歌舞伎症候群 | Jumbuck

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歌舞伎症候群（KS;MIM147920）の三人の患者におけるMLL2と相互作用するヒストンデメチラーゼであるKDM6Aの欠失は、1981年に新川と黒木によって1,2に記載され、文献に400以上の症例が報告されている。 主な臨床的特徴は、特徴的な顔の特徴、発達遅延、軽度から中等度の知的障害、出生後の成長遅延、および骨格異常、歯下垂体、および持続的な胎児の指先パッ 比較ゲノムハイブリダイゼーション（CGH）マイクロアレイ解析72KS個人の再発異常を検出するために失敗しました。3-8エクソームシークエンシング戦略の使用は、最近、KSの主な原因としてMLL2（MIM602113）変異の同定につながった。9つの最近出版されたシリーズでは、MLL2の突然変異はKSの患者の56%-76%で見つけられました。9-13

患者のかなりの割合は検出可能なMLL2変異を持っていないので、我々はKSに関連付けられている追加の遺伝子の存在を仮定しました。 別のKSを引き起こす遺伝的変異のための探求では、MLL2と相互作用する十遺伝子は15MLL2変異陰性KS個体でスクリーニングされ、病原性変異は同定され11MLL2相互作用タンパク質、KDM6A（以前UTXとして知られている;MIM300128）をコードする別の遺伝子は、22MLL2変異陰性KS個体でスクリーニングされ、再び、原因となる13

アレイCGH分析（Agilentプラットフォーム244K）を用いて、我々は二つのベルギーのMLL2変異陰性KSの女の子（患者1と2）におけるde novo Xp11.3微小欠失を同定した。 両方の欠失がde novoであったため、それらはおそらく病原性である。 さらに、以前の研究では、411の正常対照のコホートでは、KDM6A欠失はなかった。14患者1の欠失には、KDM6Aの触媒ドメインの末端部分をコードするKDM6Aエクソン21-29と、最近X連鎖自閉症に関与する遺伝子であるCxorf36が含まれていた。患者２では、ＫＤＭ６Ａ、Ｃｘｏｒｆ３ ６、ＤＵＳＰ２ １（ＭＩＭ３ ０ ０ ６ ７ ８）、およびＦＵＮＤＣ１（図１）を完全に除去した。 DUSP21とFUNDC1の機能は不明のままである。

患者の欠失を示す領域Xp11.3

領域Xp11.3は、患者1、2、および3のUCSCゲノムブラウザ(Grch37/hg19)から引き出された欠失を示す。 黒のフルトラックは、各患者の削除を表し、各患者の番号は、彼または彼女のそれぞれのトラックの上にあります。 患者1の欠失は、塩基44,941,324から塩基45,224,829まで283.5kbに及び、患者2の欠失は815に及ぶ。ベース44,377,858からベース45,193,629までの7kb、および患者3の削除はベース44,866,302からベース44,912,718までの45.4kbに及ぶ。 この領域の遺伝子は、削除トラックの下に記載されています。 ゲノム変異体のデータベース内のcnvは、一番下の行に示されています。 KDM6Aコピー番号の変更に関する以前のレポートはありません。

我々は、その後、サンガーシーケンシングによってKDM6Aを配列決定し、22MLL2変異陰性KS個体（8女性、14男性）のコホートにおける標的とされたカスタムAgilentアレイCGH Institut de Pathologie et de génétique倫理委員会の倫理基準に従って、この研究のすべての参加者のDNA分析および写真の出版について、親の同意が得られました。 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＮＣＢＩ）Ｇｅｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｏｍｎｉｂｕｓ（ＧＥＯ）１ ６に寄託されており、ａｃｃｅｓｓｉｏｎ ＧＳＥ３ ２ ５ ６ ７（Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒｓの節を参照のこと）の下で入手可能である。

