多发先天性畸形-肌张力低下-癫痫综合征1;阵发性夜间血红蛋白尿;糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白A
糖基磷脂酰肌醇(GPI)是一种糖脂,可将数十种不同的蛋白质附着到细胞表面。PIGA是GPI锚定生物合成第一步所需的几种蛋白质中的一种(Brodsky,2008年综述)。
有关PIG基因家族和GPI生物合成的更多信息,请参见GENE FAMILY。
细胞遗传学位置:Xp22.2
基因座标(GRCh38):X:15,319,450-15,335,553
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
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Xp22.2 | Multiple congenital anomalies-hypotonia-seizures syndrome 2 | 300868 | XLR | 3 |
Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria, somatic | 300818 | 3 |
▼ 克隆和表达
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GPI生物合成中涉及的某些基因由源自人和啮齿动物细胞系的GPI锚定缺陷型突变细胞的不同互补类代表(Stevens和Raetz,1991 ; Sugiyama等人,1991 ; Hirose等人,1992)。Miyata等人通过使用属于互补类A的GPI锚定缺陷的人B-淋巴母细胞系表达克隆(1993)克隆了PIGA。预测的484个氨基酸的PIGA蛋白具有单个跨膜结构域。
川越等(1994)报道,小鼠Piga蛋白的推导氨基酸序列与人蛋白的推导氨基酸序列88%相同。数据库分析表明,酵母基因Spt14是同源的,并且这些基因是糖基转移酶基因家族的成员。
PIGA基因编码4个同工型,2个编码和2个非编码。Belet等(2014年)发现主要同工型编码一个484残基蛋白,该蛋白起始于外显子2,并在第2外显子中表达,并在所有测试的人类组织中表达。第二个编码同工型始于外显子1,但跳过外显子2并产生250个残基的截短蛋白。
PIGA假基因1
在分析阵发性夜间血红蛋白尿(PNH;300818)患者的PIGA基因改变过程中(见分子遗传学),Yu等(1994)通过RT-PCR扩增了在受影响的淋巴细胞中表达的PIGA转录物,并且意外地发现了与真实PIGA产物不同的产物,其存在126个核苷酸交换和5个缺失的编码区。Nagarajan等(1995)显示,在许多细胞类型中,具有此序列的mRNA与PIGA mRNA共表达。人类/啮齿类动物杂种的基因组DNA谱图显示,该序列源自第12号染色体上的无内含子加工基因(PIGAP)。对于许多X连锁基因,包括丙酮酸脱氢酶(300502),腺嘌呤核苷酸转基因(300150和300151),和磷酸甘油酸激酶(311800)。在12号染色体上PIGAP基因的mRNA序列中第243位的终止密码子的鉴定表明,如果该mRNA被翻译,其蛋白质产物可能无法发挥作用。
▼ 基因结构
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饭田等(1994)报道PIGA基因至少17 kb长,有6个外显子。他们对外显子-内含子边界进行了测序,并描述了5-prime启动子区域的特征。
▼ 测绘
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武田等人使用FISH(1993)将PIGA基因定位在Xp22.1染色体上。
Ware等(1994)使用种间杂交证明小鼠中的Piga基因也位于X染色体上。川越等(1994年)还绘制了小鼠Piga基因到X染色体的一个区域,该区域显示了与Xp22.1的同源性。
▼ 基因家族
