文摘
背景肺动脉高血压(PAH)患者的表型SOX17致病性变异仍然主要是未知的。
方法我们报告基因分析发现,遗传PAH患者携带的特点和结果SOX17从法国肺动脉高压网络变体。
结果20例和8个亲戚被识别的影响。中值(范围)诊断年龄17岁(2-53)年,女性:男性比率为1.5。在诊断,大多数患者(74%)在纽约心脏协会功能类III或IV严重血液动力学的妥协,包括肺血管阻力的14.0 (4.2 - -31.5)。一个相关的先天性心脏病(CHD)被发现在七PAH患者(35%)。CHD-associated PAH患者明显年轻比PAH患者没有冠心病的诊断。4名患者(20%)患有复发性动脉embolisations需要反复咯血。13的16个病人(81%)为谁成像可以显示胸部计算机断层扫描异常,包括扩张、曲折的肺血管、毛玻璃混浊以及异常的支气管和nonbronchial动脉。后中值(范围)47(1 - 591)个月的随访中,10例病人接受了肺移植,一个病人受益于心肺移植由于冠心病有关。肺组织病理学分析外植体显示拥挤的肺结构严重肺动脉重塑,胸膜下血管扩张和大量出血病灶。
结论多环芳烃因SOX17致病性变异是一个严重的表型,经常与冠心病有关,咯血和放射性异常。病理评估显示严重肺动脉重塑和畸形影响胸肺血管和动脉系统。
文摘
多环芳烃因SOX17变异是一种严重的表型与冠心病有关,咯血和放射性异常。组织病理学显示严重肺动脉重塑和畸形影响肺血管和动脉系统。https://bit.ly/3yWSYUP
介绍
肺动脉高压(PAH)是一种常见和严重的疾病影响小的肺动脉。虽然确切的病理生理学PAH仍然模糊,最新进展提供了一个更好的理解细胞和分子肺血管重塑的司机,包括内皮细胞功能障碍,平滑肌细胞异常、炎症和免疫系统失调,和不平衡在受体和配体的转变增长factor-β总科(1- - - - - -3]。肺血管重塑导致pre-capillary肺动脉高压(PH)和进步的右心室衰竭[4]。家庭的主要原因/遗传多环芳烃中致病性变异BMPR2基因,这是2000年第一次描述了(5,6]。从那时起,许多小说致病性变异已确定在几个基因(TBX4,ATP13A3,GDF2,SOX17,AQP1,ACVRL1,SMAD9,英格,KCNK3,CAV1,GDF2和BMP10)[5]。
G英国皇家空军等。(7)最近报道,杂合变异体SOX17基因被安置在一个庞大的多环芳烃,九个病人包庇SOX171038多环芳烃指数患者致病变种。通过执行whole-exome测序在多环芳烃与先天性心脏病(CHD)队列,钟和同事(8,9)确定SOX17作为候选基因在∼3%的病人,表明罕见变异的基因受SOX17也为PAH-CHD作出贡献。然而,PAH患者的表型SOX17致病性变异仍然主要是未知的。
在目前的研究中,我们报告的临床、功能、放射学、组织学和血液动力学的特征以及多环芳烃的长期结果病人和亲属从法国PH值网络携带SOX17变体。
方法
病人的选择
我们进行了一项回顾性PAH患者携带的以人群为基础的研究SOX17PH值变异从法国网络和其国家注册(成人协调PH值参考中心,医院Bicetre, AP-HP;友谊医院儿科PH值能力中心内克尔,AP-HP;PH值和25能力中心在法国)。这与法国生物伦理法律注册成立于协议(委员会国家de l 'Informatique et des自由协议842063)。如前所述(10),遗传咨询提供所有特发性患者家族或药物引起的多环芳烃和PAH患者的一级亲属识别致病性变异。所有患者遗传分析前提供书面知情同意。
基因分析
PAH-predisposing基因,包括SOX17基因,被下一代测序(门店)的基因筛选面板分析如前所述[11),简单地说,一个自定义面板包括建立多环芳烃和肺静脉阻塞疾病基因(PVOD)基因(BMPR2,TBX4,EIF2AK4,CAV1,KCNK3,SMAD9,ACVRL1,英格,GDF2,KDR,SOX17,KDR,BMP10,AQP1,ATP13A3和ABCC8)是用于门店目标捕获利用变容二极管的工作流(美国罗氏/罗氏,,而CA)后,制造商的协议和测序Illumina公司平台上(Illumina公司、圣地亚哥、钙、美国)。由生物信息学数据分析了管道由GenoDiag(法国巴黎),这使得变异和拷贝数变异的识别。每个基地都必须由至少30读取验证。所有感兴趣的变体被Sanger测序验证。的SOX17DNA序列与参考序列(NM_0022454.3)。
