Een casusrapport van een stamboom met distale hereditaire motorische neuropathie veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A-variant in het VRK1-gen (Vaccinia-Related Kinase 1)

Aiming Yang; Ying He; Yating Weng; Yunyu Xu; Pengfen He; Zhifeng Wang; Yan Yang; Yapeng Zhang

doi:10.3791/72503

Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Casusrapport

Een casusrapport van een stamboom met distale hereditaire motorische neuropathie veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A-variant in het VRK1-gen (Vaccinia-Related Kinase 1)

55 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/72503

⸱

14 augustus 2026

Aiming Yang^*¹ , Ying He^*² , Yating Weng^*² , Yunyu Xu¹ , Pengfen He² , Zhifeng Wang² , Yan Yang¹ , Yapeng Zhang¹

¹Yunnan Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine, ²The First Clinical Medical College, Yunnan University of Chinese Medicine

^* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

Deze studie rapporteert een Chinese consanguïnaire stamboom met adult-onset distale hereditaire motorische neuropathie (dHMN), veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A-variant in het vaccinia-related kinase 1 (VRK1)-gen. De bevindingen breiden het klinische fenotypische en genetische spectrum van VRK1-gerelateerde dHMN in de Chinese populatie uit.

Samenvatting

Deze studie had tot doel de klinische fenotypes, neurofysiologische kenmerken en de pathogeniteit van genvarianten te analyseren in een stamboom met distale hereditaire motorische neuropathie (dHMN) veroorzaakt door VRK1-varianten, en om bewijs te leveren ter ondersteuning van de klinische diagnose en genetische counseling voor deze ziekte. Wij rapporteren een Chinese consanguïne familie met dHMN veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A-variant in het VRK1-gen. Klinische en elektrofysiologische gegevens van de probandus werden verzameld. Whole-exome sequencing (WES) en validatie via Sanger-sequencing werden uitgevoerd om de variantplaats te identificeren, en de interpretatie van de pathogeniteit werd uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van het American College of Medical Genetics and Genomics/Association for Molecular Pathology (ACMG/AMP). De probandus was een 24-jarige man die zich presenteerde met 2 jaar progressieve zwakte en atrofie van de distale onderste ledematen, vergezeld door slanke bovenste ledematen en zonder sensorische stoornissen. Elektrofysiologisch onderzoek toonde een verminderde amplitude van het samengestelde spieractiepotentiaal (CMAP) in de motorische zenuwen van zowel de bovenste als de onderste ledematen, wat duidde op perifere neurogene schade, terwijl de geleiding van de sensorische zenuwen normaal was. Genetisch onderzoek detecteerde een homozygote c.1124G>A (p.Trp375Ter)-variant in het VRK1-gen. Zijn ouders en oudere zussen waren heterozygote dragers, en de stamboom kwam overeen met autosomaal recessieve overerving. Volgens de ACMG-richtlijnen werd deze variant geclassificeerd als pathogeen (bewijs: PVS1, PM2, PP1). De homozygote VRK1 c.1124G>A-variant veroorzaakt dHMN op volwassen leeftijd, in plaats van pontocerebellaire hypoplasie type 1A (PCH1A) zoals geannoteerd in sommige genetische databases. Deze stamboom vertoont onderscheidende fenotypes, waaronder slanke bovenste ledematen en diffuus verminderde CMAP-amplituden in zowel de bovenste als de onderste ledematen, waardoor het klinische en genetische spectrum van VRK1-gerelateerde dHMN in de Chinese populatie wordt uitgebreid.

Inleiding

Distale hereditaire motorische neuropathie (dHMN) vormt een genetisch heterogene groep van erfelijke aandoeningen van het perifere zenuwstelsel, pathologisch gedefinieerd door lengte-afhankelijke degeneratie van de lagere motorneuronen en hun axonen. Klinisch presenteren patiënten zich met progressieve zwakte en atrofie van de distale ledemaatspieren, terwijl de sensorische functie in de meeste gevallen grotendeels intact blijft¹. De eerste manifestaties treffen doorgaans de distale onderste ledematen, waaronder zwakte bij de vingerflexie en atrofie van de musculus gastrocnemius en de intrinsieke voetspieren, met een geleidelijke progressie naar de interosseuze spieren van de hand en de thenar-/hypothenarmusculatuur naarmate de ziekte vordert². De overervingspatronen variëren per subtype, waarbij zowel autosomaal dominante als autosomaal recessieve vormen zijn beschreven. Tot op heden zijn er meer dan 50 pathogene genen gekoppeld aan dHMN, maar de onderliggende genetische oorzaak blijft bij meer dan de helft van de getroffen personen onbekend³.

