)报道的CILD41在家族中的遗传模式与常染色体隐性遗传一致。
▼ 分子遗传学
Bustamante-Marin 等人(2019)在一名患有 CILD41 的 56 岁男性(先证者 PCD-1367)中发现了 GAS2L2 基因的纯合移码突变(611398.0001)。该突变是通过全外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实。该患者有 2 名可能受影响的同胞,但这些人以及未受影响父母的 DNA 无法用于隔离研究。培养的患者鼻上皮细胞显示缺乏 GAS2L2 蛋白,这与功能丧失一致。患者鼻上皮细胞睫状轴丝超微结构正常;然而,动态研究表明,与对照组相比,纤毛跳动频率更快。纤毛波形看起来正常,但跳动的方向是随机的,突变细胞中纤毛基足的方向异常,并且与对照组相比,纤毛运动的矢量减少。随后,一个具有相似表型的无亲缘关系的女孩(先证者DCP-1040)被发现在1个等位基因上携带4-bp缺失,在另一个等位基因上携带更大的3.9-kb缺失。较大缺失的3-prime断点终止于相邻基因RASL10B(612128)内。研究结果表明,GAS2L2 在基体排列中发挥保守作用,可能是通过微管的稳定作用实现的。
▼ 动物模型
Bustamante-Marin 等人(2019)在小鼠和非洲爪蟾细胞中发现 Gas2l2 定位于基体附近的纤毛基部。Gas2l2缺失小鼠的新生儿死亡率显着增加,幸存的两只小鼠患有脑积水。头部的组织学分析显示多个鼻窦中粘液积聚和鼻腔重塑。检查的 6 个突变胚胎中有 3 个显示右位心,表明 Gas2l2 在胚胎节点中发挥作用。从突变小鼠中培养的细胞的纤毛跳动频率是过度运动的,并且纤毛基底足缺乏对齐。与对照组相比,在具有活动纤毛的细胞中条件性敲低 Gas2l2 基因会导致突变小鼠显着的粘液堵塞和粘液纤毛清除率降低,这与原发性纤毛缺陷表型一致。与对照相比,非洲爪蟾多纤毛皮肤细胞中 Gas2l2 的敲除导致纤毛方向缺陷和矢量长度缩短。这种表型可以通过注射野生型人类 mRNA 来挽救。