Таблица 16. Молекулярные основы ПЦД

Таблица 16. Молекулярные основы ПЦД.

Ген <1>

Доля случаев, обусловленных данным геном, % <2>, <3>

Количество экзонов в гене

Отличительные клинические особенности

Изменения ресничек, ультраструктурный анализ

Номер OMIM;

Ссылка

1

2

3

4

5

6

ODAD2

(ARMC4)

< 3% <4>

19

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

615451

CCDC39

4% - 9%

20

Аномалии расположения внутренних органов; ухудшение функции легких; бронхоэктазы; плохая прибавка в весе

IDA дефекты + MTD

613807

CCDC40

3% - 4%

20

Аномалии расположения внутренних органов; ухудшение функции легких; бронхоэктазы; плохая прибавка в весе

IDA дефекты + MTD

613808

CCDC65 <5>

Редко

8

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

615504

CCDC103

< 4% <4>

3

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

614679

ODAD1

Редко

13

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

615067

ODAD3

(CCDC151)

< 3% <4>

13

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

616037

CCNO

Редко

3

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Олигоцилия <6>

615872

CFAP221

Редко

23

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

Bustamante-Marin et al [2020] <1>

CFAP298

Редко

7

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

615500

CFAP300

(C11orf70)

Редко

7

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

618063/Fassad et al [2018a] <2>, Рисунок 40 et al [2018] <3>

DNAAF1

Редко

12

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

613193

DNAAF2

Редко

3

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

612518

DNAAF3

Редко

12

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

606763

DNAAF4

Редко

9

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

615482

DNAAF5

Редко

13

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

614874

DNAAF11

(LRRC6)

Редко

77

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

614935

DNAH1

Редко

79

Аномалии расположения внутренних органов

Ультраструктура ресничек не определена.

617577

DNAH5

15% - 29%

92

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

608644

DNAH8

Редко

69

Аномалии расположения внутренних органов неизвестны

Ультраструктура ресничек не определена.

Watson et al [2014] <4>

DNAH9 <7>

Редко

82

Аномалии расположения внутренних органов

Незначительные дефекты ODA

618300/Fassad et al [2018b] <5>, Loges et al [2018] <6>

DNAH11 <8>

6% - 9%

20

Аномалии расположения внутренних органов

Нормальная ультраструктура ресничек

611884

DNAI1

2% - 10%

13

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

244400

DNAI2

Редко

8

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

612444

DNAJB13

Редко

8

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

617091/El Khouri et al [2016] <7>

DNAL1

Редко

17

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

614017

DRC1 <5>

Редко

2

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

615294

FOXJ1

Редко

6

Аномалии расположения внутренних органов; АД тип наследования

Нормальная ультраструктура ресничек

602291/Wallmeier et al [2019] <8>

GAS2L2

Редко

11

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

618449

GAS8

Редко

85

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

616726/Olbrich et al [2015] <9>

HYDIN <9>

Редко

11

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Нормальная ультраструктура ресничек

608647

LRRC56 <10>

Редко

12

Аномалии расположения внутренних органов

Нормальная ультраструктура ресничек

618254

MCIDAS

Редко

7

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

Олигоцилия 6

Boon et al [2014] <10>

NME8

Редко

16

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты (~ 66% сечений)

610852

OFD1 <11>

Редко

23

Аномалии расположения внутренних органов; дисморфические признаки; гипотония; ухудшение функции легких; Рисунок 41 бронхоэктазы; плохая прибавка в весе; X-сцепленный тип наследования

Нормальная ультраструктура ресничек

Hannah et al [2019] <11>

PIH1D3

Редко

7

Аномалии расположения внутренних органов; X-сцепленный рецессивный тип наследования

ODA + IDA дефекты

300991/Olcese et al [2017] <12>, Paff et al [2017] <13>

RSPH1

Редко

9

Нетяжелое поражение легких; Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

615481

RSPH3

Редко

8

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

616481

RSPH4A

Редко

6

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

612649

RSPH9

Редко

5

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

612650

SPAG1

< 4% 4

18

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

615505

SPEF2 9

Редко

37

Аномалии расположения внутренних органов не описаны; может проявляться как изолированное мужское бесплодие

Нормальная ультраструктура ресничек

610172/Cindri et al [2020] <14>, Liu et al [2020] <15>, Liu et al [2019] <16>, Sha et al [2019] <17>

STK36

Редко

26

Аномалии расположения внутренних органов не описаны

CP дефекты

607652/Edelbusch et al [2017] <18>

TTC25

Редко

12

Аномалии расположения внутренних органов

ODA дефекты

617092/Wallmeier et al [2016] <19>

ZMYND10

< 2% - 4% <4>

12

Аномалии расположения внутренних органов

ODA + IDA дефекты

615444

АД = аутосомно-доминантный; CP (central pair)-дефекты = дефекты центральной пары МТ (однако большинство ресничек может казаться нормальным); Дефекты внутренних динеиновых ручек IDA (inner dynein arm) + MTD (microtubular disorganization) = дефекты внутренних динеиновых ручек в сочетании с дезорганизацией микротрубочек; Дефекты наружных динеиновых ручек ODA (outer dynein arm); Дефекты ODA + IDA = дефекты внешних + внутренних динеиновых ручек.

