新規化合物ヘテロ接合型 DNAAF2 突然変異は、漢民族の家族において原発性毛様体運動障害を引き起こす

Novel compound heterozygous DNAAF2 mutations cause primary ciliary dyskinesia in a Han Chinese family.

• Minghan Sun
• Yi Zhang
• JiyunYang
• Yi Wang
• Hao Tan
• Hailian Wang
• Tiantian Lei
• Xiaojie Li
• Xiaojian Zhang
• Wen Xiong
• Ke Dou
• Yongxin Ma

抄録

目的:

原発性毛様体運動障害（PCD）は、男性不妊の原因となることが多い遺伝性常染色体劣性疾患である。本研究では、漢民族のPCD患者家族における臨床症状とダイニン軸索形成因子2（DNAAF2）遺伝子に関連する突然変異をスクリーニングすることを目的とした。

PURPOSE: Primary ciliary dyskinesia (PCD), which commonly causes male infertility, is an inherited autosomal recessive disorder. This study aimed to investigate the clinical manifestations and screen mutations associated with the dynein axonemal assembly factor 2 (DNAAF2) gene in a Han Chinese family with PCD.

方法:

本研究では、PCD を有する 3 世代の家族を募集した。家族 8 名は包括的な健康診断を受けた。参加者の末梢血からゲノム DNA を抽出し，標的型次世代シークエンシング技術を用いて変異スクリーニングを行った．DNAAF2 の発現を免疫染色およびウェスタンブロットにより解析した。

METHODS: A three-generation family with PCD was recruited in this study. Eight family members underwent comprehensive medical examinations. Genomic DNA was extracted from the participants' peripheral blood, and targeted next-generation sequencing technology was used to perform the mutation screening. The DNAAF2 expression was analyzed by immunostaining and Western blot.

結果:

プロブンドはPCDの典型的な臨床症状を示した。プロブランドの精子は完全に不活発であったが、比較的高い生存率を示した。DNAAF2遺伝子における2つの新規複合ヘテロ接合変異、c.C156A [p.Y52X]およびc.C26A [p.S9X]が同定された。欠損していない他の家族は、2つの突然変異を持たないか、2つの突然変異のうちの1つだけを持っていた。2つのナンセンスヘテロ接合性突然変異は、民族的にマッチした600人の正常対照者およびゲノムアグリゲーションデータベースからは検出されなかった。DNAAF2の欠損と外側ダイニン腕と内側ダイニン腕の欠損は、免疫染色によりプロブランドからの精子に顕著に観察された。

RESULTS: The proband exhibited the typical clinical features of PCD. Spermatozoa from the proband showed complete immotility but relatively high viability. Two novel compound heterozygous mutations in the DNAAF2 gene, c.C156A [p.Y52X] and c.C26A [p.S9X], were identified. Both nonsense mutations were detected in the proband, whereas the other unaffected family members carried either none or only one of the two mutations. The two nonsense heterozygous mutations were not detected in the 600 ethnically matched normal controls or in the Genome Aggregation Database. The defect of the DNAAF2 and the outer dynein arms and inner dynein arms were notably observed in the spermatozoa from the proband by immunostaining.

結論:

本研究では、漢民族の家族において、PCDに起因する男性不妊症の原因となるDNAAF2の新規複合ヘテロ接合性変異を2つ同定した。これらの知見は、中国におけるPCDの病態の理解を深め、生殖遺伝カウンセリングの改善につながる可能性がある。

CONCLUSION: This study identified two novel compound heterozygous mutations of DNAAF2 leading to male infertility as a result of PCD in a Han Chinese family. The findings may enhance the understanding of the pathogenesis of PCD and improve reproductive genetic counseling in China.