Đang tải... (xem toàn văn)
phát hiện người lành mang gen đột biến cyp21a2 gây bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh thẻ thiểu enzym 21-hydroxylase để tư vấn di truyền đọc thêm phát hiện người lành mang gen đột biến cyp21a2 gây bệnh tăng sản thư
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI NGÔ THỊ THU HƯƠNG PHÁT HIỆN NGƯỜI LÀNH MANG GEN ĐỘT BIẾN CYP21A2 VÀ CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH CHO BỆNH TĂNG SẢN THƯỢNGTHẬN BẨM SINH THỂ THIẾU ENZYM 21-HYDROXYLASE Chuyên ngành: Nội tiết – Chuyển hóa Mã số: 62.72.16.45 ĐỀ CƯƠNG DỰ TUYỂN NGHIÊN CỨU SINH DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Arg Arginine ARN Acid ribonucleic Asn Asparagine CYP Cytochrome P450 CYP21 Cytochrome P450 21( steroid 21- hydroxylase) CYP21 Gen steroid 21 - hydroxylase DNA Acid deoxyribonucleic E Exon Gln Glutamine I Intron Ile Isoleucine I2g Đột biến điểm ở intron 2 ( 656A/C →G) HLA Human leukocyte antigen KCĐ Không cổ điển Lys Lysine Met Methionin MM Mất muối NST Nhiễm sắc thể NHĐT Nam hóa đơn thuần PCR Polymerase Chain Reaction Pro Prolin Phe Phenylalanine Stop Mã kết thúc Trp Tryptophan TSTTBS Tăng sản thượng thận bẩm sinh Val Valine 3β- HDS 3β- hydroxysteroid dehydrogennase 17-OHP 17 – hydroxyprogesteron 2 21-OH 21- hydroxylase ∆8bp Mất 8bp ở exon 3 3 ĐẶT VẤN ĐỀ Tăng sản thượng thận bẩm sinh thể thiếu enzym 21-hydroxylase là bệnh gây nên do đột biến gen lặn CYP21A2 định khu trên nhiễm sắc thể số 6, gen mã hóa để tổng hợp enzym 21-OH, tham gia vào quá trình tổng hợp cortisol từ cholesteron của vỏ thượng thận. Đột biến gen CYP21A2 gây hậu quả không tổng hợp hoặc giảm tổng hợp hormon vỏ thượng thận cortisol và aldosteron, tăng tổng hợp testosteron dẫn đến hình ảnh lâm sàng suy thượng thận, nam hóa ở trẻ gái và dậy thì sớm giả ở trẻ trai. Thể thiếu enzym 21-OH chiếm 90% - 95% các thể bệnh của bệnh TSTTBS [5],[16]. Tỷ lệ mắc bệnh trên thế giới là 1/14.000-1/15.000, trong đó thể thiếu enzym 21-OH chiếm tỷ lệ 1/13.000 trẻ sinh ra [25],[30],[35]. Ở Việt Nam, chưa có đề tài nghiên cứu về tỷ lệ mắc bệnh và tỷ lệ người lành mang gen bệnh trong khi tại Khoa Nội tiết Chuyển hóa -Di truyền Bệnh viện Nhi Trung ương, số lượng bệnh nhân hàng năm mới được chẩn đoán tăng lên, trung bình cứ mỗi năm 40 – 70 trẻ mới mắc và được điều trị tại khoa và tính tới hết tháng 6 năm 2010 số bệnh nhân lên đến 512 trẻ [27]. Bệnh không được chẩn đoán sớm và điều trị thích hợp sẽ dẫn đến cơn suy thượng thận cấp đe dọa tử vong cho trẻ, nếu không được điều trị hay dùng liều thuốc chưa thích hợp sẽ gây dậy thì sớm giả ở trẻ trai, nam hóa ở trẻ gái. Bệnh có thể điều trị được bằng liệu pháp hormon thay thế suốt đời. Liệu pháp gen cũng đã được nghiên cứu nhưng chưa được ứng dụng. Bệnh có thể dự phòng bằng phương pháp tư vấn di truyền như sàng lọc phát hiện người lành mang gen bệnh để chẩn đoán trước sinh. Trên thế giới tỷ lệ người lành mang gen ước tính khoảng 1/60 tùy theo từng chủng tộc [16]. Từ những năm 1970 -1980 nhờ sự phát triển kỹ thuật khuếch đại gen (PCR) người ta đã xác định được nguyên nhân gây bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21-OH là do đột biến 4 gen CYP21A2 [4],[28] do vậy, trong trường hợp cả hai bố mẹ đều có mang gen đột biến bệnh thì khả năng sinh con bị bệnh là 25% việc chẩn đoán trước sinh cho các bà mẹ mang gen đột biến trong gia đình khi mang thai là thực sự cần thiết để chẩn đoán sớm trước sinh cho con, đặc biệt khi thai bị bệnh