Μελέτη των γονιδίων NPC-1 και NPC-2, τα οποία σχετίζονται με τη νόσο Niemann-Pick τύπου C, σε επιλεγμένες υποομάδες του ελληνικού πληθυσμού

Abstract

Background: Niemann-Pick type C disease (NPC) is an autosomal recessive, neurovisceral, lysosomal storage disorder with protean and progressive clinical manifestations, resulting from mutations in either of the two genes, NPC1 (~95% of families) and NPC2. Contrary to other populations, published evidence regarding NPC disease in Greece is sparse.Methods: The study population consisted of three groups: a) 37 Greek individuals with high clinical suspicion for the disease recruited in a 4-year period, via questionnaires completed by attendant physicians from 10 hospitals over Greece (SGs); b) two Greek biochemically diagnosed NPC patients –identified during recruitment- and their extended pedigrees (NPC/RG1-2); c) 90 healthy Greek individuals (CG). Genotyping was performed in the SGs and NPC patients by direct sequencing of the NPC1 and –in selected cases- the NPC2. Targeted gene variations were studied in the NPC patients’ relatives and the control group. The origin of two novel mutations was investigated through selected exonic NPC1 polymorphisms, encountered more frequently in the SGs and in the CG, by the use of Haplore software.Results: Overall, 26 genetic variations were identified, 24 in NPC1 and 2 in NPC2. Among them, three NPC1 pathogenic mutations [IVS23+3insT (c.3591+3insT), p.K1057R (c.3170A>G) and p.Α1132Ρ (c.3394G>C)], two novel NPC1 intronic non-pathogenic alterations (IVS7-16C>T and IVS20+22G>C) and two rare genetic alterations of equivocal clinical significance (c.709C>T; rs80358251 in NPC1 and c.441+1G>A; rs140130028 in NPC2) were detected. The two novel mutations [IVS23 + 3insT (c.3591 + 3insT), p.K1057R (c.3170A > G)] were each associated with a specific haplotype. The distribution of p.M642I (rs1788799) in the Suspicion Group varied significantly compared to the control group. NPC patients’ clinical, biochemical, molecular profiles and the possible correlations are presented. One NPC patient was entered to early treatment with miglustat and has presented no overt neurological impairment after 11.5 years. Conclusions: Sequence variations of NPC genes were genotyped for first time in Greek individuals. The frequency and the type of the exonic polymorphisms observed in this subgroup of Greek population are mainly in accordance with other European populations.NPC patient 1 was compound heterozygous for two novel mutations [IVS23 + 3insT (c.359 +3insT), p.K1057R (c.3170A>G)]. The splicing mutation IVS23+3insT was associated in homozygocity with a severe biochemical and clinical phenotype and the missense mutation p.K1057R (c.3170A>G) with the severe biochemical pattern. A possible founder effect for IVS23+3insT mutation was demonstrated in the Greek Island, as well as a different origin for each novel mutation. Longitudinal follow-up may contribute to clarify the possible effect of early miglustat therapy on the patient compound heterozygous for the two novel mutations. Furthermore, the mutant allele p.A1132P was associated in homozygocity with a severe biochemical phenotype and the infantile form of the disease. The patient, homozygous for this mutation, has been under miglustat therapy and exhibited progressive neurological deterioration. In this context, and as an extension of the present study, she also receives 2-hydroxy-propyl-cyclodextrin as well as another NPC patient with positive results.

