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文摘gydF4y2Ba
背景gydF4y2Ba原发性肺动脉高压(PPH),导致肺小动脉闭塞,是一种毁灭性的疾病。II型骨形态形成蛋白受体基因的突变(gydF4y2BaBMPR2),gydF4y2Ba一个组件的转化生长因子β(TGF-β)家族在细胞生长中发挥着关键作用,最近被确认为是导致家族性产后大出血。我们有寻找gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba零星的产后大出血患者的基因突变来确定是否同样的基因缺陷是更常见的障碍。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba我们调查了50个病人无关,产后大出血的临床诊断,没有可识别的肺动脉高压的家族史,通过直接测序整个编码区和内含子/外显子的边界gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因。可用的DNA父母双(n = 5)被用来评估自发的发生(新创)突变导致零星的产后大出血。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba我们发现总共有11个不同的杂合的遗传突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因在13个50的产后大出血患者研究,包括错义(n = 3),无稽之谈(n = 3),移码突变(n = 5)每个预测改变细胞信号响应特定的配体。父母的分析显示三个事件的传播和两个新创的突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因在零星的产后大出血。gydF4y2Ba
结论gydF4y2BaPPH的零星的形式与遗传突变基因编码的受体蛋白质BMPR-II至少26%的病例。产后大出血的分子分类,基于的存在与否gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba突变,有着重要的意义,可以让病人管理和筛选的亲戚。gydF4y2Ba
- 原发性肺动脉高压gydF4y2Ba
- BMPR2gydF4y2Ba
- BMPR-IIgydF4y2Ba
- TGF-βgydF4y2Ba
来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba
原发性肺动脉高压(PPH)的特点是平均肺动脉压力持续增加(> 25毫米汞柱静止和> 30毫米汞柱与锻炼catheterisation)和没有可识别的原因,如复发性血栓栓塞、慢性缺氧性肺疾病,或左路心脏疾病。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba产后大出血是常见的女性比男性的两倍,症状通常在第三和第四年的生活中,尽管这种疾病可能发生在任何年龄。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba最主要的治疗方法是口服钙拮抗剂和抗凝血剂;然而,大量的在过去的十年中已经作了一些改进治疗使用连续静脉epoprostenol。gydF4y2Ba3gydF4y2Ba4gydF4y2Ba当药物治疗无效或不可用,然后心/肺移植是目前最好的另类疗法。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba直到最近,这种毁灭性疾病的细胞和分子基础仍然难以捉摸。gydF4y2Ba
至少有6%的受试者患产后大出血已知疾病的家族史。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba家族PPH (FPPH)将作为一个常染色体显性特征但明显减少疾病基因外显率。gydF4y2Ba6gydF4y2Ba承认这种疾病的遗传形式启用链接,没有位点异质性的证据,,最近,基因的定位克隆映射到指定地点gydF4y2BaPPH1gydF4y2Ba染色体上2 q33。gydF4y2Ba7 - 11gydF4y2BaII型骨形态形成蛋白受体基因的突变(gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba),转化生长因子β受体的成员(TGF-β)家庭,最近被确认为是导致FPPH。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba
