先天性心脏缺陷;核受体,亚族2,F组,成员2
Ladias和Karathanasis(1991)将ARP1(载脂蛋白调节蛋白-1)鉴定为与载脂蛋白A-1(APOI; 107680)调控元件结合的依赖配体的转录因子的类固醇/甲状腺核受体家族的新成员。 APOI的肝细胞特异性表达取决于与位于APOA1转录起始位点上游的肝特异性增强子内不同位点结合的核蛋白之间的协同作用(Widom等,1991)。
鸡卵清蛋白上游启动子转录因子(COUP-TFs)是类固醇/甲状腺激素受体超家族的成员。它们通常被称为孤儿受体,因为尚未确定其配体。已从果蝇到人类的许多物种中克隆了COUP-TF同源物。蛋白质序列在物种之间高度同源,表明功能保守。从人类克隆了ARP1,也称为COUP-TFII和COUP-TFI(132890),并对其基因组组织进行了表征。邱等(1995)分离了编码COUP-TF I和II的小鼠基因,并表征了它们的基因组结构。两者都具有相对简单的结构,类似于其人类对应物。
通过对成熟小鼠视网膜的免疫组织化学分析,Inoue等人(2010年)发现,Coup-Tfi在内核层(INL)的几乎所有细胞中都有表达。相反,Coup-Tfii在INL的背侧广泛表达,并且仅在腹侧的一部分细胞(主要是甘氨酸能的无长突细胞)中表达。在背侧的外核层中检测到Coup-Tfii的弱表达。
唐等(2010)发现Coup-Tfi和Coup-Tfii均在胚胎第9.5天在小鼠的视网膜视网膜小泡和假定的视网膜色素上皮(RPE)的'腹高-背低'梯度中表达(E9。 5)。这两种蛋白质在某些早期眼睛结构中表达差异,并且Coup-Tfii通常比Coup-Tfi丰富。
Al Turki等(2014年)使用整装原位杂交和光学投影断层扫描来绘制Nr2f2 mRNA在发育中的小鼠胚胎中的表达模式,并观察在大肠后10.5天时心脏,branch弓,体节和嗅斑中的表达。此外,他们证明了NR2F2在发育中的人类胎儿心脏的多种结构中表达,包括心房,冠状动脉和主动脉。
高等(2016)在胚胎第11.5天分析了小鼠the腹膜腹膜褶的RNA,并观察到COUP-TFII变体1的表达。作者指出,这一观察结果证实了在认为导致leading肌疝的损伤发生时的表达。 。
Bashamboo等(2018)研究了人类胎儿卵巢,并观察到在妊娠第9 + 1和9 + 5周间基质细胞中广泛存在COUP-TF2,而FOXL2(605597)仅限于胎儿卵巢的体细胞。此外,FOXL2和COUP-TF2在细胞水平上通过共免疫荧光似乎互斥。
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
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15q26.2 | 46,XX sex reversal 5 | 618901 | AD | 3 |
Congenital heart defects, multiple types, 4 | 615779 | AD | 3 |
▼ 测绘
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使用一个3.9kb的片段,Modi等人(1991)通过对鼠类体细胞杂交DNA的Southern分析和原位染色体杂交将NR2F2基因分配给了染色体15q26.1-q26.2。
邱等(1995年)使用种间回交分析将Tcfcoup1定位于小鼠13号染色体,将Tcfcoup2定位于小鼠7号染色体。通过同位素原位杂交,他们将人类对应基因定位于5q14和15q26号染色体,该区域显示出小鼠与人的同源性同源。
▼ 基因功能
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COUP-TFII的胚胎表达表明它可能参与器官发生所需的间充质-上皮相互作用。Pereira等(1999)发现在小鼠中COUP-TFII基因的靶向缺失导致胚胎致死性,其在血管生成和心脏发育方面存在缺陷。Angiopoietin-1(601667)是一种促血管生成的可溶性因子,被认为在心脏发育和血管重塑过程中介导了间充质-内皮相互作用,在突变小鼠中被下调。这种下调提示可能需要COUP-TFII才能在内皮和间充质区室之间进行双向信号传递,这对于正常的血管生成和心脏发育至关重要。
