【佳學基因檢測】EIEE10基因解碼基因檢測

遺傳病罕見病基因檢測導讀：

EIEE10的全稱是Epileptic Encephalopathy, Early Infantile, 10。其他英文名稱為Microcephaly, Seizures, and Developmental Delay、Developmental and Epileptic Encephalopathy、Epileptic Encephalopathy, Early Infantile, 10、EIEE10、MCSZ、DEE10. 根據(jù)《神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病的基因檢測案例集錦》， EIEE10基因檢測又叫做小頭畸形、癲癇發(fā)作和發(fā)育遲緩遺傳分析、發(fā)育性和癲癇性腦病基因測試、早期嬰兒癲癇性腦病10型遺傳篩查、MCSZ分子診斷、早期嬰兒癲癇性腦病10型遺傳阻斷基因檢測、DEE10基因測序分析。

EIEE10基因解碼基因檢測的目的是通過下一代測序 (NGS) 面板擴展三甲醫(yī)院對患有發(fā)育性和癲癇性腦病 (DEE) 的兒科患者的致病基因的了解。

EIEE10基因解碼基因檢測是怎樣研究的？該研究納入了 31 名 DEE 患者，覆蓋了疾病表征包括：Dravet 綜合征 (n:7)、Dravet 樣綜合征 (n:3)、West 綜合征 (WS) (n:6)、WS 演變?yōu)?Lennox-Gastaut 綜合征 (LGS) (n:4)，伴有游走性局灶性癲癇發(fā)作的嬰兒期癲癇 (n:2)，緩慢睡眠期間的連續(xù)棘波和波動演化為 LGS (n:1)，LGS (n:1)，非進行性腦病 (n:1)、肌陣攣性失張力性癲癇 (n:1)、伴多灶性棘波的癲癇性腦病 (n:1) 和未分類的癲癇性腦病 (n:4)。通過 NGS對在外周血的基因組 DNA 中進行測序，基因測序包有 52 個經(jīng)常與 DEE 相關的基因。在這項研究中，致病基因鑒定基因解碼在12例中檢出了相關變異； 6 種新的致病性或可能致病性變異，6 種被佳學基因病案集收集記錄的致病性變異和 1 種意義不明的變異。在 SCN1A (5)、GABRG2 (1)、STXBP1 (2) 基因、SCN2A (1) 中的嵌合變體和 SCN1B (1) 中的純合變體中鑒定出單核苷酸雜合變體。此外，檢測到涉及 SCN1A、SCN2A 和 SCN3A 基因 (1) 的雜合缺失，以及 ARX 基因 (1) 中最常見的三聯(lián)體重復擴增。

采用致病基因鑒定基因解碼基因檢測對39% 的患者進行了基因診斷。在EIEE10基因解碼基因檢測中，佳學基因重點放在在設計和解釋分子研究時考慮鑲嵌變異、拷貝數(shù)變異和遺傳形式的重要性，以優(yōu)化患者的診斷和管理。大約 42% 的檢測到的變異是新發(fā)突變，而這些突變采用基于數(shù)據(jù)庫比對的基因檢測時，是無法檢驗出來的。這說明，EIEE10基因解碼基因檢測對這類患者的致病基因變異的知識。

EIEE10基因解碼基因檢測是否可以揭示癌癥的風險？

一些 DNA 修復障礙，如共濟失調性毛細血管擴張癥，已知與神經(jīng)功能障礙和癌癥風險升高有關。 EIEE10是一種極為罕見的常染色體隱性遺傳疾病，迄今為止，沒有跡象表明EIEE10會增加癌癥風險，盡管在 AOA44 患者中診斷出一例低級別小腦毛細胞星形細胞瘤。但是，在佳學基因EIEE10病案集中有一名患有EIEE10的患急性髓性白血病的兒科患者。這增加了越來越多的證據(jù)表明PNKP與癌癥有關。兒童原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生率為每 100,000 名兒童有5.3 例，其中高級別腦腫瘤、多形性膠質母細胞瘤 (GBM) 占 3–15%。雖然不是確定性的，但這些 AOA4 和 MCSZ 中相對罕見的腦腫瘤病例強烈表明 PNKP 突變與癌癥風險升高之間存在聯(lián)系。然而，由于 PNKP 的有效喪失可能是胚胎致死的，生存需要一些殘余活性，因此根據(jù)酶活性和細胞影響來表征突變蛋白非常重要。

