דיווח מקרה

ריצוף אקסום מלא מזהה וריאנטים מועמדים חדשים ב- PCNT בילד עם מאפיינים חופפים של MOPD II: דיווח על מקרה

36 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/71153

⸱

14 באוגוסט 2026

 ,  ,  ,  , 
1Hunan Provincial Key Laboratory of Regional Hereditary Birth Defects Prevention and Control, Changsha Hospital for Maternal & Child Health Care Affiliated to Hunan Normal University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

שתי וריאנטים מועמדות חדשות של PCNT (c.5675A>G ו-c.9734G>T) זוהו בילד בן 7 עם כשל גדילה חמור, עיכוב התפתחותי ומאפיינים דיסמורפיים. הממצאים עולים בקנה אחד עם פנוטיפ אטיפי של ננצומיה פרימורדיאלית (primordial dwarfism) החשודה כקשורה ל-PCNT. שני הווריאנטים נותרים מסווגים כוריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (variants of uncertain significance) עד לביצוע תיקוף נוסף

תקציר

ילד סיני בן 7 הגיע עם כישלון צמיחה פוסטנטלי חמור (גובה <אחוזון 3 בגיל 7), עיכוב התפתחותי גלובלי, מוגבלות שכלית בינונית ומאפיינים דיסמורפיים אופייניים הכוללים היפרטלוריזם, חריצי עפעפיים קצרים, אוזניים נמוכות וגשר אף רחב. אלקטרוקרדיוגרמה בודדת הראתה מרווח QT מתוקנן גבולי (QTc = 450 ms). לא זוהו הפרעות קצב, תרופות המאריכות את מרווח ה-QT, הפרעות אלקטרוליטיות או היסטוריה לבבית משפחתית רלוונטית. ממצא זה מצדיק מעקב קרדיולוגי ארוך טווח ואין לפרשו כתסמונת Long QT מוגדרת. ריצוף כל האקסומים (Whole-exome sequencing) זיהה שתי וריאנטים חדשות של טעויות משמעות (missense variants) בגן PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) באקסון 28 ו-c.9734G>T (p.Arg3245Ile) באקסון 45. שני הווריאנטים לא הופיעו ב-gnomAD, ב-ExAC, במאגר הנתונים של פרויקט 1000 הגנומים ובמאגרי אוכלוסיות סיניות, ובכך עמדו בקריטריון PM2 של ACMG. למרות שסווגו כווריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS) עקב ראיות תפקודיות מוגבלות ותחזיות in silico סותרות, הווריאנטים מופיעים בגן הקשור לגמדיות פרימורדיאלית ומלווים בחפיפה פנוטיפית חלקית עם Microcephalic Osteodysplastic Primordial Dwarfism Type II (MOPD II). עם זאת, ניתוח סגרגציה הורי לא היה זמין; לפיכך, לא ניתן היה לאשר את הפאזה של הווריאנטים, ולא ניתן היה לבסס מנגנון מחלה רצסיבי. ממצאים אלה תומכים בנוכחות של וריאנטים מועמדים ב- PCNT בפנוטיפ של גמדיות פרימורדיאלית לא טיפוסית, וממחישים את התועלת של ריצוף כל האקסומים ליצירת היפותזות מולקולריות הניתנות לבדיקה בהפרעות צמיחה הטרוגניות גנטית. לא ניתן לקבוע אבחנה מולקולרית סופית בעת הזו, והממצא הבודד של QTc גבולי דורש הערכה קלינית נוספת.

מבוא

גמדות ראשיתית אוסטאודיספלסטית מיקרוצפלית מסוג II (MOPD II) היא הפרעה נדירה ביותר עם תורשה אוטוסומלית רצסיבית (שכיחות מוערכת <(1:1,000,000), המתאפיינת בעכבה חמורה של הגדילה התוך-רחמית וה postnatal, מיקרוצפליה פרוגרסיבית, דיספלזיה של השלד ומאפיינים קראניו-פציאליים מובחנים1,2MOPD II קושרה מולקולרית לווריאנטים פתוגניים בי-אלליים ב- PCNT גן (pericentrin) בשנת 20083למרות אפיון גנטי זה, האבחנה הקלינית נותרה מאתגרת בשל הטרוגניות פנוטיפית משמעותית, אקספרסיביות תלוית-גיל וחפיפה ניכרת עם תסמונות אחרות של גמדות ראשוניות (primordial dwarfism), כולל תסמונת סקל (Seckel syndrome) ותסמונת מאייר-גורלין (Meier-Gorlin syndrome).4גישות אבחנתיות קונבנציונליות המסתמכות אך ורק על קריטריונים קליניים מניבות לעיתים קרובות תוצאות לא מכריעות, במיוחד אצל מטופלים צעירים שטרם פיתחו את הספקטרום הפנוטיפי המלא.5.

ריצוף כלל-האקסומים (WES) הפך לגישה אבחנתית בעלת ערב עבור הפרעות עם הטרוגניות גנטית, והוא מציע יתרונות מובהקים על פני בדיקה רצפית של גנים בודדים. WES מאפשר בדיקה סימולטנית של יותר מ-20,000 גנים מקודדי חלבון. גישה זו מספקת אבחנות מולקולריות סופיות בכ-25%–40% מהפרעות גדילה שלא אובחנו בעבר, ובכך היא מצמצמת עיכובים באבחון6. בניגוד לקריוטיפ או לניתוח מערך מיקרו-צרומוזומלי (CMA), המזהים בעיקר וריאנטים מבניים גדולים, WES מזהה ביעילות וריאנטים של נוקלאיד בודד (SNVs) והכנסות/מחיקות קטנות (InDels) שעשויות להוות את הבסיס להפרעות מונוגניות7. במקרים בעמימות קלינית, WES מתעדף וריאנטים מועמדים למחקרי הפרדה ותיקוף תפקודי בהמשך, במקום לספק אבחנה מולקולרית סופית כעומדת בפני עצמה. גישה זו רלוונטית במיוחד לאור הספקטרום המוטציוני הרחב של הגן PCNT, הכולל וריאנטים רבים המפוזרים על פני 47 האקסונים שלו ומראה מתאמים חלקיים בין הגנוטיפ לפנוטיפ3.