点突然変異は検出されなかったが、イタリア人男性KS個体（患者3）でde novo intragenic欠失（エクソン5-9）を同定した。 本発明者らはまた、ＫＤＭ６ＡのＹ染色体パラログであるΓ（ＭＩＭ４ ０ ０ ０ ０ ９）を配列決定し（下記参照）、上記のように遺伝子内欠失または重複を探したが、変異は検出しなかった。

患者1および3は、長い眼瞼裂、下眼瞼の外側外転、中等度から重度の知的障害を含む典型的なKS表現型を有していた（表1および図2）。 患者2の顔の特徴は古典的ではなかったが、彼女は眉毛の側方のsparseness、長いまつげ、斜視、長い眼瞼裂、大きくて顕著な耳、永続的な胎児の指先パッド、大動脈coarctation、乳児期の乳輪膨満感、および多毛症を含むこの障害の多くの特徴を示した。 彼女は軽度の発達遅延を示し、正常な言語知能指数（IQ）スコア、パフォーマンスの低下IQスコア、および過活動行動を有していた（表1および図2）。 我々は、患者1と2が長い幻覚を持っていたことに留意した（図3）。

影響を受けた個人の顔の外観

(A)患者1.

(B)患者2.

(C)患者3.

患者1と2の長い眼瞼裂と患者1（軽度）と3のアーチ型の眉毛に注意してください。

罹患者における足の出現

(A)患者1.

(B)患者2.

両方の患者の長い幻覚に注意してください。

したがって、これらの三つの患者におけるKDM6A欠失は、典型的なKS個体（患者1および3）から軽度の臨床提示（患者2）に至るまでの広い表現型スペクトル この臨床的変動性はまた、MLL2変異を有する患者の特徴でもある。しかし、患者１におけるＣｘｏｒｆ３ ６欠失および患者２におけるＣｘｏｒｆ３ ６、ＤＵＳＰ２ １およびＦＵＮＤＣ１欠失のそれぞれの表現型に対する影響も考慮されるべきである。

KDM6A(29エクソン)は、主にX不活性化をエスケープするX染色体遺伝子の一つです。17これは、二つの機能ドメインを含む1,401残基タンパク質をコードしています。 触媒ドメインは、ヒストンH3（H3K27）上のモノ、ジ、およびトリメチル化リジン27の脱メチル化を特異的に触媒するヒストン脱メチル化酵素である。18,19この脱メチル化は、様々な遺伝子の組織特異的発現を仲介し、主に発達過程および細胞周期に関与している。19-22興味深いことに、KDM6AとMLL2は、Polycombグループ（PcG）タンパク質を対抗することにより、転写活性クロマチンのエピジェネティック制御に一緒に作用する。22KDM6Aの他の機能ドメインは、転写活性化剤Brg1.23

を含むスイッチ/ショ糖非発酵性（SWI/SNF）リモデリング複合体と相互作用することにより、クロマチン ホモ接合dUTX（ショウジョウバエKDM6Aオルソログ）ショウジョウバエ変異体は、荒い目、異形の翼、および性の櫛の変更をマニフェスト。21この表現型はtrithorax表現型に似ており、KDM6AがPcG抑制を打ち消すという概念をさらに支持している。21また、UTX-1(C. elegans KDM6A ortholog）は、ワームからヒトに保存されている網膜芽細胞腫（RB）タンパク質複合体をコードする遺伝子の転写調節を介してc.elegans外陰部前駆細胞の発達運命20Kdm6A1は、ゼブラフィッシュにおける後部HOX遺伝子の発現においても重要である。さらに、ＫＤＭ６Ａは、ｍｌｌ２と共に、胚形成中の筋肉特異的遺伝子の調節において主要な役割を果たす。22,24最後に、別の重要な発達遺伝子ファミリー（心臓および椎骨の形成において中胚葉に作用するT-box遺伝子）のメンバーは、再び発達過程におけるKDM6Aの役割を強調し、その標的遺伝子を活性化するためにKDM6Aを募集する。興味深いことに、ヒト疾患における報告されたＴ−ｂｏｘ遺伝子の病原性変異の大部分は、ＫＤＭ６Ａと相互作用するＴ−ｂｏｘドメインに位置する。23

