Описание случая

Полноэкзомное секвенирование выявило новые потенциальные варианты гена PCNT у ребенка с признаками, перекрывающимися с MOPD II: описание клинического случая

36 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/71153

⸱

14 августа 2026 г.

 ,  ,  ,  , 
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

В этой статье

Краткое содержание

Два новых потенциальных варианта PCNT (c.5675A>G и c.9734G>T) были выявлены у 7-летнего мальчика с выраженным нарушением роста, задержкой развития и дисморфическими чертами. Полученные данные соответствуют атипичному, предполагаемому фенотипу примордиального нанизма, связанного с PCNT. Оба варианта остаются классифицированными как варианты с неопределенной значимостью до проведения дальнейшей валидации

Аннотация

У 7-летнего китайского мальчика наблюдались выраженная задержка постнатального роста (рост < 3-го процентиля в возрасте 7 лет), глобальная задержка развития, умственная отсталость умеренной степени и характерные дисморфические признаки, включая гипертелоризм, короткие пальпебральные щели, низко расположенные ушные раковины и широкую переносицу. Одиночная электрокардиограмма показала пограничный скорректированный интервал QT (QTc = 450 ms). Аритмий, приема препаратов, удлиняющих интервал QT, электролитных нарушений или значимого семейного анамнеза сердечно-сосудистых заболеваний выявлено не было. Данный результат требует динамического кардиологического наблюдения и не должен интерпретироваться как окончательный диагноз «синдром удлиненного интервала QT». Полноэкзомное секвенирование выявило два новых миссенс-варианта в гене PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) в экзоне 28 и c.9734G>T (p.Arg3245Ile) в экзоне 45. Оба варианта отсутствовали в gnomAD, ExAC, базе данных проекта «1000 геномов» и китайских популяционных базах данных, что соответствует критерию PM2 согласно ACMG. Несмотря на классификацию в качестве вариантов с неопределенной значимостью (VUS) из-за ограниченных функциональных данных и противоречивых прогнозов in silico, эти варианты локализованы в гене, связанном с примордиальным нанизмом, и сопровождаются частичным фенотипическим перекрытием с микроцефальным остеодиспластическим примордиальным нанизмом II типа (MOPD II). Однако анализ родительской сегрегации не проводился, поэтому фаза вариантов не была подтверждена, и рецессивный механизм заболевания не мог быть установлен. Эти данные свидетельствуют о наличии вариантов-кандидатов в гене PCNT при атипичном фенотипе примордиального нанизма и иллюстрируют полезность полноэкзомного секвенирования для формулирования проверяемых молекулярных гипотез при генетически гетерогенных нарушениях роста. На данный момент установить окончательный молекулярный диагноз невозможно, а изолированный пограничный показатель QTc требует дальнейшего клинического обследования.

Введение

Микроцефальный остеодиспластический примордиальный нанизм II типа (MOPD II) — это исключительно редкое аутосомно-рецессивное заболевание (распространенность оценивается как <1:1,000,000), которое характеризуется выраженной задержкой внутриутробного и постнатального развития, прогрессирующей микроцефалией, скелетной дисплазией и характерными особенностями строения черепа и лица1,2. В 2008 году была установлена молекулярная связь MOPD II с биаллельными патогенными вариантами в гене PCNT (перицентрин)3. Несмотря на эту генетическую характеристику, клиническая диагностика остается сложной задачей из-за значительной фенотипической гетерогенности, возрастной экспрессивности и существенного перекрытия с другими синдромами примордиального нанизма, включая синдром Зеккеля и синдром Мейера-Горлина4. Традиционные диагностические подходы, основанные исключительно на клинических критериях, часто дают неопределенные результаты, особенно у молодых пациентов, у которых еще не развился полный фенотипический спектр5.

Полноэкзомное секвенирование (WES) стало ценным диагностическим подходом при генетически гетерогенных заболеваниях, предлагая явные преимущества по сравнению с последовательным тестированием отдельных генов. WES позволяет одновременно исследовать более 20 000 белок-кодирующих генов. Данный подход обеспечивает постановку окончательного молекулярного диагноза примерно в 25%–40% случаев ранее недиагностированных нарушений роста, тем самым сокращая сроки диагностики6. В отличие от кариотипирования или хромосомного микроматричного анализа, которые в основном выявляют крупные структурные варианты, WES эффективно идентифицирует однонуклеотидные варианты (SNV) и малые инсерции/делеции (InDel), которые могут лежать в основе моногенных заболеваний7. В клинически неоднозначных случаях WES служит для приоритизации потенциальных вариантов для последующих исследований сегрегации и функциональной валидации, а не для постановки самостоятельного окончательного молекулярного диагноза. Этот подход особенно актуален с учетом широкого мутационного спектра гена PCNT, который охватывает многочисленные варианты, распределенные по его 47 экзонам, и характеризуется неполной корреляцией между генотипом и фенотипом3.