דו"ח מקרה זה מתאר ילד סיני בן 7, שבו WES זיהה שתי וריאנטים חדשות מסוג missense מועמדות ב- PCNT (c.5675A>G ו-c.9734G>T). המטופל הציג כישלון צמיחה פוסטנטלי חמור, עיכוב התפתחותי גלובלי ודיסמורפיזם קרניו-פציאלי אופייני, אך באופן בולט לא סבל ממיקרוצפליה גלויה בהערכה הראשונית, מאפיין המאפיין בדרך כלל MOPD II קלאסית. למרות זאת, MOPD II נותרה שיקול אבחנתי מרכזי מכיוון שמיקרוצפליה בהפרעות הקשורות ל- PCNT מראה לעיתים קרובות התקדמות תלוית גיל, כאשר חלק מהאנשים המושפעים מפתחים האטה משמעותית בצמיחת הראש רק במהלך הילדות המאוחרת או הגיל ההתבגרות4. יתרה מכך, השילוב של ננסיות חמורה, מאפיינים קרניו-פציאליים אופייניים, מוגבלות שכלית ועיכוב בבשלות השלדית תואם באופן הדוק את הספקטרום הפנוטי הליבתי של גמדות ראשונית הקשורה ל- PCNT. מקרה זה מדגיש את התועלת של WES ביצירת היפותזות מולקולריות הניתנות לבדיקה במצגים קליניים שאינם טיפוסיים, ומדגיש את החשיבות של ניטור פנוטי לאורך זמן לפתרון אי-ודאות אבחנתית.

הצגת מקרה:

ילד בן 7 הופנה למחלקת הגנטיקה בבית החולים לבריאות אם וילד בצ'אנגשה (Changsha Maternal and Child Health Care Hospital) באפריל 2019 בשל עיכוב צמיחה חמור ועיכוב התפתחותי גלובלי. הוא נולד להורים בריאים ללא קרבת דם (גובה האב: 173 cm; גובה האם: 160 cm). לא היה היסטוריה משפחתית של מצבים דומים או קרבת דם, אם כי לסבתא מצד האם הייתה היסטוריה של diabetes mellitus.

ההיסטוריה הפרינטלית הייתה בולטת בלידה בשבוע 38 להיריון עם משקל לידה של 2.5 kg. למרות שהרישום הקליני הראשוני סיווג משקל לידה זה כנורמלי, הוא תואם לכ-אחוזון 10 לגיל ההיריון, מה שמתיישב עם קטנות לגיל ההיריון (SGA) ולא עם העכבה החמורה של הגדילה התוך-רחמית הנצפית בדרך כלל ב-MOPD II קלאסית. מגיל הילדות המוקדם, הילד הפגין כישלון גדילה פוסטנטלי משמעותי עם קצב גדילה של 2–3 cm/year בלבד. בגיל 7 שנים (אפריל 2019), הגובה היה 103.5 cm (–4.04 SD), המשקל היה 16.7 kg (<אחוזון 3), והיקף הראש (OFC) היה 51.5 cm (Z-score: –1.2), על פי תקני הגדילה הלאומיים של סין משנת 2009 וטבלאות גדילה של OFC לפי גיל ומגדר.

צילומי רנטגן של סקר שלד, כולל מבטים קדמיים-אחוריים (anteroposterior) של יד ושורש כף יד שמאל, בוצעו באפריל 2019. פענוח רדיולוגי על ידי רדיולוג ילדים תוך שימוש באטלס Greulich–Pyle הראה גיל עצמי של 6 שנים בגיל כרונולוגי של 7 שנים וחודש אחד. סקר השלד לא העלה עדות למומים שלדיים אופייניים ל-MOPD II, כגון דיספלזיה של צוואר הפמור, הרחבה של המטפיזה (metaphyseal flaring), או גיל מתקדם של עצמות שורש כף היד. בדיקת MRI של המוח הדגימה מבנה מוח ומיאליניזציה תקינים ללא מומים גלויים, דבר שסייע לשלול גורמים תסמוניים אחרים של עיכוב חמור בצמיחה ובעיכוב התפתחותי-נוירולוגי.

המטופל הפגין עיכוב באבני דרך מוטוריות ושפתיות. הערכה קוגניטיבית פורמלית באמצעות מבחן בינה של וקסלר לילדים (WISC), שנערכה בגיל כרונולוגי של 7 שנים וחודש אחד, הניבה מדד אינטליגנציה כללי (FSIQ) של 50. על פי המדריך לאבחון וסטטיסטיקה של הפרעות נפשיות, מהדורה חמישית (DSM-5), ציון זה תואם מוגבלות שכלית קלה עד בינונית (קלה: 50–69; בינונית: 35–49). בדיקה גופנית גילתה היפרטלוריזם, שסעים פלפליים קצרים, אוזניים נמוכות וגשר אפ נרחב. מיקרוצפליה גלויה לא תועדה בהערכה הראשונית. אקג 12-לידים בבסיס הנתונים הראה מרווח QT מתוקנן (QTc) גבולי של 450 ms (איור 1A, B). למטופל לא היה היסטוריה של עילפון, דפיקות לב או הפרעות קצב מתועדות. לא הייתה חשיפה לתרופות המאריכות את מרווח ה-QT, ריכוזי האלקטרוליטים בסרום היו בטווח הנורמה, וההיסטוריה המשפחתית הייתה שלילית למקרי מוות לבבי פתאומי או הפרעות קצב תורשתיות. הומלץ על ביצוע אקג חוזר וייעוץ פורמלי של קרדיולוגיה פדיאטרית.

