概述
临床特征.
MBD5 单倍剂量不足 是一种神经发育的疾病,临床表现为发育迟缓/智力障碍(ID),严重的语言功能障碍,癫痫,睡眠障碍,以及异常行为。多数患病儿童完全缺乏语言功能或者只能发单个字节,短语,或者短句。癫痫的发生率为80%;一般2岁左右起病。睡眠障碍发生率80%,可导致白天过度嗜睡。异常行为包括孤独症样行为(80%)和自我伤害和攻击行为(60%)。
诊断/检测.
MBD5 单倍剂量不足 的诊断最常见是通过对先证者 建立以下分子遗传学检测之一进行鉴定:
- MBD5基因的 杂合的 致病性变异 (~5%).
不常见的情况涉及包括MBD5基因的2q23.1区域平衡性复杂 染色体染色体重排导致。
管理.
临床症状的治疗:建议采用多学科参与的方法,涉及临床遗传学,神经病学,儿童发育,行为治疗,营养/喂养,言语和语言治疗以及职业和物理治疗方面的专家。早期干预计划对于婴幼儿以及个性化的教育计划对于学龄儿童都是有益的。应尽早介入言语治疗(包括非语言交流方法)。癫痫发作,行为问题和睡眠障碍以常规方式治疗。
监测:定期进行神经发育和行为评估,以协助管理认知和行为的问题.
遗传咨询.
MBD5 单倍剂量不足以 常染色体显性遗传方式遗传。 特别是新发( de novo )的 2q23.1 区域 缺失突变; 某些情况下,MBD5基因的致病性缺失或MBD5基因变异可遗传自轻度 受累的的亲本. 涉及2q23.1区域的染色体 不平衡很少发生亲子间传递。一旦在受累的家庭成员中发现导致MBD5单倍剂量不足的遗传变异,就可以进行妊娠高风险产前检测以及植入前遗传诊断。
诊断
提示性发现
MBD5 单倍剂量不足,作为一种神经发育疾病,个体有以下可疑症状:[Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014, Mullegama & Elsea 2016]:
神经方面
- 智力障碍(ID),通常为中度至重度
- 运动发育迟缓
- 严重言语功能障碍
- 癫痫
- 睡眠障碍
- 肌张力低下
- 喂养困难,通常与肌张力减退有关
行为方面
- 注意力短暂
- 类似孤独症的行为,包括注视缺陷,注意力不集中和重复行为
- 自伤和/或攻击性行为
建立诊断:
先证者 MBD5 单倍剂量不足诊断最常见通过对先证者建立以下分子遗传检测之一进行鉴定: (见 Table 1):
分子遗传检测方法可以包括 基因组范围的检测 (染色体芯片分析 [CMA] 或更全面的基因组范围检测)和 基因-靶向检测(多基因检测包或单基因检测)的联合应用。
基因靶向检测包需要临床医生预先获知可能参与致病的基因,而基因组的范围的检测不需要。由于很多遗传性疾病都有智力障碍,癫痫和异常行为的表型,因此大多数患有MBD5 单倍剂量不足的儿童是通过建议的检测(染色体微阵列分析CMA和/或多基因检测包)或可考虑的检测(更全面的基因组测序技术)来诊断。
建议的首选检测方法
染色体微阵列分析(CMA)应该是首选的检测方法,因为大约90%的MBD5 单倍剂量不足是由大片段的,非复发性缺失引起的,而MBD5基因的序列分析无法检测到这种缺失。
注意: 该区域内发现的显著较大或较小的缺失,受累个体表型 可能在临床上是与MBD5 单倍剂量不足 的症状有区别的。(参见遗传相关性疾病 Genetically Related Disorders).
