Mutacje w genach kodujących nukleazy RNaseH2 i TREX1 zostały zidentyfikowano u pacjentów z zespołem Aicardiego-Goutieresa (AGS). Aby ustalić, czy mutacje AGS RNaseH2 powodują utratę aktywności nukleazy, ludzki RNaseH2 typu dzikiego i cztery zmutowane kompleksy, które stanowią większość mutacji zidentyfikowanych u pacjentów z AGS. mutacji zidentyfikowanych u pacjentów z AGS zostały przygotowane i przetestowane pod kątem aktywność rybonukleazy H. Struktury heterotrimeryczne zmutowanych kompleksów RNaseH2 są nienaruszone. Ponadto, aktywność rybonukleazy H zmutowanych kompleksów są nie do odróżnienia od enzymu typu dzikiego, z wyjątkiem mutanta podjednostki A (Gly37Ser) RNaseH2, który wykazuje pewne dowody zmienionej specyficzności nukleazy. specyficzność nukleazy. Dane te wskazują, że mechanizm dysfunkcji RNaseH2 w AGS nie może być po prostu wyjaśniony przez utratę aktywności rybonukleazy H i wskazuje na bardziej złożony mechanizm, w którym być może pośredniczą zmienione interakcje z jeszcze zidentyfikowanymi kwasami nukleinowymi lub partnerami białkowymi. --- Zespół Aicardiego-Goutièresa to genetycznie uwarunkowana encefalopatia dziecięca, objawiająca się postępującą mikrocefalią, opóźnieniem psychoruchowym, a u ∼25% pacjentów śmiercią we wczesnym dzieciństwie. pacjentów, śmierć we wczesnym dzieciństwie. Zespół Aicardiego-Goutièresa jest spowodowany przez mutacje w którymkolwiek z genów kodujących TREX1, RNASEH2-A, -B, -C i SAMHD1, z hipotezą dysfunkcji białka Dysfunkcja białka hipotetycznie prowadzi do akumulacji kwasów nukleinowych w komórce, wywołując w ten sposób odpowiedź autozapalną ze zwiększoną produkcją interferonu-α. Astrocyty zostały zidentyfikowane jako główne źródło interferonu-α w mózgach pacjentów z zespołem Aicardiego-Goutièresa. zespół. Tutaj badamy wpływ leczenia interferonem-α na astrocyty pochodzące z unieśmiertelnionych ludzkich neuronalnych komórek macierzystych. Przewlekłe leczenie interferonem-α promowało aktywację astrocytów i zmniejszenie proliferacji komórek. Co więcej, przewlekła ekspozycja spowodowała zmianę genów i białek zaangażowanych w stabilność istoty białej (ATF4, eIF2Bα, katepsyna D, cystatyna F), wzrost genów prezentujących antygen (ludzki antygen leukocytarny klasy I) oraz obniżenie poziomu czynników proangiogennych i innych cytokin (naczyniowego czynnik wzrostu śródbłonka naczyniowego i IL-1). Co ciekawe, odstawienie interferonu-α przez 7 dni ledwo odwróciło te zmiany komórkowe, wykazując, że efekty za pośrednictwem interferonu-α utrzymują się w czasie. Potwierdziliśmy nasze odkrycia in vitro wykorzystując próbki mózgu od pacjentów z zespołem Aicardiego-Goutièresa. Nasze wyniki potwierdzają koncepcję interferonu-α jako kluczowego czynnika w patogenezie zespołu Aicardiego-Goutièresa. Aicardiego-Goutièresa, związanego z obserwowaną leukodystrofią i mikroangiopatią. mikroangiopatią. Ze względu na utrzymujący się efekt interferonu-α, nawet po odstawieniu wycofaniu, cele terapeutyczne dla zespołu Aicardiego-Goutièresa i innych i innych encefalopatii, w których pośredniczy interferon-α, mogą obejmować raczej efektory kaskady sygnalizacyjnej interferonu-α a nie sam interferon-α. --- TŁO: Zespół Aicardiego-Goutièresa (AGS) jest zaburzeniem zapalnym spowodowanym mutacjami przez mutacje w jednym z sześciu genów (TREX1, RNASEH2A, RNASEH2B, RNASEH2C, SAMHD1, i ADAR). Choroba jest ciężka i pilnie potrzebne jest skuteczne leczenie. Zbadaliśmy status biomarkerów związanych z interferonem u pacjentów z AGS w celu ich przyszłego wykorzystania w diagnostyce i badaniach klinicznych. METODY: W tym badaniu kliniczno-kontrolnym próbki pobrano prospektywnie od pacjentów z AGS z potwierdzoną mutacją. Ekspresję sześciu genów stymulowanych