ניתוח גל ECG, תוצאות אלקטרוקרדיוגרם, נתוני קצב לב, תרשים אבחנתי.
איור 1: אלקטרוקרדיוגרם (ECG) מייצג שהתקבל מהמטופל במהלך ההערכה הקלינית הראשונית. (A) ECG סטנדרטי של 12 לידים שהוקלט במהירות נייר של 25 mm/s ובכיול של 10 mm/mV. הרישום מראה קצב סינוס תקין עם קצב לב של 97 beats/min. מרווח ה-PR הוא 116 ms, משך ה-QRS הוא 78 ms, ומרווח ה-QT המתוקן (QTc), שחושב באמצעות נוסחת Bazett, הוא 450 ms. (B) תצוגה מוגדלת של לידים II, V5 ו-V6, המדגישה את מורפולוגיית גל T ואת מרווח ה-QT. הערה: ה-ECG מייצג רישום בסיס בודד שהתקבל במהלך ההערכה הקלינית הראשונית. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

הערכה אנדוקרינית אישרה גיל עצם בעיכוב. בדיקת פרובוקציה להורמון גדילה הדגימה תגובת שיא תקינה של הורמון גדילה (12.39 ng/mL), מה ששלל חסר בהורמון גדילה כגורם העיקרי לנמוך קומה. תפקוד בלוטת התריס היה תקין (TSH: 1.76 mIU/L; FT4: 21.93 pmol/L), ובדיקת MRI של בלוטת הפיתוئیטרה הדגימה מורפולוגיה תקינה (4.5 × 9.1 × 3.1 mm). בעקבות הערכה זו, הוחל טיפול בהורמון גדילה אנושי רקומביננטי (rhGH) ב-28 ביולי 2019, לצד התערבויות באורח החיים, כולל אופטימיזציה של צריכת חלבונים בתזונה, תרגילי קפיצה קבועים (לדוגמה, קפיצה בחבל) ושיפור היגיינת השינה.

ריצוף כל האקסומים (WES) שבוצע באמצעות DNA מדם פריפריאלי זיהה שתי וריאנטים חדשים של מוטציות missense בגן PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) באקסון 28 ו-c.9734G>T (p.Arg3245Ile) באקסון 45. שני הווריאנטים לא נשמרו במאגרי אוכלוסייה עיקריים (gnomAD, ExAC, מאגר הנתונים של ה-1000 Genomes Project ומאגר הנתונים הגנומי הסיני Shenzhou). כלי חיזוי In silico הניבו תוצאות מנוגדות. הווריאנט c.5675A>G נחזה כגורם למחלה (deleterious) על ידי SIFT וכפוטנציאלי לנזק על ידי PolyPhen-2 (ציון CADD PHRED: 18.82), בעוד ש-c.9734G>T נחזה כסבילי או שפיר (ציון CADD: 7.87). אנליזת CNV-seq לא זיהתה וריאנטים פתוגניים של מספר עותקים (איור 2). על פי הנחיות ACMG/AMP, שני הווריאנטים סווגו כווריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS). דגימות DNA של ההורים לא היו זמינות; לכן, לא ניתן היה לבצע אנליזת הפרדה (segregation analysis) כדי לקבוע את הפאזה של שני הווריאנטים.

גרף תוצאות CNV-seq רחב-גנומי; ניתוח וריאציות במספר העתיקים של כרומוזומים.
איור 2: ניתוח ריצוף וריאציות במספר העתיקים (CNV-seq). תרשים CNV-seq רחב-גנומי שהופק מ-DNA של דם פריפריאלי שהושג מהמטופל. ציר ה-x מייצג קואורדינטות גנומיות (כרומוזומים 1–22, X ו-Y), וציר ה-y מייצג את יחס עומק הקריאה ב-log2. קווים מקווקווים אופקיים מציינים את הספי המגדיר הגברה במספר העתיקים (>0.3) ואובדן במספר העתיקים (<–0.3). לא זוהו אנויפלואידיות כרומוזומליות או וריאציות פתוגניות במספר העתיקים מעל סף גילוי של 100 kb. נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של איור זה.

אבחנה, הערכה ותוכנית טיפול:

הערכה קלינית, רדיולוגית, אנדוקרינית, קרדיולוגית וגנומית מקיפה תמכה באבחנה של חשד לגניחות ראשונית הקשורה ל-PCNT עם מאפיינים חופפים של גניחות ראשונית אוסטאו-דיספלסטית מיקרוצפלית מסוג II (MOPD II). ההערכה האבחנתית כללה מדידות אנתרופומטריות סטנדרטיות, הערכה נוירו-התפתחותית שהראתה עיכוב התפתחותי גלובלי ומוגבלות שכלית בינונית, אלקטרוקרדיוגרפיה ב-12 לידים כבסיס, סקר שלד, הערכה אנדוקרינית, דימותה המגנטית (MRI) של המוח, ריצוף של וריאנטים במספר העותקים (CNV-seq) וריצוף כל האקסומים (WES) (איור 3). ה-CNV-seq שלל וריאנטים פתוגניים במספר העותקים והפרעות כרומוזומליות נרחבות, בעוד שה-WES זיהה שני וריאנטים מועמדים מסוג missense בגן PCNT. בהתאם להנחיות ACMG/AMP, שני הווריאנטים סווגו כוריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS). מאחר שדגימות DNA מההורים לא היו זמינות, לא ניתן היה לבצע אנליזת סגריגציה כדי לקבוע אם הווריאנטים היו ב-trans, דבר שמנע אישור של אבחנה מולקולרית רססיבית.

סריקות MRI של המוח, מבטים סגיטליים וקורונליים, דימות רפואי לניתוח אבחנתי.
איור 3: דימות תהודה מגנטית (MRI) של המוח המראה ממצאים תו-גולגולתיים תקינים. (A) תמונה סגיטלית ב-T1-weighted עם חומר ניגוד המראה מבני קו אמצע תו-גולגולתיים תקינים וגזע מוח ללא הגברה לא תקינה. (B) תמונה קורונלית ב-T1-weighted עם חומר ניגוד המראה פה רנכימה תקינה של המוח ואזור הסלה ללא עדות לנגע מסה תו-גולגולתי. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

בעקבות ההערכה הראשונית, הותחל בטיפול בהורמון גדילה רקומביננטי אנושי (rhGH) ב-28 ביולי 2019, לצד התערבויות באורח החיים, הכוללות אופטימיזציה של חלבונים בתזונה, תרגילי קפיצה סדירים (למשל, קפיצה בחבל) ושיפור בהיגיינת השינה. למשפחה ניתן ייעוץ גנטי בנוגע לסיווג ה-VUS הנוכחי, לסיכון התאורטי לחזרת המחלה הקשור להפרעה אוטוזומלית רצסיבית, ולאפשרויות הרבייה הזמינות, כולל אבחון טרום לידתי ובדיקה גנטית טרום השתלה.

