眼の先天性頭蓋神経障害についての洞察
珍しい目の動きの障害とその遺伝的な関連を見てみよう。
― 1 分で読む
目次
眼の先天性脳神経障害(OCCDDs)は、目やまぶたをうまく動かす能力に影響を与える珍しい状態なんだ。oCCDDsの人は、特定の方向に目を動かすのが難しかったり、まぶたが垂れ下がることがある(これを眼瞼下垂って言うんだ)。これらの障害は、目の周りの筋肉をコントロールする神経の発達に問題があるために起こるんだ。
目を動かすのを助ける筋肉は、脳幹から来る3つの主要な神経によって制御されている:動眼神経(CN3)、滑車神経(CN4)、外転神経(CN6)だ。これらの神経やそれらがコントロールする筋肉が正しく発達しないと、いろんなタイプのoCCDDsが起こるよ。これらの障害は一人で起こることもあれば、他の症候群の一部としても見られる。
oCCDDsの種類
oCCDDsは、影響を受ける神経に基づいていくつかの一般的なタイプに分けられるよ:
CN3-oCCDDs:
- これには、外眼筋の先天性線維症(CFEOM)、先天性眼瞼下垂、マーカス・ガンあごウインク症候群(MGJWS)が含まれる。
- CFEOMは、上を見上げるのが難しく、しばしば眼瞼下垂を伴い、下や横を見る能力が変動するんだ。
- MGJWSでは、あごが動くとまぶたが開く(眼瞼下垂があってもなくても)。
CN4-oCCDDs:
- このグループには、内側や下向きに目を動かしにくくする第4神経麻痺と、目の上向きの動きを制限するブラウン症候群がある。
CN6-oCCDDs:
- これには、デュアン後退症候群(DRS)、先天性第6神経麻痺、水平注視麻痺が含まれる。
- DRSは、目の外側に動くのが制限され、内側を見る試みの際にまぶたが狭くなることで知られている。
非定型oCCDDs:
- oCCDDが上記のカテゴリーには収まらない場合は、「CCDD-その他特定不能」(CCDD-NOS)と呼ばれる。
遺伝的背景
研究では、oCCDDsに関連するいくつかの遺伝子が特定された。これらの遺伝子は、共通の特徴を持つ大きな家族の研究を通じて見つかったことが多いんだ。でも、違う症状を持つ小さな家族では、まだ特定された遺伝的原因がないことが多い。
隠れた遺伝的要因を明らかにするために、研究者たちはエクソームやゲノムシーケンシングなどの高度な技術を使った。彼らは、oCCDDsに関連する特定の遺伝的変化を探したんだ。
研究コホート
研究者たちは、さまざまなoCCDDsと診断された467人の個人とその家族を調査した。ほとんどは、既にoCCDDに関連する遺伝子で遺伝的変化のスクリーニングを受けていたが、知られていない変異がある人もさらなる遺伝子解析に含まれた。チームは、調査や臨床レビューを通じて、人口統計や医療歴のデータを集めて、これらの障害についての理解を深めることに焦点を当てた。
データ収集の方法
この研究では、いくつかの方法を使ってデータを集めたよ:
人口統計と表現型: 参加者の背景は調査を通じて収集され、詳細な医療歴がレビューされた。専門家のチームが目の動きや他の身体的特徴を評価した。
MRIスキャン: 脳や目のスキャンを行って、脳神経、外眼筋、または脳の構造に異常がないか調べた。
遺伝子解析: DNAがシーケンシングされ、 特定の遺伝的変異が遺伝のパターンや研究された個人に与える影響に基づいて分析された。
合計で、81人の個人が構造的な異常を評価するためにMRIスキャンを受けた。その結果は、患者が示した症状と照らし合わせて、既知の状態とどれだけ一致しているかを見たんだ。
遺伝的発見
遺伝子解析を通じて、研究者たちは何千もの珍しい遺伝的変化を特定した。彼らは、oCCDDsに潜在的な影響を持つ可能性のある変化に焦点を当て、それらを調査した家族での発生頻度に基づいて分類したんだ。
研究者たちは、oCCDDsの可能な原因として際立っていた特定の遺伝的発見も強調した。彼らは、以前に他の遺伝性疾患に関連付けられた変異を探して、患者に見られるoCCDDsの理由を説明できるつながりを見つけようとしたんだ。
特定された主要な遺伝的変異
研究では、目の動きの障害に関連するいくつかの遺伝子において主要な変異が特定されたよ:
チューブリンコーディング遺伝子: いくつかのチューブリン遺伝子における変異が見つかり、これらは目の筋肉の動きと機能に重要な細胞の構造成分に関連している。
MYH10: この遺伝子の変異は、CN3-oCCDDsの複数のプロバンドに存在していて、周囲の筋肉の適切な機能に重要なんだ。
繊毛症関連遺伝子: この研究では、繊毛(細胞上の小さな毛のような構造)に影響を与える状態に関連する遺伝子に変異が見つかり、これも目の動きや関連する症状に影響を与えることがある。
TGF-beta経路遺伝子: ここでの変異は、結合組織障害に関連付けられた。oCCDDsとは主に関連していないけど、眼の健康に影響を与えることがある。
遺伝的発見の臨床的意義
この研究の発見は、oCCDDsをよりよく理解するために重要な意味を持っている。これにより、医者は影響を受けた個人の診断や管理プランについて、より情報に基づいた決定を下すことができるんだ。特定の遺伝的原因を特定することで、障害の重症度や変動性についての洞察を得られ、個別の治療アプローチに繋がる可能性がある。
さらに、遺伝的な理解が明確になることで、家族は将来の世代におけるoCCDDsのリスクについて知ることができ、家族計画を考える手助けになるんだ。
oCCDDsの研究における課題
この研究の重要な発見にもかかわらず、oCCDDsを理解する上で多くの課題が残っているんだ:
遺伝的多様性: 障害は遺伝的に多様で、異なる個人が異なる変異を持ち、似たような症状を引き起こすことがある。これが共通の遺伝的原因を特定するのを難しくしている。
限られたコホートの多様性: この研究は主にヨーロッパ系の個人を含んでいて、他の集団に関連する遺伝的要因を見逃しているかもしれない。
状態の複雑さ: いくつかの個人は、複数の共存する状態を持っていて、症状の単一の原因を特定するのが複雑になっている。
未解決のケース: 研究された個人の中で、まだ遺伝的原因が特定されていない人がかなりいることが、oCCDDsに関連する追加の遺伝子の発見と継続的な研究の必要性を強調しているんだ。
oCCDD研究の今後の方向性
この研究は、oCCDDsに関するさらなる研究の必要性を強調している。今後の主な方向性には次のようなものがあるよ:
- より広い集団に遺伝子検査を拡大して、潜在的な集団特有の変異を特定する。
- oCCDDsの発展や表現における候補遺伝子の機能性をさらに調査する。
- 遺伝的発見に基づいてターゲット療法の可能性を探って、影響を受けた個人に対してより効果的な治療オプションを提供する。
結論
眼の先天性脳神経障害は、個人の生活の質に大きな影響を与える複雑で珍しい状態だ。遺伝的な基盤に関する研究が進むにつれて、これらの障害の診断、治療、理解が向上することが期待されている。研究者たちがもっと多くの候補遺伝子とその機能を特定し続けることで、oCCDDsや関連する状態の全体像が解明され、影響を受けた家族へのケアとサポートが向上する道が開かれる可能性があるんだ。
タイトル: Expanding the genetics and phenotypes of ocular congenital cranial dysinnervation disorders
概要: PurposeTo identify genetic etiologies and genotype/phenotype associations for unsolved ocular congenital cranial dysinnervation disorders (oCCDDs). MethodsWe coupled phenotyping with exome or genome sequencing of 467 pedigrees with genetically unsolved oCCDDs, integrating analyses of pedigrees, human and animal model phenotypes, and de novo variants to identify rare candidate single nucleotide variants, insertion/deletions, and structural variants disrupting protein-coding regions. Prioritized variants were classified for pathogenicity and evaluated for genotype/phenotype correlations. ResultsAnalyses elucidated phenotypic subgroups, identified pathogenic/likely pathogenic variant(s) in 43/467 probands (9.2%), and prioritized variants of uncertain significance in 70/467 additional probands (15.0%). These included known and novel variants in established oCCDD genes, genes associated with syndromes that sometimes include oCCDDs (e.g., MYH10, KIF21B, TGFBR2, TUBB6), genes that fit the syndromic component of the phenotype but had no prior oCCDD association (e.g., CDK13, TGFB2), genes with no reported association with oCCDDs or the syndromic phenotypes (e.g., TUBA4A, KIF5C, CTNNA1, KLB, FGF21), and genes associated with oCCDD phenocopies that had resulted in misdiagnoses. ConclusionThis study suggests that unsolved oCCDDs are clinically and genetically heterogeneous disorders often overlapping other Mendelian conditions and nominates many candidates for future replication and functional studies.
著者: Elizabeth C. Engle, J. A. Jurgens, B. J. Barry, W.-M. Chan, S. MacKinnon, M. C. Whitman, P. M. Matos Ruiz, B. M. Pratt, E. M. England, L. Pais, G. Lemire, E. Groopman, C. Glaze, K. A. Russell, M. Singer-Berk, S. A. Di Gioia, A. S. Lee, C. Andrews, S. Shaaban, M. M. Wirth, S. Bekele, M. Toffoloni, V. R. Bradford, E. E. Foster, L. Berube, C. Rivera-Quiles, F. M. Mensching, A. Sanchis-Juan, J. M. Fu, I. Wong, X. Zhao, M. W. Wilson, B. Weisburd, M. Lek, Ocular CCDD Phenotyping Consortium, H. Brand, M. E. Talkowski, D. G. MacArthur, A. O'Donnell-Luria, C. D. Robson, D. Hunter
最終更新: 2024-03-26 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.22.24304594
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.22.24304594.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。