В данном описании клинического случая представлен 7-летний мальчик из Китая, у которого с помощью полноэкзомного секвенирования (WES) были выявлены два новых потенциальных миссенс-варианта в гене PCNT (c.5675A>G и c.9734G>T). У пациента наблюдались выраженная задержка постнатального роста, глобальная задержка развития и характерный краниофациальный дисморфизм, однако при первичном обследовании заметно отсутствовала явная микроцефалия, которая обычно характерна для классической формы MOPD II. Тем не менее, MOPD II оставалась основным диагностическим предположением, поскольку микроцефалия при расстройствах, связанных с PCNT, часто демонстрирует возрастную прогрессию, и у некоторых пациентов значительное замедление роста головы развивается только в позднем детском или подростковом возрасте4. Кроме того, сочетание выраженного низкорослости, характерных черт лица, интеллектуальной недостаточности и задержки скелетного созревания тесно соответствует основному фенотипическому спектру примордиального нанизма, связанного с PCNT. Данный случай подчеркивает полезность WES для формулирования проверяемых молекулярных гипотез при атипичных клинических проявлениях и акцентирует важность продольного фенотипического мониторинга для устранения диагностической неопределенности.

Описание клинического случая:

В апреле 2019 года 7-летний мальчик был направлен в отделение генетики Больницы охраны здоровья матери и ребенка в Чанша в связи с выраженной задержкой роста и глобальной задержкой развития. Он родился у здоровых родителей, не состоящих в кровном родстве (рост отца: 173 cm; рост матери: 160 cm). В семейном анамнезе подобных состояний или кровного родства не наблюдалось, хотя у бабушки по материнской линии был сахарный диабет.

В перинатальном анамнезе отмечались роды на 38-й неделе гестации с массой тела при рождении 2,5 kg. Хотя в первичной клинической записи данная масса тела была классифицирована как нормальная, она соответствует примерно 10-му перцентилю для данного срока гестации, что характерно для малого веса для гестационного возраста (МВГВ), а не для выраженной внутриутробной задержки роста, обычно наблюдаемой при классической MOPD II. С раннего детства у пациента наблюдалось значительное нарушение постнатального роста со скоростью роста всего 2–3 cm/год. В возрасте 7 лет (апрель 2019 г.) рост составлял 103,5 cm (–4,04 SD), масса тела — 16,7 kg (<3-го перцентиля), а окружность головы (ОГ) — 51,5 cm (Z-показатель: –1,2) согласно Национальным стандартам роста Китая 2009 года и возрастным и гендерным центильным таблицам роста ОГ.

Рентгенограммы скелета, включая проекции левой кисти и запястья в переднезаднем направлении, были получены в апреле 2019 года. Интерпретация рентгенограмм педиатрическим рентгенологом с использованием атласа Гройлиха — Пайла показала костный возраст 6 лет при хронологическом возрасте 7 лет и 1 месяце. Обследование скелета не выявило признаков характерных для MOPD II скелетных аномалий, таких как дисплазия шейки бедренной кости, расширение метафизов или преждевременное созревание костей запястья. Магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга продемонстрировала нормальное строение и миелинизацию мозга без явных пороков развития, что позволило исключить другие синдромальные причины тяжелой задержки роста и нейропсихического развития.

У пациента наблюдалась задержка моторного и речевого развития. Формальная когнитивная оценка с использованием шкалы интеллекта Векслера для детей (WISC), проведенная в хронологическом возрасте 7 лет и 1 месяца, показала общий коэффициент интеллекта (FSIQ) 50. Согласно Диагностическому и статистическому руководству по психическим расстройствам пятого издания (DSM-5), этот показатель соответствует интеллектуальной недостаточности легкой и средней степени тяжести (легкая: 50–69; средняя: 35–49). Физикальный осмотр выявил гипертелоризм, короткие пальпебральные щели, низко расположенные ушные раковины и широкую переносицу. При первичном обследовании выраженная микроцефалия задокументирована не была. Исходная электрокардиограмма в 12 отведениях показала пограничный скорректированный интервал QT (QTc), равный 450 ms (Рисунок 1A, B). В анамнезе пациента отсутствовали синкопе, ощущение сердцебиения или задокументированные аритмии. Воздействия препаратов, удлиняющих интервал QT, не было; концентрации электролитов в сыворотке крови находились в пределах нормы; семейный анамнез по внезапной сердечной смерти или наследственным аритмиям был отрицательным. Были рекомендованы повторная электрокардиография и формальная консультация детского кардиолога.