--------------------------------

Примечания (столбцы 1 - 5):

<1> Гены перечислены в алфавитном порядке.

<2> Редкие = патогенные варианты этого гена регистрируются у Рисунок 42 2% лиц с PCD.

<3> Некоторые оценки являются экстраполяцией, основанной на дефектах структуры ресничек.

<4> Ген был исследован в большой когорте в одном исследовании. Процент может быть завышенным, если когорта исследования была отобрана на основе результатов предшествующего молекулярно-генетического тестирования (т.е. пациенты с двуаллельными патогенными вариантами в ранее известных генах были исключены).

<5> Кодирует компонент регуляторного комплекса нексин-динеин.

<6> Сниженное количество ресничек вследствие нарушения биогенеза ресничек.

<7> Кодирует белок, расположенный на дистальном конце ресничек.

<8> Кодирует белок внешнего динеина.

<9> Кодирует компонент центральных пар.

<10> Кодирует компонент внутрижгутикового транспортного механизма.

<11> Ген OFD1 обуславливает классический oral-facial-digital syndrome type I - Х-сцепленное расстройство, обычно связанное с мужской летальностью, а также фенотипы, включая синдром Симпсона-Голаби-Бемеля типа 2 (OMIM 300209). Hannah et al [2019]11 описывают результаты, согласующиеся как с PCD, так и с синдромом Симпсона-Голаби-Бемеля у гемизиготных мужчин.

Источники (столбец 6):

<1> Bustamante-Marin XM, Shapiro A, Sears PR, Charng WL, Conrad DL, Leigh MW, Knowles MR, Ostrowski LE, Zariwala MA. Identification of genetic variants in CFAP221 as a cause of primary ciliary dyskinesia. J Hum Genet. 2020;65:175-80.

<2> Fassad MR, Shoemark A, le Borgne P, Koll F, Patel M, Dixon M, Hayward J, Richardson C, Frost E, Jenkins L, Cullup T, Chung EMK, Lemullois M, Aubusson-Fleury A, Hogg C, Mitchell DR, Tassin AM, Mitchison HM. C11orf70 mutations disrupting the intraflagellar transport-dependent assembly of multiple axonemal dyneins cause primary ciliary dyskinesia. Am J Hum Genet. 2018a;102:956-72.

<3> Рисунок 43 IM, Hjeij R, Olbrich H, Dougherty GW, Рисунок 44 T, Aprea I, Frank D, Pennekamp P, Dworniczak B, Wallmeier J, Raidt J, Nielsen KG, Philipsen MC, Santamaria F, Venditto L, Amirav I, Mussaffi H, Prenzel F, Wu K, Bakey Z, Schmidts M, Loges NT, Omran H. Mutations in C11orf70 cause primary ciliary dyskinesia with randomization of left/right body asymmetry due to defects of outer and inner dynein arms. Am J Hum Genet. 2018;102:973-84.

<4> Watson CM, Crinnion LA, Morgan JE, Harrison SM, Diggle CP, Adlard J, Lindsay HA, Camm N, Charlton R, Sheridan E, Bonthron DT, Taylor GR, Carr IM. Robust diagnostic genetic testing using solution capture enrichment and a novel variant-filtering interface. Hum Mutat. 2014;35:434-41.

<5> Fassad MR, Shoemark A, Legendre M, Hirst RA, Koll F, le Borgne P, Louis B, Daudvohra F, Patel MP, Thomas L, Dixon M, Burgoyne T, Hayes J, Nicholson AG, Cullup T, Jenkins L, Carr SB, Aurora P, Lemullois M, Aubusson-Fleury A, Papon JF, O'Callaghan C, Amselem S, Hogg C, Escudier E, Tassin AM, Mitchison HM. Mutations in outer dynein arm heavy chain DNAH9 cause motile cilia defects and situs inversus. Am J Hum Genet. 2018b;103:984-94.

<6> Loges NT, Antony D, Maver A, Deardorff MA, Рисунок 45 EY, Gezdirici A, Рисунок 46 T, Рисунок 47 IM, Jelten L, Frank D, Werner C, Tebbe J, Wu K, Goldmuntz E, Рисунок 48 G, Krock B, Ritter A, Hjeij R, Bakey Z, Pennekamp P, Dworniczak B, Brunner H, Peterlin B, Tanidir C, Olbrich H, Omran H, Schmidts M. Recessive DNAH9 loss-of-function mutations cause laterality defects and subtle respiratory ciliary-beating defects. Am J Hum Genet. 2018;103:995-1008.