là giới nữ, để giúp trẻ phát triển bình thường, không bị nam hóa từ trong bào thai, tránh cho trẻ không phải chịu cuộc phẫu thuật chỉnh hình sau sinh. Ngoài ra, khi biết bà mẹ mang thai trẻ bị bệnh là giới nam các bác sĩ cần lập kế hoạch chăm sóc điều trị ngay sau sinh để phòng tránh cơn suy thượng thận cấp và đem lại sự phát triển bình thường về sau cho trẻ [1],[10]. Do vậy chẩn đoán trước sinh có vai trò rất quan trọng. Để góp phần điều trị sớm bệnh và tư vấn di truyền cho các gia đình mang gen bệnh chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài này với hai mục tiêu: 1. Phát hiện người lành mang gen bệnh cho các thành viên gia đình bệnh nhân bị bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21-OH. 2. Nghiên cứu áp dụng quy trình chẩn đoán trước sinh cho một số thai phụ mang gen đột biến gây bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21-OH và tư vấn di truyền cho gia đình bệnh nhân. 5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu về bệnh TSTTBS thể thiếu enzym - 21 hydroxylase 2.1.1. Khái niệm về bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh Tăng sản thượng thận bẩm sinh là một bệnh di truyền gen lặn nằm trên NST thường, gây ra do giảm hoặc mất hoàn toàn một trong năm enzym tham gia vào quá trình tổng hợp corticosteroid, dẫn đến rối loạn quá trình tổng hợp hormon vỏ thượng thận. Trong đó, thể thiếu enzym 21-OH là thể bệnh hay gặp nhất chiếm tỷ lệ 90-95%, thứ hai thể 11β-hydroxylase chiếm 5-9%, còn thiếu hụt enzym khác gây các thể bệnh: 3β-HSD,17α-hydroxylase và 20, 22- desmolase ít gặp hơn. Tùy theo từng loại đột biến dẫn đến mức độ thiếu hụt enzym 21-OH một phần hay hoàn toàn mà gây ra các thể lâm sàng: MM, NHĐT, không cổ điển hay thể khởi phát muộn [1],[7],[13]. 2.1.2. Lịch sử nghiên cứu bệnh Quy luật di truyền của bệnh TSTTBS đã được nhận biết từ những năm 1930 (Broster 1934, Jacobziner 1936) và được mô tả chi tiết vào năm 1951, bệnh di truyền đơn gen lặn, nằm trên nhiễm sắc thể thường. Năm 1984, Hite và cs xác định được gen CYP21A2 và giả gen CYP21A2P có kích thước 3,4kb; nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể số 6 [23]. Năm 1986, Higashi và cs đã phân tích trình tự nucleotide toàn bộ gen CYP21A2 và giả gen CYP21A2P. Sau đó, các đột biến đặc hiệu của gen CYP21A2 đã được tìm thấy là nguyên nhân chính gây thiếu hụt enzym 21- OH [20]. 2.1.3 Vị trí, cấu trúc, chức năng gen CYP21 6 Vị trí gen CYP21 nằm trên NST số 6 Hình 1.1 Nhiễm sắc thể số 6 và vị trí các gen CYP21[16] Gen CYP21 gồm có 2 bản sao CYP21A2 và giả gen CYP21A2P, cả hai cùng nằm bên trong phức hợp hòa hợp mô chủ yếu MHC trên cánh ngắn của NST số 6 vùng 6p21.3. Trong vùng này, gen CYP21A2 và CYP21A2P nằm xen kẽ với hai gen mã hóa cho bổ thể C4A và C4B mã hóa cho thành phần của C4 bổ thể [15], [37]. 7 Hình 1.2 Cấu trúc phân tủ của gen CYP21 [15] Gen mã hóa cho enzym 21-OH của vỏ thượng thận là gen CYP21A2, có kích thước 30 kb và cùng với giả gen không chức năng (nonfunctional pseudogene), CYP21A2P, nằm trên cánh ngắn, nhiễm sắc thể số 6 (6p21.3), trong vùng phức hợp hòa hợp mô chủ yếu (major histocompatibility complex- MAC) cạnh gen HLA. Gen CYP21A2 và gen tương đồng của nó CYP21A2P, nằm xen kẽ với hai gen mã hóa cho bổ thể C4A và C4B. Mỗi gen CYP21A2 và CYP21A2P bao gồm 10 exon trình tự nucleotide của hai gen này tương đồng 98% trong các exon và khoảng 96% trong các intron do vậy trong quá trình phân bào giảm nhiễm có thể do sự đột biến mất