TGF-β家族成员信号通过绑定到类型I和II和激活细胞表面受体丝氨酸/苏氨酸激酶heteromeric复合物的形成。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba最初确认为骨形成蛋白(bmp)蛋白质调节骨骼和软骨的生长和分化,但最近的研究表明,这些多功能细胞因子调节生长,分化,各种细胞类型的细胞凋亡。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba在家族和零星的产后大出血病人,肺动脉的组织学检查显示增加muscularisation肺动脉,内膜的增生,血管内皮细胞增殖和原位血栓。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba14gydF4y2Ba这些发现,一起类似的临床特征和疾病的进展和未知的决心co-ancestry两个零星的产后大出血病人,表明,零星的产后大出血患者的比例可能是相同的底层见FPPH分子遗传缺陷。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba作为解决这个问题有着重要的意义,可以让病人诊断、遗传咨询和临床检查,我们已经调查了gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因在一群患者没有疾病的家族史。gydF4y2Ba
方法gydF4y2Ba
病人gydF4y2Ba
五十个零星的产后大出血患者(年龄7 - 61年)在专业医师肺血管诊所招募到的英国(n = 35),法国(n = 12)和美国(n = 3)。PPH定义了标准的临床方法,包括心导管显示肺动脉高压(平均肺动脉压力> 25毫米汞柱)和正常肺动脉楔压。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba继发性肺动脉高压是排除包括其他心脏和肺部疾病,肺栓塞,结缔组织疾病,和食欲抑制剂的使用(gydF4y2Bahttp://www.who.int/ncd/cvd/pph.htmlgydF4y2Ba)。所有研究进行同意和莱斯特郡卫生机构伦理委员会的批准,皇家主管布朗普顿& Harefield NHS信托伦理委员会,地铁站南曼彻斯特当地的研究伦理委员会,西方格拉斯哥大学医院NHS信托IRB范德比尔特大学,犹他大学IRB。gydF4y2Ba
DNA序列分析gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因gydF4y2Ba
我们获得了10到20毫升的外周血从每个人的研究。DNA从全血分离所描述的地方。gydF4y2Ba8gydF4y2Ba父母的关系被证实通过隔离分析10个独立的高度多态的短串联重复序列标记。蛋白质编码序列从外显子1到13放大使用引物从基因组DNA来自内含子序列(如前所述)。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba基因聚合酶链反应(PCR)扩增片段的测序了染料终结者周期序列系统(ABI 3700,优秀的应用生物系统公司,促进城市,CA)。gydF4y2Ba
确认自发(新创)突变的基因型和检测gydF4y2Ba
的变体gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因序列分析发现,在可能的情况下,被限制性内切核酸酶消化独立消息来源的证实。有关使用引物PCR扩增外显子,与限制性内切酶消化gydF4y2Ba有gydF4y2Ba三世,gydF4y2BaTaqgydF4y2Ba我,gydF4y2Ba均方误差gydF4y2Ba我,gydF4y2BaFnugydF4y2Ba4嗨,新英格兰生物学实验室)根据制造商的指示,和大小分离复合4%琼脂糖凝胶(FMC BioProducts, Gibco BRL)。可用的序列变异的存在与否家庭成员和至少150的正常控制染色体是由分析限制消化或直接测序的结果。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
的分析gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因gydF4y2Ba
测序的基因组DNA的零星PPH主题显示共有11的小说的杂合突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因在13个50个病人进行了研究。描述这些13个病人的临床特征表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。患者1和2的核苷酸序列显示替换腺嘌呤鸟嘌呤的外显子2和3分别(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。这些改变密码子的序列从TGC 60 TAC(1)病人和密码子117从TGT答(病人2),改变一个高度保守的氨基酸从半胱氨酸、酪氨酸(表进行编码gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。随着这些突变不会导致限制网站的收益或损失,基因组测序的父母样本被用来发现突变的存在两个病人的父亲。gydF4y2Ba
零星的产后大出血患者的临床和特征BMPR2突变gydF4y2Ba
BMPR2突变的细节中发现零星的产后大出血的病人gydF4y2Ba