Gezien de uitgesproken genetische heterogeniteit en de uitgebreide fenotypische overlap met andere neuromusculaire aandoeningen, is een diagnose van dHMN die uitsluitend gebaseerd is op klinische evaluatie vaak onbetrouwbaar⁴. Conventionele stapsgewijze diagnostische benaderingen, die verlopen van klinische fenotypering naar sequencing van kandidaatgenen, zijn inefficiënt en hebben een lage diagnostische opbrengst, met name in sporadische of fenotypisch atypische gevallen¹^,². Gericht genpanels bieden een kostenefficiënter alternatief, maar zijn beperkt door vooraf gedefinieerde genlijsten en kunnen zeldzame of nieuwe pathogene varianten missen. Whole-genome sequencing biedt de meest uitgebreide genomische dekking, maar wordt in routinematige klinische settings beperkt door hoge kosten, een lange analysetijd en een groot aantal varianten van onbekende betekenis⁵. Voor de huidige studie hebben we een geïntegreerd diagnostisch kader gebruikt dat een systematische klinische beoordeling, neurofysiologisch onderzoek, whole-exome sequencing (WES) en familiale segregatieanalyse combineert. Neurofysiologisch onderzoek helpt bij het bevestigen van pure motorische betrokkenheid van de perifere zenuwen en het afbakenen van de distributie van zenuwletsel, waardoor de differentiaaldiagnose wordt vernauwd. WES maakt het mogelijk om gelijktijdig alle bekende dHMN-geassocieerde genen te onderzoeken, potentiële nieuwe pathogene varianten te detecteren en vervolgens een familiale segregatieanalyse uit te voeren, waardoor goedaardige incidentele varianten verder worden gefilterd en het bewijs voor de pathogeniciteit van kandidaatvarianten wordt versterkt, wat een pragmatisch evenwicht schept tussen diagnostische opbrengst, kosten en interpreteerbaarheid.

Het vaccinia-gerelateerde kinase 1 (VRK1) gen codeert voor een serine/threonine-kinase dat betrokken is bij nucleaire signaaltransductie en DNA-schadereparatieroutes, en de fysiologische functie ervan is essentieel voor het behoud van neuronale homeostase en levensvatbaarheid⁶. Pathogene varianten in VRK1 leiden tot een breed klinisch spectrum: pontocerebellaire hypoplasie type 1A met infantiele onset (PCH1A), gekenmerkt door microcefalie, ernstige hypotonie en een diepgaande motorische ontwikkelingsachterstand; dHMN met onset op volwassen leeftijd met een overwegend distale betrokkenheid van de ledematen; en zeldzamere presentaties waaronder erfelijke spastische paraplegie (HSP) en amyotrofische laterale sclerose (ALS)-achtige fenotypes⁷^,⁸^,⁹. In het bijzonder is de homozygote c.1124G>A (p.Trp375Ter) nonsense-variant in VRK1 gedocumenteerd in meerdere onafhankelijke dHMN-stambomen met een consistente autosomaal recessieve overerving, wat de vastgestelde causale associatie met dHMN ondersteunt¹⁰. Deze variant introduceert een prematuur stopcodon in de C-terminale coderende regio van VRK1, en wordt voorspeld om verlies van proteïnefunctie te veroorzaken, ofwel door de productie van een getrunceerd eiwit of door activatie van nonsense-mediated mRNA decay. Hoewel het precieze pathologische mechanisme voor deze specifieke variant nog niet functioneel is gevalideerd, wordt verondersteld dat een verminderde VRK1-kinaseactiviteit de neuronale DNA-reparatie en intracellulaire signaalcascades kan verstoren, waardoor bijdraagt aan motorneurondegeneratie en de ontwikkeling van dHMN.