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GPI在内质网(ER)中合成,并转移到带有GPI附着信号肽的蛋白质的C末端。GPI的常见核心结构由磷脂酰肌醇(PI)分子和包含葡萄糖胺,3个甘露糖和乙醇胺磷酸酯的聚糖核心组成。GPI锚的生物合成涉及至少10个反应和20多种不同的蛋白质,包括PIG基因家族的各种成员。GPI锚定生物合成的第一步是将N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)从尿苷5-prime-diphospho-N-乙酰氨基葡萄糖(UDP-GlcNAc)转移到PI以产生GlcNAc-PI,这是由7个亚基酶复合物催化的其中包括PIGA,PIGC(601730),PIGH(600154),PIGP(605938),PIGQ(605754)),PIGY(610662)和DPM2(603564)。GPI锚定生物合成的中间步骤包括:将GlcNAc-PI脱N-乙酰化为GlcN-PI;从多羟基磷酸-甘露糖中依次添加3甘露糖,从磷脂酰乙醇胺中依次添加乙醇胺磷酸盐,以及修饰带有侧基的核在合成期间或之后,涉及PIGL(605947),PIGM(610273),PIGN(606097),PIGB(604122),PIGF(600153),PIGO(614730),PIGV(610274),PIGW(610275),和PIGX(610276)蛋白以及DPM1(603503),DPM3(605951),和MPDU1(604041)。在GPI锚生物合成的最后一步是GPI锚到新合成的前蛋白经由transamidase状涉及PIGK(反应的附着605087),猪(610271),PIGT(610272),和鼙鼓(608528),以及GPAA1(603048)。在此反应过程中,C端GPI附着信号被释放,GPI锚定的蛋白质通过分泌途径到达质膜,并驻留在脂质筏中(Brodsky,2008年综述)。
▼ 基因功能
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Miyata等人使用人和小鼠GPI锚定缺陷细胞系(1993年)表明PIGA参与了GlcNAc-PI的合成,GlcNAc-PI是GPI锚生物合成途径中的第一个中间体。
川越等(1994)发现小鼠Piga cDNA的转染弥补了Piga缺陷的鼠细胞系和PIGA缺陷的人细胞系的缺陷,表明小鼠和人蛋白的功能是保守的。
渡边等(1996)发现PIGA和PIGH(600154)蛋白形成蛋白复合物,并且是ER的GPI GlcNAc转移酶的亚基。他们表明,PIGA是具有小的腔结构域和大的胞质结构域的ER跨膜蛋白。内腔结构域包含将蛋白质靶向粗ER的信息,而胞质结构域与细菌GlcNAc转移酶RfaK具有同源性。渡边等(1996年)得出结论,GPI锚合成的第一步发生在ER膜的细胞质侧。
使用免疫沉淀实验,渡边等(1998)证明PIGQ(605754)与PIGA,PIGC(601730)和PIGH 特别地关联,并且所有4种蛋白质在体外形成具有GPI-GlcNAc转移酶(GPI-GnT)活性的复合物。
▼ 分子遗传学
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阵发性夜间血红蛋白尿
阵发性夜间血红蛋白尿(PNH;300818)是一种获得性造血疾病,其特征在于异常的血细胞种群,其中GPI锚的生物合成不足。GPI锚定的补体抑制剂的表面表达不足会导致补体介导的溶血。上田等(Takahashi等人,1992年)(1992年)从2名PNH患者中建立了受影响的B淋巴细胞细胞系(1993)证明了GPI锚定生物合成的早期步骤在这些细胞中是缺乏的。通过体细胞杂交与缺乏GPI的突变细胞系进行的互补分析表明,这些PNH细胞系属于互补类A,已知它不合成GlcNAc-PI。武田等(1993)发现将PIGA cDNA转染到受影响的B淋巴母细胞系中可恢复其GPI锚定蛋白的表面表达。进一步的分析表明,在一名患者建立的细胞系中,PIGA转录物缺失或很少,但在另一名患者建立的细胞系中,在5个主要剪接位点(311770.0001)胸腺嘧啶的缺失与PIGA外显子的缺失位于紧邻异常剪接供体位点5个引物的位置。由于PIGA基因定位于Xp22.1染色体,并且所研究的患者中有1位是女性,因此Takeda等人(2005年)(1993)得出的结论是,突变的PIGA基因必须位于活性X染色体上。从其他5名PNH患者中建立的受影响细胞系显示属于A组互补组,表明大多数(即使不是全部)PNH患者的靶基因也相同。这可以解释在给定的淋巴母细胞系中,在活跃的X染色体上具有突变基因的半合子雄性和雌性中,显性缺乏的行为。
Rosse(1993)指出,所有PNH病例似乎都在该基因中有缺陷,但是在所有情况下,致病突变都是唯一的。PIGA的许多不同突变可能导致PNH可能不足为奇,因为它们以体细胞突变的形式出现。Rosse(1993)认为,导致这种生物合成途径缺陷的种系突变是致命的。