基因组测序的病人8外显子中分离出一种替换胸腺嘧啶的胞嘧啶11日变化的序列密码子483年从CGT TGT和编码的氨基酸半胱氨酸精氨酸(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。没有额外的家庭成员被用于研究。在病人6和10中,删除一个外显子9中腺嘌呤和鸟嘌呤的外显子12都导致过早截断编码阅读框的变化和预测的1038氨基酸蛋白质在423年和803年,密码子位置。分析影响父母的基因组DNA样本,通过直接测序(6)病人或限制性内切酶分析gydF4y2BaFnugydF4y2Ba4嗨(病人10)适当的其实PCR片段,显示没有突变,证实这些患者自发突变的gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba,图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。不正确的亲子鉴定的可能性被排除的分析信息标记。突变的患者中观察到10也检测到两个进一步的零星的病人,11和12,独立确定。没有父母的样本。病人的可能性从一个共同祖先继承了变异是通过基因型的检查排除来自内部和周围的微卫星标记gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba2号染色体上的基因。gydF4y2Ba
限制片段分析和隔离BMPR2基因的突变。(一)突变患者5 (R322X),检测到失去TaqI限制网站,也出现在病人的无症状的父亲的237个碱基对的存在(bp)片段。(B)病人10中的突变(2386 delg),检测到失去Fnu4H我限制网站产生额外的114个基点的片段,是一个自发的(重新)突变,因为它也不是存在于父母。gydF4y2Ba
在三个额外的患者中,插入基因组序列的核苷酸残留物发生。在病人4中,一个额外的胸腺嘧啶检测外显子6在787(表位置gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。在病人7中鸟嘌呤和腺嘌呤核苷酸位置都1247 - 8外显子9日在病人9外显子的插入腺嘌呤12 1969位置,通过限制消化分析确认gydF4y2Ba均方误差gydF4y2Ba我(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。每一个突变预测早产的截断BMPR-II蛋白质通过阅读框的变化(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。父母的材料不能用于分析这些患者。gydF4y2Ba
其余三个患者(3、5、13)胸腺嘧啶替换胞嘧啶的CpG二核苷酸发生于外显子6 8和12(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。在所有三个病人突变导致编码氨基酸精氨酸的变化终止密码子TGA注册会计师。这些序列变化经限制消化其实PCR分析产品gydF4y2Ba有gydF4y2Ba三世(外显子6和12)或gydF4y2BaTaqgydF4y2Ba我(外显子8)。当父母的材料不能用于病人3和13日限制分析显示,突变的患者5中父亲的起源。这些序列变化的分析中发现一组至少150染色体正常的主题无关,表明这些突变不是多态性。整个蛋白质编码序列的突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba通过直接测序,基因也被排除,剩下的37个病人诊断为零星产后大出血。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
世界卫生组织维护广泛的分类、家族和零星的形式(gydF4y2Bahttp://www.who.int/ncd/cvd/pph.htmlgydF4y2Ba)。然而,一些证据指向一个共同的遗传基础的可能性为零星和家族性疾病的形式。首先,疾病基因,虽然继承了作为一个常染色体显性特征,行为外显率较低,所以没有详细的数据,家庭情况可能很容易被忽视。gydF4y2Ba15gydF4y2Ba其次,两种疾病共享相同的组织病理学特性和遵循类似的临床过程。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba目前的研究提供了直接证据的形式分布于整个种系突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因使零星PPH除了家族(表形式的疾病gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba
图的TGF-βBMPR-II突变的信号通路和位置。配体结合后,BMPR-II heteromeric复杂形式I型受体,导致I型受体激酶结构域的激活。这个启动胞质信号蛋白的磷酸化,称为Smads,导致信号转导。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba16gydF4y2Ba所确定的杂合的生殖系BMPR2突变,说明BMPR2-II分子(右上),可能会扰乱正常的细胞途径激活的影响,包括生长抑制和细胞外基质沉积导致特征组织学特性的产后大出血患者的肺血管。gydF4y2Ba•gydF4y2Ba=错义突变,gydF4y2Ba•gydF4y2Ba=无义突变,✚=插入,gydF4y2Ba▴gydF4y2Ba=删除。相应的病人数量指出右边的象征。gydF4y2Ba