כיוון שאין כיום טיפול ריפואי למחלות הקשורות ל- PCNT, ניהול ארוך טווח מתמקד במעקב רב-תחומי. אנגיוגרפיה למגנטים של המוח (MRA) שנתית, החל מגיל 5, הומלצה למטופלים עם MOPD II בשל הסיכון המוכר לסיבוכים צרכליים, כולל מחלת moyamoya, בהתאם להמלצות המעקב הווסקולרי שפורסמו. הומלץ לבצע אלקטרוקרדיוגרפיה של 12 לידים חוזרת והערכה פורמלית של קרדיולוגיה פדיאטרית כדי לקבוע אם מרווח ה-QTc הגבולי הוא הדיר. התערבות פרמקולוגית לא הייתה מומלצת בזמן ההערכה, אך תישקל שוב אם תתפתח הארכה מתמשכת של QTc (>460 ms) או הפרעות קצב סימפטומטיות. כמו כן, הומלץ על המשך מעקב אנדוקריני, הערכה התפתחותית, קלינאות תקשורת, ריפוי בעיסוק ותמיכה חינוכית מותאמת אישית. יש להמשיך להעריך בזהירות טיפול בהורמון גדילה בשל יעילותו הבלתי ודאית והסיכונים הווסקולריים התאורטיים שדווחו בהפרעות הקשורות ל-PCNT.

נתוני מעקב אורכיים לא היו זמינים מאחר שהמטופל אבד למעקב לאחר ההערכה הראשונית בשנת 2019. כתוצאה מכך, לא ניתן היה לתעד ניטור אנדוקריני עוקב, כולל הערכת יעילות ה-rhGH וריכוזי Insulin-like growth factor 1 (IGF-1), התקדמות התפתחותית, הערכה לבבית חוזרת וייעוץ גנטי נוסף. לפיכך, המהלך הקליני ארוך הטווח והתגובה לטיפול נותרים לא ידועים.

ההערכה האבחנתית הוגבלה עקב היעדר דגימות DNA של ההורים לצורך ניתוח הפרדה (segregation analysis) והיעדר מחקרים פונקציונליים לקביעת ההשפעות הביולוגיות של וריאנטי PCNT שזוהו. כתוצאה מכך, לא ניתן היה לקבוע את הפאזה של שני הווריאנטים (cis לעומת trans), לא ניתן היה לאשר הטרוזיגוזיות מורכבת (compound heterozygosity), ושני הווריאנטים נותרים מסווגים כוריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS). בנוסף, ריצוף כל האקסומים (whole-exome sequencing) אינו יכול לשלול וריאנטים פתוגניים הממוקמים באזורים אינטרוניים עמוקים או באזורים רגולטוריים; לכן, ניתן לשקול ריצוף גנומי מלא (whole-genome sequencing) בחקירות עתידיות. בהינתן הסיכון המוכר לסיבוכים צרברו-ווסקולריים ומטבוליים הקשורים להפרעות הקשורות ל-PCNT, מעקב רב-תחומי ארוך טווח נותר רלוונטי.

פרוטוקול

מחקר זה נערך בהתאמה מלאה להצהרת הלסינקי ואושר על ידי ועדת האתיקה של בית החולים Changsha for Maternal & טיפול בריאות הילד (מספר אישור CSSFYBJYEC-SOP-005-F07V2.0). הסכמה מדעת בכתב התקבלה מהוריי המטופל הן להשתתפות במחקר זה והן לפרסום נתונים קליניים ותמונות נלוות. כל נתוני המטופל והתמונות המוצגים במאמר זה עברו דה-אידנטיפיקציה קפדנית כדי להגן על פרטיות המטופל. כלי המחקר שנעשה בהם שימוש בפרוטוקול זה מפורטים ב- טבלת חומרים.

1. הערכה קלינית ראשונית ואפיון פנוטיפי

  1. מדידות אנתרופומטריות בוצעו כאשר המטופל עמד יחף במצב זקוף, תוך שימוש במד-קומה (stadiometer) דיגיטלי מכויל ובמשקלים אלקטרוניים.
  2. הגובה והמשקל שורטטו אל מול תקני הגדילה הלאומיים של סין משנת 2009 כדי להעריך את מצב הגדילה. היקף הראש (OFC) נמדד באמצעות סרט מדידה שאינו נמתח ושורטט על גרפי גדילה ספציפיים לגיל ולמין כדי לבדוק מיקרוצפליה, המוגדרת כ-OFC הנמוך מ-2- SD או נמוך מה-3rd אחוזון.
  3. בדיקת דיסמורפולוגיה מקיפה בוצעה על ידי גנטיקאי קליני מוסמך כדי לתעד מאפיינים קרניו-פציאליים. הערכה נוירו-התפתחותית נערכה באמצעות סולם וקסלר למדידת אינטליגנציה לילדים (WISC).
  4. מנת המשכל הכללית (FSIQ) חושבה ופורשה בהתאם לקריטריונים האבחנתיים למוגבלות שכלית מהמדריך לאבחון וסטטיסטיקה של הפרעות נפשיות, מהדורה חמישית (DSM-5) (קלה: 50–69; בינונית: 35–49; חמורה: 20–34; עמוקה: <20).