In de klinische praktijk dient genetisch onderzoek naar VRK1 prioriteit te krijgen in de volgende scenario's: patiënten met een klinisch vermoeden van dHMN die zich presenteren met lengteafhankelijke distale motorische zwakte en atrofie met behouden sensatie, in het bijzonder patiënten met een autosomaal recessieve familiegeschiedenis of een onset van de ziekte op volwassen leeftijd; individuen uit consanguïneu families met een onverklaarde distale motorische neuropathie; patiënten met overlappende manifestaties van het centrale en perifere zenuwstelsel die niet toe te schrijven zijn aan andere bekende genetische aandoeningen; en gevallen van dHMN of ziekte van Charcot-Marie-Tooth type 2 (CMT2) die negatief zijn voor veelvoorkomende pathogene genvarianten¹¹^,¹². Er moet rekening worden gehouden met enkele belangrijke beperkingen van deze diagnostische aanpak. Ten eerste vertoont VRK1-gerelateerde dHMN een aanzienlijke fenotypische overlap met andere neuromusculaire aandoeningen, waaronder spinale musculaire atrofie (SMA), CMT2, HSP en ALS in een vroeg stadium, wat potentieel kan leiden tot een diagnostische misclassificatie. Ten tweede blijft de interpretatie van zeldzame VRK1-varianten uitdagend, aangezien de meeste een gebrek aan functionele validatie hebben en sterk leunen op in silico voorspellingsinstrumenten, wat resulteert in onzekere pathogeniciteitsclassificaties voor een subset van varianten. Ten derde is de generaliseerbaarheid van onze bevindingen beperkt omdat het gaat om een studie van een enkele stamboom, en genotype-fenotype correlaties vereisen verdere bevestiging in grotere patiëntencohorten.

Momenteel zijn rapporten over VRK1-geassocieerde dHMN in Chinese populaties schaars, en de volledige fenotypische heterogeniteit en klinische kenmerken van deze aandoening zijn nog niet volledig in kaart gebracht. In deze studie rapporteren wij een Chinese consanguïne familie met dHMN veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A variant in het VRK1-gen. Door klinische, elektrofysiologische en genetische bevindingen te integreren, karakteriseren we de fenotypische en genotypische kenmerken van deze stamboom, waarmee referentiegegevens worden geleverd ter ondersteuning van een nauwkeurige klinische diagnose en genetische counseling voor VRK1-gerelateerde dHMN.

CASUSPRESENTATIE:

De proband (III₁) was een 24-jarige man uit Bijie, provincie Guizhou, geboren uit ouders die eerste neef en nicht van elkaar waren. De stamboom van drie generaties is weergegeven in Figuur 1 en is consistent met een autosomaal recessief overervingspatroon. II₁ en II₂ (de ouders van de proband) waren beiden heterozygoote dragers van de VRK1 c.1124G>A variant en waren asymptomatisch. De proband (III₁) was homozygoot voor de variant en vertoonde klinische symptomen. III₂ en III₄ (de oudere zussen van de proband) waren heterozygoote dragers zonder klinisch fenotype. III₃ (de derde oudere zus van de proband) werd in haar kindertijd geadopteerd en rapporteerde vergelijkbare zwakte in de onderste ledematen en spieratrofie, maar genetische bevestiging was niet beschikbaar.

Klinische manifestaties

Hoofdklacht: Progressieve zwakte en atrofie van beide onderste ledematen gedurende 2 jaar.

Anamnese van de huidige ziekte: Twee jaar voorafgaand ontwikkelde de patiënt pijnloze zwakte van de distale onderste ledematen zonder duidelijke uitlokkende factoren. Hij rapporteerde dat hij gemakkelijk viel bij het lopen op vlak terrein, maar hij was in staat om ongeassisteerd te hurken en op te staan. De patiënt en zijn familie merkten een geleidelijke verdunning van de benen onder de knieën op. Hij rapporteerde een slechte inspanningscapaciteit sinds de kindertijd, met problemen bij het rennen en springen. Er was geen sprake van gevoelloosheid, pijn of temperatuurstoornissen in de ledematen, geen duidelijke zwakte van de bovenste ledematen en geen bulbaire symptomen. Zijn intelligentie was normaal en hij werkte zelfstandig als kappers.

Neurologisch onderzoek

Spierkracht (MRC-schaal): Heupflexie 5/5, knieextensie 4+/5, enkeldorsiflexie 4/5, enkelplantairflexie 3+/5 bilateraal; proximale spieren van de bovenste ledematen 5/5, polsextensie 4+/5, vingerflexie 4/5, intrinsieke handspieren 4/5 bilateraal.

Spierspanning: Normaal in alle vier de ledematen; geen verhoogde of verlaagde spanning.

Spierbulk: Er werd duidelijke atrofie waargenomen van de distale spieren van de onderste ledematen (m. gastrocnemius, m. tibialis anterior en de intrinsieke voetspieren) (Figuur 2A). De bovenste ledematen zagen er slank uit, met milde atrofie van de intrinsieke handspieren (Figuur 2B).

Fasciculaties: Er werden geen zichtbare fasciculaties waargenomen in de spieren van de ledematen of de romp.

Peesreflexen: De reflexen van de bovenste ledematen waren verminderd; de peesreflexen van de onderste ledematen (knie- en enkelreflexen) waren bilateraal afwezig.

Pathologische tekenen: Het bilaterale Babinski-teken en Chaddock-teken waren negatief.