Анализ формы ЭКГ, результаты электрокардиографии, данные о сердечном ритме, диагностическая карта.
Рисунок 1: Репрезентативная электрокардиограмма (ЭКГ), полученная от пациента при первичном клиническом обследовании. (A) Стандартная ЭКГ в 12 отведениях, записанная при скорости бумаги 25 mm/s и калибровке 10 mm/mV. На записи виден нормальный синусовый ритм с частотой сердечных сокращений 97 beats/min. Интервал PR составляет 116 ms, длительность QRS — 78 ms, а корригированный интервал QT (QTc), рассчитанный по формуле Базетта, составляет 450 ms. (B) Увеличенное изображение отведений II, V5 и V6, демонстрирующее морфологию зубца T и интервал QT. Примечание: ЭКГ представляет собой единичную исходную запись, полученную в ходе первичного клинического обследования. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Эндокринологическое обследование подтвердило задержку костного возраста. Проба с гормоном роста показала нормальный пиковый ответ гормона роста (12.39 ng/mL), что позволило исключить дефицит гормона роста как основную причину низкой формы роста. Функция щитовидной железы была в норме (TSH: 1.76 mIU/L; FT4: 21.93 pmol/L), а МРТ гипофиза продемонстрировала нормальную морфологию (4.5 × 9.1 × 3.1 mm). По результатам данного обследования 28 июля 2019 года была начата терапия рекомбинантным человеческим гормоном роста (rhGH) в сочетании с изменением образа жизни, включая оптимизацию содержания белка в рационе, регулярные прыжковые упражнения (например, прыжки через скакалку) и улучшение гигиены сна.

Полноэкзомное секвенирование (WES), выполненное с использованием ДНК периферической крови, выявило два новых миссенс-варианта в гене PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) в экзоне 28 и c.9734G>T (p.Arg3245Ile) в экзоне 45. Оба варианта отсутствовали в основных популяционных базах данных (gnomAD, ExAC, базе данных проекта 1000 Genomes и специфической для Китая базе данных Shenzhou Genome Database). Инструменты прогнозирования In silico дали разные результаты. Вариант c.5675A>G был предсказан как вредоносный (deleterious) с помощью SIFT и, возможно, повреждающий (possibly damaging) с помощью PolyPhen-2 (показатель CADD PHRED: 18.82), тогда как вариант c.9734G>T был предсказан как переносимый или доброкачественный (CADD score: 7.87). Анализ CNV-seq не выявил патогенных вариантов числа копий (Рисунок 2). Согласно рекомендациям ACMG/AMP, оба варианта были классифицированы как варианты с неопределенной значимостью (VUS). Образцы ДНК родителей были недоступны, поэтому сегрегационный анализ для определения фазы двух вариантов провести не удалось.

График результатов полногеномного CNV-seq; анализ вариаций числа копий хромосом.
Рисунок 2: Анализ секвенирования вариаций числа копий (CNV-seq). Полногеномный график CNV-seq, построенный на основе ДНК периферической крови пациента. Ось x представляет геномные координаты (хромосомы 1–22, X и Y), а ось y — логарифмическое отношение глубины прочтения (log2 read-depth ratio). Горизонтальные пунктирные линии обозначают пороги для увеличения числа копий (>0.3) и потери числа копий (<–0.3). Хромосомных анеуплоидий или патогенных вариаций числа копий выше порога обнаружения 100 kb выявлено не было. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Диагноз, оценка и план лечения:

Комплексное клиническое, радиологическое, эндокринологическое, кардиологическое и геномное обследование подтвердило диагноз предполагаемого примордиального нанизма, связанного с мутацией в гене PCNT, с признаками, перекрывающимися с микроцефальным остеодиспластическим примордиальным нанизмом II типа (MOPD II). Диагностическая оценка включала стандартизированные антропометрические измерения, нейропсихологическое обследование, выявившее глобальную задержку развития и умеренную интеллектуальную недостаточность, исходную электрокардиографию в 12 отведениях, рентгенологический обзор скелета, эндокринологическое обследование, магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга, секвенирование для определения вариаций числа копий (CNV-seq) и полноэкзомное секвенирование (WES) (Рисунок 3). CNV-seq исключило патогенные вариации числа копий и крупные хромосомные аномалии, в то время как WES выявило два потенциальных миссенс-варианта в гене PCNT. Согласно рекомендациям ACMG/AMP, оба варианта были классифицированы как варианты с неопределенным значением (VUS). Поскольку образцы ДНК родителей были недоступны, проведение анализа сегрегации для определения того, находятся ли варианты в транс-положении, было невозможно, что исключило подтверждение рецессивного молекулярного диагноза.