贝斯勒等(1994)审查了证据表明PNH是由PIGA基因的体细胞突变引起的。他们证明了4例中的体细胞点突变,其中Takeda等报道了2种突变(1993),使已经证明PIG表型产生正常PIGA基因产物不存在的正式证据的数目达到6。
Miyata等人在15例PNH患者中有3例的粒细胞中(1994年)发现具有不同模式的PIGA转录本的大小异常,并且在1名患者中发现了非常低水平的PIGA转录本。尽管有11名患者的转录本大小正常,但转染分析表明每位患者的某些转录本均无功能。非功能性PIGA转录本的百分比与受影响的粒细胞的百分比相关(P =小于0.001)。序列分析表明2例患者发生体细胞突变:T缺失(311770.0001)和PI插入是所有PNH患者缺损的部位,鉴于PIGA仅是参与GPI合成的至少10个基因中的1个,这一事实非常显着。该基因在X染色体上的位置可能是负责任的:只有一个X染色体上的体细胞突变才是必需的,以便在雄性细胞中或在雌性细胞中产生该突变(如果它发生在活性X染色体上)。
萨沃亚等人(1996年)在3名意大利PNH患者中发现了PIGA基因的新突变。在每种情况下,突变都会导致PIGA蛋白的翻译提前终止。
Nafa等(1995)在12名PNH患者中发现了15种不同的体细胞突变。其中10个引起了移码。在3名患者中的每一个中,鉴定出2个孤立的突变。G6PD突变实际上是导致单个氨基酸替换的所有单个碱基对变化,而大多数PIGA突变是导致移码的插入缺失突变。作者指出,无效突变的优势可能反映了这样一个事实,即完全不存在GPI连接蛋白为受影响的细胞提供了相对存活或生长的优势,这比仅部分缺失GPI连接蛋白的优势更大。
Nafa等(1998)描述了28个以前未报告的突变。他们证实,体细胞突变分布在整个PIGA基因的整个编码区域,并且大多数移码突变都会产生无功能的PIGA蛋白。另外,他们发现PIGA基因的1个总缺失和2个短核苷酸重复(参见311770.0010)。尽管突变遍及整个编码区,但他们发现外显子2中的错义突变比其他外显子更多。
Luzzatto和Bessler(1996)和Luzzatto等(1997)回顾了PNH的主题,并且对在这种疾病患者中发现的PIGA基因中的100多个体细胞突变进行了调查。
尽管PNH的许多临床表现(例如溶血性贫血)可以用CD59(107271)和CD55(125240)等GPI锚定的补体调节蛋白的缺乏来解释,但目前尚不清楚PNH克隆细胞为何支配着造血作用,为什么它们很容易演变成急性白血病。Brodsky等(1997)发现PIGA突变通过使细胞对凋亡死亡具有相对抗性而赋予生存优势。当置于无血清培养基中时,粒细胞和受影响的CD34(+)(142230)来自PNH患者的细胞比正常细胞存活的时间更长。PNH细胞还对电离辐射诱导的凋亡具有相对抗性。PNH细胞系中正常PIGA基因的替换逆转了细胞对凋亡的抗性。Brodsky等(1997)推测凋亡抑制可能是PNH细胞保持优于正常祖细胞生长优势的主要机制,并且可能在该疾病转化为更具侵略性的血液疾病中发挥作用。这项工作还表明,GPI锚在调节细胞凋亡中很重要。
PNH与获得性再生障碍性贫血(AAA)之间的临床关联,以及与AAA中一样,PNH患者的造血祖细胞减少的观察结果,可被认为是常见的致病过程。有强有力的证据表明,AAA是一种自身免疫性疾病,就AAA而言,通过免疫抑制可以成功治疗PNH中的骨髓衰竭。因此,自身免疫也可能在PNH中起作用。具体而言,已经假设对正常干细胞的自身免疫攻击靶向GPI连接分子,因此优先保留了PNH干细胞,因此在这种异常环境中具有生长或生存优势(或两者兼有)。使用粒细胞的流式细胞仪分析,Araten等人(1999年)在9例正常个体中,他们发现了具有PNH表型(缺乏通过GPI锚与膜连接的蛋白质的表达)的细胞,其平均频率为每百万人22个。通过流分选收集这些稀有细胞,并通过巢式PCR扩增PIGA基因的外显子2和6。作者确定了6例PIGA突变。还发现PNH红细胞的频率为百万分之八。因此,具有PIGA突变的小克隆通常存在于正常个体中,清楚地表明PIGA基因突变不足以发展PNH。因为PIGA编码了表达大量表面蛋白所必需的酶,所以PIGA基因为研究造血细胞的体细胞突变提供了一个高度敏感的系统。在证明中添加的注释中,Araten等人(1999年)报道了在一名因血色素沉着病而被静脉切开的61岁男子中发现try98-to-ter突变(311770.0002)。这在相隔8周的样本中得到了证实。据报道在PNH患者中有相同的突变(Savoia等,1996)。因此,在一个人中引起PNH的相同PIGA突变并未在另一个人中引起PNH。