Sensoriële pemeriksaan: De oppervlakkige sensibiliteit (pijn, tast, temperatuur) en de diepe sensibiliteit (vibratie, positie) waren intact in alle ledematen.

Coördinatie: De vinger-neusproef en de hiel-knie-scheenproef waren aan beide zijden normaal.

Hersenzenuwen: Pupillen gelijk en lichtreactief; extraoculaire bewegingen volledig; gezichtssymmetrie; normale verheffing van het zachte gehemelte; normale tongbeweging zonder atrofie of fasciculaties; geen dysfagie of dysartrie.

Gangbeeld: Bilaterale steppergang.

Aanvullend laboratoriumonderzoek: Serum creatinekinase (CK), het vitamine B₁₂-gehalte en schildklierfunctieonderzoeken (TSH, FT3, FT4) waren allemaal binnen de normale referentiewaarden.

Neuroimaging: Er is bij deze patiënt geen craniale of spinale MRI-scan (magnetic resonance imaging) uitgevoerd.

Differentiaaldiagnose

PCH1A: Uitgesloten. De patiënt vertoonde een ziektebeeld dat op volwassen leeftijd ontstond, zonder microcefalie, hypotonie, cerebellaire dysplasie of ontwikkelingsachterstand, wat inconsistent was met het klassieke infantiele PCH1A-fenotype.

SMA: Uitgesloten. De patiënt vertoonde een adult-onset met puur distale betrokkenheid en normale proximale kracht in de ledematen, zonder het typische proximaal-dominante zwaktepatroon van SMA.

CMT2: Uitgesloten door neurofysiologie. De patiënt vertoonde uitsluitend motorische zenuwinvloed, met volledig normale sensorische zenuwactiepotentialen, en volde daarmee niet aan de diagnostische criteria voor CMT2.

ALS: Uitgesloten. Er was geen betrokkenheid van de bovenste motorneuronen, geen bulbaire symptomen en geen fasciculaties in de cervicale of bulbaire geïnnerveerde spieren; het chronisch progressieve verloop met puur distale betrokkenheid was atypisch voor ALS.

HSP: Uitgesloten. De patiënt vertoonde geen spasticiteit, geen hyperreflexie en geen pathologische tekenen, met uitsluitend betrokkenheid van het lagere motorneuroon.

ziekte van Kennedy (spinale en bulbaire spieratrofie, SBMA): Uitgesloten. Er was geen bulbaire betrokkenheid, geen periorale fasciculaties en geen endocrienologische manifestaties; het overervingspatroon was niet consistent met X-gebonden transmissie.

Diagnose, beoordeling en plan

Diagnose

1. dHMN, bevestigd door homozygote pathogene variant c.1124G>A (p.Trp375Ter) in het VRK1 gen (autosomaal recessieve overerving).

2. Pure motor axonale perifere neuropathie, waarbij voornamelijk de distale onderste ledematen zijn betrokken.

Beoordeling

De patiënt presenteerde zich met langzaam progressieve distale motorische zwakte en spieratrofie met behoud van sensibiliteit, wat consistent is met het klassieke phenotype op volwassen leeftijd van VRK1-gerelateerde dHMN.

Neurofysiologische bevindingen wezen op diffuse motorische axonale beschadiging met een normale sensorische geleiding, wat wijst op een zuivere motorische neuropathie.

De ernst van de ziekte was mild tot matig bij de huidige presentatie: de patiënt bleef mobiel en was in staat om dagelijks werk zelfstandig uit te voeren, zonder bulbaire of respiratoire betrokkenheid.

De stamboom vertoonde een autosomaal recessieve overerving, waarbij heterozygote dragers asymptomatisch bleven.

Beheer- en follow-upplan

1. Symptomatische behandeling: Schrijf enkel-voetorthesen voor om de stabiliteit bij het lopen te verbeteren en letsel door vallen te voorkomen; verwijs naar de revalidatiegeneeskunde voor geïndividualiseerde krachttraining- en stretchprogramma's om de gewrichtsmobiliteit te behouden en contracturen te voorkomen.

2. Regelmatige follow-up: Plan jaarlijkse neurologische evaluaties in, inclusief herhaalde zenuwgeleidingsonderzoeken, om de progressie van de ziekte te monitoren.

3. Genetische counseling: Bied gedetailleerde genetische counseling aan de proband en familieleden met betrekking tot het risico op recidive, opties voor reproductieve planning en presymptomatische genetische screening voor familieleden met een verhoogd risico.