МРТ-снимки головного мозга, сагиттальная и коронарная проекции, медицинская визуализация для диагностического анализа.
Рисунок 3: Магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга, демонстрирующая нормальные внутричерепные показатели. (A) Сагиттальное Т1-взвешенное изображение с контрастным усилением, демонстрирующее нормальные срединные внутричерепные структуры и ствол мозга без патологического накопления контраста. (B) Коронарное Т1-взвешенное изображение с контрастным усилением, демонстрирующее нормальную паренхиму головного мозга и область турецкого седла без признаков внутричерепного объемного образования. Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

После первичного обследования 28 июля 2019 года была начата терапия рекомбинантным гормоном роста человека (rhGH) в сочетании с изменением образа жизни, включая оптимизацию потребления белков в рационе, регулярные прыжковые упражнения (например, прыжки со скакалкой) и улучшение гигиены сна. Семье была проведена генетическая консультация относительно текущей классификации VUS, теоретического риска рецидива, связанного с аутосомно-рецессивным заболеванием, и доступных репродуктивных возможностей, включая пренатальную диагностику и преимплантационное генетическое тестирование.

Поскольку в настоящее время не существует методов радикального лечения расстройств, связанных с мутациями в гене PCNT, долгосрочное ведение пациентов сосредоточено на мультидисциплинарном наблюдении. Пациентам с MOPD II была рекомендована ежегодная магнитно-резонансная ангиография (МРА) головного мозга, начиная с 5 лет, в связи с признанным риском цереброваскулярных осложнений, включая болезнь Моямоя, в соответствии с опубликованными рекомендациями по сосудистому мониторингу. Для определения воспроизводимости пограничного интервала QTc были рекомендованы повторная электрокардиография в 12 отведениях и полноценное обследование у детского кардиолога. Фармакологическое вмешательство на момент обследования не было показано, но может быть рассмотрено повторно при возникновении стойкого удлинения QTc (>460 ms) или симптоматических аритмий. Также были рекомендованы продолжающееся эндокринологическое наблюдение, оценка развития, логопедическая помощь, эрготерапия и индивидуальная образовательная поддержка. Терапию гормоном роста следует продолжать оценивать с осторожностью ввиду ее неопределенной эффективности и теоретических сосудистых рисков, описанных при расстройствах, связанных с PCNT.

Данные лонгитюдного наблюдения отсутствуют, так как пациент был потерян для последующего наблюдения после первичного обследования в 2019 году. Следовательно, не удалось задокументировать последующий эндокринный мониторинг, включая оценку эффективности rhGH и концентрации инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), динамику развития, повторное кардиологическое обследование и дополнительное генетическое консультирование. Таким образом, долгосрочное клиническое течение и ответ на лечение остаются неизвестными.

Диагностическая оценка была ограничена недоступностью образцов ДНК родителей для анализа сегрегации и отсутствием функциональных исследований для определения биологических эффектов выявленных вариантов PCNT. Следовательно, фаза двух вариантов (цис или транс) не была установлена, компаунд-гетерозиготность не была подтверждена, и оба варианта остаются классифицированными как варианты с неопределенным значением (VUS). Кроме того, полноэкзомное секвенирование не позволяет исключить патогенные варианты, расположенные в глубоких интронных или регуляторных областях; поэтому в будущих исследованиях может быть рассмотрено полногеномное секвенирование. Учитывая признанный риск цереброваскулярных и метаболических осложнений, связанных с расстройствами, обусловленными мутациями в PCNT, целесообразным остается долгосрочное мультидисциплинарное наблюдение.

Протокол

Данное исследование было проведено в строгом соответствии с Хельсинкской декларацией и одобрено комитетом по этике больницы Changsha Hospital for Maternal & Охрана здоровья детей (регистрационный номер CSSFYBJYEC-SOP-005-F07V2.0). От родителей пациента было получено письменное информированное согласие как на участие в данном исследовании, так и на публикацию клинических данных и сопровождающих изображений. Все данные и изображения пациентов, представленные в данной рукописи, были строго деидентифицированы для обеспечения конфиденциальности пациентов. Инструменты исследования, использованные в данном протоколе, перечислены в Таблица материалов.

1. Первичный клинический осмотр и фенотипическая характеристика

  1. Антропометрические измерения проводили с помощью откалиброванных цифровых стадиометров и электронных весов, когда пациент находился в вертикальном положении, стоя босиком.
  2. Рост и вес наносили на график Национальных стандартов роста Китая 2009 года для оценки статуса роста. Окружность затылочно-лобной области (OFC) измеряли с помощью нерастяжимой измерительной ленты и наносили на соответствующие возрасту и полу графики роста для выявления микроцефалии, определяемой как OFC ниже –2 SD или ниже 3rd процентиля.
  3. Дипломированный клинический генетик провел комплексное обследование на наличие дисморфологических признаков для документирования особенностей строения черепа и лица. Нейропсихологическая оценка проводилась с использованием шкалы интеллекта Векслера для детей (WISC).
  4. Рассчитывали общий коэффициент интеллекта (FSIQ) и интерпретировали его в соответствии с диагностическими критериями умственной отсталости согласно Диагностическому и статистическому руководству по психическим расстройствам пятого издания (DSM-5) (легкая степень: 50–69; умеренная степень: 35–49; тяжелая степень: 20–34; глубокая степень: <20).

