Phát hiện 3 đột biến trên gen CYP21 ở bệnh nhân Việt Nam có hiện tượng tăng sản thượng thận bẩm sinh

Trong bài báo này, chúng tôi đã phân tích di truyền phân tử phát hiện đột biến trên gen CYP21A2 ở 2 bệnh nhân CAH người Việt Nam được chẩn đoán lâm sàng và hóa sinh ban đầu là thiếu hụt 21-hydroxylase. Các kĩ thuật PCR và MLPA (multiplex ligation probe amplification) được kết hợp sử dụng để phát hiện các đột biến mất đoạn/lặp đoạn trên toàn bộ gen. Giải trình tự gen để phát hiện các đột biến đơn trên gen CYP21A.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phát hiện 3 đột biến trên gen CYP21 ở bệnh nhân Việt Nam có hiện tượng tăng sản thượng thận bẩm sinhTẠP CHÍ SINH HỌC, 2013, 35(2): 248-254PHÁT HIỆN 3 ĐỘT BIẾN TRÊN GEN CYP21 Ở BỆNH NHÂN VIỆT NAMCÓ HIỆN TƯỢNG TĂNG SẢN THƯỢNG THẬN BẨM SINHLê Bắc Việt1,2, Nguyễn Thị Phương Mai3, Nguyễn Huy Hoàng1,2*1Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam, *nhhoang@igr.ac.vn2Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH & CN Việt Nam3Bệnh viện Nhi trung ươngTÓM TẮT: Tăng sản thượng thận bẩm sinh (congenital adrenal hyperplasia-CAH) là bệnh rối loạnchuyển hóa steroid hormone tuyến thượng thận, hơn 90% trường hợp mắc bệnh bắt nguồn từ sự suy giảm21-hydroxylase (CYP21A2). Sự mất hoặc giảm hoạt tính enzyme dẫn đến tích lũy các tiền chất trung gian(progesterone và 17-hydroxyprogesterone) trong quá trình trao đổi chất gây ra việc androgen được sảnsinh ra quá nhiều, từ đó dẫn đến sự nam hóa mạnh ở bệnh nhân. Chúng tôi sử dụng kỹ thuật MLPA(multiplex ligation probe amplification), PCR (polymerase chain reaction) và giải trình tự gen để phân tíchtoàn bộ đoạn gen CYP21A2 nhằm xác định các đột biến. Kết quả phân tích trình tự gen CYP21A2 từ 2bệnh nhân đã chỉ ra 3 đột biến là: đột biến mất đoạn lớn (30 kb deletion), đột biến trượt khung I2 (I2splice) và đột biến mất 1 nucleotide A ở vị trí 1584 ở exon 7 trên đoạn gen (g.1584delA). Đột biếng.1584delA đã làm dịch khung dịch mã dẫn đến làm mất hoàn toàn hoạt tính enzyme CYP21A2. Kết quảnày đã giải thích mối tương quan giữa kiểu gen và kiểu hình của bệnh nhân có hiện tượng tăng sản thượngthận bẩm sinh và dựa vào kết quả này, các bác sĩ có thể đưa ra tư vấn về di truyền cũng như hướng điều trịđối với bệnh nhân.Từ khóa: Đột biến g.1584delA, đột biến trượt khung I2, đột biến mất đoạn 30kb, gen CYP21A1P, genCYP21A2, tăng sản thượng thận bẩm sinh (CAH), 21-hydroxylase.MỞ ĐẦUTăng sản thượng thận bẩm sinh (congenitaladrenal hyperplasia, CAH) là một bệnh ditruyền bao gồm một nhóm các rối loạn tínhtrạng lặn trong quá trình sinh tổng hợp steroidhormone tuyến thượng thận, xảy ra do sự thiếuhụt các loại enzyme thiết yếu. CAH dẫn đếntìnhtrạnglượngglucocorticoidvàmineralocortocoid trong tuyến thượng