4. Patiëntenvoorlichting: Adviseer het vermijden van neurotoxische medicatie en overmatige vermoeidheid; bied psychologische ondersteuning om ziektegerelateerde angst aan te pakken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Deze studie is goedgekeurd door de ethische commissie van het Yunnan Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine (goedkeuringsnummer: YYLW-2026-006). Van de proband en alle deelnemende familieleden is voorafgaand aan de inclusie schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen.

1. Voorbereiding van de deelnemer en klinische beoordeling

De proband en beschikbare familieleden werden geïncludeerd nadat schriftelijke geïnformeerde toestemming was verkregen.
Gedetailleerde demografische gegevens, ziektegeschiedenis, familiegeschiedenis en informatie over consanguïniteit werden verzameld met behulp van een gestandaardiseerde vragenlijst.
Er werd een systematisch neurologisch onderzoek uitgevoerd, inclusief beoordelingen van de spierkracht, spierspanning, peesreflexen, sensorische functie, coördinatie, loopvermogen en hersenzenuwfunctie.
De kracht van alle belangrijke spiergroepen werd gedocumenteerd met behulp van de Medical Research Council (MRC) schaal.
Klinische foto's van de ledematen werden gemaakt nadat schriftelijke toestemming van de deelnemer was ontvangen.
OPMERKING: Alle klinische evaluaties werden uitgevoerd door een door een medische raad gecertificeerde neuroloog gespecialiseerd in neuromusculaire aandoeningen om diagnostische consistentie te waarborgen.

2. Neurofysiologisch onderzoek

Voorbereiding van de patiënt
1. De deelnemer kreeg de instructie om ten minste 2 h voor het onderzoek cafeïne en zware inspanning te vermijden.
2. De temperatuur in de onderzoekskamer werd gehandhaafd op 24–26ºC, en de huidtemperatuur van het ledemaat werd, indien nodig met een warmtelamp, boven de 32ºC gehouden.
3. De deelnemer werd in rugligging geplaatst in een rustige, gedimd verlichte onderzoekskamer.
Onderzoek naar de zenuwgeleidingssnelheid
1. De huid op de plaatsen van de elektroden werd gereinigd met alcoholswabs om de impedantie te verlagen.
2. Oppervlakte-registratie-elektroden werden geplaatst over het motorisch punt van de doelspier, en de referentie-elektrode werd distaal over de overeenkomstige pees geplaatst.
3. Stimulatie-elektroden werden geplaatst langs het verloop van de zenuw bij standaard anatomische oriëntatiepunten.
4. Motorische zenuwgeleidingsonderzoeken werden uitgevoerd op de bilaterale nervus medianus, nervus ulnaris, nervus tibialis en nervus peroneus communis. De distale latentie, de amplitude van het samengestelde spieractiepotentiaal (CMAP) en de motorische geleidingssnelheid werden geregistreerd.
5. Sensorische zenuwgeleidingsonderzoeken werden uitgevoerd op de bilaterale nervus medianus, nervus ulnaris, nervus peroneus superficialis en nervus suralis met behulp van orthodrome of antidrome technieken, naar gelang de situatie. De amplitude van het sensorische zenuwactiepotentiaal (SNAP) en de sensorische geleidingssnelheid werden geregistreerd.
6. De banddoorlaatfilter werd ingesteld op 20 Hz–10 kHz voor motorische onderzoeken en 20 Hz–2 kHz voor sensorische onderzoeken. Voor motorische en sensorische onderzoeken werden respectievelijk veegsnelheden van 2 ms/division en 1 ms/division gebruikt.
Naaldelektromyografie
1. Een concentrische naaldelektrode werd onder steriele omstandigheden in elke doelspier ingebracht.
2. Spontane activiteit in rust werd beoordeeld, inclusief positieve scherpe golven, fibrillatiepotentialen en fasciculatiepotentialen.
3. De morfologie van het motorische unitpotentiaal (MUP) werd geëvalueerd tijdens lichte vrijwillige contractie. Duur, amplitude en polyfasie werden gemeten.
4. Het rekruteringspatroon werd beoordeeld tijdens maximale vrijwillige contractie.
5. De musculus tibialis anterior, musculus gastrocnemius medialis, musculus abductor hallucis, musculus interosseus dorsalis I, musculus deltoideus en musculus rectus femoris werden bilateraal onderzocht. De musculus sternocleidomastoideus en de paraspinale spieren op niveau T10 werden eveneens onderzocht.
  OPMERKING: Alle neurofysiologische onderzoeken werden uitgevoerd door een ervaren elektromyograaf. De huidimpedantie werd onder de 5 kΩ gehouden om de registratiekwaliteit te waarborgen. De reproduceerbaarheid van alle golfvormen werd bevestigd over ten minste twee opeenvolgende stimulaties.

