Sendromik ve non-sendromik kraniyosinostoz olgularında FGFR1, FGFR2, FGFR3, TWIST1, MSX2, POR, FREM1 ve RAB23 genlerinde moleküler analizler

Abstract

Kraniyosinostoz, kafatası sütürlerinden bir veya birkaçının erken kapanması ile ortaya çıkan, 1/2100-1/2500 canlı doğumda bir gözlenen bir deformasyon olup sendromik ve non-sendromik olarak iki grupta değerlendirilir. Olguların yaklaşık %21'inin genetik tanı aldığı, bunların %85'inin tek gen sendromları, %15'inin ise kromozom anomalileri ile ilişkili olduğu bildirilmektedir. Kraniyosinostozlarda sıklıkla ilişkilendirilen genler fibroblast büyüme faktörü reseptörünü kodlayan FGFR2 ve FGFR3 olup, bunu transkripsiyon faktörünü kodlayan TWIST1 takip etmekte, FGFR1, POR, RAB23, MSX2, FREM1 ise nadiren ilişkilendirilen genlerdir. Bu çalışmada, etyopatogenezinde kromozom anomalileri dışlanmış 31'i sendromik dokuzu non-sendromik 40 kraniosinostoz olgusunda, bilinen genlerde DNA dizi analizi ve MLPA tekniği kullanılarak mutasyonların araştırılması ve moleküler genetik tanı akış şemasının oluşturulması hedeflendi. Mutasyonların en sık gözlendiği ekzon bölgelerinden başlayarak, tüm genin dizilenmesine kadar sürdürülen bu çalışmada mutasyon saptanmayan olguların tamamında bu genlerdeki ekzon ve/veya gen delesyon ve duplikasyonları araştırıldı. Toplam beş Apert olgusunun tamamında (%100), dokuz Pfeiffer olgusunun altısında (%66.6), altı Crouzon olgusunun üçünde (%50), yedi Saethre-Chotzen olgusunun dördünde (%57.1), dört Muenke olgusunun ikisinde (%50) bilinen mutasyonlar gösterildi. MLPA tekniği ile tek bir Saethre-Chotzen olgusunda mutasyon gösterildi. Mutasyon saptanmayan tüm olgularda uygulanan tüm gen dizi analizinde bir non-sendromik kraniosinostoz olgusunda patolojik olduğu düşünülen yeni bir değişim saptandı. Bulgularımız, sendromik kraniosinostozda özgün gen ve bölgelerinin aşamalı olarak incelenmesinin, non-sendromik olgularda tüm gen dizi analizinin ve mutasyon saptanmayan olgularda MLPA tekniğinin kullanılmasının moleküler genetik tanıda süreç ve maliyet açısından uygun bir yaklaşım olacağını gösterdi.

Craniosynostosis is a morphological deformation, classified under syndromic or non-syndromic forms, observed in 1/2100-1/2500 live births, as a result of premature fusion of cranial sutures. Etiopathogenesis is by genetic diagnosis revealed in 21% of the cases, in which 85% related to single gene and 15% related to chromosomal defects. FGFR2 and FGFR3, encoding fibroblast growth factor receptors, are the most frequently associated genes followed by transcription factor encoding TWIST1. Mutations in FGFR1, POR, RAB23, MSX2 and FREM1 are rarely identified.Towards the aim for establishing a molecular genetic diagnostic flow chart, investigations employed DNA sequencing and MLPA analysis of the known genes, in a cohort of 40 syndromic and non-syndromic craniosynostosis cases with normal karyotype. Investigation is initiated by screening of the hot spot mutation sites, and completed by whole gene sequencing and deletion/duplication analysis of the known genes in all mutation negative cases. Known mutations are identified in total of five Apert (100%), in six of nine Pfeiffer (66.6%), in three of six Crouzon (50%), in four of seven Saethre-Chotzen (57.1%), and in two of four Muenke (50%) cases. MLPA technique was able to determine a deletion in one Saethre-Chotzen, and whole gene sequencing revealed a novel alteration in one non-syndromic case, interpreted as pathologic.Our findings supported that the stepwise analysis of the hot spot regions in all associated genes in syndromic, whole gene sequencing in non-syndromic and MLPA in all mutation negative cases, is cost effective and advantageous approach for the definitive molecular diagnosis of the craniosynostosis.