建议的次选检测方法 多基因检测包:
还可以考虑包括MBD5和其他感兴趣基因(参见鉴别诊断)的多基因检测包。注意:(1)多基因检测包中包含的基因和每个基因的检测敏感性在不同的实验室间和时间维度上是有差异的。(2)多基因检测包中包含的一些基因可能引起表型与本条GeneReview中讨论的症状无关;因此,临床医生需要确定哪个多基因检测包提供了有效的方案,以最合理的成本鉴定病症的遗传原因,同时限制了对不能解释指定表型的基因致病变异的鉴定。 (3)多基因检测包使用的方法可包括序列分析, ,缺失/重复分析(deletion/duplication analysis)和/或其他基于非测序检测的方法。有关多基因检测包的介绍,请单击此处表型靶向检测 (这个翻译错误但我改不过来)。
更全面的基因组的 检测:如果 表型不足以支持基因靶向检测,则可以考虑更全面的基因组检测(如果可能),这包括全外显子组测序 (WES) 或 全基因组测序 (WGS) 。更全面的基因组检测的介绍,请单击此处here.
注意:如果靶向基因的缺失/重复分析阴性 deletion/duplication analysis* (未发现 致病性变异 ),可以考虑单基因检测(MBD5基因的序列分析),前提是临床上具有高度提示MBD5 单倍剂量不足的特征。但是,由于许多遗传疾病在智力障碍,癫痫和异常行为方面的特征重叠,多基因检测包或or 全外显子组测序 测序通常代替单基因检测。
*靶向基因的缺失/重复分析deletion/duplication analysis 应包括外显子 1的评估, 因为尽管非编码的,但仅包括外显子1的缺失可以导致MBD5 单倍剂量不足。
Table 1.
MBD5单倍剂量不足所应用的分子遗传检测:
基因 1 | 检测方法 | 采用这种方法可以检测到携带致病突变2 的先证者的比率 |
---|---|---|
MBD5 | CMA 3 | ~90% |
靶向基因缺失/重复分析 deletion/duplication analysis 4 | ~5% | |
序列分析 5 | ~5% |
- 1.
参见Table A. 染色体 位点和蛋白质的基因和数据库Genes and Databases。
- 2.
参见 Molecular Genetics ,MBD5 基因中检测到的等位基因变异的信息,.
- 3.
- 4.
靶向基因缺失/重复分析 deletion/duplication analysis检测到基因内缺失或重复,可以使用定量PCR quantitative PCR,长片段PCR,多重连接依赖性探针扩增(MLPA)和靶向基因-设计的微阵列芯片等技术检测单个外显子缺失或重复。
- 5.
临床特征
临床描述
MBD5 单倍剂量不足 是一种神经发育的疾病,临床表现为发育迟缓/智力障碍(ID),严重的语言功能障碍,癫痫,睡眠障碍,以及孤独症样的异常行为。 [Jaillard et al 2009, van Bon et al 2010, Talkowski et al 2011, Noh & Graham 2012].
发育迟缓 单倍剂量不足 的儿童出生后第一年内都会出现发育迟缓,包括粗大和精细运动发育,同时接受性和表达性语言发展以及社交技能获得性方面发育延迟。但儿童通常能获得新技能,没有精神运动退化的证据。超过70%的MBD5单倍剂量不足患病儿童运动协调性差和广泛性/共济失调的步态。走路的平均年龄为两到三岁。 [van Bon et al 2010, Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
语言发育严重受损 [van Bon et al 2010]。多数报道受累儿童缺乏言语能力 [Talkowski et al 2011] 或者有单个字或短语(2-3字) [Bonnet et al 2013] 或者句子(2-6个字) [Hodge et al 2014].
癫痫 超过80%的MBD5单倍剂量不足患病儿童患有癫痫 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
癫痫发作通常发生在2岁左右。 [Jaillard et al 2009, van Bon et al 2010, Williams et al 2010, Chung et al 2011, Talkowski et al 2011, Motobayashi et al 2012, Noh & Graham 2012, Bonnet et al 2013, Shichiji et al 2013, Hodge et al 2014].
癫痫发作类型尚未得到很好描述,每个患病个体中仅观察到一种癫痫发作类型。癫痫发作类型包括失神发作术和全身性强直 - 阵挛性,失张力,睡眠相关和惊恐诱发的失张力发作 [Jaillard et al 2009, van Bon et al 2010, Williams et al 2010, Chung et al 2011, Talkowski et al 2011, Motobayashi et al 2012, Noh & Graham 2012, Bonnet et al 2013, Hodge et al 2014].