2. הערכה קרדיווסקולרית ושלדית

  1. בוצעו בדיקת אלקטרוקרדיוגרם (ECG) סטנדרטית ב-12 הובלות, במהירות נייר של 25 mm/s ובכיול של 10 mm/mV. מרווח ה-QT נמדד ידנית בהובלות II ו-V5, ומרווח ה-QT המתוקן (QTc) חושב באמצעות הנוסחה של Bazett (QTc = QT/√RR). הארכה של ה-QTc הוגדרה על פי ערכי ייחוס פדיאטריים כ->440 ms בזכרים.
  2. בוצעו צילומי רנטגן לסקר שלד, כולל מבטים קדמי-אחוריים וצדדיים של יד ושורש כף היד השמאלית. גיל העצם הוערך על ידי רדיולוג ילדים באמצעות אטלס Greulich–Pyle כדי להעריך את הבשלות השלדית ולבדוק דיספלזיה של השלד.

3. בירור אבחנתי גנטי

  1. ביצוע רצף של וריאנטים במספר העותקים הכרומוזומליים (CNV-seq) בוצע באמצעות DNA מדם פריפריאלי. רצף גנומי מלא ברזולוציה נמוכה (Low-pass whole-genome sequencing) בוצע על מנת להעריך אנאפלואידיות כרומוזומלית ווריאנטים פתוגניים במספר העותקים ברזולוציית זיהוי הגדולה מ-100 kb.
  2. רצף כולל של האקסום (WES) בוצע על DNA גנומי שהופק מלוקוציטים של דם פריפריאלי באמצעות ערכה מסחרית להפקת DNA. לכידת האקסום בוצעה באמצעות ערכה מסחרית ללכידת אקסום, ולאחריה רצף בפלטפורמת רצף מהדור הבא (next-generation sequencing), שהניבה קריאות בזוגות (paired-end reads) באורך 2 × 150 bp.
  3. קריאות הרצף הותאמו לגנום הייחוס GRCh38/hg38 באמצעות אלגוריתם התאמה מתוקף, וזיהוי הווריאנטים (variant calling) בוצע באמצעות צינור עיבוד ביו-אינפורמטי (bioinformatics pipeline) מתוקף.
  4. מדדי בקרת איכות הראו עומק רצף ממוצע הגבוה מ-100×, כאשר למעלה מ-98% מהאקסונים המיועדים הגיעו לכיסוי של לפחות 20×, והכיסוי של אקסוני PCNT עלה על 99%.
  5. רצף סנגר (Sanger sequencing) בוצע כדי לאשר את נוכחותם וזיגוזיטיות של וריאנטים מזוהים ב- PCNT בחולה (proband). בשל פרק הזמן הממושך מאז ההערכה הקלינית הראשונית, כרומטוגרמות רצף סנגר המקוריות כבר לא היו זמינות בארכיוני המוסד.
  6. דגימות DNA מההורים לא היו זמינות; לפיכך, לא ניתן היה לבצע אנליזת הפרדה (segregation analysis) כדי לקבוע את הפאזה של הווריאנטים המזוהים.
  7. פירוש הווריאנטים בוצע על פי הנחיות ACMG/AMP משנת 2015. זרימת העבודה הביו-אינפורמטית כללה אנוטציה של וריאנטים, הערכת שכיחות באוכלוסייה באמצעות gnomAD (v2.1.1), ExAC ומסד הנתונים Shenzhou Genome Database הספציפי לסין, חיזוי פתוגניות in silico באמצעות SIFT, PolyPhen-2 ו-CADD (v1.6), אנליזת שימור אבולוציוני באמצעות PhyloP והתאמה מרובה (multiz alignment) (UCSC Genome Browser), ומיפוי דומיינים של חלבונים באמצעות UniProt ומסד הנתונים AlphaFold Protein Structure Database.
  8. ספרות גדולה ומסד הנתונים ClinVar נסקרו אף הם כדי לקבוע את סיווג הווריאנטים הסופי.

4. מסגרת לאבחנה מבדלת

  1. גמדיות ראשונית אוסטאודיספלסטית מיקרוצפלית מסוג II (MOPD II; OMIM #210720) תועדפה בשל כישלון גדילה חמור שהחל בשלב טרום-לידתי, מוגבלות שכלית ומאפיינים קרניו-פציאליים אופייניים, למרות היעדר מיקרוצפליה גלויה בהערכה הראשונית (מדד Z של היקף הראש, מותאם לגיל ולמין, > –2 SD).
  2. תסמונת סקל (Seckel syndrome; OMIM #210600) נשקלה אך נשללה בשל היעדר פרופיל פנים דמוי ציפור והיעדר וריאנטים פתוגניים או בעלי סבירות פתוגנית בגנים קשורים (לדוגמה, ATR ו-CEP152) שזוהו בניתוח של מערך ה-WES.
  3. תסמונת מאייר-גורלין (Meier–Gorlin syndrome; OMIM #224690) נשללה מכיוון שלא נצפו אפלזיה או היפופלזיה של הפיקה, ולא זוהו וריאנטים פתוגניים או בעלי סבירות פתוגנית בגנים של קומפלקס השכפול המוקדם (לדוגמה, ORC1, ORC4, ORC6, CDC6, CDC45, GMNN ו-MCM5) במהלך ניתוח מערך ה-WES.

תוצאות

הערכה קלינית מקיפה וניתוח גנומי זיהו פרופיל מולקולרי ופנוטיפי העולה בקנה אחד עם חשד לגמדיות פרימורדיאלית הקשורה ל-PCNT. רצף כולל אקסומים (WES) זיהה שתי וריאנטים חדשות של מוטציות missense בגן PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) באקסון 28 ו-c.9734G>T (p.Arg3245Ile) באקסון 45. רצף של וריאנטים במספר העותקים (CNV-seq) לא זיהה וריאנטים פתוגניים של מספר עותקים או אנאפלואידיות כרומוזומליות מעל סף הגילוי של 100 kb (איור 2).