临床、功能、血流动力学和辐射特征
我们回顾了临床资料(年龄、病史和体检),呼吸困难评估修改纽约心脏协会(NYHA)功能类,6分钟步行距离(6随钻测量)和肺功能测试结果,包括扩散能力的肺一氧化碳血红蛋白修正(DLCO)。
血液动力学的测量结果在右心catheterisation(包括RHC)平均肺动脉压力(肺动脉平均),肺动脉楔压(PAWP)和右心房压力。心输出量(CO)测量标准的热稀释法技术或菲克原理和热稀释法当一个相关的冠心病。计算心脏指数(CI)有限公司/身体表面积。肺血管阻力(PVR)计算(肺动脉平均−PAWP) / CO。Pre-capillary PH值被定义为肺动脉平均> 20毫米汞柱,PAWP≤15毫米汞柱,吴PVR≥3 (6]。我们先天的提出CHD-associated PAH患者有不同的表型与non-CHD-associated PAH患者相比,因此比较了两个子组。
高分辨率计算机断层扫描(HRCT)的胸部和CT肺动脉造影(CTPA) 16 PAH患者和8个亲戚带着SOX17致病性变异分析由一个专家放射科医师(M.R-J)盲法临床诊断(PAH患者或健康SOX17变体载体)。
结果,肺移植和病理评估
医学疗法通过PAH(内皮衍生品,内皮素受体拮抗剂(时代)和phosphodiesterase-5抑制剂(PDE5is))是根据临床判断和管理自由裁量权的治疗医生。死亡或肺移植时间被记录。八个肺样本,包括七个肺外植体和一个外科活检,从七个病人进行分析。
统计分析
定量变量表示为中值(最小最大范围)和分类变量表示为数字(百分比)。使用Mann-Whitney连续值的比较进行了测试。死亡或移植时间计算时间的多环芳烃的诊断和估计的kaplan meier方法。分析使用棱镜8 (GraphPad、圣地亚哥、钙、美国)。
结果
基因检测
我们分析了SOX17基因测序的一系列目标面板452多环芳烃指数病人临床多环芳烃的分子基因诊断实验室。一个SOX17致病性或可能致病变种(美国大学医学遗传学和基因组学(ACMG)类4和5)在14个(3.1%)被发现指数病人,对应12零星的特发性多环芳烃和两个家族多环芳烃与情况下确定两个或三代(图1一个)。父母的DNA样本可供4例和索引SOX17变量被确定新创在两个病人(表1)。遗传咨询和检测提供了18个一级亲属和8人(44.4%)SOX17致病性变异(表1)。
13个不同的SOX17致病性或可能致病变种被发现。其中,九从未被描述(表1)。两人删除,c。788dup, p.(Glu264Glyfs*101) and c.499_520del, p.(Leu167Trpfs*213), leading to a loss of the SOX C-terminal domain of the SOX17 protein, which includes the β-catenin-binding domain. The c.499_520del, p.(Leu167Trpfs*213) variant was identified in two unrelated index patients and was previously described in two distinct patients [7]。c。788dup, p.(Glu264Glyfs*101) variant had never been described, but a deletion of this same amino acid leading to a truncated protein, p.(Pro263Argfs*124), was previously described [12]。