2. Оценка сердечно-сосудистой системы и скелета

  1. Стандартную электрокардиограмму (ЭКГ) в 12 отведениях регистрировали при скорости записи 25 mm/s и калибровке 10 mm/mV. Интервал QT измеряли вручную во II и V5 отведениях, а корригированный интервал QT (QTc) рассчитывали по формуле Базетта (QTc = QT/√RR). Удлинение QTc определяли в соответствии с педиатрическими референсными значениями как >440 ms для лиц мужского пола.
  2. Проводили рентгенологическое обследование скелета, включая переднезаднюю и боковую проекции левой кисти и запястья. Костный возраст оценивал детский радиолог с помощью атласа Гройлиха — Пайла для определения степени созревания скелета и выявления скелетной дисплазии.

3. Генетическая диагностика

  1. Секвенирование вариантов числа копий хромосом (CNV-seq) проводилось с использованием ДНК периферической крови. Секвенирование всего генома с низким покрытием выполнялось для выявления хромосомных анеуплоидий и патогенных вариантов числа копий с разрешением детектирования более 100 kb.
  2. Полноэкзомное секвенирование (WES) проводилось на геномной ДНК, экстрагированной из лейкоцитов периферической крови с помощью коммерческого набора для экстракции ДНК. Захват экзома осуществлялся с использованием коммерческого набора для захвата экзомов с последующим секвенированием на платформе секвенирования следующего поколения с генерацией парноконцевых чтений 2 × 150 bp.
  3. Чтения последовательностей были выровнены по референсному геному GRCh38/hg38 с использованием валидированного алгоритма выравнивания, а поиск вариантов выполнялся с помощью валидированного биоинформатического конвейера.
  4. Показатели контроля качества продемонстрировали среднюю глубину секвенирования более 100×, при этом более 98% целевых экзонов имели покрытие не менее 20×, а покрытие экзонов PCNT превышало 99%.
  5. Для подтверждения наличия и зиготности выявленных вариантов PCNT у пробанда было проведено секвенирование по Сэнгеру. Из-за длительного интервала времени с момента первоначального клинического обследования оригинальные хроматограммы секвенирования по Сэнгеру более не были доступны в институциональных архивах.
  6. Образцы ДНК родителей были недоступны, в связи с чем анализ сегрегации для определения фазы выявленных вариантов провести не удалось.
  7. Интерпретация вариантов проводилась в соответствии с рекомендациями ACMG/AMP 2015 года. Биоинформатический рабочий процесс включал аннотацию вариантов, оценку частоты в популяции с использованием gnomAD (v2.1.1), ExAC и специфической для Китая базы данных Shenzhou Genome Database, предсказание патогенности in silico с помощью SIFT, PolyPhen-2 и CADD (v1.6), анализ эволюционной консервативности с использованием PhyloP и выравнивания multiz (UCSC Genome Browser), а также картирование белковых доменов с использованием UniProt и базы данных структур белков AlphaFold.
  8. Для присвоения окончательной классификации вариантов также были изучены опубликованная литература и база данных ClinVar.

4. Алгоритм дифференциальной диагностики

  1. Микроцефальный остеодиспластический примордиальный нанизм II типа (MOPD II; OMIM #210720) был определен как приоритетный диагноз в связи с тяжелой задержкой роста с пренатального периода, интеллектуальной недостаточностью и характерными краниофациальными особенностями, несмотря на отсутствие выраженной микроцефалии при первичном обследовании (Z-показатель окружности головы с поправкой на возраст и пол > –2 SD).
  2. Синдром Зеккеля (OMIM #210600) рассматривался, но был исключен из-за отсутствия профиля лица по типу «птичьего лица», а также из-за отсутствия патогенных или вероятно патогенных вариантов в ассоциированных генах (например, ATR и CEP152), выявленных в ходе анализа данных WES.
  3. Синдром Мейера–Горлина (OMIM #224690) был исключен, поскольку не было обнаружено аплазии или гипоплазии надколенников, а при анализе данных WES не было выявлено патогенных или вероятно патогенных вариантов в генах пререпликативного комплекса (например, ORC1, ORC4, ORC6, CDC6, CDC45, GMNN и MCM5).