<7> El Khouri E, Thomas L, Jeanson L, Bequignon E, Vallette B, Duquesnoy P, Montantin G, Copin B, Dastot-Le Moal F, Blanchon S, Papon JF, Рисунок 49 P, Yuan L, Collot N, Tissier S, Faucon C, Gacon G, Patrat C, Wolf JP, Dulioust E, Crestani B, Escudier E, Coste A, Legendre M, Tour A, Amselem S. Mutations in DNAJB13, encoding an HSP40 family member, cause primary ciliary dyskinesia and male infertility. Am J Hum Genet. 2016;99:489-500.

<8> Wallmeier J, Frank D, Shoemark A, Рисунок 50 T, Cindric S, Olbrich H, Loges NT, Aprea I, Dougherty GW, Pennekamp P, Kaiser T, Mitchison HM, Hogg C, Carr SB, Zariwala MA, Ferkol T, Leigh MW, Davis SD, Atkinson J, Dutcher SK, Knowles MR, Thiele H, Altm ller J, Krenz H, Woste M, Brentrup A, Ahrens F, Vogelber C, Morris-Rosendahl DJ, Omran H. De novo mutations in FOXJ1 result in a motile ciliopathy with hydrocephalus and randomization of left/right body asymmety. Am J Hum Genet. 2019;105:1030-9.

<9> Olbrich H, Cremers C, Loges NT, Werner C, Nielsen KG, Marthin JK, Philipsen M, Wallmeier J, Pennekamp P, Menchen T, Edelbusch C, Dougherty GW, Schwartz O, Thiele H, Altm ller J, Rommelmann F, Omran H. Loss-of-function GAS8 mutations cause primary ciliary dyskinesia and disrupt the nexin-dynein regulatory complex. Am J Hum Genet. 2015;97:546-54.

<10> Boon M, Wallmeier J, Ma L, Loges NT, Jaspers M, Olbrich H, Dougherty GW, Raidt J, Werner C, Amirav I, Hevroni A, Abitbul R, Avital A, Soferman R, Wessels M, O'Callaghan C, Chung EM, Rutman A, Hirst RA, Moya E, Mitchison HM, Van Daele S, De Boeck K, Jorissen M, Kintner C, Cuppens H, Omran H. MCIDAS mutations result in a mucociliary clearance disorder with reduced generation of multiple motile cilia. Nat Commun. 2014;5:4418.

<11> Hannah WB, DeBrosse S, Kinghorn B, Strausbaugh S, Aitken ML, Rosenfeld M, Wolf WE, Knowles MR, Zariwala MA. The expanding phenotype of OFD1-related disorders: Hemizygous loss-of-function variants in three patients with primary ciliary dyskinesia. Mol Genet Genomic Med. 2019;7:e911

<12> Olcese C, Patel MP, Shoemark A, et al. X-linked primary ciliary dyskinesia due to mutations in the cytoplasmic axonemal dynein assembly factor PIH1D3. Nat Commun. 2017;8:14279. Published 2017 Feb 8. doi:10.1038/ncomms14279

<13> Paff T, Loges NT, Aprea I, et al. Mutations in PIH1D3 Cause X-Linked Primary Ciliary Dyskinesia with Outer and Inner Dynein Arm Defects. Am J Hum Genet. 2017;100(1):160-168. doi:10.1016/j.ajhg.2016.11.019

<14> Рисунок 51 S, Dougherty GW, Olbrich H, et al. SPEF2- and HYDIN-Mutant Cilia Lack the Central Pair-associated Protein SPEF2, Aiding Primary Ciliary Dyskinesia Diagnostics. Am J Respir Cell Mol Biol. 2020;62(3):382-396. doi:10.1165/rcmb.2019-0086OC

<15> Liu W, Sha Y, Li Y, et al. Loss-of-function mutations in SPEF2 cause multiple morphological abnormalities of the sperm flagella (MMAF). J Med Genet. 2019;56(10):678-684. doi:10.1136/jmedgenet-2018-105952

<16> Liu W, Sha Y, Li Y, et al. Loss-of-function mutations in SPEF2 cause multiple morphological abnormalities of the sperm flagella (MMAF). J Med Genet. 2019;56(10):678-684. doi:10.1136/jmedgenet-2018-105952

<17> Sha Y, Liu W, Wei X, et al. Biallelic mutations in Sperm flagellum 2 cause human multiple morphological abnormalities of the sperm flagella (MMAF) phenotype. Clin Genet. 2019;96(5):385-393. doi:10.1111/cge.13602

<18> Edelbusch C, Рисунок 52 S, Dougherty GW, et al. Mutation of serine/threonine protein kinase 36 (STK36) causes primary ciliary dyskinesia with a central pair defect. Hum Mutat. 2017;38(8):964-969. doi:10.1002/humu.23261

<19> Wallmeier J, Shiratori H, Dougherty GW, et al. TTC25 Deficiency Results in Defects of the Outer Dynein Arm Docking Machinery and Primary Ciliary Dyskinesia with Left-Right Body Asymmetry Randomization. Am J Hum Genet. 2016;99(2):460-469. doi:10.1016/j.ajhg.2016.06.014