3. Afname van perifeer bloed en extractie van genomisch DNA

Perifeer veneus bloed (3–5 mL) werd van elke deelnemer afgenomen in een buis met ethylenediaminetetraazijnzuur (EDTA) als antistollingsmiddel.
De bloedmonsters werden direct na afname bewaard bij 4ºC en binnen 24 u verwerkt.
Genomisch DNA werd geëxtraheerd uit leukocyten uit perifeer bloed met behulp van een genomische DNA-extractiekit.
De DNA-concentratie en -zuiverheid werden gemeten met een spectrophotometer.
De DNA-integriteit werd beoordeeld middels 1% agarosegelelektroforese.
OPMERKING: DNA-monsters met een A260/A280-ratio van 1,8–2,0 en een concentratie van ≥50 ng/µL werden geaccepteerd. Monsters die niet voldeden aan de kwaliteitscontrolecriteria werden opnieuw geëxtraheerd.

4. Whole-exome sequencing

Bibliotheekpreparatie
1. Genomisch DNA (1 μg) werd door middel van sonicatie gefragmenteerd in fragmenten van 150–200 bp.
2. End-repair, A-tailing en adapterligatie werden uitgevoerd volgens het protocol van de bibliotheekpreparatiekit.
3. Exonische regio's werden verrijkt met behulp van een human whole-exome capture kit volgens het protocol van de fabrikant.
4. De gevangen bibliotheek werd geamplificeerd middels de polymerasekettingreactie (PCR) en de resulterende producten werden gezuiverd.
Sequencing
1. Paired-end sequencing werd uitgevoerd op een high-throughput sequencing-platform met een read-lengte van 150 bp.
2. Er werd gestreefd naar een gemiddelde sequencingdiepte van ≥100 Χ over het doelexoom, waarbij ≥98% van de doelbasen met een diepte van ≥10Χ en ≥95% met een diepte van ≥20Χ werden gedekt.
3. OPMERKING: Een bibliotheekconcentratie van ≥2 nM en een insert-grootteverdeling van 250–350 bp werden vóór de sequencing bevestigd. Q30-scores, GC-gehalte en dekkingsdiepte werden na de sequencing geëvalueerd om de datakwaliteit te bevestigen.

5. Bioinformatische analyse en variantfiltering

De primaire data-analyse werd uitgevoerd, inclusief base calling, kwaliteitsbeoordeling en adapter trimming.
Schone reads werden uitgelijnd met het menselijke referentiegenoom GRCh37 (hg19) met behulp van sequence-alignment software.
Variant calling werd uitgevoerd om single-nucleotide varianten (SNV's) en kleine inserties en deleties (indels) te identificeren.
Varianten werden geannoteerd met behulp van openbare databases, waaronder de Genome Aggregation Database (gnomAD), 1000 Genomes Project, ClinVar en Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM).
Varianten werden gefilterd en geprioriteerd op basis van de volgende criteria.
1. Varianten die zich in exonische regio's of canonieke splice-site regio's bevonden, werden behouden.
2. Veelvoorkomende varianten met een minor allele frequency (MAF) van >0.01 in populatiedatabases werden uitgesloten.
3. Nonsense-, frameshift-, splice-site- en missense-varianten die als schadelijk werden voorspeld, kregen prioriteit.
4. Kandidaatgenen werden vergeleken met bekende genenlijsten van neuromusculaire aandoeningen. Genen die consistent waren met een autosomaal recessief overervingspatroon werden verder geprioriteerd.
5. Het VRK1-transcript NM_003384.3 werd gebruikt als referentievolgorde voor de variantnomenclatuur.

6. Validatie via Sanger-sequencing en familiale segregatieanalyse

PCR-primers die flankeren aan de locatie van de kandidaatvariant werden ontworpen met behulp van primer-ontwerpsoftware.
De doelgenomische regio van het DNA van elk familielid werd geamplificeerd middels PCR.
De PCR-producten werden gezuiverd, waarna bidirectionele Sanger-sequencing werd uitgevoerd.
De sequencing-chromatogrammen werden uitgelijnd met de referentievolgorde met behulp van sequence-alignmentsoftware.
Het genotype van elk familielid werd geverifieerd en de cosegregatie van de variant met het ziektefenotype in de stamboom werd geëvalueerd.
OPMERKING: Er werd bevestigd dat er sprake was van schone chromatogrammen met enkelvoudige pieken zonder achtergrondruis. PCR-amplificatie en sequencing werden herhaald voor monsters die ambigue resultaten gaven.