Результаты

Комплексная клиническая оценка и геномный анализ выявили молекулярный и фенотипический профиль, соответствующий подозрению на примордиальный нанизм, связанный с мутациями в гене PCNT. Полноэкзомное секвенирование (WES) выявило два новых миссенс-варианта в гене PCNT (NM_006031.5): c.5675A>G (p.Glu1892Gly) в экзоне 28 и c.9734G>T (p.Arg3245Ile) в экзоне 45. Секвенирование с анализом вариаций числа копий (CNV-seq) не выявило патогенных вариаций числа копий или хромосомных анеуплоидий выше порога обнаружения 100 kb (Рисунок 2).

Определение этих вариантов как «новых» основано на их отсутствии в основных популяционных базах данных (gnomAD, ExAC, базе данных проекта 1000 Genomes и специализированной китайской базе данных Shenzhou Genome Database), базе данных ClinVar, репозиториях специфических заболеваний (например, LOVD для PCNT), а также в опубликованной литературе, доступной на момент анализа. Анализы in silico дали разные прогнозы. Вариант c.5675A>G получил показатель CADD PHRED 18,82 и был предсказан как вредный по данным SIFT, в то время как c.9734G>T получил показатель CADD 7,87 и был предсказан как толерантный или доброкачественный. Анализ PhyloP и выравнивание multiz, выполненные с помощью UCSC Genome Browser, продемонстрировали различные паттерны эволюционной консервативности. Остаток Glu1892 был высококонсервативен у 100 видов позвоночных (показатель PhyloP: 4,88), тогда как остаток Arg3245 был строго консервативен у приматов, но проявлял большую вариабельность у других линий млекопитающих. Картирование белковых доменов с использованием UniProt локализовало оба варианта в центральном спирализованном стержневом домене перицентрина.

Клинически у пациента наблюдалась выраженная задержка постнатального роста: при первичном обследовании рост составил 103,5 cm (–4,04 SD), что соответствует значению ниже 3rd процентиля для данного возраста. Нейропсихологическая оценка выявила общую задержку развития и общий коэффициент интеллекта (FSIQ), равный 50. При физикальном осмотре были определены гипертелоризм, короткие пальпебральные щели, низкое расположение ушных раковин и широкая переносица. Электрокардиографическое исследование зафиксировало однократное пограничное значение скорректированного интервала QT (QTc), составившее 450 ms (Рисунок 1A, B).

Согласно рекомендациям ACMG/AMP и данным, обобщенным в Таблице 1, оба варианта PCNT были классифицированы как варианты с неопределенным значением (VUS).

Вариантнотация HGVSПримененные критерии ACMGРезюме доказательствОкончательная классификация
Вариант 1NM_006031.5:c.5675A>G p.(Glu1892Gly)PM2, PP3ПМ2: Отсутствуют в популяционных базах данных (gnomAD, ExAC, базе данных проекта 1000 Genomes и специализированной китайской базе данных Shenzhou Genome Database). ПП3: Данные компьютерного моделирования подтвердили вредное воздействие на основании SIFT и показателя CADD PHRED, составившего 18,82. Анализ PhyloP и мультиплексного выравнивания (multiz alignment) продемонстрировал высокую эволюционную консервативность остатка Glu1892 (показатель PhyloP: 4,88).вариант с неопределенным значением
Вариант 2NM_006031.5:c.9734G>T p.(Arg3245Ile)PM2, PP3PM2: Отсутствуют в популяционных базах данных (gnomAD, ExAC, базе данных проекта 1000 Genomes Project и специфичной для Китая базе данных Shenzhou Genome Database). ПП3: Вычислительный анализ дал ограниченные результаты. Несмотря на то, что эволюционная консервативность среди приматов и структурная оценка указывали на возможный эффект на центральный домен суперспирали, показатель CADD (7,87) и прогнозы in silico предоставили недостаточно данных для подтверждения патогенности, выходящей за рамки классификации VUS (вариант с неопределенной значимостью).вариант с неопределенным значением
Сокращения: ACMG, Американский колледж медицинской генетики и геномики; CADD, комбинированный метод оценки патогенности вариантов на основе аннотаций (Combined Annotation Dependent Depletion); HGVS, Общество по вариабельности генома человека; PM2, отсутствие в популяционных базах данных; PP3, вычислительные доказательства; VUS, вариант с неопределенным значением.

Таблица 1: Классификация выявленных вариантов PCNT согласно критериям ACMG/AMP. Сводные данные по двум миссенс-вариантам PCNT, выявленным с помощью полноэкзомного секвенирования, включая номенклатуру HGVS, примененные критерии ACMG/AMP, подтверждающие доказательства и итоговую классификацию вариантов.