interferonem genów stymulowanych interferonem (ISG) mierzono za pomocą ilościowej PCR, a mediana krotnej zmiany, gdy w porównaniu z medianą zdrowych osób z grupy kontrolnej, wykorzystano do stworzenia wyniku interferonu dla każdego pacjenta. Wyniki wyższe niż średnia kontroli plus dwa SD (>2-466) zostały oznaczone jako pozytywne. Dodatkowo zestawiliśmy dane historyczne dla aktywności interferonu, mierzonej za pomocą wirusowego testu cytopatycznego, w płynie mózgowo-rdzeniowym i w płynie mózgowo-rdzeniowym i surowicy pacjentów z AGS z dodatnią mutacją. Przeprowadziliśmy również testy neutralizacji neutralizacji aktywności interferonu w surowicy i szukaliśmy obecności autoprzeciwciał przeciwko panelowi autoprzeciwciał przeciwko panelowi białek interferonu. WYNIKI: 74 (90%) z 82 pacjentów miało dodatni wynik interferonu (mediana 12-90, IQR 6-14-20-41) w porównaniu z dwoma (7%) z 29 osób kontrolnych (mediana 0-93, IQR 0-57-1-30). Spośród ośmiu pacjentów z ujemnym wynikiem interferonu, siedmiu miało mutacje w RNASEH2B (siedmiu [27%] ze wszystkich 26 pacjentów z mutacjami w tym genie). genie). Powtórne pobranie próbek u 16 pacjentów było spójne pod względem obecności lub braku interferonu w 39 z 41 przypadków. Aktywność interferonu (badana u 147 pacjentów) była ujemnie skorelowana z wiekiem (płyn mózgowo-rdzeniowy, r=-0-604; surowica, r=-0-289) i była wyższa w płynie mózgowo-rdzeniowym niż w surowicy w 104 ze 136 sparowanych próbek. Testy neutralizacji sugerowały, że mierzalna aktywność przeciwwirusowa była związana z z produkcją interferonu α. Nie odnotowaliśmy znacząco zwiększonych stężenia autoprzeciwciał przeciwko podtypom interferonu u pacjentów z AGS lub związku między obecnością autoprzeciwciał a wynikiem interferonu lub aktywnością interferonu w surowicy. aktywnością interferonu w surowicy. INTERPRETACJA: AGS jest konsekwentnie związany z sygnaturą interferonu, która najwyraźniej utrzymuje się w czasie, a zatem może być wykorzystana do odróżnienia pacjentów z AGS od grupy kontrolnej. pacjentów z AGS od grupy kontrolnej. Jeśli przyszłe badania wykażą, że status interferonu jest reaktywnym biomarkerem, pomiar wyniku interferonu może okazać się przydatny w ocenie skuteczności leczenia w badaniach klinicznych. FINANSOWANIE: Siódmy Program Ramowy Unii Europejskiej; Europejska Rada ds. Rada. --- Toczeń rumieniowaty układowy (SLE) jest ciężką chorobą autoimmunologiczną charakteryzującą się obecnością autoprzeciwciał skierowanych przeciwko kwasom nukleinowym i białkom. obecnością autoprzeciwciał ukierunkowanych na kwasy nukleinowe i białka oraz oraz nieprawidłową ekspresją IFN typu I. Zespół Aicardiego-Goutièresa (AGS) jest chorobą jest autosomalną recesywną encefalopatią u dzieci, która charakteryzuje się mutacjami w licznych enzymach naprawczych kwasów nukleinowych i podwyższonym poziomem IFN. Fenotypowo, pacjenci z AGS i tru wykazują wiele podobieństw. Rybonukleaza H2 (RNaza H2) jest enzymem naprawczym kwasu nukleinowego, który usuwa niepożądane rybonukleotydy z DNA. rybonukleotydy z DNA. W tym wydaniu JCI, Günther i współpracownicy przedstawiają dogłębne badanie mechanizmów leżących u podstaw związku między wadliwym usuwaniem rybonukleotydów w AGS i SLE, a odkrycia te będą prawdopodobnie prawdopodobnie posłużą jako silna trampolina do zapewnienia nowych możliwości terapeutycznych. --- Zespół Aicardiego-Goutieresa (AGS) jest genetyczną encefalopatią, której cechy kliniczne cechy kliniczne naśladują cechy nabytej infekcji wirusowej w macicy. AGS wykazuje heterogenność locus heterogenność, z mutacjami zidentyfikowanymi w genach kodujących egzonukleazę 3'-->5' TREX1 i trzech podjednostkach kompleksu endonukleazy RNASEH2. Aby zdefiniować spektrum molekularne