Субекти

Резюме

Последователността в симптомите и представянето на фенотипа ROHHAD, съчетана с предишни доклади за фамилна поява (9), доведе до голямо съмнение за генетична етиология. Въпреки това, предишни генни проучвания кандидат не успяха да идентифицират свързана със заболяването генетична вариация и са ограничени от малък размер на пробата (Таблица 1). Тези изследвания са фокусирани върху гени, участващи в развитието и функцията на хипоталамусната, автономната и/или невроендокринната системи поради недостатъци на тези системи в ROHHAD.

хипоталамусна

Променливата поява и време на фенотипни характеристики в ROHHAD често водят до забавяне или пропускане на диагнозата. Откриването на диагностичен тест за ROHHAD има голям потенциал да намали заболеваемостта и смъртността и да подобри общия резултат на пациента. В допълнение, установяването на етиологията на ROHHAD би подобрило разбирането за развитието на хипоталамусната и вегетативната системи и тяхната роля в хранителното поведение и дихателния контрол и би позволило разглеждане на механично насочени стратегии за лечение. The HTR1А, OTP, и PACAP гените са били насочени като кандидат-гени в етиологията на ROHHAD въз основа на техните роли в ембриологичното развитие на хипоталамусната, автономната и/или невроендокринната системи. В допълнение, тези гени имат известни роли в хомеостазата, дихателния контрол, метаболизма и термичната регулация, всички процеси, които изглеждат дисфункционални в ROHHAD. Ние предположихме, че вариациите в кодиращите региони на HTR1А, OTP, и/или PACAP гените ще бъдат свързани с ROHHAD.

МЕТОДИ

Идентификация на случая.

Двадесет и пет индивида с клинични характеристики, съответстващи на ROHHAD, които са били насочени към Детска мемориална болница (CMH) или Медицински център на Rush University (RUMC) за клинична или генетична оценка, са били идентифицирани за включване в това проучване (15/25 случая, включени в предишна генетика на ROHHAD) проучвания; Таблица 1) (8). Медицинските досиета за всеки пробанд бяха прегледани, за да се определят общите характеристики на ROHHAD. Всички случаи бяха тествани и потвърдени отрицателни за всички известни PHOX2B генни мутации (методология, предоставена по-долу). Допълнителни тестове или записи бяха поискани за всеки отделен случай, за да се осигурят еднакви клинични оценки. Подгрупа от деца завърши цялостна оценка в Центъра за автономна медицина по педиатрия при CMH или преди това в Лабораторията по детска респираторна физиология към RUMC.

Критерии за предварителна диагноза.

Критериите за диагностициране на ROHHAD включват: начало на алвеоларна хиповентилация след 1,5-годишна възраст и доказателства за хипоталамусна дисфункция, както се определя от ≥1 от следните находки: бързо настъпване на затлъстяването, хиперпролактинемия, централен хипотиреоидизъм, нарушен воден баланс, неуспешен растежен хормон стимулационен тест, дефицит на кортикотропин или забавен или преждевременен пубертет.

Съответстваща идентификация на контрола.

Беше получена фамилна анамнеза от три поколения за съвпадащи по пол и етническа принадлежност несвързани контроли за живот, за да се гарантира, че няма лична или фамилна анамнеза за SIDS, болест на Hirschsprung, CCHS, тумор от неврален гребен или първичен (непридобит) разстройство на вегетативната нервна система (ANS).

PCR и секвениране.

Взети са кръвни проби от индивиди, за които е определено, че имат ROHHAD и контрол на пол и етническа принадлежност. Геномната ДНК се изолира с помощта на реактивен комплект Puregene (Qiagen; Hilden, Германия) от бели кръвни клетки. Последователност на PHOX2B ген е извършен, както е описано по-рано (5). Всички кодиращи региони и граници на интрон-екзон на HTR1А, OTP, и PACAP гени, в допълнение към промоторния регион на HTR1А ген, бяха PCR-амплифицирани и анализирани чрез стандартно секвениране в 25 случая на ROHHAD и 25 контрола, съвпадащи по пол и етническа принадлежност. Последователностите на праймера са проектирани с помощта на софтуера PrimerQuest или Primer 3 (Таблица 2). Всички участници подписаха информирано съгласие за даряване на проби и участие в генетични проучвания съгласно одобрени от CMH и/или RUMC протоколи за одобрение на институционални прегледи.

статистически анализи.

За всяко сравнение случай-контрол, изчислихме стандартните χ 2 теста за независимост между алелните разпределения и фенотипа ROHHAD. Разликата в броя на индексите алели в случаите и контролите беше сравнена чрез теста на Wilcoxon с ранг. Значението беше приложено в стр

РЕЗУЛТАТИ

Идентификация на кохорта за случаи на ROHHAD.