根據(jù)突變的位置，P101L 改變不會顯著影響激酶或磷酸酶活性，因為改變的氨基酸殘基位于 FHA 結構域而不是催化結構域。相反，T323M 改變嚴重削弱了 PNKP 磷酸酶活性，并在較小程度上削弱了激酶活性。對引起 MCSZ 的 PNKP 突變的生化和細胞后果的研究是有限的。可以理解的是，大量的結構損失，例如移碼，例如 T424Gfs，可降低蛋白質穩(wěn)定性和酶活性。但有趣的是，單個突變，如 L176F，也顯示酶活性降低。在佳學基因EIEE10病案集的患者身上發(fā)現(xiàn)的兩種突變都是一種氨基酸替代。純化的突變體 PNKPs 保留了它們的完整大小，圓二色性分析表明受影響較大的 T323M 突變體的結構似乎沒有因氨基酸的變化而發(fā)生嚴重改變，盡管與蘇氨酸相比甲硫氨酸的尺寸更大。這可能是由于擴展的氨基酸可以放入一個口袋，與 Glu 326 和 Arg 293 預測的相對較小的沖突?；蚪獯a研究展示了小鼠 PNKP17 中高度保守的 300s 環(huán)的結構，其中等效的氨基酸是 Glu 325 和 Arg 292。然而，蛋氨酸的突變確實去除了 Glu 326 主鏈氮和 Thr 323 羥基之間的氫鍵。與 Glu 326 和 Arg 293 的沖突，以及缺失的氫鍵，可能會破壞殘基 291 和殘基 291 之間的環(huán)。 307（300s 環(huán)），這已被證明在結合雙鏈 DNA底物中很重要，這反過來可以解釋 T323M 突變體對雙鏈 DNA 底物的親和力降低。這種突變似乎破壞性極小，但會導致如此明顯的表型，這一事實說明了 PNKP 磷酸酶結構域的必要性和敏感性。

雖然 P101L 突變并未顯著影響其對 DNA 底物的親和力或其酶活性，但確實降低了其對基于 XRCC4 的磷酸肽的親和力。這種親和力的降低可能是由于突變引起的構象變化以及與 Y94 的沖突。 P101/Y94 環(huán)中的構象變化可能會通過殘基 H100 和 N97 影響 pThr 結合界面。然而，與磷酸肽結合減少的程度可能并不有效反映與全長磷酸化 XRCC4 結合減少，因為其他蛋白質-蛋白質相互作用參與了兩種全長蛋白質之間的結合，并且兩種蛋白質之間也存在相互作用，這不依賴于 XRCC4 磷酸化。同樣值得注意的是，根據(jù) 53BP1 病灶判斷，DSB 修復在表達 P101L 突變蛋白的細胞中與補充野生型蛋白的細胞沒有顯著差異。然而，新的 P101L 突變的一個意想不到的后果是其細胞定位的改變。迄今為止，沒有其他 PNKP 突變有助于定位變化。與用表達突變體 P101L PNKP-GFP 的細胞觀察到的結果相似，患者的 IHC 結果顯示 PNKP 定位于細胞質。 NES 分析和 LMB 處理表明 P101L 突變產(chǎn)生了一個新的核輸出信號，該信號能夠與 exportin 1 結合并輸出到細胞質中。盡管疾病相關突變改變蛋白質的細胞定位并不少見，但據(jù)我們所知，只有一份關于功能獲得性突變導致新 NES52 形成的報告。在后一種情況下，發(fā)現(xiàn)與急性髓性白血病相關的核磷蛋白基因 NPM 的突變會產(chǎn)生額外的 NES，負責將 NPM 重新定位到細胞質。

突變 PNKP 蛋白的表達揭示了幾種結果，這些結果共同提高了 PNKP 突變可能導致腫瘤發(fā)生以及 MCSZ 的可能性。正如其他 PNKP 突變所見，突變蛋白（尤其是 T323M PNKP）的水平顯著降低。考慮到這一點及其嚴重降低的酶活性水平，這意味著該蛋白質變體將提供極其有限的 DNA 修復能力。事實上，即使在人為表達高水平 T323M 變體的細胞中，輻射誘導的雙鏈斷裂的修復在 24 小時后也遠未完成。有缺陷的 DNA 修復的另一個重要后果是自發(fā)突變頻率增加。自發(fā)突變不斷地由活細胞中的內源性基因毒劑引起，例如 ROS53。基因解碼的研究經(jīng)表明，shRNA 介導的人 A549 肺癌細胞中 PNKP 的敲低導致自發(fā)突變頻率增加了七倍。先證者腫瘤樣本的序列分析表明，除了 PNKP 突變外，它還攜帶多種分子改變，包括 ATRX 缺失、TP53 和 NF1 相應雜合性丟失的突變、BRCA2 和 RB1 的拷貝丟失以及 CDK4 的擴增。 TP53 和 ATRX 突變常見于兒科 GBM，最近的一項研究表明，Trp53 缺陷小鼠神經(jīng)上皮祖細胞 (mNPC) 中的非活性 ATRX 改變了與幾種膠質瘤特征密切相關的轉錄模式。通過對cBioPortal上所有列出的研究（包括來自癌癥基因組圖譜；TCGA的數(shù)據(jù)）的互斥性分析，上述6個基因均顯示出與PNKP突變的顯著共現(xiàn)趨勢。由于沒有對患者的全基因組進行測序，因此很難確定不同基因的突變時間。然而，在 EIEE10患者中，突變體 PNKP 可能會誘導 DNA 損傷修復受損，先于兒科神經(jīng)膠質瘤相關突變（如 ATRX 和 TP53）并與之協(xié)同作用，從而導致腦腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。

什么樣的人應當做EIEE10基因解碼基因檢測?