有少数病例做了脑电图研究(EEG),EEG模式是非特异性的; 然而,少数有报道有局灶性尖峰和尖峰波复合物 [van Bon et al 2010, Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
睡眠障碍 超过80%的 受累的 儿童有睡眠障碍,表现为经常夜间醒来,睡眠早期明显夜惊,以及早醒 [Jaillard et al 2009, van Bon et al 2010, Williams et al 2010, Chung et al 2011, Talkowski et al 2011, Noh & Graham 2012, Bonnet et al 2013, Hodge et al 2014, Mullegama et al 2014]。
许多人表现为白天嗜睡 [Mullegama et al 2015b].
异常行为 在 MBD5 单倍剂量不足 患病儿童观察到的以及综合征性孤独症的其他形式的异常行为包括如下: [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014]
- 多于60%的受累个体有自伤和攻击行为。
- 大约9%的受累个体观察到其他行为包括焦虑,多动,不适当的快乐行为和社交退缩。
其他发现 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014]
- 喂食困难和便秘可能与肌张力减退有关,见于超过90%的受累个体中。
- 骨骼畸形 (报道有65个MBD5 单倍剂量不足患病儿童有骨骼畸形)包括小手小脚(约75%),第五手指弯曲变形(约70%),短指(约41%),手和脚第五指短(40%),脚大拇趾间隙大(33%) [Talkowski et al 2011]
- 心脏畸形 (见于约 ~10%受累个体) 包括房间隔缺失,室间隔缺失以及肺动脉瓣狭窄。
基因型-表现型相关性
目前研究认为MBD5 单倍剂量不足是由于涉及MBD5基因大片段或微小缺失以及MBD5基因的致病突变导致的MBD5剂量减少引起的。. 尽管没有 基因型-表型 相关性可区分携带致病性突变的个体与携带涉及MBD5基因缺失的个体,但是携带包含多个基因的较大缺失的受累个体可能表现出更严重的表型。.
外显率
所有携带一个 de novoMBD5 等位基因失活个体都表现MBD5 单倍剂量不足 的临床特征; de novo inactivation of one MBD5 等位基因; 然而,临床表现呈现表型异质性和 可变的表现度。
在某些情况下,先证者的MBD5变异是以 常染色体显性遗传 方式遗传自轻度受累的 的父母,这类变异是MBD5 缺失或 重复 或 错义 变异:表明相关临床症状的 外显率 和/或 可变的表现度 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
命名法
首次发现MBD5 单倍剂量不足 是利用 比较基因组杂交 (array-CGH)在智力障碍(ID)和“类似Angelman综合征”的个体中发现2q23.1区域的复发性缺失 [Jaillard et al 2009].
最初被称为2q23.1 缺失综合征; 后来发现2q23.1区域重叠更小的缺失也表现相同的临床症状,说明MBD5单倍剂量不足 是这类疾病的致病原因。 此外,随后发现MBD5基因 杂合的 致病变异也支持使用MBD5单倍剂量不足这个术语 2q23.1 缺失综合征; 此外,随后发现MBD5基因杂合致病变异也支持使用MBD5单倍剂量不足这个术语。
发生率
MBD5 单倍剂量不足 的患病率尚不清楚。因为许多具有MBD5单倍剂量不足的个体可能未被诊断,所以患病率可能高于迄今观察到的。
据报道在孤独症谱系障碍的4808个个体(来自3个人群队列)中发现约1%是MBD5 单倍剂量不足 ,其中评估了包含MBD5的CNVs和MBD5的基因变异,发现这些变异在对照中不存在 [Talkowski et al 2011]。
MBD5 单倍剂量不足 是世界范围内发生的,存在于所有种族群体中。
遗传先关疾病
目前除了GeneReview中讨论的表型,没有其他表型与涉及MBD5的2q23.1 缺失或MBD5 杂合的 致病性变异相关。 .