Обсуждение

В данном описании клинического случая представлен 7-летний мальчик из Китая с двумя новыми миссенс-вариантами в гене PCNT (c.5675A>G/p.Glu1892Gly и c.9734G>T/p.Arg3245Ile), у которого наблюдались выраженная задержка постнатального роста (рост 103,5 cm, –4,04 SD в возрасте 7 лет), глобальная задержка развития, интеллектуальная недостаточность (общий IQ = 50 по шкале интеллекта Векслера) и характерный краниофациальный дисморфизм, однако отсутствовал ряд канонических признаков классической MOPD II. По сравнению с классическим диагностическим фенотипом, у пациента не наблюдалось тяжелой внутриутробной задержки роста (масса тела при рождении 2,5 kg, классифицированная как малый вес для гестационного возраста), характерной скелетной дисплазии или явной микроцефалии. Оценка скелета показала задержку костного возраста (6 лет) без характерных рентгенологических аномалий, а окружность головы (затылочно-лобный размер), скорректированная по возрасту и полу, при первичном обследовании оставалась выше диагностического порога микроцефалии (Z-score: –1,2). Кроме того, анализ CNV-seq не выявил патогенных вариаций числа копий или хромосомных анеуплоидий размером более 100 kb, что обосновало последующий поиск моногенной этиологии.

Хотя фенотип отличается от классических диагностических критериев MOPD II, расстройства, связанные с геном PCNT, демонстрируют значительную фенотипическую гетерогенность и возрастную экспрессивность. Предыдущие когортные исследования показали, что микроцефалия и скелетные проявления могут быть слабо выражены или становиться более заметными в позднем детском или подростковом возрасте, а у некоторых пораженных лиц наблюдаются преимущественно тяжелая задержка постнатального роста и характерные краниофациальные особенности без классического внутриутробного торможения роста или скелетной дисплазии3,4. Соответственно, полученные результаты следует интерпретировать как атипичный, предполагаемый фенотип примордиального нанизма, связанного с PCNT, с признаками, перекрывающимися с MOPD II, а не как окончательный диагноз классической формы MOPD II.

Нормальный пиковый ответ гормона роста (12.39 ng/mL), наблюдаемый несмотря на выраженную низкорослость, согласуется с современным пониманием того, что нарушение роста при расстройствах, связанных с PCNT, в первую очередь связано с аномалиями развития скелета и функции пластинок роста, а не с дефицитом гипофизарных гормонов. Данное наблюдение дополнительно подчеркивает важность комплексного геномного обследования пациентов с тяжелой низкорослостью и нормальными результатами эндокринологических тестов.

Различные прогнозы in silico, полученные для двух вариантов PCNT, иллюстрируют ограниченность компьютерной оценки патогенности миссенс-вариантов в крупных многодоменных белках. Вариант c.5675A>G получил более сильную компьютерную поддержку патогенности (показатель CADD PHRED 18.82; SIFT — вредный), в то время как вариант c.9734G>T последовательно предсказывался как переносимый или доброкачественный (показатель CADD 7.87). Эти результаты демонстрируют, что одного компьютерного прогнозирования недостаточно для классификации вариантов, особенно для крупных каркасных белков со сложными структурными и функциональными доменами. Перицентрин, кодируемый геном PCNT, является важным центросомальным каркасным белком, участвующим в организации веретена деления, ответе на повреждение ДНК и регуляции клеточного цикла8. Экспериментальные исследования дополнительно показали, что потеря перицентрина нарушает ассоциацию центриолей у полюсов веретена, что приводит к преждевременному разделению центриолей и аномалиям центросом9.

Однократная электрокардиограмма выявила пограничное значение скорректированного интервала QT, составившее 450 ms. Данный результат не сопровождался симптомами, электролитными нарушениями, приемом препаратов, удлиняющих интервал QT, или семейным анамнезом наследственных аритмий10. Несмотря на то, что в экспериментальных исследованиях указывалось на потенциальную роль центросомальных белков в сердечно-сосудистой биологии, включая регуляцию гладкомышечных клеток сосудов и контроль клеточного цикла кардиомиоцитов, клиническая значимость пограничного значения QTc, наблюдаемого у данного пациента, остается неопределенной11. Для определения воспроизводимости и клинической релевантности данного результата потребуются повторная электрокардиография, амбулаторный мониторинг и формальное обследование в отделении детской кардиологии12.