我们筛选的整个蛋白质编码序列gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba直接测序和确定的杂合突变基因的大约四分之一的队列研究。这个策略,能够检测拼接站点和编码区突变,无法接非编码区域替换在启动子或内含子以及较大的基因缺失和重组。此外,直接测序方法用于研究可能无法检测所有的杂合突变。因此,患者的比例零星PPH窝藏生殖系gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba突变可能是在这项研究中发现大于26%。gydF4y2Ba
检查的自发突变的频率gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因在零星的产后大出血患者,我们寻找疾病等位基因的存在与否的样本。DNA可以从父母双方的五13渊源者研究。在两个病人,突变是没有检测到父母和明显自然产生(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。在剩下的三个家庭中,父亲的传播还显示详细的谱系分析未能显示前疾病(表的任何建议gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。目前的研究显示的种系突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba在至少26%的患者没有疾病的家族史,然而,家庭形式的条件似乎罕见。gydF4y2Ba5gydF4y2Ba类似的范围和类型的突变检测在零星的病人相比,那些报道在最近的一系列家族产后大出血的病人。gydF4y2Ba11gydF4y2Ba
明显减少外显率的一个可能的解释这种疾病基因是PPH的血管异常特征引发的收购BMPR-II内的第二个体细胞突变信号通路。这种情况将会类似于发现在许多肿瘤体细胞突变TGF-β增长抑制途径(例如,TGF-βRI TGF-βRII, Smad 3和4)导致无法控制的扩散。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba在产后大出血,内皮细胞组成的丛状的病灶显示monoclonality,与继发性肺动脉高压的多克隆起源。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba重要的是,唯一的其他报道人类生殖系II型受体的突变是有害的激酶结构域TGF-βRII氨基酸替换。gydF4y2Ba18gydF4y2Ba这种突变易诱发大肠癌,失去野生型等位基因在肿瘤组织中,努森预测的肿瘤发生的“两”假说。或者,BMPR-II的杂合的突变的信号通路,宪法或体细胞和暴露于环境侮辱可能引发异常的血管重塑。例如,肺动脉高压的产后大出血后可能出现在与艾滋病毒感染或摄入抑制食欲的药物,最近的氟苯丙胺/ dexfenfluramine组。gydF4y2Ba月19 - 21日gydF4y2Ba此外,流行病的病例被报道后,摄入掺假的菜籽油在西班牙北部。gydF4y2Ba22gydF4y2Ba最后,明显减少外显率的障碍可能来自一个或多个修饰基因的影响,常染色体和性有关。gydF4y2Ba
灭活的杂合突变的识别gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因家族和零星的、强调了TGF-β超级家族的重要性在血管发展的监管和完整性(无花果gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。突变基因编码endoglin (TGF-β受体复杂的附属蛋白)和假定的TGF-β1型受体,ALK-1,已确定在遗传性出血性毛细血管扩张,特点是动静脉畸形。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba的主要影响TGF-β血管细胞生长抑制,细胞分化,刺激胶原蛋白的合成。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba16gydF4y2Ba与PPH的发病机制相关的详细分子机制需要进一步调查,特别专注于识别关键的配体,受体,互动和下游通路介导的。gydF4y2Ba
产后大出血的诊断排斥和当前缺乏具体的诊断工具经常导致延迟获得诊断。分子遗传学分析,基于检测的遗传突变gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba现在必须被视为一个潜在的基因诊断帮助这群病人。因为疾病的风险在新诊断患者的一级亲属中、低,不确定性依然存在关于临床筛选适宜战略风险的家庭成员。这将是相当重要的,以确保使用遗传分析产后大出血的诊断是由适当的遗传咨询,作为综合计划的一部分家庭为基础的筛选。的种系突变的检测gydF4y2BaBMPR2gydF4y2Ba基因将使合适的筛查和干预的目标。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们想表达我们的感谢许多病人和他们的父母提供样品和他们的医疗和家庭历史的细节,和肺动脉高压协会,银泉,医学博士,美国为他们的鼓励和支持。我们承认,许多临床医生和病人的同事提供了信息描述;特别是我们要感谢尼古拉斯·莫雷尔博士和他的同事们为他们的手稿的建设性的批评。这项工作金融医学研究理事会(英国)的支持下,英国心脏基金会,像医院犹他州的别名基金会和美国国立卫生研究院(HL61997和HL48164)。gydF4y2Ba