迄今已在23个人中描述了涉及MBD5的非复发性重复[Mullegama et al 2014]。临床表型 与MBD5 单倍剂量不足相似但可能不那么严重,包括轻度畸形特征,智力障碍,发育迟缓,运动迟缓,严重语言障碍,婴儿张力减退,睡眠障碍,行为问题和孤独症样特征。
鉴别诊断
MBD5 单倍剂量不足的鉴别诊断是比较宽泛的,这是由于谱系障碍的可变性以及在 受累的 个体中存在相对常见的异常表型导致的(例如,发育迟缓,学习障碍,神经精神病症)。MBD5 单倍剂量不足的所有临床表现也可见于患有其他 基因组的 疾病的个体。
已经在MBD5 单倍剂量不足 和其他神经发育综合征之间观察到表型特征的显着相似性。在MBD5单倍剂量不足的鉴别诊断中需要考虑的特定疾病包括:
- Smith-Magenis syndrome (SMS)
- Angelman syndrome (AS)
- Koolen-De Vries syndrome link KANSL1-related intellectual disability syndrome
临床管理
初步诊断后评估
为了确定被诊断患有 MBD5 单倍剂量不足的个体的疾病程度和个性医疗需求,建议进行以下评估:
- 体质和神经系统检查
- 发育评估,包括物理治疗师和/或职业治疗师的评估
- 语音评估包括喂养评估和营养咨询
- 听力评估(作为语言发育延迟儿童常规评估的一部分)
- 脑电图(如果怀疑癫痫发作)
- 心脏评估
- 睡眠史
- 行为评估
- 咨询临床遗传学家和/或遗传咨询师
临床治疗
建议采用多学科方法来管理所确定的表型并处理具体问题。通常涉及以下领域的专家:临床遗传学,神经病学,儿童发育,行为治疗,营养/喂养,言语和语言治疗以及职业和物理治疗。
神经病学
- 受累婴儿受益于早期干预计划.
- 学龄期受累儿童受益于个性化的教育计划.
- 语言发育不良或缺失的高风险个体,早期引入非语言交流方法(例如手语和计算机辅助技术)的言语治疗是合适的
- 抗癫痫药物(AEDs)如丙戊酸盐,氯硝西泮,唑尼沙胺和clobazam似乎可有效降低癫痫发作的发生率 [Jaillard et al 2009, van Bon et al 2010, Williams et al 2010, Chung et al 2011, Talkowski et al 2011, Motobayashi et al 2012, Noh & Graham 2012, Bonnet et al 2013, Hodge et al 2014]. No information is available on response to specific AEDs.
行为
- 严重智力障碍和/或孤独症谱系障碍相关的行为问题的常规管理.
- 可以使用针对性睡眠健康方法(制定每日时间表)和使用常规药物如褪黑激素,可乐定和曲唑酮的组合方法来管理睡眠障碍 [Mullegama et al 2015b].
- 常规管理是避免便秘的必要条件(可能影响行为).
亲属的风险评估
为了遗传咨询的目的检测有风险亲属,请参阅 遗传咨询 。
正在评估的疗法
在 ClinicalTrials.gov 中可搜索有关各种疾病和病症的临床研究信息。
遗传咨询
遗传咨询是向个人和家庭提供有关遗传疾病的性质,遗传和影响的信息的过程,以帮助他们做出基于信息的医疗和个人决定。以下部分涉及遗传风险评估以及使用家族史和基因检测来阐明家庭成员的遗传状况。本部分并不是为了解决个人可能面临的所有个人,文化和种族问题,也不是为了替代遗传专业人士的咨询. —ED.
遗传方式
亲属的发病风险
先证者的父母
- 90%被诊断患有MBD5单倍剂量不足的患儿是由于de novo 2q23.1区域缺失。
- 一些被诊断患有MBD5 单倍剂量不足的个体遗传了有轻度受累的亲本包含MBD5的部分或全部缺失以及MBD5的致病变异。 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
- 为了准确评估再发风险, 建议通过分子遗传学检测对父母进行评估,以明确先证者中发现的遗传变异或2q23.1区域平衡易位的来源。
- 如果先证者中发现的遗传变异不能在父母任何一方的白细胞DNA中检测到,则可能该变异是de novo 致病性变异 或者父母的嵌合(需要把这种可能性传达给家庭)。
- 被诊断患有MBD5单倍剂量不足的一些个体的家族史可能看起来是阴性的,这是因为不能识别受累的家庭成员具有较温和表型 (i.e., 可变的表现度) 或外显率低的病症。因此,建议即使有阴性家族史,也许要通过先证者父母的分子遗传学检测来进一步确认 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014].