剩下的11个致病性或可能致病变种是错义变体。10分为有可能致病变种根据ACMG指南(ACMG类4)(13,14)因为它们位于高机动组(HMG)盒子,保守区域的突变热点SOX17基因(图1 b)。在网上预测有利于有害影响,他们没有发现或发现基因组中以非常低的频率聚合数据库(gnomAD)数据库(表1)。一个变种,c。416C>T, p.(Pro139Leu), was classified as a pathogenic variant (ACMG class 5) since parental DNA analysis established that it was a新创变体。
三个额外的SOX17变量被确定在三个零星的特发性PAH患者。这些变异分为ACMG 3班,因为他们不是位于HMG盒(图1 b)。
患者人群
20 PAH患者携带SOX17变体PH值被确定在法国注册:15零星的多环芳烃和五个家族从两个家庭(4多环芳烃SOX17变异基因测试证实了和一个专性载体)(表2)。诊断时的平均年龄17岁(2-53)年,增加,女性居多(女性:男性比1.5)。患者携带的一半SOX17变体(n = 10)出现儿童多环芳烃(年龄< 18岁)。年龄分布的诊断提出了图2一个。有关冠心病在35%的被发现SOX17变异携带者(n = 7),包括四个孔孔型的心房中隔缺损(asd)类型和三个室间隔缺损(vsd)。SOX17变异携带者与CHD-associated PAH明显年轻在PAH患者相比,诊断冠心病(中位年龄在10(2-21)诊断与26日(8-53)年;p = 0.004) (图2 b)。卵圆孔未闭(卵圆孔未闭)被发现在另外三个病人。反复咯血在四个(20%)病人,需要多个支气管动脉embolisations三个(表2)。
八个一级亲属带着SOX17致病变种被确定。他们都是无症状的,报道没有心肺疾病的病史。在那些健康受试者,超声心动图没有透露任何迹象表明PH值或冠心病。
临床、功能和血液动力学的评估发现多环芳烃的诊断
在诊断,74%的病人携带SOX17变异是在功能类NYHA III或IV。6随钻测量诊断≥13岁在9个病人,显示值460(285 - 600)的距离。肺功能测试是可用在13个病人的诊断,显示减少DLCO(63%(44 - 97%)的预计值)和动脉氧张力(PaO278(49 - 97)毫米汞柱)。
RHC诊断是对所有患者和可用显示严重pre-capillary PH值,显著提高肺动脉平均67(33 - 105)毫米汞柱,一个正常PAWP 7(1 - 14)毫米汞柱,CI为2.9 (1.7 - -5.4)L·分钟−1·米−2和PVR的增加14.0(4.2 - -31.5)吴(表3)。急性血管舒张药测试15个病人显示平均PVR减少24%(0 - 55%),但是只有两个实现急性血管舒张反应的标准根据指南(4,6]。CHD-associated PAH患者平均PVR吴15.1与12.1相比吴PAH患者没有冠心病(p = 0.135)。
放射性的发现
16个病人携带SOX17变体有可被分解的HRCT和CTPA PAH诊断(表4和图3)。八个亲戚带着的影响SOX17变体有可被分解的HRCT和CTPA。13例(81%)和两个健康的亲戚(25%)有放射性异常发现。PAH患者,HRCT显示肺血管扩张而曲折的13个PAH患者(81%),最常见的与相邻的毛玻璃混浊(75%),结节性scissural异常(75%)。支气管、nonbronchial和纵隔系统性动脉扩张11例(69%),6(38%)和5 (31%)PAH患者,分别。系统性肺分流术是注意到在六个病人(38%)多环芳烃。两个健康的亲戚(25%)有轻微的放射性异常(肺血管扩张而曲折的)(表4)。
肺部的病理评估