Εισαγωγή: Η νόσος Niemann-Pick τύπου C (NPC) είναι μια λυσοσωμιακή αυτοσωμική υπολειπόμενη, νευροσπλαχνική και νευροεκφυλιστική διαταραχή με ποικίλες και προοδευτικές κλινικές εκδηλώσεις. Οφείλεται σε μεταλλάξεις σε ένα από τα δύο γονίδια, NPC1 (~ 95% των οικογενειών) και NPC2. Σε αντίθεση με άλλους πληθυσμούς, τα δημοσιευμένα στοιχεία σχετικά με τη νόσο NPC στην Ελλάδα είναι σποραδικά.Μέθοδοι: Ο πληθυσμός της μελέτης αποτελείται από τρεις ομάδες: α) 37 άτομα με υψηλή κλινική υποψία για τη νόσο (SGs) -που επιλέχθηκαν από 10 νοσοκομεία της Ελλάδας, με τη βοήθεια ερωτηματολογίων συμπληρωμένων από τους θεράποντες ιατρούς τους, σε μία περίοδο 4 ετών- β) δύο ασθενείς με βιοχημική διάγνωση NPC και άτομα από την ευρύτερη οικογένειά τους (NPC/RG1-2), γ) 90 υγιή άτομα ελληνικής καταγωγής (CG). Η γονοτύπηση στην ομάδα SGs και στους NPC ασθενείς διενεργήθηκε με άμεση αλληλούχηση του NPC1 και -σε επιλεγμένες περιπτώσεις- του NPC2. Στοχευμένος γονιδιακός έλεγχος διεξήχθη στους συγγενείς των NPC ασθενών και στην ομάδα ελέγχου. Η προέλευση δύο νέων μεταλλάξεων μελετήθηκε με την ανάλυση επιλεγμένων εξονικών NPC1 πολυμορφισμών, οι οποίοι παρουσίασαν την υψηλότερη συχνότητα στις ομάδες SGs και CG, μέσω του λογισμικού Haplore.Αποτελέσματα: Συνολικά, ανιχνεύτηκαν 26 γενετικές αλλαγές, 24 στο NPC1 και 2 στο NPC2. Μεταξύ αυτών, τρεις ήταν παθογόνες μεταλλάξεις στο NPC1 [IVS23+3insT (c.3591+3insT), p.K1057R (c.3170A>G) και p.A1132Ρ (c.3394G>C)], δύο σπάνιες γενετικές αλλαγές αμφίβολης κλινικής σημασίας (c.709C>T, rs80358251 στο NPC1 και c.441+1G>Α, rs140130028 στο NPC2) και δύο νέες μη παθογόνες NPC1 αλλαγές (IVS 7-16C>T και IVS20+22G> C) σε εσονικές περιοχές. Οι δύο καινούριες NPC1 μεταλλάξεις [ c.3591+3insT, p.Κ1057Κ (c.3170A>G)] συνδέθηκαν με έναν μοναδικό απλότυπο. Η συχνότητα του πολυμορφισμού p.M642I (rs1788799) στην ομάδα ατόμων με υψηλή κλινική υποψία για τη νόσο (SGs) ήταν σημαντικά μεγαλύτερη σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Παράλληλα, μελετήθηκαν τα κλινικά, βιοχημικά και μοριακά χαρακτηριστικά των NPC ασθενών καθώς και οι μεταξύ τους συσχετίσεις. Ο ένας ασθενής εισήχθη σε πρώιμη θεραπεία μείωσης υποστρώματος και δεν παρουσίαζε εμφανή νευρολογική συμπτωματολογία 11,5 χρόνια μετά.Συμπεράσματα: Οι γενετικές αλλαγές στα γονίδια NPC1 και NPC2 μελετήθηκαν για πρώτη φορά σε άτομα Ελληνικής καταγωγής. Η συχνότητα και το είδος των συχνότερων εξονικών πολυμορφισμών βρίσκεται κατά βάση σε συμφωνία με αυτή άλλων ευρωπαϊκών πληθυσμών. Ο NPC ασθενής 1 ταυτοποιήθηκε ως σύνθετος ετεροζυγώτης για δύο νέες μεταλλάξεις [c.3591+3insT, p.Κ1057Κ (c.3170A>G)]. Η μετάλλαξη ματίσματος, IVS23+3insT, σε ομοζυγωτία συνδέθηκε με σοβαρό βιοχημικό και κλινικό φαινότυπο και η μετάλλαξη missense p.K1057R (c.3170A>G) με το τυπικό βιοχημικό πρότυπο. Η ανάλυση του απλότυπου των δύο νέων μεταλλάξεων IVS23+3insT και p.K1057R κατέδειξε ένα μοναδικό απλότυπο για την κάθε μία. Η διαχρονική παρακολούθηση του NPC ασθενούς 1, ετεροζυγώτη για τις ανωτέρω μεταλλάξεις, μπορεί να συμβάλει στην αποσαφήνιση της πιθανής επίδρασης της εισαγωγής της θεραπείας υποστρώματος, πριν την εμφάνιση νευρολογικής συμπτωματολογίας. Παράλληλα, Ο NPC ασθενής 2 ταυτοποιήθηκε ομόζυγος για το μεταλλαγμένο αλληλόμορφο p.Α1132Ρ, που συσχετίστηκε σε ομοζυγωτία με σοβαρό βιοχημικό φαινότυπο και την όψιμη βρεφική μορφή της νόσου. Ο ασθενής αυτός τέθηκε καθυστερημένα σε αγωγή με μιγλουστάτη και παρουσιάζει σαφή νευρολογική επιδείνωση. Στο πλαίσιο αυτό, και ως επέκταση της παρούσας μελέτης, λαμβάνει την φαρμακευτική ουσία 2-υδροξυ-προπυλ-κυκλδεξτρίνης μαζί με έναν ακόμη NPC ασθενή με θετικά αποτελέσματα.