Hu等(2005年)证实了这一发现,即PIGA基因的突变在正常的造血过程中相对普遍。然而,他们证明了这些突变发生在分化的祖细胞而不是造血干细胞中。
多发性先天性异常-低钾-癫痫综合征2
通过对具有多个先天性异常-低钾-癫痫综合征2(MCAHS2; 300868)的家庭的X染色体进行外显子测序,Johnston等(2012)在PIGA基因中鉴定出种系突变(R412X; 311770.0011)。两名受影响的男孩携带了该突变,而两名专性雌性携带者对该突变是杂合的。两种雌性携带者均显示100%偏斜X灭活。在PIGA空细胞系中进行的体外功能表达研究表明,R412X突变蛋白保留了一些残留的活性,并部分还原了GPI锚定的蛋白,这表明它不是无效的等位基因。这些发现表明,GPI锚对于正常发育,特别是中枢神经系统的正常发育很重要。两名患者均无溶血性贫血或临床血红蛋白尿。
Belet等人在患有MCAHS2的男性患者中表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014年)确定了PIGA基因中的半合子截断突变(311770.0012)。通过X-外显子组测序发现并经Sanger测序证实的突变,在4个健康的男性家庭成员中均未发现,并存在于先证者未受影响的母亲,未受影响的祖母和母亲的姨妈中。
加藤等人在来自日本四个无关家庭的MCAHS2的5个男孩中表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014)确定了PIGA基因半合子突变(参见,例如,311770.0011 ; 311770.0013 - 311770.0015)。通过全外显子组测序发现了突变。体外功能表达研究表明,PIGA活性会发生可变的丧失,表型的严重性与残留酶活性的程度之间存在相关性。
Swoboda等人在来自一个大家族的2名受影响男性中,带有一个MCAHS2变异体(2014)在PIGA基因(Leu110del; 311770.0016)中鉴定了一个半合框架内3-bp缺失。该突变通过外显子组测序发现,并通过Sanger测序证实,与该家族的疾病分离。对先证者的粒细胞进行流式细胞术分析表明,某些GPI锚定蛋白的细胞表面水平降低,尽管红细胞上CD59(107271)表达正常,这表明该突变蛋白具有某些残留活性。
van der Crabben等人在一个患有MCAHS2的男孩中(2014年)确定了PIGA基因的半合子突变(311770.0017)。
▼ 动物模型
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尽管体细胞PIGA突变是造成PNH患者GPI锚定蛋白缺乏的原因,但尚未描述GPI锚定遗传性的遗传形式。小鼠胚胎干(CES)细胞中的Piga基因失活,然后进行胚泡注射,与存活动物的早期胚胎致死率高和嵌合率低有关。从未获得过突变的Piga基因杂合的雌性小鼠。为了研究非功能性Piga基因的后果并解决母本遗传的Piga突变的问题,Keller等人(英文)(Sauer and Henderson,1988)(1999)用Cre / loxP控制的DNA重组产生了携带Piga突变的小鼠。。通过直接将Piga基因失活靶向植入前的雌性胚胎,可获得Piga基因重组的高效率。由于X失活,新生雌性小鼠呈马赛克状,表达或缺乏GPI连接蛋白的细胞。为了评估PIGA在不同器官中的重要性,Keller等(1999年)研究了表达或缺乏GPI连接蛋白的细胞的相对分布。镶嵌小鼠的分析表明,在心脏,肺,肾脏,脑和肝脏中,主要有野生型Piga活跃,这表明这些组织需要GPI连接的蛋白质。显着的例外是脾脏,胸腺和红细胞,它们具有几乎相同数量的表达野生型或重组等位基因的细胞,这表明与GPI连接的蛋白质对于这些组织的衍生并非必需。PIGA(-)细胞没有生长优势,提示阵发性夜间血红蛋白尿患者的克隆优势还需要其他因素。
事实,凯勒等(1999)能够获得几乎所有细胞都携带突变的Piga基因的雌性小鼠,这引发了一个有趣的问题,即是否存在可遗传的阵发性夜间血红蛋白尿。由于X失活并随后进行细胞选择,因此具有高Piga基因重组水平的雌性小鼠存活下来。雌雄比例为1.5的偏倚表明,由于PIGA(+)细胞的相对生长优势无法挽救的高度重组动物的胎儿浪费。预期遗传的Piga突变将遵循男性致死,女性主导的遗传模式,女性中表型的变化取决于表达突变Piga基因的细胞的比例。凯勒等(1999年)发现母本遗传的Piga突变具有胚胎致死性。在正常的胚胎中,X染色体失活是随机发生的。相反,在滋养外胚层和植入胚的原始内胚层中,父系来源的X染色体优先失活。因此,可以想象PIGA在这些组织中必不可少。