đoạn giữa hai allen hoặc nhân đoạn một cách hoàn toàn dẫn đến thay đổi cấu trúc của gen CYP21A2 bị thay thế một đoạn của giả gen CYP21A2P hoặc gây mất đoạn của gen CYP21A2P. Các thay đổi này gây nên sự bất hoạt của gen CYP21A2 bình thường và gây nên bệnh lý [16],[22],[38]. Chức năng gen CYP21 8 Gen CYP21 mã hóa cho enzym 21-OH gồm 494 acid amin, có vai trò phiên mã tổng hợp ARNm tiền thân. Phân tử này trải qua quá trình cắt các intron nối chính xác các exon với nhau và tạo ra phân tử ARNm hoàn chỉnh. Phân tử này sẽ được sử dụng làm khuôn dịch mã tổng hợp enzym 21-OH [17] Hình 1.3 Quá trình tổng hợp enzym 21-OH từ gen CYP21A2 [17] 2.1.4 Một số đột biến gen CYP21 Hầu hết các đột biến gen gây thiếu enzym 21-OH là hậu quả của một trong hai kiểu tái tổ hợp giữa 2 gen CYP21A2 và CYP21A2P. Trên thế giới đã tìm thấy gần 100 đột biến khác nhau gây bệnh TSTTBS do thiếu hụt enzym 21- OH hay gặp là đột biến điểm, mất đoạn, thêm đoạn hoặc thay đổi cấu trúc gen. Trong đó hay gặp mất đoạn 8bp ở exon 3, dịch khung exon 7 và đột biến vô nghĩa ở exon 8 [21],[31]. 9 Bảng 1. Các đột biến gen CYP21 thường gặp gây TSTTBS cổ điển [2],[32], [36] Đột biến Vị trí nucleotide Exon/Intron Tỷ lệ % Kiểu hình Mất đoạn gen 25-30 Mất muối Pro30Leu 89C→T Exon 1 5-10 Không cổ điển I2g 656A/C→G Intron 2 20-25 Mất muối – Nam hóa đơn thuần Mất 8bp ∆708-715 Exon 3 5-10 Mất muối Ile 172Asn 1001T→A Exon 4 5-10 Nam hóa đơn thuần Ile236Asn, Val237Glu, Met239Lys 1382T→A, 1385T→A, 1391T→A Exon 6 5-10 Mất muối Val281Leu 1685G→T Exon 7 5-10 Không cổ điển Phe306+1nt 1759+T Exon 7 <5 Mất muối Gln318Stop 1996C→T Exon 8 5-10 Mất muối Arg356Trp 2110C→T Exon 8 10 Mất muối 2.1.5 Đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng của bệnh 10 11-βOH 17- OHP 17,20 lyase DOC ACTH Cholesterol Pregnenolon Progestero n Corticosteron Aldosteron 450 SCC 17-OH (NST 10p24-25)) 3β-HSD 18-OH 21-OH (NST6, CYP21) 17-OH 17OH-Pregnenolon DHEA Δ4 androstenedion 11-deoxycortisol Testosteron Cortisol Ostradiol 3β-HSD (NST 1p13) 11-βOH (NST 8q22) 21-OH aromase 3β-HSD 17 ketoreductase [...]... trị 17-OHP tăng sớm và tăng cao ở trên bệnh nhân và người mang gen, người ta còn ứng dụng giá trị này làm sàng lọc sơ sinh để chẩn đoán sớm bệnh ở các nước phát triển [8],[16] * Phát hiện người lành mang gen bệnh Người mang gen bệnh (dị hợp tử) rất khó phát hiện ở bệnh di truyền lặn vì không biểu hiện tính trạng ra ngoài Người mang gen bệnh thường có dấu hiệu về lâm sàng hoặc sinh học nhẹ hoặc hoàn... trị bệnh thay cho Prednisolon đặc biệt tác giả đã sử dụng kỹ thuật khuếch đại gen (PCR) để phát hiện đột biến [1] Năm 2001, Thái Thiên Nam nghiên cứu phát hiện đột biến gen cho bệnh nhân bị bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21-OH và thành viên gia đình [4] Năm 2006, Trần Kiêm Hảo đã nghiên cứu xác định một số đột biến gen CYP21A2 gây bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21-OH và phát hiện người lành mang gen bệnh. .. thể mất muối 4 Tư vấn di truyền, tư vấn tiền hôn nhân, tư vấn trước sinh cho các gia đình có người bị bệnh TSTTBS 31 KHẢ NĂNG THỰC THI CỦA ĐỀ TÀI 1 Kinh phí thực hiện đề tài Đề tài được tiến hành với kinh phí của Đề tài cấp bộ đã được phê duyệt năm 2010 “ Nghiên cứu quy trình phát hiện người mang gen bệnh và chẩn đoán trước sinh bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh (TSTTBS) bằng kỹ thuật sinh học phân... làm tăng khả năng sinh con bị bệnh và tăng tần số người mang gen bệnh lặn trong