八个肺样本可以在七个病人携带SOX17变体:一个和7个肺外科肺活检术外植体(图4和5,补充表S1)。主要的组织病理学特征与丛状的病变严重肺动脉重塑(8 8(100%)),一个充血性薄壁组织(8 8(100%)),胸膜和胸膜下血管扩张(8 8(100%))除了扩张支气管动脉(5 8 (63%))。肺的总体体系结构被保留,虽然拥挤,许多的肺泡出血灶。奇异极其细微的维管组织的病变是经常发现毗邻丛状的病变,如前所述,在其他形式的可遗传的多环芳烃因BMPR2突变(15]。隔静脉常被扩张,偶尔与血管内膜增厚。然而,肺部静脉重塑是异构的,没有暗示PVOD或肺毛细管haemangiomatosis迹象。显著扩张支气管动脉系统的注意到,扩张支气管旁瓦萨号vasora。在两肺外植体,支气管动脉embolisation材料检测(图4 h)和栓塞剂被发现在胸膜下一个病人静脉(图5 c)。在三个病人,有增厚的胸膜与出血胸膜和胸膜下病变,说明血胸。肺梗塞后遗症也注意到在这三个病人。
跟踪和结果
后中值46(1 - 591)个月的随访中,超过一半的患者携带SOX17变体(n = 11)收到了肺移植(10双肺和一个心肺移植由于无法改正的冠心病)。移植手术延迟诊断的中位数114(7 - 167)个月。8例患者(40%)还活着与PAH药物和治疗后的随访中值29(1 - 591)个月。
最后随访或死亡或肺移植之前,45%的病人携带SOX17变体(n = 9)服用三PAH疗法将一个时代,PDE5i和环前列腺素类似物,40% (n = 8)接受双重联合治疗(时代结合PDE5i或环前列腺素类似物)和一个仍在单一疗法(时代)。2例急性血管舒张反应的启动钙通道阻滞剂单一疗法:第一个病人在确诊后的1个月突然去世,而第二个病人满意的长期应对钙通道阻滞剂单一疗法。
肺移植手术与相对高频的并发症有关。三年级原发性移植物功能障碍发生在五11移植的患者(45%)。此外,肺移植早期的成果是显著的,血胸复杂三11程序(27%)。
讨论
我们报告的表型和结果20名儿童和成人PAH患者携带SOX17变体。这些病人是显著的,因为他们现在各种心血管疾病的特色包括与丛状病变,严重的肺动脉重塑扩张支气管动脉和nonbronchial系统性和冠心病。事实上,观察室间隔缺损或三分之一的病人,主要发生在儿童疾病,强调多环芳烃有一个相关的冠心病的病人可能有遗传疾病引起的SOX17致病变种。肺HRCT的胸部和CTPA毛玻璃的透明和异常发现肺动脉,系统性支气管和nonbronchial动脉。超过一半的患者出现严重的临床和血流动力学障碍耐火PAH疗法证明肺移植,伴随着频繁的并发症(尤其是原发性移植物功能障碍和血胸)。肺组织病理学显示严重肺动脉重塑、胸膜下血管扩张和无数haemosiderin-laden巨噬细胞。
放射学和组织病理学结果中描述我们的队列可能与胚胎学SOX17的角色。SRY-related的HMG盒(袜)的家人所示对众多的规定是必要的发展过程,SOX17充当一个重要的监管机构在肺血管形态发生(16,17)和心血管发展(18]。SOX17是一个转录因子参与调节各种细胞的发育过程,特别是内胚层形成和肿瘤血管生成(16,19),但还需要对肺血管的正常发展17,20.]。尽管在胚胎发生SOX17有良好作用,多环芳烃发生在一些患者表明成年人SOX17也涉及成人肺血管重塑。约20 SOX基因特征和三个袜F组基因(SOX7,SOX17和SOX18)coexpressed在血管内皮细胞(21]。在动物模型中,SOX7 SOX17产后neovascularisation SOX18有重叠的角色,和血管endothelial-specific删除所有三个导致大规模水肿(22]。然而,SOX17在开发和维护中发挥着关键作用动脉内皮细胞特异性和完整性(16]。SOX17选择性地表达在动脉(但不是静脉)和SOX17基因敲除减少arterial-specific基因的表达和诱导venous-specific基因的表达(16]。在一只老鼠出生后视网膜模型中,抑制Sox17表达内皮细胞导致血管hypersprouting强劲,动脉完整性的丧失和巨大动静脉畸形16]。这些研究支持SOX17的关键作用在血管生成,维持体内平衡和动脉血管特异性(20.]。SOX家庭的特点是一个高度保守的HMG盒,sequence-specific dna结合域,大部分的错义变体。定点诱变研究表明错义突变在这个区域可以损害直接DNA结合(23和SOX17 /β-catenin蛋白质复杂的交互24),证明序列改变在这个领域有很强的对SOX17蛋白功能的影响。