使用酵母2杂交分析,Avram等(2000)将小鼠Ctip1(BCL11A; 606557)和Ctip2(BCL11B; 606558)鉴定为与Arp1相互作用的大脑表达蛋白。在HEK293细胞中的共转染实验表明,Ctip1增强了Arp1介导的转录抑制,而孤立于曲古抑素A敏感的组蛋白脱乙酰基作用。共聚焦显微镜显示了Ctip1的点状核表达和Arp1募集到这些病灶。
你等(2005年)表明,COUP-TFII在静脉血管内皮细胞中特异性表达。小鼠内皮细胞中COUP-TFII的消融使静脉能够获得动脉特征,包括动脉标记NP1(602069)和Notch(参见190198)信号分子的表达以及造血细胞簇的产生。此外,COUP-TFII在内皮细胞中异位表达导致转基因小鼠胚胎中的静脉和动脉融合。因此,You等(2005年)得出结论,COUP-TFII在抑制Notch信号以维持静脉身份方面具有关键作用,这表明静脉身份受基因控制,而不是通过默认途径获得。
Vilhais-Neto等(2010)发现Rere(605226)与Nr2f2,p300(602700)和视黄酸受体形成复合物,后者被募集到视黄酸靶标的视黄酸调节元件上,例如Rarb(180220)启动子。此外,Nr2f2和/或Rere的敲低降低了视黄酸信号传导,表明该复合物是促进视黄酸靶标转录激活所必需的。Nr2f2在早熟中胚层中的对称表达与视黄酸信号响应的对称性重叠,从而支持其在控制体对称性中的意义。Vilhais-Neto等(2010年) 提示这种机制的失调可能与人类脊柱对称性缺陷有关,例如在脊柱侧弯患者中观察到的缺陷。
井上等(2010)发现胚胎小鼠视网膜外植体培养物中强制表达Coup-Tfi或Coup-Tfii减少了表达杆感光细胞标记的细胞数量。相反,Coup-Tfs增加了表达视锥细胞感光细胞标志物的细胞数量,并增加了甘氨酸能长蛋白细胞的数量。
唐等(2010)发现,通过小干扰RNA敲低ARPE-19人RPE细胞中COUP-TFI和COUP-TFII的表达,可以增加PAX6的表达(607108)和降低OTX2(600037)和MITF(156845)的表达。RPE基因,以及VAX2(604295),PAX6的负调控子。相反,COUP-TF的过表达抑制了PAX6的表达。染色质免疫沉淀实验和报告基因检测表明,两个COUP-TF都结合了PAX6启动子中的直接重复元件,并下调了PAX6和OTX2的表达。
秦等(2013)证明,COUP-TFII是核受体超家族的成员,是抑制SMAD4(600993)依赖的转录的关键调节剂,因此覆盖了PTEN(601728)的TGF-β(190180)依赖检查点。)-无效的惰性肿瘤。小鼠前列腺上皮中COUP-TFII的过表达与PTEN缺失协同作用,以增强恶性进展并产生易于发生转移的恶性肿瘤。基因改造的小鼠模型增强了COUP-TFII和SMAD4之间的功能性反作用,其中有条件的SMAD4丢失减少了COUP-TFII消融引起的抑制作用。COUP-TFII在前列腺癌发生中的生物学意义通过患者样品分析得到了证实,其中COUP-TFII的表达或活性与肿瘤的复发和疾病的进展紧密相关,而与TGF-β信号呈负相关。秦等(2013年)结论认为,COUP-TFII破坏TGF-β依赖性屏障对PTEN突变型前列腺癌发展为威胁生命的疾病至关重要。
Su等人使用单细胞RNA测序和小鼠遗传学(2018)显示发育中的心脏的静脉细胞经历了早期的细胞命运转换,从而形成了动脉前群体,随后建立了冠状动脉。在一部分细胞穿过转录阈值进入动脉前状态之前,静脉细胞经历了从静脉到动脉命运的逐渐而同时的转变。在冠状动脉血流开始之前,未成熟的血管丛中出现了前动脉细胞,表达了成熟的动脉标志物,并减少了细胞周期。特定于静脉的转录因子COUP-TF2通过诱导细胞周期基因,阻止丛细胞克服动脉前阈值。因此,Su等(2018) 得出的结论是,源自静脉的冠状动脉是由动脉前细胞建立的,这些动脉前细胞可以在COUP-TF2和细胞周期因子介导的抑制作用释放后孤立于血流而分化。