הגדרת וריאנטים אלה כ"חדשים" מבוססת על היעדרם ממאגרי נתונים מרכזיים של אוכלוסיות (gnomAD, ExAC, מאגר הנתונים של פרויקט 1000 Genomes, ומאגר הנתונים הסיני Shenzhou Genome Database), מאגר הנתונים ClinVar, מאגרים ספציפיים למחלות (למשל, LOVD עבור PCNT), והספרות המחקרית שפורסמה עד למועד הניתוח. ניתוחים מסוג In silico הניבו תחזיות שונות. הווריאנט c.5675A>G קיבל ציון CADD PHRED של 18.82 ונחזה כבעל השפעה מזיקה (deleterious) על ידי SIFT, בעוד ש-c.9734G>T קיבל ציון CADD של 7.87 ונחזה כסובלני (tolerated) או שפיר (benign). ניתוחי PhyloP וניתוחי multiz alignment שבוצעו באמצעות ה-UCSC Genome Browser הדגימו דפוסי שימור אבולוציוניים מובחנים. השארית Glu1892 הייתה שמורה מאוד בקרב 100 מיני חולייתנים (ציון PhyloP: 4.88), בעוד שהשארית Arg3245 הייתה שמורה קפדנית בקרב פרימטים אך הראתה שונות רבה יותר בשורות יונקים אחרות. מיפוי דומיינים של חלבונים באמצעות UniProt איתר את שני הווריאנטים בדומיין ה-coiled-coil rod המרכזי של pericentrin.

מבחינה קלינית, המטופל הפגין עיכוב חמור בצמיחה לאחר הלידה, עם גובה של 103.5 ס"מ (–4.04 SD) בהערכה הראשונית, נתון התואם לרמה נמוכה מהאחוזון ה-3מחקר ופיתוח אחוזון לגיל. הערכה נוירו-התפתחותית הדגימה עיכוב התפתחותי גלובלי ומנת משכל כוללת (FSIQ) של 50. בדיקה גופנית זיהתה היפרטלוריזם (מרחק מוגבר בין העיניים), חריצים עפעריים קצרים, אוזניים נמוכות וגשר אף רחב. הערכה אלקטרוקרדיוגרפית הדגימה מרווח QT מתוקנן (QTc) בודד שוליג') של 450 מילי-שניות (איור 1A, B).

בהתאם להנחיות של ACMG/AMP ולראיות המסוכמות בטבלה 1, שני הווריאנטים של PCNT סווגו כווריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS).

גרסהרישום HGVSקריטריוני ACMG שיושמוסיכום ראיותסיווג סופי
גרסה 1NM_006031.5:c.5675A>G p.(Glu1892Gly)PM2, PP3PM2: חסר ממאגרי נתונים של אוכלוסיות (gnomAD, ExAC, מאגר הנתונים של פרויקט 1000 הגנומים, ומסד נתוני הגנום Shenzhou הספציפי לסין). PP3: ראיות חישוביות תמכו בהשפעה מזיקה על בסיס SIFT וציון CADD PHRED של 18.82. ניתוחי PhyloP ו-multiz alignment הדגימו שימור אבולוציוני חזק של שארית ה-Glu1892 (ציון PhyloP: 4.88).VUS
גרסה 2NM_006031.5:c.9734G>T p.(Arg3245Ile)PM2, PP3PM2: חסר ממאגרי נתונים של אוכלוסיות (gnomAD, ExAC, מאגר הנתונים של פרויקט 1000 הגנומים, ומסד נתוני הגנום Shenzhou הספציפי לסין). PP3: ניתוחים חישוביים הניבו ראיות מוגבלות. למרות ששימור אבולוציוני בקרב פרימטים והערכה מבנית הצביעו על השפעה אפשרית על דומיין ה-central coiled-coil, ציון ה-CADD (7.87) ותחזיות in silico סיפקו ראיות לא מספיקות כדי לתמוך בפתוגניות מעבר לסיווג VUS.VUS
קיצורים: ACMG, American College of Medical Genetics and Genomics; CADD, Combined Annotation Dependent Depletion; HGVS, Human Genome Variation Society; PM2, חסר ממאגרי נתונים של אוכלוסיות; PP3, ראיות חישוביות; VUS, גרסה בעלת מובהקות לא ידועה.

טבלה 1: סיווג ACMG/AMP של הווריאנטים שזוהו ב- PCNT. סיכום של שני ווריאנטי missense ב- PCNT שזוהו באמצעות רצף אקסום מלא (whole-exome sequencing), כולל נומנקלטורת HGVS, קריטריוני ACMG/AMP שיושמו, ראיות תומכות וסיווג סופי של הווריאנטים.

דיון

דיווח מקרה זה מתאר ילד סיני בן 7 הנושא שתי וריאנטים חדשות של מוטציית missense בגן PCNT (c.5675A>G/p.Glu1892Gly ו-c.9734G>T/p.Arg3245Ile), שהתייצב עם כישלון צמיחה פוסטנטאלי חמור (גובה 103.5 cm, ‏–4.04 SD בגיל 7), עיכוב התפתחותי גלובלי, מוגבלות שכלית (IQ כולל = 50 במדד הבינה של וקסלר), ודיסמורפיזם קרניו-פציאלי אופייני, אך היה חסר מספר מאפיינים קנוניים של MOPD II קלאסית. בהשוואה לפנוטיפ האבחנתי הקלאסי, המטופל לא הראה הגבלה חמורה של הצמיחה התוך-רחמית (משקל לידה 2.5 kg, סווג כקטן לגיל ההיריון), דיספלזיה שלטית אופיינית, או מיקרוצפליה גלויה. הערכה שלטית הראתה גיל גרמי מאוחר (6 שנים) ללא ממצאים רדיוגרפיים חריגים אופייניים, והיקף הראש האוקסיפיטו-פרונטלי, מותאם לגיל ולמין, נשאר מעל הסף האבחנתי למיקרוצפליה (Z-score: –1.2) בבדיקה הראשונית. בנוסף, אנליזת CNV-seq לא זיהתה וריאנטים פתוגניים של מספר העותקים או אנויפלואידיות כרומוזומליות העולות על 100 kb, מה שתמך בהמשך בבדיקת אטיולוגיה מונוגנית.