我们发现了一个SOX17在两个不相关的家族PAH患者致病变种。隔离分析然后进行七个额外的这两个病人的家属,和SOX17变种被发现在两个PAH患者和四个影响亲属(图1一个)。考虑这些家谱和零星的PAH的更高频率的情况下,我们得出这样的结论:多环芳烃因SOX17突变已不完全外显率的常染色体传输。这基因遗传,以及女性的优势,与前面描述的是一致等其他PAH易感性基因BMPR2,遗传多环芳烃的主要原因5,25,26]。多环芳烃因SOX17突变在之前报道相对罕见特发性或家庭PAH的同伴SOX17变体中发现和∼∼0.9%和0.7%在1038年的报告(7和413 PAH患者8),分别。在我们目前的研究中,ACMG类4和5变种被发现在3.1%的病人多环芳烃指数。我们在研究中故意包括ACMG类3变种为了有更详尽的群体,虽然他们的致病性不是证明。不过看来,两个病人中的一个窝藏3班变体(病人十五)有严重血流动力学障碍(PVR 10.3 WU),并进行了双肺移植后7个月诊断与病理异常(类似于其他病人注意到是什么)。的作用SOX17多环芳烃只是最近报道,其突变频率无疑是低估了直到现在。遗传筛查患者CHD-PAH不是经常做过的证据等特定发展基因的作用TBX4,SOX17和KDR是证明。在法国PH转诊中心、儿童和成人CHD-PAH系统地筛选基因小组由这些基因,这解释了增加这些突变在我们群的识别。
罕见的有害的SOX17变体也被确认在∼3.2%的患者CHD-associated PAH在另一个群256名患者,建议的代表SOX17在这种形式的多环芳烃(变种8]。这些结果符合我们的报告,其中的三分之一SOX17变体运营商与多环芳烃提出一个相关的冠心病,观察到的发现让人想起其他发育与遗传相关的基因多环芳烃,如TBX4(25,27]。年代阿坝等。(28]表明Sox17 mesoderm-specific损失函数在小鼠胚胎与心脏缺陷有关,这可能解释这种频繁的协会。有趣的是,SOX17变异携带者与多环芳烃和冠心病明显年轻多环芳烃(儿童发病)与诊断SOX17变异携带者与孤立的多环芳烃(成年发病)(图2)。我们假设两种non-mutually排斥机制可以解释这种差异。首先,多环芳烃和冠心病可能共存的结果SOX17的主要发展障碍引起的功能障碍,心脏和肺血管发展的关键球员(18,20.]。第二,冠心病可以作为第二个打击触发加速肺血管重塑的预设功能失调相关肺循环SOX17突变。
在诊断、袜17变异携带者与多环芳烃提出严重损害血液动力学的参数,平均肺动脉平均67毫米汞柱,PVR的14.0。这些参数与PAH患者的血液动力学的严重性在大型系列报道的BMPR2突变(26,29日]。HRCT的胸部和CTPA确定了SOX17变体载体放射表型与众多血管畸形(扩张和曲折的船只与小结节型和毛玻璃混浊),不平常的结果特发性多环芳烃(30.]。病理检查可以解释这些放射性的发现,拥挤的架构的证据,血管扩张(尤其是在胸膜下区)和严重肺动脉重塑丛状的病灶。此外,毛玻璃混浊在HRCT最有可能解释为micro-haemorrhagic焦点中描述肺组织病理学。
SOX17-associated血管畸形与反复咯血,经常需要肺移植的支气管动脉embolisation最终清单。增加咯血已经描述的风险BMPR2突变携带者(15]。考虑到严重的危及生命的咯血的风险SOX17突变携带者,这还需要进一步的研究来评估价值的预防系统性动脉embolisations一旦确认了这样的血管畸形。然而,这样的预防程序不会免除潜在风险,至少部分原因在于动静脉分流术的存在。这些分流术上看到CTPA embolisation辨识算法,进一步支持的材料在肺胸膜下静脉外植体embolisation后,支持的存在一个解剖支气管动脉和肺动脉血管之间的通信(图5)。
