Transcript Limb Girdle type 2I – en ”folkesykdom”

Limb Girdle type 2I – en
”folkesykdom” i Norge?
Overlege Christoffer Jonsrud,
Avd. Medisinsk genetikk, UNN
Overlege Eva Stensland,
Nevrologisk avd, UNN
Disposisjon
• Generelt om Limb Girdle muskeldystrofi
(Eva)
• FKRP - funksjon og genetisk analyse ved
LG type 2I (Christoffer)
• Klinisk bilde ved LG type 2I (Eva)
Limb Girdle muskeldystrofi
• Deskriptivt begrep – svakhet i ekstremiteter, mer
proksimalt enn distalt
• Samlebetegnelse på dystrofier andre enn x-bundne
dystrofinopatier eller FSHD
• Prevalens: varierende rapportering - 1 pr 14 500 til 1 pr
123 000
• Debut, distribusjon og progresjon av muskelsvakhet
varierer svært mellom individer og subtyper
• Progredierende symptomer pga progressiv
degenerasjon av muskelceller, som gjenspeiles i
forhøyet CK
Limb Girdle muskeldystrofi
• Arv:
- 7 autosomal dominante (sjelden)
- 12 autosomal recessive
• Patologi finnes i proteiner: sarcolemma,
kontraktilt apparat, enzymer
• Diagnostikk: histokjemi og
molekylærgenetiske metoder
M.Guglieri; Clin Chim Acta. 2005 Nov;361(1-2):54-79
Limb Girdle-klassifisering
• Klassifisering kontinuerlig prosess
• Nederlandsk studie: 57% av de med klinisk og
histologisk LGMD fikk spesifikk diagnose
• 107 pas/ 67 fam
•
•
•
•
•
LGMD1B: 14 pas/3 fam (Lamin A)
LGMD2A: 23 pas/14 fam (Calpain)
LGMD2B: 1pas/1fam (Dysferlin)
LGMD2C-F: 18pas/11 fam (Sarcoglycaner)
LGMD 2I: 5 pas/ 5 fam (FKRP)
•
Udiagnostisert 43 pas/33 fam
Neurology 2007;68:2125-8
Hyppigste muskeldystrofier:
• Dystrofinsykdom (DMD genet)
ca.1/8000
– Nesten bare gutter
• Dystrophia myotonica
ca.1/8000
– Type 1 og 2
• Facioscapulohumural MD
ca.1/20000
– Undersøkes fortsatt i Bristol, England
• Limb Girdle MD
1/15000-1/123000
– Å 12 recessive, 7 dominante ?
M.Guglieri; Clin Chim Acta. 2005 Nov;361(1-2):54-79
LGMD2I
MDC1C
MDC1D
MEB
WWS
Fig. 2. Potential alterations of O-Mannosylglycosylation of α-dystroglycan in muscular dystrophy. Mutations in the genes POMT1, POMGnT1,
fukutin, FKRP and LARGE cause abnormal glycosylation of α-dystroglycan and are associated with a broad clinical phenotype involving
muscular dystrophy and, frequently, eye abnormalities and structural brain malformations. The only biochemical substrate has been
characterized for POMGnT1. POMT1 is thought to initiate the biosynthesis of O-mannosyl glycan, whereas the substrate for the other putative
glycosyltransferases has yet to be identified. Abbreviation: MDC 1C/MDC1D, congenital muscular dystrophy type 1C/1D; myd, myodystrophy
mouse mutant; FCMD, Fukuyama congenital muscular dystrophy; MEB, muscle eye brain disease; WWS, Walker Warburg syndrome;
LGMD2I, limb girdle muscular dystrophy type 2I; HIBM, hereditary inclusion body myopathy; AR, autosomal recessive; FKRP, fukutinrelated protein; POMT1, protein O-mannosyltransferase1; ST3Gal, sialyltransferase; β4GalT, galactosyltransferase; POMGnT1, protein Omannose β-1,2N-acetylglucosaminyltransferase. Key: Circle, monosaccharides; rectangle, mannose; diamond, N-acetylglucosamine; triangle,
galactose.
Forskningsprosjekt:
FKRP funksjon
Problemstillinger:
1. FKRP biologiske rolle – aktivitet, target, substrat?
2. FKRP og interagerende partnere?
3. I hvilke(n) ”pathway(s)” funksjonerer FKRP?
FKRP –
interagerende
proteiner
FKRP –
funksjon
Biological material
Biological material
Co-IP
Pull-down
TAP
Pre-fraksjonering
Partiell rensing
2DGE
MS
Protein-ID
Differential display
Total protein vs glycoprotein
Comparative; FKRP +/MS
Verification
Protein-ID
MS
Sugaranalyses
Forskningsprosjekt:
FKRP funksjon
Elisabeth Buvang
Marijke van Ghelue
Toril Fagerheim
Rune Østern
Vigdis Brox
Sigurd Lindal
Øivind Nilssen
Medisinsk genetisk avd.
