PLCγ2の変異と免疫の調整不良を理解する
研究がPLCγ2関連の免疫疾患についての新しい知見を明らかにしたよ。
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PLCγ2は、いろんな免疫細胞、特にBリンパ球、ナチュラルキラー(NK)細胞、マスト細胞、好中球に見られる重要な信号分子なんだ。PLCG2遺伝子の変化は、PLCG2関連免疫調整異常(PLAID)と呼ばれる一群の状態を引き起こすことがある。このグループは、起こる変異のタイプに基づいてさらに分けられるんだ。
PLCG2の変異のタイプ
PLCG2に見られる最初の変異のタイプは、インフレーム欠失を含むもの。これらの欠失は混合結果を引き起こすことがあって、機能を妨げたり、特定の条件下では機能を改善したりすることがあるんだ。こうした変異は、冷たい温度に反応して皮膚に発疹が出る冷却じんましん(cold urticaria)という状態と関連付けられている。この変異を持つ人たちは、免疫系が弱い兆候を示し、自動免疫疾患、アレルギー、感染症にかかりやすくなる。これが最初の観察で、状態がPLAIDと名付けられたんだ。
もう一つの変異のタイプは、機能獲得変異。これらの変異は、特に抗体や炎症に関連する免疫問題を抱える人たちに見られる。この状態は、自身の炎症性PLAID(APLAID)と呼ばれている。
最近の新しい発見では、PLCG2の機能喪失変異に注目が集まっている。これらの変異を持つ人は免疫調整異常に直面し、何人かは繰り返しヘルペスウイルス感染やNK細胞の機能に問題を抱えている。しかし、変異のクラスの違いにもかかわらず、これらの変異に関連する症状は、特にインフレーム欠失に特有の冷却じんましんを除いて、かなり重なることが多い。明確にするために、冷却じんましんに関連するPLAIDの形をCU-PLAIDと呼ぶことが提案されている。
CU-PLAID家族の遺伝的変異
CU-PLAIDのある3つの家族が研究されていて、それぞれがPLCG2遺伝子の特定の部分の欠失を含むユニークな変異を持っている。この変異は、PLCγ2の自己抑制ドメインに影響を与え、その活性を制御する。欠失は、通常の温度では活動が減少し、涼しい温度では常に活動するという混乱を引き起こしている。これが、免疫不全や寒さによる皮膚反応を含む症状の組み合わせをもたらす。
これらの欠失を特定するのは従来、PCRやサンガーシーケンシングなどの方法を使っていて、複雑さから捕らえるのが難しかった。そこで、新しい、より迅速な方法が開発された。この方法は、PLCG2のターゲットRNAシーケンシングを全ゲノムシーケンシングと組み合わせて、CU-PLAIDの疑いのある患者の遺伝的問題を効果的に特定する。
研究の概要
この研究には、冷却じんましんを生涯経験してきたプロバンドと呼ばれる9人が含まれていて、抗体に関連する問題も抱えていた。その中には、冷却じんましんの歴史がある多世代家族からの1人(プロバンド1)と、偶発的な症例の8人が含まれており、その中には、無症状の親を持つにもかかわらず、出生時から症状を持っていた1人の子供(プロバンド2)がいる。比較のために、健康な個体と他の知られたPLAID患者からのサンプルも含まれた。
患者の血液からRNAサンプルを集め、特定の方法を使って興味のある遺伝子を抽出した。これらのサンプルから全PLCG2遺伝子が作られ、高度なシーケンシング技術を使用して、PLCG2遺伝子の変化を調べた。
家族の症例研究
プロバンド1は、冷やし反応や他の免疫問題の長い歴史がある家族の一員なんだ。家族の歴史と症状は、過去の研究に記録されている。プロバンド2は、冷気にさらされることで引き起こされる冷却じんましんを若い時から持っていて、その人は皮膚に granulomata という塊を発生させ、その一部はさらなる研究のために生検された。
高度なシーケンシング技術を使って、4人のプロバンドが重要な量の一つ以上の代替転写産物を持っている兆候を示した。このうち2人は、健康な個体には見られないユニークなインフレーム欠失を持っていた。プロバンド1は複数の欠失を持っていて、プロバンド2はPLCG2遺伝子の特定の部分に影響を与える欠失を持っている。
遺伝子検査からの発見
これらの2人のプロバンドとその親の全ゲノムシーケンシングを通じて、特定の変異が確認された。プロバンド1ではスプライス部位に影響を与える変異が発見され、プロバンド2はPLCG2遺伝子のいくつかの重要な部分を跨ぐ欠失を持っていた。この欠失は興味深くて、両親のいずれにも見られなかったので、自発的に発生したことを示唆している。
以前に発表されたCU-PLAIDのケースで観察された欠失には、特定のゲノムイベントから生じたことを示唆するパターンがあった。新しいケースは異なるシナリオを示し、欠失ポイントに類似した繰り返し要素がなかったので、これらの変異がどのように発生するかを理解する新たな道を提供している。
診断と治療への影響
これらの発見は、CU-PLAIDの症状を持つ患者、特にこの状態の家族歴がない人に対する変異のスクリーニングの重要性を示している。こうした変異を早期に特定することで、診断が改善され、治療オプションのガイダンスにもつながるかもしれない。
この研究では、CU-PLAIDにつながる2種類の変異が発見され、遺伝子レベルでの単一の変化がより大きな欠失と同様の症状を引き起こす可能性があることが明らかになった。RNAシーケンシング技術の使用は、これらの問題を特定するための改善された方法を提供した。このアプローチは、同様の遺伝的変異によって引き起こされる他の免疫系の障害の診断にも役立つかもしれない。
結論
この研究は、免疫調整におけるPLCγ2の役割と、健康に対する遺伝子変異の影響を強調している。特定の変異から生じる新しい転写産物の発見は、CU-PLAIDのような状態についての理解を深めている。また、同様の遺伝的問題によって引き起こされる免疫障害の特定における診断技術の改善の可能性も示している。この発見は、PLCγ2変異に関連する免疫調整異常に苦しむ人々のための将来の研究や潜在的な治療の道を開くかもしれない。