25-те случая на ROHHAD, идентифицирани за включване в това проучване, включват 14 жени и 11 мъже (20 кавказки, 3 азиатски и 2 испански).

HTR1А ген.

В нашата кохорта бяха идентифицирани пет вариации, променящи протеина (Таблица 3). Не са наблюдавани значителни разлики в честотата на тези вариации между случаите и контролите. Като цяло, девет случая на ROHHAD и 13 контроли са поне един HTR1А вариация.

OTP ген.

В нашата кохорта бяха идентифицирани две вариации (Таблица 3). Не са наблюдавани значителни разлики в честотата между случаите и контролите. Като цяло 23 случая на ROHHAD и 21 контрола са носили един или и двата случая OTP вариации.

PACAP ген.

В това проучване са идентифицирани шест вариации, включително 1 мутационна мутация, която променя протеина (Таблица 3) Не са наблюдавани значителни разлики между случаите на ROHHAD и контролите за честотата на някоя от тези вариации.

ДИСКУСИЯ

Въз основа на общия фенотипичен профил на известни случаи на ROHHAD и нашата хипотеза, че гените, участващи в развитието и регулирането на хипоталамусната, автономната и/или невроендокринната система, могат да причинят или да допринесат за развитието на ROHHAD, HTR1А, OTP, и PACAP гените бяха анализирани за вариации, свързани с болестта. В тази кохорта от 25 случая на ROHHAD и 25 съвпадащи контроли бяха идентифицирани тринадесет вариации. Нито един от вариантите, идентифицирани в това проучване, не е значително свързан с ROHHAD. Въпреки че това проучване не е идентифицирало свързани с ROHHAD вариации в нито един от тези гени, възможно е вариация в гените, кодиращи протеини, действащи другаде в пътищата/мрежите, в които HTR1А, OTP, и PACAP функция може да участва в етиологията на ROHHAD.

Наскоро беше идентифициран случай на монозиготни близнаци, несъответстващи на фенотипа ROHHAD (29а). Въпреки че това откритие не изключва възможността генетичните вариации да са причинителен фактор за ROHHAD, то оспорва хипотезираната моногенна причина и налага по-задълбочено разглеждане на алтернативни етиологии. Доказано е, че вариациите в епигеномите на еднояйчни близнаци се натрупват бързо и през целия им живот, което води до голяма степен на несъответствие във фенотипите на близнаците (30). По-рано е установено, че вариацията в епигенома играе жизненоважна роля в развитието на педиатрични заболявания на дихателните и вегетативните функции като синдром на Prader-Willi и Rett (31). Възможността епигенетичната вариация да играе роля в развитието на ROHHAD ще бъде анализирана в бъдещи изследвания.

Въпреки че това проучване е най-големият публикуван досега генен анализ в ROHHAD досега, малкият размер на пробата остава ограничение. ROHHAD е рядко заболяване, като само 76 случая са съобщени в световен мащаб (2,8–12). Въпреки че това вероятно е грубо подценяване на общото население на ROHHAD, идентифицирането и набирането на пациенти с това заболяване е трудно. Продължаването на идентифицирането на пациентите с ROHHAD и усъвършенстването на фенотипа обаче е изключително важно както поради опустошителните последици от самия фенотип (особено при късно идентифициране), така и поради разбирането, което проучването на тези пациенти може да даде по отношение на развитието на хипоталамуса и механизми, лежащи в основата на други нарушения на затлъстяването и на дихателния контрол. Това проучване е допълнително ограничено от факта, че само подгрупа от случаите в тази кохорта са били разгледани в авторските центрове. Въпреки че критериите за включване бяха стриктни и изискваха задълбочен преглед на всички налични медицински записи във всички случаи от лекари с опит ROHHAD, класифицирането на симптомите при децата като ROHHAD е най-добре да се направи след обширни лабораторни клинични тестове в центрове със значителен опит с това заболяване.

Този доклад предоставя доказателства, че генетичните вариации на HTR1А, OTP, и PACAP гени, както са изследвани в нашата кохорта, не е отговорен за ROHHAD. Тези резултати представляват по-нататъшна стъпка в изследването на генетичните детерминанти на ROHHAD. Ще бъде необходим бъдещ анализ на гени и мрежи, действащи в развитието и функционирането на хипоталамусната, автономната и невроендокринната системи, за да се определи в крайна сметка кои, ако има такива, са дисфункционални в ROHHAD. Тези проучвания, в допълнение към по-нататъшното изследване на ROHHAD като паранеопластично, автоимунно или епигенетично състояние и продължаващо проучване на пациенти с ROHHAD в клинична обстановка, ще насочат бъдещите изследвания по отношение на етиологията на заболяването и възможностите за лечение на ROHHAD.

Съкращения

автономна нервна система

Вроден централен хиповентилационен синдром