AGS, przeprowadziliśmy badania przesiewowe mutacji u pacjentów pacjentów ze 127 rodowodów z kliniczną diagnozą choroby. Bialleliczne mutacje w TREX1, RNASEH2A, RNASEH2B i RNASEH2C zaobserwowano w odpowiednio w 31, 3, 47 i 18 rodzinach. W pięciu rodzinach zidentyfikowaliśmy RNASEH2A lub RNASEH2B tylko na jednym allelu. U jednego dziecka choroba wystąpiła z powodu heterozygotycznej mutacji TREX1 de novo. W 22 rodzinach nie mutacji. Mutacje zerowe były powszechne w TREX1, chociaż specyficzną mutację mutacja missense była często obserwowana u pacjentów z północnej Europy. Prawie wszystkie mutacje w RNASEH2A, RNASEH2B i RNASEH2C były missense. My zidentyfikowaliśmy mutację założycielską RNASEH2C w 13 pakistańskich rodzinach. Zebraliśmy również zebraliśmy dane kliniczne od 123 pacjentów z mutacją dodatnią. Można wyróżnić dwie objawy kliniczne: postać noworodkowa o wczesnym początku, wysoce przypominająca wrodzoną infekcję obserwowaną szczególnie w przypadku mutacji TREX1, oraz o późniejszym początku, czasami występująca po kilku miesiącach normalnego rozwoju i czasami związane z wyjątkowo zachowaną funkcją neurologiczną, najczęściej z powodu najczęściej z powodu mutacji RNASEH2B. Śmiertelność była skorelowana z genotypem; 34,3% pacjentów z mutacjami TREX1, RNASEH2A i RNASEH2C w porównaniu z 8,0% pacjentów z mutacją RNASEH2B, o których wiadomo, że zmarli (P=.001). Nasza analiza definiuje spektrum fenotypowe AGS i sugeruje spójną strategię badania mutacji. spójną strategię badań przesiewowych mutacji w tym heterogenicznym zaburzeniu. Ponadto nasze dane wskazują, że co najmniej jeden kolejny gen powodujący AGS pozostaje do zidentyfikowania. --- TREX1 jest silną egzonukleazą 3' → 5', która degraduje jedno- i dwuniciowe DNA (ssDNA i dsDNA). DNA (ssDNA i dsDNA). Mutacje TREX1 w pozycjach aminokwasowych Asp-18 i Asp-200 w rodzinnym toczniu rumieniowatym układowym i zespole Aicardiego-Goutièresa wywołują dominujące fenotypy dysfunkcji immunologicznej. Niepowodzenie w prawidłowym demontażu genomowego DNA podczas normalnych procesów śmierci komórki może prowadzić do trwałych sygnałów DNA sygnałów, które wyzwalają wrodzoną odpowiedź immunologiczną i autoimmunizację. Przetestowaliśmy tę koncepcję koncepcję przy użyciu plazmidu dsDNA i chromatyny i pokazujemy, że egzonukleaza TREX1 lokalizuje zakończenia 3' generowane przez endonukleazy i degraduje polinukleotyd DNA DNA. Test konkurencji został zaprojektowany przy użyciu dominujących mutantów TREX1 i wariantów, aby wykazać, że nienaruszony proces wiązania DNA w połączeniu z dysfunkcyjną chemią w miejscach aktywnych, wyjaśnia dominujące fenotypy w TREX1 TREX1 D18N, D200N i D200H. Reszty TREX1 Arg-174 i Lys-175 umieszczone w sąsiedztwie miejsc aktywnych działają z resztami Arg-128 umieszczonymi w rdzeniach katalitycznych, aby ułatwić topienie dsDNA i generowanie ssDNA dla do miejsc aktywnych. Zależne od metalu wiązanie ssDNA w miejscach aktywnych katalitycznie nieaktywnych dominujących mutantów TREX1 przyczynia się do retencji DNA i wyklucza dostęp aktywnego enzymu TREX1 do końców 3' DNA. Zatem, dominująca genetyka choroby wykazywana przez allele TREX1 D18N, D200N i D200H dokładnie odpowiadają biochemicznym właściwościom tych dimerów TREX1 podczas degradacji dsDNA plazmidowego i chromatynowego DNA in vitro. Wyniki te potwierdzają koncepcję, że niepowodzenie degradacji genomowego dsDNA jest główną ścieżką aktywacji immunologicznej w chorobach autoimmunologicznych, w których pośredniczy TREX1.
Mutacje w których genach są związane z zespołem Aicardiego-Goutieresa?
Zespół Aicardiego-Goutièresa (AGS) jest chorobą zapalną spowodowaną mutacjami w jednym z sześciu genów (TREX1, RNASEH2A, RNASEH2B, RNASEH2C, SAMHD1 i ADAR).