thận bịgiảm đi trong khi C19 steroid (hay tên gọi kháclà androgen-hormone sinh dục nam giới) tăngcao hơn mức bình thường. Hơn 90% những camắc bệnh là do suy giảm 21-hydroxylase(CYP21A2) [9, 10, 11, 13], trong khi đó chỉ 5 8% trường hợp là do thiếu hụt 11-β-hydroxylase(CYP11B1) [15].Gen CYP21A2 mã hóa cho enzyme 21hydroxylase xúc tác chuyển hóa progesteronethành 11-deoxycorticosterone trong vùngglomerulosa tại vỏ tuyến thượng thận và 17αhydroxyprogesterone thành 11-deoxycortisol tạivùng fasciculata. Gen CYP21A2 nằm trên nhiễmsắc thể 6p21.3, cùng với một gen giả không cóchức năng là CYP21A1P. Hai gen này có sự248tương đồng lên đến 98% đối với trình tự vùngmã hóa exon [12]. Chúng cùng với những genbên cạnh là RP1, C4, TNXB và những gen giảtương ứng là RP2 và TNXA cấu thành một cấutrúc di truyền. Cấu trúc di truyền này là mộtđoạn DNA có độ lớn vào khoảng 30 kb [14].Nguyên nhân chính gây bệnh do đột biến trênCYP21A2 là những trình tự từ CYP21A1P đượcchuyển sang CYP21A2 thông qua quá trình traođổi chéo hoặc vi chuyển đổi, trường hợp nàychiếm đến 90% các đột biến trên gen CYP21A2.Ngược lại, chỉ khoảng 5% đột biến genCYP21A2 gây bệnh mà các đột biến đó lạikhông bắt nguồn từ sự trao đổi chéo với gen giảCYP21A1P [7].Sự tương ứng giữa kiểu gen và kiểu hìnhcủa đột biến trên gen CYP21A2 được chia làm 3nhóm chính dựa vào sự thiếu hụt 21hydroxylase: (a) đột biến gây mất toàn bộ hoạttính 21-hydroxylase gây ra thể cổ điển (classic)của CAH là thể mất muối. Ở thể bệnh này,người bệnh có hiện tượng mất muối và nướcnghiêm trọng do lượng mineralocorticoid bịgiảm mạnh, tại đây bệnh nhân nữ thường cóLe Bac Viet, Nguyen Thi Phuong Mai, Nguyen Huy Hoanghiện tượng nam hóa ở cơ quan sinh dục [5]; (b)khi enzyme đạt hoạt tính 1-2%, lượngmineralocorticoid được tổng hợp bình thường,gây ra thể nam hóa thường ở bệnh nhân; và (c)enzyme có 20-60% hoạt tính gây ra thể khôngcổ điển (non-classic) hay còn gọi là thể bệnhCAH khởi phát muộn.Trong bài báo này, chúng tôi đã phân tích ditruyền phân tử phát hiện đột biến trên genCYP21A2 ở 2 bệnh nhân CAH người Việt Namđược chẩn đoán lâm sàng và hóa sinh ban đầu làthiếu hụt 21-hydroxylase. Các kĩ thuật PCR vàMLPA (multiplex ligation probe amplification)được kết hợp sử dụng để phát hiện các đột biếnmất đoạn/lặp đoạn trên toàn bộ gen. Giải trìnhtự gen để phát hiện các đột biến đơn trên genCYP21A.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUBệnh nhânBệnh nhân 1: là con gái thứ hai của cặp vợchồng người Việt Nam, bệnh nhân được sinh rabằng phương pháp đẻ thường. Xét nghiệm lâmsàng cho thấy bé gái có dấu hiệu bất thường bộphận sinh dục, âm vật phì đại, hai môi âm vậtlớn, nhìn trông rất giống tinh hoàn. Bên cạnhđó, trẻ bị nôn nhiều, có biểu hiện mất nước rõrệt, da sạm. ...