למרות שהפנוטיפ שונה מהקריטריונים האבחנתיים הקלאסיים ל-MOPD II, הפרעות הקשורות ל- PCNT מציגות הגתרוגניות פנוטיפית ניכרת ואקספרסיביות תלוית-גיל. מחקרי קוהורט קודמים הדגימו כי מיקרוצפליה ומניפסטציות שלדיות עשויות להיות קלות או להפוך בולטות יותר במהלך הילדות המאוחרת או הגיל ההתבגרות, וחלק מהפרטים המושפעים מציגים בעיקר עיכוב חמור בצמיחה לאחר הלידה ומאפיינים קרניו-פציאליים אופייניים, ללא עיכוב צמיחה תוך-רחמי קלאסי או דיספלזיה שלדית3,4. בהתאם לכך, יש לפרש את הממצאים בצורה הטובה ביותר כפנוטיפ אטיפי של גמדיות פרימורדיאלית חשודה הקשורה ל- PCNT, עם מאפיינים חופפים ל-MOPD II, ולא כאבחנה מוגדרת של MOPD II קלאסי.

תגובת שיא הורמון הגדילה התקינה (12.39 ng/mL), שנצפתה למרות ננסיות קיצונית, עולה בקנה אחד עם ההבנה הנוכחית שפגיעה בגדילה בהפרעות הקשורות ל-PCNT קשורה בעיקרה להפרעות בהתפתחות השלד ובתפקוד לוח הגדילה, ולא לחסר בהורמוני היפופיזה. תצפית זו מדגישה עוד יותר את החשיבות של הערכה גנומית מקיפה בחולים עם ננסיות חמורה ובדיקות אנדוקריניות תקינות.

התחזיות השונות שיתרו in silico עבור שתי וריאנטים של PCNT ממחישות את המגבלות של הערכת פתוגניות חישובית עבור וריאנטים מסוג missense בחלבונים גדולים בעלי דומיינים מרובים. הווריאנט c.5675A>G קיבל תמיכה חישובית חזקה יותר לפתוגניות (CADD PHRED score 18.82; SIFT deleterious), בעוד ש-c.9734G>T נחזה באופן עקבי כסובלר או שפיר (CADD score 7.87). ממצאים אלו מדגימים כי תחזית חישובית לבדה אינה מספיקה לסיווג וריאנטים, במיוחד עבור חלבוני פיגום גדולים בעלי דומיינים מבניים ותפקודיים מורכבים. פריסנטרין (Pericentrin), המקודד על ידי PCNT, הוא חלבון פיגום צנטרוסומלי חיוני המעורב בארגון כישור המיטוזה, בתגובה לנזקי DNA ובבקרת מחזור התא8. מחקרים ניסיוניים הראו עוד כי אובדן של פריסנטרין משבש את הקישור של הצנטריול בקטבי הכישור, מה שמוביל להפרדה מוקדמת של הצנטריול ולהפרעות בצנטרוזום9.

בדיקת אקג (electrocardiogram) בודדת הראתה מרווח QT מתוקנן גבולי של 450 ms. ממצא זה לא לווה בתסמינים, הפרעות אלקטרוליטיות, חשיפה לתרופות המאריכות את מרווח ה-QT, או היסטוריה משפחתית של הפרעות קצב תורשתיות10. על אף שמחקרים ניסויים הצביעו על תפקידים פוטנציאליים של חלבוני סנטרוזום בביולוגיה קרדיווסקולרית, כולל ויסות תאי שריר חלק בכלי דם ובקרת מחזור התא של קרדיומיוציטים, המשמעות הקלינית של ה-QTc הגבולי שנצפה בחולה זה נותרת לא ודאית11. בדיקת אקג חוזרת, ניטור אמבולטורי והערכה פורמלית של קרדיולוגיית ילדים יהיו נחוצים כדי לקבוע אם ממצא זה הוא הדיר ובעל רלוונטיות קלינית12.

יש להביא בחשבון מספר מגבלות בעת פירוש מקרה זה. מכיוון שמדובר בדיווח על מטופל בודד, הממצאים אינם יכולים לבסס קשרים ודאיים בין גנוטיפ לפנוטיפ. דגימות DNA של ההורים לא היו זמינות, דבר שמנע ביצוע אנליזת הפרדה (segregation analysis) ואישור של קונפיגורציית ה-trans של שני הווריאנטים ב-PCNT. כתוצאה מכך, לא ניתן היה לאשר הטרוזיגוזיות תהלומיות (compound heterozygosity), ושני הווריאנטים נותרו מסווגים כווריאנטים בעלי משמעות לא ידועה (VUS). לא בוצעו מחקרים פונקציונליים להערכת ההשפעות הביולוגיות של ווריאנטים אלה, ולכן השלכותיהם המולקולריות נותרו לא פתורות. למרות ש-WES מספק כיסוי רחב של אזורי הקידוד, לא ניתן לשלול ווריאנטים פתוגניים הממוקמים בתוך אזורים אינטרוניים עמוקים או אזורים רגולטוריים. בנוסף, נתונים של מעקב אורך לא היו זמינים מכיוון שהקשר עם המטופל אבד לאחר ההערכה הראשונית, מה שמנע הערכה של התגובה לטיפול, תוצאות התפתחותיות והערכה לבבית חוזרת.

על אף מגבלות אלו, זיהוי וריאנטים מועמדים באקסונים 28 ו-45 תורם מידע קליני ומולקולרי נוסף לספקטרום המתרחב של הפרעות הקשורות ל-PCNT, ומדגיש את הערך של בדיקות גנומיות מקיפות בחולים עם עיכוב התפתחותי וכישלון צמיחה חמור4. ממצאים אלו תומכים גם בניהול רב-תחומי, הכולל מעקב אחר סיבוכים וסקולריים בהתאם להמלצות המעקב הוסקולריות שפורסמו10, ומעקב קרדיולוגי מתמשך עבור מרווח QTc הגבולי שנצפה. ייעוץ גנטי צריך להבהיר את סיווג ה-VUS הנוכחי ואת חוסר הוודאות בנוגע לקשריות למחלה עד שיהיו זמינות ראיות פונקציונליות או ראיות של סגרגציה נוספות. מחקרים עתידיים צריכים להתמקד באפיון פונקציונלי של וריאנטים אלו באמצעות פיברובלסטים המופקים מהחולים כדי להעריך פגמים בכישול המיטוטי ובלוקליזציה לצנטרוזום13, בהערכה קרדיאקית סיסטמטית בקוהורטות גדולות יותר של PCNT, ובשיתוף נתונים מתמשך דרך מאגרי מידע כגון ClinVar כדי להקל על סיווג וריאנטים בעתיד.