在佳學基因病案集中，記錄了一個由6 個無親緣關系的病例，患有小頭畸形、嬰兒期癲癇發(fā)作和發(fā)育遲緩。在《人體基因序列變化與疾病表征》中，這一疾病被縮寫為為 MCSZ。有 11 名受影響的人，年齡從 1 個月到 21 歲不等。小頭畸形是進行性的，沒有神經(jīng)元遷移或結構異常，與原發(fā)性小頭畸形一致。然而，5 例患者的腦回結構略有簡化，5 例腦室擴大，6 例胼胝體變薄。所有患者出生時都有小頭畸形；有些人在產(chǎn)前超聲檢查中發(fā)現(xiàn)有小頭畸形。在 6 個月大之前出現(xiàn)難治性癲癇發(fā)作，并且大多數(shù)癲癇發(fā)作屬于復雜部分型。兩名患者進行了手術切除，4 名患者放置了迷走神經(jīng)刺激器以控制癲癇發(fā)作。所有人都有嚴重的智力障礙，運動功能發(fā)育關鍵節(jié)點延遲，沒有言語能力或者是語言能力僅限于幾個詞。大多數(shù)患者有多動癥的行為問題。還確定了具有稍微不那么嚴重的表型的混合第七個家族病例。兩個患者的年齡分別為 8 歲和18 個月。大一點的女孩在 14 個月大時會走路，18 個月大時會說話，并能以 3.5 歲兒童的水平交談。她有適度的癲癇發(fā)作控制。來自 1 名受影響個體的細胞在培養(yǎng)物中顯示出對輻射的敏感性，反映出 DNA 非同源末端連接的缺陷。此外，患者細胞修復過氧化氫引起的自由基 DNA 損傷的能力明顯受損，并且與對照組相比，修復喜樹堿引起的損傷的能力也有所延遲。盡管有 DNA 修復機制受損的實驗室證據(jù)，但沒有患者有明顯的免疫缺陷，也沒有患者患上癌癥。

在佳學基因檢測的病案記錄中， EIEE10在臨床特征上呈現(xiàn)出臨床表征異質性。

其中的一個案例是兩個2 兄弟，他們的父母是近親。盡管佳學基因一直倡導避免近親結婚，并提供了親緣關系基因檢測從方法和技術解決自由和隨意生育所帶來的潛在風險。但是近新結婚還是存在。這一案例來自一個相對封閉的族群。他們在兒童早期就患有神經(jīng)退行性疾病。兩名患者均表現(xiàn)出小頭畸形（-3.25 至 -3.5 SD）和嬰兒期整體發(fā)育遲緩。一名患者在 2.5 歲時出現(xiàn)熱性驚厥，而另一名患者在 12 個月大時出現(xiàn)驚厥。兩名患者的癲癇發(fā)作頻率隨時間降低。在 9 歲時，大哥患有嚴重的小頭畸形 (-6 SD)、身材矮小 (-4 SD) 和步態(tài)共濟失調。這種疾病是進行性的：在他十幾歲的時候，他開始坐輪椅，腦成像顯示嚴重的小腦萎縮，并發(fā)展為以反射喪失、肌張力減退和肌肉萎縮為特征的感覺運動軸索性多發(fā)性神經(jīng)病。患者的弟弟具有相似的特征，發(fā)育遲緩、進行性小頭畸形 (-4.75 SD)、喪失獨立行走能力、嚴重的進行性小腦萎縮和脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)病的體征。這一病案的特點是神經(jīng)退行性特征，與上一案例不同。

EIEE10基因解碼基因檢測如何避免后代及二胎遺傳?

根據(jù)《神經(jīng)系統(tǒng)疾病基因檢測的基因解碼依據(jù)》及《基因檢測在神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷和治療中的作用案例大全》，EIEE10采用常染色體隱性遺傳的方式進行遺傳。這說明，父母正常的家庭不能避免后代及二胎出生有缺陷的孩子。因為父母患病時，如果父母是致病基因的攜帶者，孩子獲得這些基因后仍然會必然地患病。因此，父母健康需要做婚前孕前致病基因鑒定基因解碼，以避免EIEE10及其他遺傳病在后代中出現(xiàn)。

如何做EIEE10基因解碼基因檢測？

基因檢測機構了解EIEE10及其相關病例的基因原因，明確基因解碼和基因檢測的區(qū)別，并且具有一定的病案集，在檢測EIEE10時具有檢出率高和正確性強的優(yōu)勢。佳學基因檢測的樣本是抗凝靜脈血，并在全國范圍內對符合資格的患者提供免費上門采血的服務。聯(lián)系和咨詢電話：4001601189。

(責任編輯：基因檢測)

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