▼ 细胞遗传学
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Carvalheira等人在一名20岁的46,XX岁男子中患有卵睾DSD,主动脉缩窄和BPES(SRXX5; 618901)(2019)在染色体15q26.2(chr15:95,127,653_98,146,649,GRCh37)上鉴定了从头3 Mb缺失,导致进化保守区域的15q单胞体部分缺失。作者指出,缺失的间隔包括NR2F2和SPATA8(613948)基因以及3个非编码基因,3个假基因和包含超过15,000个转录因子结合位点的调节区。
▼ 分子遗传学
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先天性心脏缺陷4
Al Turki等在10位患有各种类型的先天性心脏缺陷(CHTD4; 615779)的患者中(2014)确定了NR2F2基因8种杂合变体,包括5个罕见的错义突变(参见,例如,107773.0001和107773.0002患者房室间隔缺损)(AVSD;参见606215); 一个3 bp的重复序列(107773.0003)与CHTD隔离在一个多重家庭中,其中两个受影响的兄弟分别患有AVSD和具有室间隔缺损的主动脉狭窄(VSD;参见614429),而他们的父亲患有法洛四联症(请参见187500) ; 从头进行取代会破坏剪接供体位点(107773.0004)患有左心发育不全综合征的患者(参见241550);并在主动脉缩窄的患者中从头平衡染色体易位46,XY,t(14; 15)(q23; q26.3)。在其中两个家庭中,该突变是从一个未受影响的父母那里继承的,表明其外表不完整。与对照组相比,在研究的患者队列中NR2F2变体含量显着增加(p = 7.7 x 10(-7))。所有6个编码序列变体均显着改变了NR2F2对靶启动子的活性。易位被精确对应到NR2F2的第一个内含子,并预测断点将截断所有带注释的转录本并产生无效等位基因。
High等在一个5岁的女孩中,存在一个较大的房间隔缺损和左侧先天性diaphragm肌疝(CDH)(2016)在NR2F2基因(107773.0005)中发现了从头7 bp缺失的杂合性,这在公共变体数据库中找不到。对来自275名CDH患者的队列中的WES数据进行分析后发现,有2名患有杂合性NR2F2变异的孤立CDH患者,1名患者的5个主要UTR发生c.-60C-T转变以及1名患者的错义变化(R213C)。一位先前发表的患者(Longoni等人,2015)。父母样本无法用于隔离分析。
在一个11个月大的主动脉和VSD缩窄的男孩中,Upadia等人(2018)确定了NR2F2基因从头1 bp重复的杂合性(107773.0006)。该先证者还表现出小头畸形,畸形特征和发育迟缓,并且作者认为NR2F2基因的变异可能引起综合征和非综合征性心脏缺陷。
在来自三代汉族家庭的四个受影响个体中,他们的右心室双出口和VSD,乔等(2018)确定了NR2F2基因(G38X; 107773.0007)中的无义突变的杂合性,该突变与疾病完全隔离并且在对照或公共变体数据库中找不到。
46,XX性逆转5
Bashamboo等(2018)报告了3个不相关的46,XX名儿童生殖器病毒化和先天性心脏缺陷(SRXX5; 618901),他们在NR2F2基因的移码突变中是杂合的:个体2和3具有相同的7-bp缺失(107773.0008),个体1具有几乎相同的7 bp缺失(107773.0009)。突变发生在患者1和2中,从头开始,但是个体3的父母无法进行研究。
▼ 动物模型