גילויים

למחברים אין הצהרות גילוי נאות.

תודות

המחברים מודים למטופל ולבני משפחתו על השתתפותם במחקר זה ועל מתן הסכמתם לפרסום דיווח מקרה זה. המחברים מודים כמו כן לצוות הגנטיקה הקלינית בבית החולים לבריאות אם וילד בצ'אנגשה (Changsha Maternal and Child Health Care Hospital) על תרומתם לטיפול במטופל ולאפיון הפנוטיפי, וכן לצוות המעבדה במרכז הגנטיקה הרפואית על התמיכה הטכנית בריצוף כל האקסום (whole-exome sequencing). עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעים טבעיים של סין (מענק מס׳ 82301845) והקרן למדעים טבעיים של מחוז חונאן (מענק מס׳ 2024JJ40187). לגופים המממנים לא היה כל תפקיד בתכנון המחקר, באיסוף הנתונים, בניתוח הנתונים, בהחלטה על הפרסום או בהכנת כתב היד.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מכשיר אלקטרוקרדיוגרף של 12 הלידיםGE HealthcareMAC 5500 HD (Software v2.0)הערכה קרדיאלית ומדידת מרווח QT
מנתח גנטי ABI 3730xlApplied BiosystemsFirmware v3.0תיקוף רצף סנגר (Sanger sequencing)
ANNOVARChildren's Hospital of Philadelphia (CHOP)v2021-02-01אנוטציה של וריאנטים
ערכה לריצוף מחזורי BigDye Terminator v3.1Thermo Fisher ScientificCat. No. 4337456תגובות ריצוף סנגר (Sanger sequencing)
BWA-MEMBroad Institutev0.7.17יישור רצפים (Sequence alignment)
ClinVarNational Center for Biotechnology Information (NCBI)נגישה ביוני 2026מאגר נתונים של וריאנטים קליניים
Combined Annotation Dependent Depletion (CADD)University of Washingtonv1.6חיזוי פתוגניות in silico
מערכת רדיוגרפיה דיגיטלית (DR)Siemens HealthineersYsio Max (syngo.via v4.0)סקר שלד והערכת גיל גרמי
Ensembl Variant Effect Predictor (VEP)EMBL-EBIv104אנוטציה של וריאנטים
GATK HaplotypeCallerBroad Institutev4.2.6.1זיהוי וריאנטים (Variant calling)
Genome Aggregation Database (gnomAD)Broad Institutev2.1.1 / v3.1.2מאגר נתונים של שכיחות באוכלוסייה
גנום ייחוס GRCh38/hg38Genome Reference ConsortiumBuild 38, Patch 13ייחוס ליישור רצפים
ערכה להכנת ספריית ריצוף גנום שלם בעומק נמוך (Low-pass)Berry Genomicsסופק מסחריתהכנת ספריית CNV-seq
מערכת ריצוף NovaSeq 6000IlluminaReagent Kit v1.5 (300 cycles)ריצוף אקסומ שלם
PolyPhen-2Harvard Medical Schoolv2.3.10חיזוי פתוגניות in silico
ערכת QIAamp DNA Blood MiniQIAGENCat. No. 51104מיצוי DNA גנומי
SIFTJ. Craig Venter Institutev5.2.2חיזוי פתוגניות in silico
ערכת SureSelect Human All Exon V6Agilent TechnologiesCat. No. G9904Bלכידת אקסומים והכנת ספרייה

מקורות

  1. Gharehdaghi EE, et al. Novel mutation in patients with microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type II (MOPD II). Metab Brain Dis. 2024;40(1):18.
  2. Bober MB, Jackson AP. Microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism, type II: a clinical review. Curr Osteoporos Rep. 2017;15(2):61-69.
  3. Rauch A, et al. Mutations in the pericentrin (PCNT) gene cause primordial dwarfism. Science. 2008;319(5864):816-19.
  4. Willems M, et al. Molecular analysis of pericentrin gene (PCNT) in a series of 24 Seckel/microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type II (MOPD II) families. J Med Genet. 2010;47(12):797-802.
  5. Jurca AD, et al. Clinical challenges in diagnosing primordial dwarfism: insights from a MOPD II case study. Medicina (Kaunas). 2024;60(11):1906.
  6. Retterer K, et al. Clinical application of whole-exome sequencing across clinical indications. Genet Med. 2016;18(7):696-704.
  7. Miller DT, et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a first-tier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet. 2010;86(5):749-64.
  8. Watanabe S, et al. Centriole-independent mitotic spindle assembly relies on the PCNT-CDK5RAP2 pericentriolar matrix. J Cell Biol. 2020;219(12):e202006010.
  9. Kim J, Kim J, Rhee K. PCNT is critical for the association and conversion of centrioles to centrosomes during mitosis. J Cell Sci. 2019;132(6):jcs225789.
  10. Duker AL, et al. Microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type II is associated with global vascular disease. Orphanet J Rare Dis. 2021;16(1):231.
  11. Majumder S, et al. Pericentrin deficiency in smooth muscle cells augments atherosclerosis through HSF1-driven cholesterol biosynthesis and PERK activation. JCI Insight. 2023;8(21):e173247.
  12. Steinfeldt J, Becker R, Vergarajauregui S, Engel FB. Alternative splicing of pericentrin contributes to cell-cycle control in cardiomyocytes. J Cardiovasc Dev Dis. 2021;8(8):87.
  13. Waich S, et al. Novel PCNT variants in MOPD II with attenuated growth restriction and pachygyria. Clin Genet. 2020;98(3):282-7.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

missense
צור קשר
המלצה לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.