При интерпретации данного клинического случая следует учитывать ряд ограничений. Поскольку это отчет по одному пациенту, полученные результаты не позволяют установить окончательные генотип-фенотипические взаимосвязи. Образцы ДНК родителей отсутствовали, что исключило возможность проведения анализа сегрегации и подтверждения транс-конфигурации двух вариантов PCNT. Следовательно, компаунд-гетерозиготность не была подтверждена, и оба варианта остаются классифицированными как варианты с неопределенным значением (VUS). Функциональные исследования для оценки биологических эффектов этих вариантов не проводились, в связи с чем их молекулярные последствия остаются невыясненными. Несмотря на то, что WES обеспечивает широкий охват кодирующих областей, нельзя исключать наличие патогенных вариантов, расположенных в глубоких интронных или регуляторных областях. Кроме того, данные лонгитюдного наблюдения отсутствуют, так как связь с пациентом была потеряна после первичного обследования, что сделало невозможным оценку ответа на лечение, результатов развития и повторное кардиологическое обследование.

Несмотря на эти ограничения, идентификация вариантов-кандидатов в экзонах 28 и 45 дополняет клиническую и молекулярную информацию о расширяющемся спектре расстройств, связанных с PCNT, и подчеркивает ценность комплексного геномного тестирования у пациентов с выраженной задержкой роста и развития4. Эти результаты также обосновывают необходимость мультидисциплинарного подхода к лечению, включая мониторинг сосудистых осложнений в соответствии с опубликованными рекомендациями по сосудистому скринингу10 и продолжение кардиологического наблюдения в связи с наблюдаемым пограничным интервалом QTc. В ходе генетического консультирования следует четко разъяснять текущую классификацию VUS и неопределенность в отношении причинно-следственной связи с заболеванием до получения дополнительных данных о сегрегации или функциональных доказательств. Будущие исследования должны быть сосредоточены на функциональной характеристике этих вариантов с использованием фибробластов пациента для оценки центросомальной локализации и дефектов веретена деления13, систематической кардиологической оценке более крупных когорт пациентов с мутациями в PCNT, а также на продолжении обмена данными через такие репозитории, как ClinVar, для облегчения последующей классификации вариантов.

Раскрытие информации

Авторы не имеют конфликтов интересов, подлежащих раскрытию.

Благодарности

Авторы выражают благодарность пациенту и его семье за участие в данном исследовании и за предоставление согласия на публикацию этого описания клинического случая. Авторы также благодарят группу клинической генетики Больницы охраны здоровья матери и ребенка в Чанше за вклад в уход за пациентом и фенотипическую характеристику, а также сотрудников лаборатории Центра медицинской генетики за техническую поддержку при проведении полноэкзомного секвенирования. Данная работа была поддержана Национальным природным научным фондом Китая (грант № 82301845) и Провинциальным природным научным фондом Хунани (грант № 2024JJ40187). Финансирующие организации не принимали участия в разработке дизайна исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
12-канальный электрокардиографGE HealthcareMAC 5500 HD (ПО v2.0)Оценка состояния сердца и измерение интервала QT
Генетический анализатор ABI 3730xlApplied BiosystemsПрошивка v3.0Валидация секвенирования по Сэнгеру
ANNOVARДетская больница Филадельфии (CHOP)v2021-02-01Аннотация вариантов
Набор для циклического секвенирования BigDye Terminator v3.1Thermo Fisher ScientificКат. № 4337456Реакции секвенирования по Сэнгеру
BWA-MEMBroad Institutev0.7.17Выравнивание последовательностей
ClinVarНациональный центр биотехнологической информации (NCBI)Доступ в июне 2026 г.База данных клинических вариантов
Combined Annotation Dependent Depletion (CADD)Вашингтонский университетv1.6In silico прогнозирование патогенности
Система цифровой рентгенографии (DR)Siemens HealthineersYsio Max (syngo.via v4.0)Обзор скелета и определение костного возраста
Ensembl Variant Effect Predictor (VEP)EMBL-EBIv104Аннотация вариантов
GATK HaplotypeCallerBroad Institutev4.2.6.1Поиск вариантов (variant calling)
Genome Aggregation Database (gnomAD)Broad Institutev2.1.1 / v3.1.2База данных популяционных частот
Референсный геном GRCh38/hg38Genome Reference ConsortiumСборка 38, патч 13Референс для выравнивания последовательностей
Набор для подготовки библиотек полногеномного секвенирования с низким покрытиемBerry GenomicsКоммерческий продуктПодготовка библиотек для CNV-seq
Система секвенирования NovaSeq 6000IlluminaНабор реагентов v1.5 (300 циклов)Полноэкзомное секвенирование
PolyPhen-2Гарвардская медицинская школаv2.3.10In silico прогнозирование патогенности
Набор QIAamp DNA Blood Mini KitQIAGENКат. № 51104Экстракция геномной ДНК
SIFTИнститут Крайга Вентераv5.2.2In silico прогнозирование патогенности
Набор SureSelect Human All Exon V6Agilent TechnologiesКат. № G9904BЗахват экзома и подготовка библиотек

Ссылки

  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.

Перепечатки и разрешения

Теги

Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.