凯勒等人的实验(1999)没有排除偶发性突变的可能性,如果在早期胚胎发生期间发生,可能几乎只在雌性中发现,因此模仿了X连锁显性疾病,其在雄性中具有产前致死性,在雌性中具有可变的表型。实际上,绪方等人(1998年)报道了一个女婴镶嵌图,显示在Xp22内的一个间隙缺失,该缺失跨越了负责微眼病的线性皮肤缺陷基因(MLS; 309801)和PIGA基因的关键区域,这是通过微卫星分析确定的。
▼ 等位基因变异体(17个示例):
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.0001阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,1-BP DEL,T,IVSDS,SOMATIC
武田等人在患有阵发性夜间血红蛋白尿的女性患者(SS)的细胞中(300818)(1993)证明了PIGA mRNA的982至1188位的207bp的缺失。预测该缺失将导致从484个氨基酸蛋白的中间缺失69个氨基酸残基的异常蛋白。在B淋巴细胞系和多形核白细胞中也发现了相同的缺陷,这表明受影响的细胞主要来自外周血造血干细胞的克隆,这些细胞主要在外周血中。武田等(1993) 进一步证明了207bp的缺失对应于单个外显子,而外显子的跳跃是由于跳跃的外显子后内含子的5个主要剪接位点的1bp(T)缺失所致。
.0002阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,TYR98TER,SOMATIC
Savoia等在一名患有阵发性夜间血红蛋白尿的意大利患者(300818)中进行了研究(1996年)在PIGA基因第2外显子的第294位核苷酸处发现了C-A转换,导致tyr98-ter突变。
Araten等人在一名因血色素沉着症而被静脉切开术的61岁男子中(1999)确定了相同的突变。因此,在一个人中引起PNH的相同PIGA突变并未在另一个人中引起PNH。这被认为是“ PNH双重发病机制”的有力支持(Luzzatto和Bessler,1996)。尽管PIGA基因突变对于PNH的发展可能是必需的,但还不够。
.0003阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,1-BP INS,460A,SOMATIC
Savoia等人在一名患有阵发性夜间血红蛋白尿的意大利患者中(1996)证明了在PIGA基因的核苷酸460(460insA)处插入A,产生了新的阅读框,该阅读框由下游的终止密码子8个密码子终止。
.0004阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,1-BP DEL,1114C,SOMATIC
Savoia等在一名患有阵发性夜间血红蛋白尿的意大利患者(300818)中进行了研究(1996)证明在核苷酸1114-1115(1114delC)的2个胞嘧啶中有1个缺失,引起移码,导致下游9个密码子的终止信号。
.0005阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,GLN55TER,SOMATIC
在使用抗胸腺细胞球蛋白和环孢菌素治疗严重再生障碍性贫血后,四分之一的患者出现阵发性夜间血红蛋白尿(300818),Nagarajan等(1995年)观察到PIGA基因核苷酸163的C到T转换,将密码子55从gln改变为TGA(终止)。
.0006阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,2-BP INS,334GT,SOMATIC
Ware等在患有阵发性夜间血红蛋白尿的患者中(300818)(1994)确定在PIGA基因的334位核苷酸上插入了2 bp(GT),导致在370位核苷酸上出现了提前终止密码子(TGA)。该患者的红细胞和粒细胞仅是III型细胞,表明已完成糖基磷脂酰肌醇连接蛋白的表面表达不足,导致功能完全丧失。
.0007阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,1-BP DEL,516C,SOMATIC
Ware等在患有阵发性夜间血红蛋白尿的患者中(300818)(1994年)在PIGA基因的516位核苷酸处鉴定到一个1 bp的缺失(C),导致在598位核苷酸处出现了一个提前终止密码子(TAA)。该患者的红细胞和粒细胞仅属于III型细胞,表明其完整糖基磷脂酰肌醇连接蛋白的表面表达不足,导致功能完全丧失。