UNN/UiT
Jean-Claude Michalski, Universitetet i Lille, Frankrike
LGMD2I: FKRP; status pr. 15/11-07
(Tromsø og Haukeland samlet)
Nucleotide change
No#
Allele 1
66
5
2
1
1
1
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.170_189del20**
Amino Acid
substitution
Nucleotide change
Allele 2
Amino acid
substitution
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
c.826C>A
c.962C>A
c.899T>C
c.913C>T *
c.1323T>G *
c.899T>C,
p.Leu276Ile
p.Ala321Glu
p.Val300Ala
p.Pro305Ser
p.Phe441Leu
p.Val300Ala
p.Glu57AlafsX68**
** not listed, null-allele
* denotes novel, putative disease-causing mutations. c.913T and c.1323G were absent from
100 normal chromosomes. Both p.Pro305 and p.Phe441 are conserved in corresponding
proteins from mouse, rat, cow, dog, chicken and zebrafish.
LGMD2I: FKRP; status pr. 15/11-07
76 molekylærgenetisk bekreftet i Norge
Befolkning 4.681.400 per 1/1-07
Minimum prevalens: 1/62000
gir bærerfrekvens minst 1/125
Høyeste kjente bærerfrekvens
Ikke regnet med 5 heterozygote/”bare bærere”
Pasienter med antatt Duchenne / Becker i Danmark
Av 102 sporadiske menn: 13 med FKRP assosiert sykdom
Schwartz: Neurology, Volume 64(9).May 10, 2005.1635-1637
Prevalens type 2I i LMGDpopulasjoner
•
•
•
•
•
Italia: 6%
Brasil, Nederland : 10%
Tyskland: 16%
Danmark: 38%
Nord-England: ”hyppig”
Limb Girdle type 2I
• Italiensk studie: 9% i en LGMD pop hadde
type 2I (20 av 214)
• Klinikk:
•
•
•
•
•
•
Halvparten hadde symptomer før 15-års alder
Stor variasjon i alvorlighetsgrad av symptomer
Muskelsvakhet i underex mer utpreget enn i overex
Ofte hypertrofi i leggmuskulatur
9 av 12 pas testet med spirometri hadde markert redusert
lungefunksjon
8 av 13 pas hadde hjerteaffeksjon av varierende grad
Arch Neurol 2005;62:1894-9
Clinical Data Among 20 Patients With Limb-Girdle Muscular Dystrophy Type 2I*
Boito, C. A. et al. Arch Neurol 2005;62:1894-1899.
LGMD type 2I karakteristika
• Symptomdebut barn - voksen
• Alvorlighet: fra asymptomatisk til
manglende gangfunksjon
• Underex rammes mer enn overex
• Atrofi hofte/lår, skulder, brystmuskl.
• Hypertrofi i legger, underarmer
• Hjerte- og lungeaffeksjon
• CK 10-30x forhøyet
Legghypertrofi
Sammenheng mellom
genetikk og klinikk
(Genotype-fenotype korrelasjon)
• Dansk studie: 99 pas med LGMD2
•
•
•
•
•
23 sarcoglycanopati
2 dysferlinopati
12 calpainopati
38 fukutinrel.prot (38%)
24 udiagnostisert
• Alle hadde mutasjon 826C>A
• 27 homozygot for denne mutasjon, 11 heterozygot for
denne mutasjon, og hadde en annen mutasjon på den
andre allelen
Ann Neurol 2006;59:808-15
LGMD2I: FKRP; status pr. 15/11-07
(Tromsø og Haukeland samlet)
Nucleotide change
No#
Allele 1
66
5
2
1
1
1
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.826C>A
c.170_189del20**
Amino Acid
substitution
Nucleotide change
Allele 2
Amino acid
substitution
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
p.Leu276Ile
c.826C>A
c.962C>A
c.899T>C
c.913C>T *
c.1323T>G *
c.899T>C,
p.Leu276Ile
p.Ala321Glu
p.Val300Ala
p.Pro305Ser
p.Phe441Leu
p.Val300Ala
p.Glu57AlafsX68**
** not listed, null-allele
* denotes novel, putative disease-causing mutations. c.913T and c.1323G were absent from
100 normal chromosomes. Both p.Pro305 and p.Phe441 are conserved in corresponding
proteins from mouse, rat, cow, dog, chicken and zebrafish.
Sammenheng mellom
genetikk og klinikk
(Genotype-fenotype korrelasjon)
•
•
•
•
•
•
Homozygote hadde
senere debut av symptomer (18år vs 5år)
mistet i mindre grad gangfunksjon (15% vs 91%)
generelt bedre muskelstyrke
større muskelmasse (12% vs 4%)
sjeldnere affeksjon av lungefunksjon (11% vs 36%
hadde behov for respirasjonsstøtte)
• Alltid først muskelsvakhet i underex
• Hjerteaffeksjon ikke knyttet til muskelstyrke
Ann Neurol 2006;59:808-15
Muskelstyrke
Muscle strength ratios for the upper and lower extremities
*p < 0.0005 between healthy control subjects and homozygous and compound heterozygous
#p < 0.0005 between homozygous and compound heterozygous LGMD2I patients.
Values are means ± standard error.
Ann Neurol 2006;59:808-15
Konklusjoner
• Mutasjonsanalyse av DMD (MLPA) og FKRP tidlig
i utredningen ved høy CK
• Dystrofinsykdom bekreftes ved biopsi hos den
første i familien
- evt. sekvensering av DMD (Utah) ved bekreftet
dystrofin-defekt
• Avgjørende for genetisk veiledning og
gjentagelsesrisiko
• Stor variasjon i det kliniske bildet - genotype av
betydning