先证者的后代. 患有MBD5单倍剂量不足的个体的子代的有50%概率获得先证者的遗传变异。
其他家庭成员. 其他家庭成员的发病风险取决于先证者父母的遗传状况:如果父母有 2q23.1区域 缺失, MBD5缺失或MBD5 致病性变异, 他或她的家人可能有风险。
先证者同胞
先证者同胞的风险取决于先证者父母的遗传状况。 同胞的发病风险是不高的,因为 90% 被诊断患有MBD5 单倍剂量不足的个体是新发的de novo 2q23.1 区域缺失引起的。 如果父母之一具有 先证者携带的 2q23.1区域缺失, MBD5缺失或MBD5 致病性变异则继承遗传变异的每个同胞的发病风险为50%。已经有关于MBD5单倍剂量不足的多代家族的报道 [Talkowski et al 2011, Hodge et al 2014]. 如果父母中没有发现先证者携带的 2q23.1区域 缺失, MBD5缺失或 MBD5 致病性变异 identified in the 先证者,那么同胞的发病风险被认为略高于一般人群(<1%),因为理论上存在父母胚系嵌合.的可能性。相关的遗传咨询
家庭计划
DNA库是DNA的存储(通常从白细胞中提取),以备将来使用。 因为未来在检测方法和对基因,等位基因变异和疾病的理解可能会有所改善,所以建议考虑 受累的个体储存DNA。
产前检测和植入前遗传诊断
一旦家庭成员中发现了MBD5 单倍剂量不足受累的个体,由于MBD5单倍剂量不足的发生风险提高,建议孕期进行产前检测以及 植入前遗传诊断 。
医疗专业人员和家庭内部关于使用产前检测的观点可能存在差异,特别是如果考虑将检测用于终止妊娠而不是早期诊断。虽然大多数中心会考虑将产前检测的决定作为父母的选择,但对这些问题的讨论是需要的。
资源
GeneReviews工作人员为了这种疾病患者及其家人的利益,选择了以下疾病特异性和/或支持组织和/或登记处。GeneReviews不对这些组织提供的信息负责。有关筛选标准的信息,请单击此处 here.
- 2q23.1 Microdeletion Syndrome
- 2q23.org
- Chromosome Disorder Outreach (CDO)PO Box 724Boca Raton FL 33429-0724Phone: 561-395-4252 (Family Helpline)Email: info@chromodisorder.org
- Medline Plus
- Unique: The Rare Chromosome Disorder Support GroupG1 The StablesStation Road WestOxted Surrey RH8 9EEUnited KingdomPhone: +44 (0) 1883 723356Email: info@rarechromo.org; rarechromo@aol.com
分子遗传学检测
分子遗传学和OMIM表格的信息与其他GeneReview的不同: 包含了目前最新的信息. - ED.
Table A.
MBD5 单倍剂量不足: 基因和数据库
基因 | 染色体区域 | 蛋白质 | 位点特异性数据库 | HGMD |
---|---|---|---|---|
MBD5 | 2q23 | Methyl-CpG-binding domain protein 5 | MBD5 database | MBD5 |
Table B.
MBD5单倍剂量不足的OMIM 入口 (View All in OMIM)
在鉴定MBD5 作为参与 2q23.1 缺失综合征的 基因 之前,对MBD5知之甚少。
基因结构. MBD5 主要转录物( (NM_018328.4)含有15个外显子。外显子1-5是非编码的,后面是10个编码外显子。 翻译起始位点位于外显子 6中。有关基因 和蛋白质信息的详细摘要,请参见 Table A 。
次要异构体含有8个外显子(4个非编码,随后4个编码外显子),具有与主要转录物相同的翻译起始位点[Author, personal observation].
