イランの患者におけるNF1変異の包括的概要

2024-08-07 Wed
神経線維腫症I型のイラン患者における変異の包括的概要神経線維腫症I型（Neurofibromatosis type 1、略称NF1）は、NF1遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝性疾患で、ほぼ完全な浸透率と高度の表現型可変性を特徴とします。本研究は、全エクソームシーケンシング技術を用いてイラン人患者におけるNF1変異を同定し、この遺伝子の変異スペクトルを拡大することで、影響を受ける家族の遺伝カウンセリングを促進することを目的としています。
研究背景神経線維腫症I型（NF1）は神経皮膚症候群の一つで、世界中での罹患率は約1/2132から1/4712の間です。この疾患は主に、複数のカフェオレ斑、神経線維腫、鼠径部の雀斑、視神経膠腫、およびLisch結節として現れます。さらに、一部の患者では皮膚と中枢神経系内に腫瘍が発生し、悪性病変の潜在的リスクが高まります。多くの患者はまた、呼吸困難、腹痛、頭痛などの非典型的な症状を示します。
NF1は常染色体優性遺伝疾患で、高い浸透率と可変性を持ちます。近年の研究では、他の修飾遺伝子もNF1患者の異なる臨床症状に影響を与えることが示されており、これには腫瘍タンパク質53（TP53）、サイクリン依存性キナーゼ阻害因子2A（CDKN2A）、がん抑制遺伝子PTENなどが含まれます。NF1遺伝子変異は約50%の自然発生率を持ち、17番染色体のq11.2位置に位置し、体内の複数のシグナル伝達経路の調節に関与するニューロフィブロミンをコードしています。
研究ソースこの論文はShahram Savadらによって、Nilou研究所、Alborz大学医学部、Shiraz大学医学部など、複数のイランの研究機関から共同で完成され、「Neuromolecular Medicine」誌の2024年第26巻28ページに掲載されました。
研究プロセス症例選択とスクリーニング本研究では、33のイラン人家族からの47例のNF1症例を対象としました。すべての患者はペルシャ人でした。診断は国際神経線維腫症診断基準改訂版に基づいて行われ、研究のデータサンプリングと遺伝子検査は2017年から2023年の間にイランのテヘランのGenome-Nilou研究所とKarajのPars-Genome研究所で実施されました。
ゲノムDNAの抽出とシーケンシングEDTA-抗凝固全血からゲノムDNAを抽出し、塩析法を用いました。必要なDNA量は各反応あたり4-6μgで、濃度は50-200ng/μlでした。Nanodropデバイスを用いてDNA量を検証し、ゲル電気泳動によってその完全性を確認しました。Agilent SureSelect V7を使用して目標領域を濃縮し、Illumina NovaSeqシーケンサーを用いて各目標塩基位置の平均カバレッジ深度を100倍に達成しました。その後、150bpのペアエンドシーケンスを人間のリファレンスゲノム（GRCh37/hg19）にマッピングし、一塩基多型と小さな挿入/欠失の分析の感度は97%以上でした。
バイオインフォマティクス解析変異のスクリーニングは3段階の優先処理を経て行われました：
1. 第1段階：GnomAD（v3.1）データベースの頻度に基づいて低頻度変異または未記録の変異をスクリーニングしました。
2. 第2段階：ClinVarデータベースの臨床的意義に基づいて変異をスクリーニングしました。
3. 第3段階：Varsome、MutationTaster、SIFTなどのツールを使用して変異の病原性をスコアリングし、最終的に特定された変異を手動で検証しました。
新規変異の同定全エクソームシーケンシング解析により、研究では合計31の変異が同定され、30の点変異と1つの大きな欠失が含まれていました。8例では変異は遺伝性で、残りは散発性でした。そのうち7つの変異は新しく発見されたもので、c.5576 T > G、c.6658_6659insC、c.2322dupT、c.92_93insAA、c.4360C > T、c.3814C > T、c.4565_4566delinsCが含まれ、これらの変異はClinVarとLeiden Open Variationデータベースで以前に報告されていませんでした。
研究結果変異の特徴変異の一部はタンパク質の機能ドメイン内に集中しており、特に重要な調節機能を持つGAP関連ドメイン（GRD）とC末端ドメイン（CTD）に集中していました。ほとんどがヘテロ接合性変異で、一部の症例では特殊な表現型の変異が見られました。例えば、F14家族では一卵性双生児の一方だけがLisch結節と骨格発達異常を示しました。F4の父親と娘は同じ変異を持っていましたが、臨床症状は異なっていました。
臨床症状研究ではまた、カフェオレ斑（97.87%）、腋窩と鼠径部の雀斑（65.9%）、神経線維腫（50%）などの一般的な臨床症状も報告されました。同じ遺伝的変異を持つ家族内で表現型の高度な可変性が見られました。これは修飾遺伝子の作用や環境要因の影響によるものかもしれません。
結論本研究は、これまでのイランのNF1症例に関する最大サンプル数の研究です。全エクソームシーケンシング技術によって同定された変異は、NF1遺伝子の変異スペクトルを拡大し、この遺伝子の遺伝的変異の高度な複雑性を証明しました。研究結果はNF1患者の遺伝カウンセリングと個別化治療戦略の改善に役立ち、将来の遺伝子治療法の開発の基礎を築くでしょう。
研究の意義研究の主な貢献は、全エクソームシーケンシングを通じてNF1患者の多くの新規変異を同定したことにあり、これらの発見は個別化医療と早期介入戦略の発展を促進するでしょう。さらなる機能評価と遺伝子-表現型相関研究により、NF1変異が疾患発現に及ぼす具体的なメカニズムの理解が深まるでしょう。