.0008阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,2-BP DEL,1408CT,SOMATIC
Ware等在患有阵发性夜间血红蛋白尿的患者中(300818)(1994)发现PIGA基因的核苷酸位置1408的2bp(CT)缺失导致核苷酸位置1438的早终止密码子(TGA)。该患者的红细胞和粒细胞仅是III型细胞,表明已完全糖基磷脂酰肌醇连接蛋白的表面表达缺乏。
.0009阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,IVS5DS,GA,+ 1,SOMATIC
Maugard等(1997)指出,在儿童和青少年中仅描述了少数阵发性夜间血红蛋白尿(300818)。他们报告了一名在再生障碍性贫血随访期间12岁时被诊断为PNH的男性病例,该病最初被诊断为8.5,并接受环孢菌素和生长因子治疗。Maugard等人使用蛋白质截断测试扫描从血液单核细胞反转录和扩增的PIGA mRNA的截短突变(1997)发现一个供体剪接位点突变IVS5 + 1G-A,先前已在日本人和泰国人中患有PNH。3名来自不同种族的不相关患者的复发提示该位点尽管不位于CpG型高变序列中,但可能代表突变热点。作者指出,扫描PIGA mRNA的突变而不是基因组DNA是有利的,因为它避免了在12q21时从PIGA假基因中扩增出序列。
.0010阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA,2-BP INS / 32-BP DUP,SOMATIC
Nafa等(1998年)报道了对首例阵发性夜间血红蛋白尿患者进行治疗(1973 年)的详细纵向研究(300818)同基因骨髓移植。该患者为男性,在BMT时年满19岁。骨髓来源于单卵双生子。该患者随后在1983年因PNH复发,并且在报告时仍患有PNH。在1990年代对PIGA基因的分析显示,外显子6插入重复,导致移码。突变是在位置1355插入2个腺嘌呤,然后重复前面的32个核苷酸(1324-1355)。这在密码子452处引入了移码,并导致截短的PIGA蛋白只有462个氨基酸。从BMT之前获得的骨髓切片中PCR扩增出PIGA外显子6的结果表明,这种重复不存在。相反,Nafa等(1998)在外显子2和6中发现了多个单个碱基对取代。因此,该患者中PNH的复发并不是由于原始克隆的持久性所致。相反,它与新克隆的出现有关。这些发现支持了骨髓环境可能产生有利于PNH克隆扩增的选择性条件的观点。在档案材料中发现的变化包括外显子2中的211A-G过渡,导致thr71-ala取代,外显子2中的251C-T过渡,导致thr84-ile取代。前一个变化存在于50%的克隆中,而后一个变化存在于28%的克隆中作为第二个突变,这表明后一个突变出现在属于具有前一个突变的克隆的细胞中。外显子2的第三个突变是16G-T颠倒,引起gly6-to-ter取代,存在于14%的克隆中。与复发后一样,在PNH中发现多个突变克隆并不罕见。
.0011多发性先天性畸形-低渗症-发作综合征2
PIGA,ARG412TER
通过对具有多个先天性异常-低钾-癫痫综合征2(MCAHS2; 300868)的家庭的X染色体进行外显子测序,Johnston等(2012年)在PIGA基因的最后一个外显子中发现了一个1234C-T过渡,导致arg412-to-ter(R412X)取代,并截断了最终的C端109个氨基酸。在多个大型对照集中未发现该突变。在PIGA空细胞系中进行的体外功能性表达研究表明,R412X突变蛋白保留了一些残留的活性,并部分还原了GPI锚定的蛋白,这表明它不是无效的等位基因。这些发现表明,GPI锚对于正常发育,特别是中枢神经系统的正常发育很重要。
加藤等(2014年)确定了一个患有MCAHS2的6岁日本男孩的R412X突变为早期婴儿癫痫性脑病。他患有严重的残疾,肌阵挛和四肢瘫痪。体外功能表达研究表明,突变蛋白可以部分恢复PIGA-null细胞中GPI锚定的蛋白表达,这表明通过阅读终止密码子可以生成少量的全长蛋白。
Fauth等(2016)在来自3个无关家庭的MCAHS2的4名受影响男性中鉴定出半合R412X突变(c.1234C-T,NM_002641.3)。Terespolsky等人报道了其中一个家庭(1995年),最初被归类为2型辛普森-戈拉比-贝梅尔综合征(SGBS2; 300209)。