多环芳烃的总体预后患者携带SOX17突变是可怜的,超过一半的患者接受移植随访和一个早逝只与钙通道阻滞剂治疗的病人。Transplant-free生存,然而,很难评估自诊断是在几个流行PAH的病例。我们的数据表明高肺移植后并发症的风险,尤其是血胸和原发性移植物功能障碍,应坚定地确认在较大的多中心研究。周期性出血并发症至少部分可能是由于肺组织病理学显示扩张和脆弱的血管,尤其是在胸膜下空间(补充表S1)。病人带着一个SOX17致病性变异从而应该由一个训练有素的肺移植团队之前,和肺移植后立即,强调遗传筛查的相关性和PAH患者的胸部成像。
健康携带者致病性SOX17变异没有或轻微放射性异常,他们没有pre-symptomatic心脏畸形的证据。这广泛的表型变异在同一个家庭窝藏相同的突变已经观察到多环芳烃与发育基因的突变有关,尤其是在小髌骨综合症有关TBX4突变(25]。遗传咨询和PH值筛选的一级亲属推荐指南(4,6]。尤其是在健康的载体SOX17变异的多环芳烃和冠心病的风险。纵向随访的健康SOX17变体运营商将揭示是否可能发生肺血管异常和PH值随着时间的推移。筛选过程仍有待定义在这些个体的外显率多环芳烃和冠心病SOX17变异携带者是未知的。我们之前证明超声心动图和氨基端pro-brain利钠肽血液水平分析可能不够工具有效地筛选PH窝藏在无症状的亲戚BMPR2突变(31日]。更详尽的策略,包括心肺运动试验,DLCO测量和心电图,可能是有用的筛查工具在遗传PAH患者一级亲属(31日]。与相关的血管表型SOX17致病性变异表明,应该鼓励CTPA直系亲属中。超声心动图筛查冠心病的一级亲属的病人携带SOX17致病变种也应该考虑,允许检测无症状冠心病和及时管理。
总之,SOX17致病性变异与遗传的严重形式多环芳烃,可与各种胸心脏和血管异常。虽然我们的队列的大小是相对有限的,我们的数据清楚地表明一个独特的表型相关的遗传多环芳烃SOX17致病性变异。国际准注册的进一步揭示和理解罕见的表型变异与多环芳烃,如SOX17致病性变异。识别发人深省的迹象SOX17致病性变异是非常重要的因为这表型与增广各种并发症的风险,如反复咯血。此外,SOX17在肺血管的作用越来越感兴趣的发展和改造,恢复其基因表达和信号可能会构成未来治疗解决方案这种严重的疾病。
补充材料
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确认
我们感谢所有医生从法国肺动脉高压网络(PulmoTension)和法国PAH患者协会(HTaPFrance)。
脚注
利益冲突:d . Montani报告从Acceleron赠款,詹森和默克公司;从Acceleron咨询费;讲座从拜耳谢礼,詹森和默克公司;在提交工作。答:仿羔皮呢报道从Acceleron赠款,詹森和默沙东公司;讲座从詹森和默克谢礼;旅行詹森的支持;在提交工作。d .帽子赠款和咨询费詹森和诺华公司报告;卢平参与一个顾问委员会; outside the submitted work. M. Humbert reports grants from Acceleron, Janssen and Merck; consulting fees from Acceleron, Janssen, Merck, Altavant, MorphogenIX and Bayer; lecture honoraria from Janssen and Merck; participation on advisory boards for Acceleron, Janssen, Merck and United Therapeutics; outside the submitted work. All other authors have nothing to disclose.
支持声明:b Lechartier是基金会的资助的接受者Juchum联赛和Pulmonaire Vaudoise。
- 收到了2022年3月28日。
- 接受2022年5月17日。
- 版权©2022年作者。
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