已经有报道新发的涉及非编码外显子的缺失变异。
致病性等位变异. 迄今已报道了一种无义( nonsense )和五种移码致病序列变异,与MBD5 单倍剂量不足 的机制一致。 所有致病序列变异都是新发的 (Table 2).
Table 2.
部分MBD5 致病变异
DNA 核酸变异 | 预测的蛋白质变异 | 参考序列 |
---|---|---|
c.150delT | p.Thr52HisfsTer31 | NM_018328 |
c.440C>G | p.Ser147Ter | |
c.890_891delTA | p.Ile297Thrfs | |
c.340_347delAAAAGCAT | p.Lys114GlyfsTer35 |
变异分类的注释:表中的变异由作者提供。GeneReviews 未对这些变异的分类做鉴定。
命名的注释: GeneReviews 依据HGVS(Human Genome Variation Society)标准命名法则 (varnomen
- .hgvs.org ). 有关术语的解释,请参见快速参考 Quick Reference。
正常 基因产物. MBD5 有两个 异型体, 1 (UniProtKB ID # Q9P267-1) 和 2 (UniProtKB ID # Q9P267-2) [Laget et al 2010].
异构体 1, 是较长的主要转录物,由外显子6-15编码的1448个氨基酸 [Laget et al 2010]. 该蛋白质具有两个保守结构域,甲基结合结构域 (MBD) 和脯氨酸 - 色氨酸 - 色氨酸 - 脯氨酸(PWWP)结构域,这两者都可以在染色质相关蛋白中发现。
异构体2 由外显子6-9编码, 由于保留 内含子 9 ,产生851个氨基酸的蛋白质,其不含PWWP 结构域.
异构体1和2具有共同的氨基酸1-841。在表达研究中,Laget等表明,虽然异构体1在所有组织中表达,但它在脑和睾丸中高度表达,而同种型2在所有组织中表达,它在脑和卵巢中高度表达 Laget et al [2010]。
MBD5属于 MBD蛋白家族,其包括MBD1-6和MeCp2(由MECP2编码,该基因 与Rett syndrome相关)。MBD 蛋白在调节基因转录中起关键作用。大多数MBD蛋白通过其MBD基序参与染色质重塑和介导基因沉默[Tao et al 2014]。与其他MBD5蛋白相比,MBD在结构域的前三分之一中 缺失 了9个氨基酸,在该结构域的最后三分之一中 插入 了6个氨基酸 [Laget et al 2010]。使用免疫细胞化学,Camarena等发现MBD5定位于细胞核的非异染色质区域,表明MBD5充当转录激活因子Camarena et al [2014] 。
除 MBD 结构域外,该蛋白还含有PWWP结构域(Pro-Trp-Trp-Pro基序),包含100-150氨基酸,这些氨基酸在参与细胞分裂,生长和分化的众多蛋白质中都含有。
异常 基因产物. 由一个MBD5等位基因 的 缺失或破坏导致的单倍剂量不足是MBD5 单倍剂量不足的原因。在使用来自各种MBD5缺失的人的淋巴母细胞样细胞系的表达研究中,Talkowski等发现与正常对照中的水平相比,MBD5 mRNA表达水平显着降低。 Talkowski et al [2011]
MBD5 单倍剂量不足导致其他孤独症相关基因的失调,包括UBE3A (Angelman syndrome), RAI1 (Smith-Magenis syndrome), TCF4 (Pitt-Hopkins syndrome), MEF2C (5q14.3 缺失综合征), 和 FMR1 (FMR1-related disorders) [Mullegama et al 2015a]。 利用Gene Mania和SFARI Gene等数据库进行的网络数据库分析显示了MBD5与几种孤独症谱系障碍相关基因之间的分子联系。任何这些基因的失调都会影响生物学通路,从而影响MBD5 单倍剂量不足患者睡眠,语言和癫痫发作表型的风险。MBD5是否直接或间接调节这些基因仍有待确定。
参考文献
文献引用
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- 27 October 2016 (bp) Review posted live
- 12 January 2016 (svm) Original submission