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你等(2005)生成了组织特异性Coup-TfII-/-小鼠,观察了背外侧Bochdalek型先天性diaphragm疝的发生(CDH;见142340)。作者指出,在染色体15q26.1-26.2处有5-Mb缺失的患者中,Klaassens等人(2005年)发现左侧的Bochdalek型疝气与条件性剔除小鼠相似。你等(2005)提出,COUP-TFII可能是15q缺失患者CDH形成的原因。
Petit等(2007)发现Coup-TfII杂合子雌性小鼠显示出降低的生育力,并且Coup-TfII-null小鼠在早期胚胎发育期间由于血管生成和心脏缺陷而死亡。卵巢和子宫中Coup-TfII的条件性失活导致胎盘形成严重受损,导致在怀孕第10至12天流产。突变的雌性显示出增强的滋养层巨细胞分化,减少了海绵滋养层,并且由于胎盘血管化不当而导致迷宫形成。
唐等(2010)指出,Coup-Tfi-null小鼠和Coup-Tfii-null小鼠均在发育早期死亡。Tang等人在小鼠眼和腹前脑中使用Coup-Tfi和Coup-Tfii的条件删除(2010)发现Coup-Tf基因相互补偿,导致小鼠缺乏严重的眼部异常。当Coup-Tf基因的所有4个等位基因都被删除时,突变小鼠表现出严重的淋巴瘤和小眼症,它们在出生后仍然存在。双敲除小鼠的检查显示,Coup-Tfi和Coup-Tfii是区分神经视网膜以及腹侧和背侧视神经柄所必需的。双重突变体显示前瞻性RPE中Pax6的表达增加,随后RPE细胞转化为神经视网膜。
赵等(2017)发现在Wolffian管间质中缺乏Coup-tfII的雌性小鼠胚胎成为双性恋,具有雌性和雄性生殖道。Wolffian导管的保留不是由异位雄激素的产生或作用引起的。取而代之的是,沃尔夫管上皮细胞中增强的磷酸化细胞外信号调节激酶(ERK)信号以雄激素非依赖性方式负责男性结构的保留。赵等(2017)建议COUP-TFII积极促进消除女性胚胎中的Wolffian导管,这抑制了负责Wolffian导管维护的间充质-上皮串扰。
▼ 等位基因变异体(9个示例):
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.0001先天性心脏畸形,多种类型,4
NR2F2,SER341TYR
Al Turki等人在患有先天性心脏缺陷(CHTD4; 615779)的女性患者中(2014年)确定了NR2F2基因第3外显子从头c.1022C-A转化(c.1022C-A,NM_021005)的杂合性,导致了ser341-to-tyr(S341Y)取代。该患者患有完全的房室间隔缺损。与野生型相比,在共转染的HEK293细胞中使用2种不同的启动子进行的功能分析表明,该突变体的转录活性降低了20%至52%。
.0002先天性心脏畸形,多种类型,4
NR2F2,ASN205ILE
Al Turki等人在患有先天性心脏病(CHTD4; 615779)的男性患者中(2014年)确定了NR2F2基因第2外显子从头c.614A-T转化(c.614A-T,NM_021005)的杂合性,导致了从asn205到ile(N205I)的取代。该患者房室间隔缺损不完全。与野生型相比,使用NGFIA(128990)和APOB(107730)上游区域在共转染的HEK293细胞中进行功能分析表明,转录活性分别增加了15%和几乎减少了30%。
.0003先天性心脏病,多种类型,4
NR2F2、3-BP DUP,GLN75
Al Turki等人在2个兄弟及其受影响的父亲(家庭1)中患有各种类型的先天性心脏病(CHTD4;615779)(2014年)确定了NR2F2基因外显子1b中3 bp重复(c.220_222dup,NM_021005)的杂合性,导致读框内重复(gln75dup)。父亲患有法洛氏四联症,一个兄弟患有房室间隔缺损,另一个患有主动脉瓣狭窄和室间隔缺损。与野生型相比,使用NGFIA(128990)上游区域共转染的HEK293细胞的功能分析表明,该突变体的转录活性提高了13%。使用APOB(107730)上游区域时没有观察到差异。
