Mutationsanalyse der Exone 26 bis 52 des PKHD1-Gens bei der Autosomal Rezessiv erblichen Polyzystischen Nierenerkrankung (ARPKD)

Pegiazoglou, Ioannis; Zerres, Klaus

doi:HT015258408

Mutationsanalyse der Exone 26 bis 52 des PKHD1-Gens bei der Autosomal Rezessiv erblichen Polyzystischen Nierenerkrankung (ARPKD) = Mutation screening of exons 26 to 52 of PKHD1 gene in autosomal-recessive polycystic kidney disease (ARPKD)

Pegiazoglou, Ioannis (Author)

2007

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Ioannis Pegiazoglou

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2007

Umfang69 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Zerres, Klaus (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2007-05-16

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-19030
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/62383/files/Pegiazoglou_Ioannis.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Humangenetik (525000-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Mutation (Genormte SW) ; Gen (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; ARPKD (frei) ; PKHD1 (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die autosomal rezessive polyzystische Nierenerkrankung (ARPKD) ist eine meist schwer verlaufende hereditäre Nephropathie des Kindesalters, deren Häufigkeit in der Gesamtbevölkerung ca. 1: 20,000 beträgt. Der Genort für ARPKD (PKHD1-Genlokus) konnte im Jahre 1994 auf Chromosom 6 in der Region 6p21-cen kartiert werden. 2002 gelang es zwei unabhängigen Forschergruppen die Identifizierung des PKHD1-Gens. In der vorliegenden Arbeit wurden mittels SSCP-Analyse die Exone 26-52 des längsten kontinuierlichen offenen Leserahmens des PKHD1-Gens auf Mutationen bei 90 betroffenen Familien (148 betroffene Kinder) untersucht. Von 11 verschiedenen, als pathogen einzustufenden Mutationen, die nachgwiesen werden konnten, waren 9 Veränderungen in der Literatur zuvor nicht beschrieben; darunter befinden sich 2 Deletions- / Insertions-Mutationen und 7 Missense-Mutationen. Weiterhin konnten 18 verschiedene Polymorphismen nachgewiesen werden, von denen 14 in der Literatur zuvor nicht beschrieben waren. Anhand der Ergebnisse dieser Arbeit und zusammen mit den Ergebnissen weiterer durchgeführter Mutationsanalysen in den Exonen 2-25 und 53-67 (Bergmann et al., 2003) konnte eine Mutationsdetektionsrate von 61% erreicht werden (2 Mutationen konnten bei 40 Familien (45%), 1 Mutation bei 30 Familien (33%) und keine Mutation bei 20 Familien (22%) identifiziert werden). Ein wichtiger dieser Detektionsrate beeinflussender Faktor liegt in der für das Mutationsscreening angewandten Methode (SSCP-Analyse mit 4 Laufbedingungen), womit keine Deletionen gesamter Exone oder grosse genomische Umbauten erfasst werden. Bergmann et al. gelang 2005 die Identifizierung 3 grosser Deletionen mittels DHPLC und RT-PCR bei 3 verschiedenen Patienten (3). Ausserdem scheint der Einsatz von zwei kürzlich beschriebenen Techniken (MAPH und MLPA) bei der Detektion solcher mittelgrosser Umbauten vielversprechend zu sein. Die Analyse möglicher Genotyp-Phänotyp-Korrelationen zeigt, dass Missense-Mutationen signifikant häufiger mit einer moderateren Klinik von ARPKD assoziiert sind, während zu einem Kettenabbruch führende Mutationen eher bei Patienten mit schwerem klinischen Verlauf auftreten. Ferner ist nach den Analyseergebnissen das Vorliegen von zu Kettenabbruch führenden Mutationen auf beiden Allelen immer mit dem peri- / neonatalem Versterben des Patienten verbunden, während für das Überleben dieser kritischen Zeitperiode das Vorliegen mindestens einer Missense-Mutation notwendig ist. Die Identifizierung von PKHD1 als verantwortliches Gen für ARPKD erlaubt eine molekulargenetische Pränataldiagnostik in Form der direkten Mutationsanalyse auch bei Familien, welche die Voraussetzungen für eine Haplotypenanalyse nicht erfüllen. Allerdings erfordert der Einsatz der direkten PKHD1-Mutationsanalyse in der Pränataldiagnostik aufgrund der enormen Gengrösse und der daraus resultierenden Schwierigkeiten eine strenge Indikationsstellung.

Autosomal recessive polycystic kidney disease (ARPKD) is a severe inherited disorder with a proposed incidence of 1/20.000 live births. In 1994 the ARPKD gene was mapped to chromosome 6p21-cen. Two independent groups unraveled the PKHD1 gene in 2002. This study reports mutation screening by SSCP analysis of the exons 26-52 of the longest continuous open reading frame of the PKHD1 gene in 90 ARPKD families. It identifies 11 different mutations, 9 of them have not been reported previously. Of the observed changes, 2 were deletions/insertions und 7 were missense mutations. In addition to the reported mutations, 18 polymorphisms were observed; 14 of them have not been reported previously. The results of this study combined with the results of other mutation analysis of the exons 2-25 and 53-67 (Bergmann et al. 2003) make up a detection rate of 61% (2 underlying mutations were disclosed in 40 individuals (45%), 1 mutation in 30 cases (33%), no mutation could be found in 20 patients (22%)). In patients in whom only one or no mutation was found, it is likely that limitations of SSCP technique hampered detection of the second or any variant (gross deletions or genomic rearrangements are not detectable by SSCP). Preliminary genotype-phenotype correlations could be established for the type of mutation. The proportion of chain-terminating mutations was significantly higher in the severe group than in the moderately affected cohort. Survival past the immediate perinatal period required the presence of at least one amino acid substitution mutation, while the presence of two chain terminating mutations invariably resulted in perinatal lethality. The identification of PKHD1 gene provides the basis for direct mutation testing in prenatal diagnosis. However, mutation analysis in ARPKD poses special difficulties due to the huge size of the gene, multiple predicted splice variants and marked allelic heterogeneity.

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