quần thể [1],[16],[29] 2.2.2 Biểu hiện lâm sàng của người mang gen dị hợp tử Mặc dù người ta cho rằng những cá thể mang gen dị hợp tử có thể có các triệu chứng của thừa androgen hơn những người không mang gen nhưng các nghiên cứu bệnh chứng không ủng hộ quan điểm này Về mặt xét nghiệm, người mang gen dị hợp tử các đột biến. .. trị biểu hiện xạm da, ngoại hình nam, rậm lông, bộ phận sinh dục phì đại, rối loạn kinh nguyệt và vô sinh ở nữ [9],[18],[24] 2.2 Đặc điểm di truyền của bệnh Phát hiện người lành mang gen bệnh 12 2.2.1 Đặc điểm di truyền của bệnh TSTTBS thể thiếu enzym 21- OH là một bệnh di truyền đơn gen lặn, nằm trên NST thường số 6 và tuân theo quy luật của Mendel Bệnh chỉ xảy ra ở người mang đồng hợp tử gen lặn I... thể bệnh và người mang gen dị hợp tử [33] Phòng bệnh TSTTBS bằng sàng lọc người mang gen được tiến hành ở gia đình, dòng họ của trẻ bị bệnh hoặc trong quần thể có tỷ lệ mắc bệnh cao để quản lý người mang gen và người bệnh Qua sàng lọc này để có thể đưa ra lời khuyên di truyền phù hợp nhằm tránh khả năng kết hôn cùng dòng họ cũng như tránh kết hôn giữa những người mang gen bệnh (Aa x Aa) hoặc giữa người. .. hoặc giữa người mang gen bệnh với người bị bệnh (Aa x aa) Nếu kết hôn phải quản lý thai nghén về phương di n di truyền [2] 2.3 Chẩn đoán trước sinh 2.3.1 Khái niệm về chẩn đoán trước sinh (Prenatal diagnosis) Chẩn đoán trước sinh là sử dụng các phương pháp xét nghiệm siêu âm, sinh hóa, di truyền tế bào, di truyền phân tử để xác định xem thai nhi có bị 15 bệnh di truyền, dị tật bẩm sinh, khi thai còn... chắc để tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh cho gia đình bệnh nhân có nguy cơ CHƯƠNG 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tư ng nghiên cứu Đối tư ng nghiên cứu cho mục tiêu 1: Đối tư ng nghiên cứu là cha, mẹ, anh, chị, em ruột của bệnh nhân TSTTBS đã được phát hiện đột biến gen CYP21A2 đang theo dõi và điều trị tại Khoa Nội tiết - Chuyển hóa- Di truyền Bệnh viện Nhi Trung ương Đối tư ng... đoán và điều trị bệnh TSTTBS thiếu enzyme 21- hydroxylase ở trẻ em” Luận án tiến sĩ y học Đại học Y Hà Nội 2 Trần Kiêm Hảo, (2007) “Xác định một số đột biến CYP21 gây bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh thiếu enzym 21- hydroxylase và phát hiện người lành mang gen bệnh Luận án tiến sỹ y học Đại học Y Hà Nội 3 Nguyễn Thị Phương Mai, Lý Thanh Hà, Nguyễn Mai Hương et al, (2008) “Xét nghiệm di truyền trong... mang gen bệnh hay không? - Nếu thai nhi nữ bị bệnh mang gen CYP21A2 thì tiến hành điều trị dexamethason cho mẹ đang mang thai cho đến lúcđoán Sau khi sinh trẻ sẽ sinh Bệnh nhân được chẩn bệnh TSTTBS, có XN tìm thấy được theo dõi và điều trị theo phác đồ của Khoa Nội tiết – Di truyền- Chuyển đột biến gen CYP21A2 hóa Bệnh viện Nhi Trung ương - Nếu thai nhi nam bị bệnh chúng tôi chờ đến khi thai phụ sinh . Khái niệm về bệnh tăng sản thư ng thận bẩm sinh Tăng sản thư ng thận bẩm sinh là một bệnh di truyền gen lặn nằm trên NST thư ng, gây ra do giảm hoặc mất hoàn toàn một trong năm enzym tham gia. HỌC Y HÀ NỘI NGÔ THỊ THU HƯƠNG PHÁT HIỆN NGƯỜI LÀNH MANG GEN ĐỘT BIẾN CYP21A2 VÀ CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH CHO BỆNH TĂNG SẢN THƯỢNGTHẬN BẨM SINH THỂ THIẾU ENZYM 21-HYDROXYLASE Chuyên ngành: Nội. nhân và người mang gen, người ta còn ứng dụng giá trị này làm sàng lọc sơ sinh để chẩn đoán sớm bệnh ở các nước phát triển [8],[16]. * Phát hiện người lành mang gen bệnh Người mang gen bệnh (dị