KDM6AはX不活性化を免れます17が、マウスでは、不活性X染色体からのKdm6Aの発現は、活性X染色体からの発現よりも有意に低いことが示唆されて25Kdm6Aの発現は、成人の脳、成人の肝臓、および女性の特定の発達中の脳領域において、男性よりも高い。25ΜはY染色体上のKDM6Aのパラログである。17ΜはKDM6Aと84％のアミノ酸配列類似性を有し、デメチラーゼ活性は、このKDM6Aパラログのために実証されていないという事実にもかかわらず、女性のKDM6Aの発現の増加を補うかもしれない。14,25

小さなリングX(r)染色体を持つKS様の患者の報告があったので、X染色体上のKSに関連する別の遺伝子を見つけることは驚くべきことではあり26-34さらに、男性KS患者（大動脈縮退および他の左側閉塞）に流行する先天性心不全と、モノソミー Xおよびr（X）染色体を有する患者に見られる先天性心28,35小さなr（X）染色体は、典型的には、R（X）の完全な不活性化を介してターナー症候群につながります。 しかし、なぜいくつかの個体がKS様表現型を発症するのかは不明である。 不完全なX染色体不活性化と通常抑制された遺伝子のその後の発現は、いくつかのr（X）患者におけるKS表現型の説明として示唆されている。32-34KDM6Aは、ks様の表現型とブレークポイントがマッピングされていたr（X）の両方を持っていた三人の患者で削除されました。30,32,34KDM6a発現が末梢血リンパ球で非常に低かったため、患者1および2におけるKDM6Aのハプロイン不全を証明することができなかった（データは示されていない）。 それにもかかわらず、研究では、Kdm6Aの二つのコピーは、女性のマウス胚と成体マウスの正常な発現に必要であることが示されている25、ハプロイン しかしながら、この説明は、ＫＤＭ６Ａ欠失を有する４ ５、Ｘおよび他のｒ（Ｘ）患者が全てＫａｂｕｋｉ表現型を発現するわけではないという事実を説明しないであろう。

患者1および2では、分子X不活性化比は強く歪んでおり、それぞれ89:11および97:3である。 X不活性化プロファイルは、hpaiiとCfoIによるDNA消化の前後にアンドロゲン受容体遺伝子のエクソン1におけるCAGリピートのPCR増幅を介して決定された。 KDM6Aの削除されたコピーがアクティブまたは不活性X染色体上に位置していたかどうかを決定するために、我々は差動5-ブロモ-2′-デオキシウリジン（5-BrdU） その結果、KDM6Aの削除されたコピーは、両方の患者で分析された70の有糸分裂のすべてにおいて不活性なX染色体上に位置することが示された（図4）。 KDM6AがX不活性化17をエスケープするという事実は、不活性X染色体上のKDM6Aの削除されたコピーを持っているphytohemagglutinin（PHA）刺激リンパ球が活性X染色体上のKDM6Aの削除されたコピーを持っている細胞株よりも生存上の利点を持っていることを示唆している。 この提案は、KDM6AはX不活性化を逃れるが、その発現は活性X染色体からよりも不活性X染色体から低いという仮説に沿ったものである。25