7. Classificatie van variantpathogeniteit en diagnostische bevestiging

De geverifieerde variant werd geclassificeerd volgens de standaarden en richtlijnen uit 2015 van het American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG).
Klinische fenotypes, neurofysiologische bevindingen, resultaten van genetisch onderzoek en familiale segregatiegegevens werden geïntegreerd om de definitieve moleculaire diagnose vast te stellen.
De familie kreeg genetische counseling met betrekking tot het recidiverisico, reproductieve opties en de prognose op lange termijn.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Genetische bevindingen

WES werd uitgevoerd bij de proband, met een gemiddelde diepte van het doelgebied van 112 ×; 98,7% van de doelbasen waren gedekt met een diepte van ≥10 ×, en 96,2% met een diepte van ≥20 ×. Na variantfiltering en prioritering werd een homozygote nonsense-variant c.1124G>A (p.Trp375Ter) in het VRK1-gen (transcript NM_003384.3, genoomversie GRCh37/hg19) geïdentificeerd als de kandidaat-pathogene variant.

Sanger-sequen...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

In deze studie hebben we een geïntegreerde diagnostische workflow toegepast, bestaande uit klinische fenotypering, neurofysiologisch onderzoek, WES en familiale segregatieanalyse, om een homozygote VRK1 c.1124G>A pathogene variant te identificeren bij een Chinese consanguïneu familie met dHMN op volwassen leeftijd. Deze stamboom verbreedt het fenotypische spectrum van VRK1-gerelateerde aandoeningen en biedt referentiegegevens voor het diagnosticeren van dHMN binnen de Chinese populatie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.

Dankbetuigingen

Dit werk werd ondersteund door het 2026 National TCM Advantageous Specialty (Encephalopathy) Construction Project (Yuncaishe [2025] No. 219), en het Basic Research Program van het Department of Science and Technology van de provincie Yunnan (Grant No. 202401AZ070001-057).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
Naam	Bedrijf	Catalogusnummer
Reagentia & verbruiksartikelen
EDTA-anticoagulant vacuüm bloedafnamebuis (5 mL)	BD Biosciences (Becton, Dickinson and Company)	367861
Kit voor extractie van genomisch DNA (spin-column formaat) voor perifeer bloed	QIAGEN; QIAamp DNA Blood Mini Kit	51106
Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) kit	MRC Holland	Custom probe set voor doeleiwit/gen
PCR-amplificatiekit (Taq polymerase, dNTP's, reactiebuffer inbegrepen)	Takara Bio; LA Taq PCR Kit	RR002A
Agarosepoeder (elektforese-kwaliteit)	Biowest	111860
Sanger-sequencing reactiekit (BigDye Terminator v3.1)	Thermo Fisher Scientific; Applied Biosystems	4337455
Kit voor zuivering van sequencingproducten	Thermo Fisher Scientific; BigDye XTerminator Purification Kit	4376484
TAE-elektforesebuffer	Commerciële kwaliteit / in laboratorium bereid	—
PCR 8-strip buisjes, centrifugebuisjes en overige routinematige verbruiksartikelen	Axygen	—
Instrumenten & apparatuur
Capillaire elektroforese genetische analyzer (Sanger-sequencing platform)	Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific	3500 Dx
Gradient thermocycler (PCR-instrument)	Bio-Rad Laboratories	C1000 Touch
Ultramicro spectrophotometer (voor kwantificering van nucleïnezuren)	NanoDrop One, Thermo Fisher Scientific	ND-ONE-W
Horizontaal agarosegelelektforesesysteem	Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd.	DYY-6C
Geldocumentatie- en analysesysteem	Bio-Rad Laboratories	GelDoc Go
Laboratorium centrifuge met koeling en hoge snelheid	Eppendorf	5424 R
Systeem voor zenuwgeleidingssnelheid / elektromyografie (NCV/EMG)	Natus Medical	Keypoint 9033A07
Constant temperatuur metalen bad / waterbad	DLAB Scientific	—
Analysesoftware
MLPA-data-analysesoftware (Coffalyser.Net)	MRC Holland	v140
Software voor Sanger-sequencing piekanalyse en sequentie-alignment	Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific	Sequencing Analysis v6.0
Software voor primer-ontwerp	Premier Biosoft	Primer Premier 6
Tools voor sequentie-alignment en variantinterpretatie	NCBI BLAST (online), ClinVar-database	—