.0012多发性先天性畸形-低渗-发作综合征2
PIGA,1-BP DUP,76吨
Belet等在一名患有MCAHS2(300868)的24岁男性表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014年)在PIGA基因第2外显子中鉴定出半合1 bp重复(c.76dupT),导致移码和过早终止(Tyr26LeufsTer3)。该家族先前由Claes等报道(1997)患有西方综合症。该突变是通过X外显子组测序发现并通过Sanger测序确认的,与家族中的疾病隔离,在1000基因组计划,dbSNP(内部版本135)或外显子组变异服务器数据库或内部控制数据库。由于产生缺少外显子2的正常较短的PIGA同工型,因此患者细胞显示了正常的PIGA表达。 PIGA空细胞系中的CD59。Belet等(2014年)表明,该突变是一种亚型,可以挽救男性的致死性,但不能补偿MCAHS2表型。
.0013多种先天性畸形-低渗-发作综合征2
PIGA,ARG77LEU
Kato等人在2名患有MCAHS2的日本兄弟中(300868)表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014年)在PIGA基因的第2外显子中鉴定出半合子c.230G-T转化,在高度保守的残基上导致arg77-leu(R77L)取代。通过全外显子组测序发现的突变,未在Exome Variant Server数据库或573个内部对照外显子组中找到。体外功能表达研究表明,该突变蛋白可以部分恢复PIGA空细胞中GPI锚定的蛋白表达。这些患者的严重表型比其他具有PIGA突变的患者略低(参见,例如311770.0011和311770.0014),这与R77L蛋白的更多残留PIGA酶活性有关。
.0014多发性先天性畸形-低渗症-发作综合征2
PIGA,ILE206PHE
Kato等人在一名患有MCAHS2(300868)的日本男孩表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014年)在PIGA基因第2外显子中鉴定出半合子c.6161A-T转化,导致在高度保守的残基处发生ile206-phe(I206F)取代。通过全外显子组测序发现的突变,未在Exome Variant Server数据库或573个内部对照外显子组中找到。体外功能表达研究表明,该突变蛋白可以部分恢复PIGA空细胞中GPI锚定的蛋白表达。
.0015多发性先天性异常-低血压-发作综合征2
PIGA,ARG119TRP
在一个15个月大的日本男孩中,MCAHS2(300868)表现为早期婴儿癫痫性脑病(2014年)确定了PIGA基因第2外显子的半合子c.355C-T过渡,导致在高度保守的残基处arg119-trp(R119W)取代。通过全外显子组测序发现的突变,未在Exome Variant Server数据库或573个内部对照外显子组中找到。
.0016多发性先天性畸形-低渗-发作综合征2
PIGA,3-BP DEL,328CTT
Swoboda等人在2名患有MCAHS2的受影响男性中(300868)(2014)在PIGA基因中鉴定了一个半合子框架内3 bp缺失(c.328_330delCTT),导致了一个保守残基(leu110del)的缺失。该突变通过外显子组测序发现,并通过Sanger测序确认,与家族中的疾病隔离开来,并且在1000 Genomes Project或Exome Variant Server数据库中不存在。先证者的粒细胞的流式细胞仪分析显示,某些GPI锚定蛋白的细胞表面水平降低,尽管CD59(107271)在红细胞上的表达是正常的,表明该突变蛋白具有一些残留活性。除神经系统特征外,患者还有皮肤异常和全身铁超负荷的证据。
.0017多发性先天性畸形-低渗-发作综合征2
PIGA,PRO93LEU
van der Crabben等人在一个患有MCAHS2的男孩中(300868)(2014年)确定了PIGA基因中的半合子c.278C-T过渡,导致高度保守的GPI锚定的生物合成结构域区域中存在pro93-leu(P93L)取代。该突变是通过X外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的,但在dbSNP(内部版本137)或Exome Variant Server数据库或100个内部对照外显子组中均未发现。母亲和祖母是未受影响的携带者,母亲表现出带有突变的X染色体100%倾斜。未对该变体进行功能研究。