5-BrdUで特異的に標識されたX染色体に関するFISH研究の画像

FISH研究の画像は、5-BrdUの取り込みによって特異的に標識されたX染色体を示しています。 不活性なX染色体（白い円の中）は、活性なX染色体よりも明るく見えます。 Xqterサブテロメアプローブは、両方のX染色体（青い矢印）にハイブリダイズします。 KDM6Aシグナル（白い矢印）は、不活性X染色体には存在せず、活性X染色体上に存在する。 この実験のために、患者1および2からの末梢血リンパ球をフィトヘマグルチニンで刺激し、72時間培養した。 次いで、コルセミドを0.2μ g/mlの濃度に添加し、1時間後、中期調製物を75mM KCl中での膨潤および3:1メタノール/酢酸中での固定を含む標準的な手順によ 我々は、X染色体（青い矢印）と削除され、非削除されたX染色体（白い矢印）を区別するためにSpectrumOrange（AmpliTech）で標識されたRP11-435K1を示すためにSpectrumOrange（Vysis）で標識されたサブテロマー Xqterプ 組み込まれた５−Ｂｒｄｕの検出を容易にするために、本発明者らは、２Ｎ Ｈｃｌ中で３ ７℃で３ ０分間、細胞ＤＮＡを変性させた。５−Ｂｒｄｕを、フルオレセイン（Ｒｏｃｈｅ）に結合させた５−Ｂｒｄｕ特異的モノクローナル抗体（１μ ｇ／ｍｌ）で標識した。 最後に、我々は0を含むアンチフェード溶液を適用することによってDNAを対比染色した。1μ g/mlのDAPI。

Γの役割はほとんど知られておらず、in vitroでのデメチラーゼ活性はない。 KDM6Aの遺伝子内欠失を有する男性KS個体（患者3）の発見と患者1のそれと同様の臨床的重症度は、以前に文献で示唆されているように、Γは男性個人のKDM6Aの損失を部分的に補うことができることを示唆している。25

MLL2については、KDM6Aの体細胞ホモ接合および半接合変異が様々な癌タイプ（多発性骨髄腫、食道扁平上皮癌、腎細胞癌、骨髄性白血病、乳癌、大腸癌、グリア芽細胞腫）で同定されており、KDM6Aが腫瘍抑制遺伝子であることが示唆されている。14それにもかかわらず、この合併症はks患者36,37のみで報告されていることを考えると、癌はKSの重要な特徴ではありません（急性リンパ芽球性白血病、バーキットリンパ腫、線維筋肉腫、滑膜肉腫、肝芽細胞腫は一度報告され、神経芽細胞腫はks患者二人で報告されていた）。両方の対立遺伝子の喪失が癌を引き起こすのに十分十分である場合、網膜芽細胞腫（ＭＩＭ１ ８ ０ ２ ０ ０）またはウィルムス腫瘍（ＭＩＭ１ ９ ４ ０ ７ ０）などのＫＳにおいて癌がより頻繁に発 これは、MLL2、KDM6A、またはΓにおける第二対立遺伝子の損失が必要であるが、癌の発症には十分ではないこと、またはこの合併症が認識されていないこ37

以下のヒストンメチラーゼおよびヒストンデメチラーゼは、他の多発性異常症候群に関与している：EHMT1（MIM607001;Kleefstra症候群）、SETBP1（MIM611060;シンゼル-ギーディオン症候群）、JARID1C（MIM314690;Claes-Jensen型、Xリンク精神遅滞症候群）、PHF8（MIM611060;シンツェル-ギーディオン症候群）、JARID1C（Mim314690;Claes-Jensen型、xリンク精神遅滞症候群）、PHF8（MIM611060;シンツェル-ギーディオン症候群）、PHF8（MIM611060;シンツェル-ギーディオン症候群）、PHF8（MIM611060;シンツェル-ギーディオン症候群）300560; Sideriusタイプ、Xリンクされた精神遅滞症候群）、およびKSのMLL2。 KS患者におけるKDM6A病原性変異の同定は、知的障害および先天性奇形におけるヒストン修飾因子の役割を拡大する。

結論として、我々は一つの男性と二つの女性のKSの原因としてKDM6A変異を報告します。 我々の知見は、以前に示唆されているように、KS遺伝的異質性とX染色体上の遺伝子座の両方を確認します。 いくつかのKS患者はMLL2、KDM6A、およびΓ配列決定に対して陰性であり、スクリーニング中に欠失または重複を示さなかったので、他のKS関連遺伝子が発見