.0004先天性心脏病,多种类型,4
NR2F2,IVS2,GA,+ 1
Al Turki等人在患有先天性心脏缺陷(CHTD4; 615779)的女性患者中(2014年)确定了NR2F2基因内含子2中从头c.970 + 1G-A过渡的杂合性,预计会导致外显子3跳过。该患者患有发育不良的左心综合征(见241550)。
.0005先天性心脏病,多种类型,4
NR2F2,7-BP DEL,NT92
High等人在患有先天性心脏缺陷(CHTD4; 615779),(CHTD4; 615779)的5岁女孩中(2016年)在NR2F2基因中从头确定7 bp缺失的杂合性(c.92_98delGCCCGCC,NM_021005.3),导致移码预计导致提前终止密码子(Pro33AlafsTer77)。在1000个基因组,NHLBI ESP,dbSNP或ExAC数据库中找不到该删除。作者指出,转录本变体1(包含编码DNA结合域的外显子1b)是唯一预计会受到缺失影响的同工型。该先证者具有较大的房间隔缺损和左侧先天性diaphragm肌疝,以及在4岁时仍存在的卵圆孔未闭。其他特征包括需要食管造口术的胃食管反流和轻度的发育延迟。
.0006先天性心脏病,多种类型,4
NR2F2,1-BP DUP,856克
在一个11个月大的男孩中,患有多个先天性心脏病(CHTD4; 615779),(CHTD4; 615779),Upadia等人(2018)在NR2F2基因中发现了从头1 bp复制(c.856dupG,NM_021005.3)的杂合性,导致移码预计导致过早终止密码子(Val286GlyfsTer23)。在NHLBI ESP,ExAC或gnomAD数据库中找不到该突变。先证者具有主动脉缩窄,卵圆孔未闭,大动脉导管未闭,双向分流,直径为3.5 mm的肌室间隔缺损和轻度肺动脉瓣关闭不全。其他特征包括需要胃底折叠术和胃造口管喂养的严重胃食管反流,小头畸形,畸形和全球发育延迟。
.0007先天性心脏病,多种类型,4
NR2F2,GLY83TER
在乔氏等人的3代汉族家庭中,有4名患先天性心脏缺陷的成员(CHTD4;615779)(2018)确定了NR2F2基因中c.247G-T转化的杂合性,导致了gly83-to-ter(G83X)取代。受影响的个体表现为双出口右心室和室间隔缺损。该突变与该家族中的疾病完全隔离,在230例超声心动图正常且无CHTD家族史的对照中,或在dbSNP,1000个基因组,外显子组变异服务器或gnomAD数据库中未发现。与野生型NR2F2相比,HEK293细胞的功能分析表明该突变体缺乏转录激活。此外,该突变体消除了NR2F2和GATA4之间的协同反式激活(600576)。
.0008 46,XX性别反转5
NR2F2,7-BP DEL,NT97
Bashamboo等人在2名不相关的46,XX名儿童中(分别是塞内加尔人和匈牙利血统的个人2和3名),具有生殖器病毒化和先天性心脏缺陷(SRXX5;618901)(2018)确定了NR2F2基因中7 bp缺失的杂合性(c.97_103delCCGCCCG,NM_021005.3),导致了预期导致提前终止密码子(Pro33AlafsTer77)的移码。该缺失在公共变异数据库中未发现,已显示是从个体2重新产生的,但个体3无法获得父母的DNA。个体2有持续的胃窦炎和房间隔缺损,而个体3有心室间隔缺损。 ,并且都还表现出睑缘下垂-上睑下垂-倒影综合症(BPES)。
.0009 46,XX性别反转5
NR2F2,7-BP DEL,NT103
Bashamboo等在46,XX例具有生殖器病毒化和先天性心脏缺陷(SRXX5; 618901)的拉丁裔婴儿中(个体1)(2018)确定了NR2F2基因中7 bp缺失的杂合性(c.103_109delGGCGCCC,NM_021005.3),导致了预期导致提前终止密码子(Gly35ArgfsTer75)的移码。在公开变体数据库中未找到的删除被证明是在先证者中从头出现的。该患者还表现出左侧先天性diaphragm肌疝,出生后不久因左心发育不全而死亡。