Referenties

Tazir M, Nouioua S. Distal hereditary motor neuropathies. Rev Neurol (Paris). 2024;180(10):1031–6.
Frasquet M, Sevilla T. Hereditary motor neuropathies. Curr Opin Neurol. 2022;35(5):562–70.
Rossor AM. Broadening the genetic spectrum of distal hereditary motor neuropathy. Eur J Neurol. 2021;28(4):1104–5.
Devic P, Petiot P. Les amyotrophies spinales distales [distal hereditary motor neuropathy]. Rev Neurol (Paris). 2011;167(11):781–90.
Dick KJ, et al. Refinement of the locus for distal hereditary motor neuronopathy VII (dHMN-VII) and exclusion of candidate genes. Genome. 2008;51(11):959–62.
Lazo PA. Nuclear functions regulated by the VRK1 kinase. Nucleus. 2024;15(1):2353249. doi:10.1080/19491034.2024.2353249.
El-Bazzal L, et al. Loss of Cajal bodies in motor neurons from patients with novel mutations in VRK1. Hum Mol Genet. 2019;28(14):2378–94.
Feng SY, Li LY, Feng SM, Zou ZY. A novel VRK1 mutation associated with recessive distal hereditary motor neuropathy. Ann Clin Transl Neurol. 2019;6(2):401–5.
Marcos AT, et al. VRK1 (Y213H) homozygous mutant impairs Cajal bodies in a hereditary case of distal motor neuropathy. Ann Clin Transl Neurol. 2020;7(5):808–18.
Lazo PA, Morejón-García P. VRK1 variants at the cross road of Cajal body neuropathogenic mechanisms in distal neuropathies and motor neuron diseases. Neurobiol Dis. 2023;183:106172. doi:10.1016/j.nbd.2023.106172.
Capponi S, et al. HSPB1 and HSPB8 in inherited neuropathies: study of an Italian cohort of dHMN and CMT2 patients. J Peripher Nerv Syst. 2011;16(4):287–94.
Luigetti M, et al. A novel HSPB1 mutation in an Italian patient with CMT2/dHMN phenotype. J Neurol Sci. 2010;298(1–2):114–17.
Curthoys IS. A critical review of the neurophysiological evidence underlying clinical vestibular testing using sound, vibration and galvanic stimuli. Clin Neurophysiol. 2010;121(2):132–44.
Simon AJ, et al. Whole exome sequencing (WES) approach for diagnosing primary immunodeficiencies (PIDs) in a highly consanguineous community. Clin Immunol. 2020;214:108376. doi:10.1016/j.clim.2020.108376.
Miller DT, et al. ACMG SF v3.2 list for reporting of secondary findings in clinical exome and genome sequencing: a policy statement of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med. 2023;25(8):100866. doi:10.1016/j.gim.2023.100866.
Tan L, et al. A 9-month-old Chinese patient with Gabriele-de Vries syndrome due to novel germline mutation in the YY1 gene. Mol Genet Genomic Med. 2021;9(2):e1582. doi:10.1002/mgg3.1582.
Xu K, et al. Novel VRK1 variants and a founder effect in axonal polyneuropathy. Neurol Genet. 2026;12(3):e200381. doi:10.1212/NXG.0000000000200381.
Campos-Díaz A, et al. Pathogenic effects of Leu200Pro and Arg387His VRK1 protein variants on phosphorylation targets and H4K16 acetylation in distal hereditary motor neuropathy. J Mol Med (Berl). 2024;102(6):801–17.
Greenbaum L, et al. Identification of a homozygous VRK1 mutation in two patients with adult-onset distal hereditary motor neuropathy. Muscle Nerve. 2020;61(3):395–400.
Bos R, et al. Altered action potential waveform and shorter axonal initial segment in hiPSC-derived motor neurons with mutations in VRK1. Neurobiol Dis. 2022;164:105609. doi:10.1016/j.nbd.2021.105609.
Martín-Doncel E, Rojas AM, Cantarero L, Lazo PA. VRK1 functional insufficiency due to alterations in protein stability or kinase activity of human VRK1 pathogenic variants implicated in neuromotor syndromes. Sci Rep. 2019;9(1):13381. doi:10.1038/s41598-019-49821-7.
Vinograd-Byk H, Renbaum P, Levy-Lahad E. Vrk1 partial knockdown in mice results in reduced brain weight and mild motor dysfunction, and indicates neuronal VRK1 target pathways. Sci Rep. 2018;8(1):11265. doi:10.1038/s41598-018-29215-x.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Een casusrapport van een stamboom met distale hereditaire motorische neuropathie veroorzaakt door een homozygote c.1124G>A-variant in het VRK1-gen (Vaccinia-Related Kinase 1)

In dit artikel

Samenvatting

Samenvatting

Inleiding

Protocol

Resultaten

Discussie

Openbaarmakingen

Dankbetuigingen

Materialen

Referenties

Herprints en machtigingen

Tags