タイトル: Splice site and de novo mutations can cause mixed gain of function/dominant negative PLCG2-associated immune dysregulation with cold urticaria (CU-PLAID)
概要: BackgroundPhospholipase C{gamma}2 (PLC{gamma}2) is an important signaling molecule that receives and transmits signals from various cell surface receptors in most hematopoietic lineages. Variants of PLCG2 cause PLC{gamma}2-associated immune dysregulation (PLAID), a family of conditions that are classified by mutational effect. PLAID with cold urticaria (CU-PLAID) is caused by in-frame deletions of PLCG2 that are dominant negative at physiologic temperatures but become spontaneously active at sub-physiologic temperatures. ObjectiveTo identify genetic lesions that cause PLAID by combining RNA sequencing of full-length PLCG2 with whole genome sequencing. MethodsWe studied nine probands with antibody deficiency and a positive evaporative cooling test, together with two known CU-PLAID patients and three healthy subjects. Illumina sequencing was performed on full-length PLCG2 cDNA synthesized from peripheral blood mononuclear cell RNA and whole genome sequencing was used to identify genetic lesions. Novel alternate transcripts were overexpressed in the Plcg2-deficient DT40 cell overexpression system. ERK phosphorylation was quantified by flow cytometry with and without BCR crosslinking. ResultsTwo probands expressed novel alternative transcripts of PLCG2 with in-frame deletions. The first, expressing PLCG2 without exons 18-19, carried a splice site mutation in intron 19. The second, expressing PLCG2 without exons 19-22, carried a 14kb de novo deletion of PLCG2. DT40 cells overexpressing the exon 18-19 or exon 19-22 deletions failed to phosphorylate ERK in response to BCR crosslinking. ConclusionIn addition to autosomal dominant genomic deletions, de novo deletions and splice site mutations of PLCG2 can also cause CU-PLAID. All of these can be identified by cDNA-based sequencing. Capsule SummaryBy identifying both the first de novo and splice site variants to cause PLCG2-associated immune dysregulation with cold urticaria (CU-PLAID), we demonstrate the diagnostic utility of PLCG2-specific RNA-sequencing.
著者: Michael Joseph Ombrello, S. R. Chou, A. C. Bailey, K. C. Baysac, A. Oler, J. D. Milner
最終更新: 2024-03-19 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.16.24304180
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.03.16.24304180.full.pdf
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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。
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