突然変異は重度の加齢と性別に関連した脊椎病理を引き起こす

Mutations Cause Severe Age and Sex-Related Spinal Pathology.

• Riikka E Mäkitie
• Tuukka Niinimäki
• Maria Suo-Palosaari
• Anders Kämpe
• Alice Costantini
• Sanna Toiviainen-Salo
• Jaakko Niinimäki
• Outi Mäkitie

抄録

プラスチン3をコードするX染色体遺伝子の変異は、重度の早期発症骨粗鬆症を引き起こし、骨代謝におけるプラスチン3の主要な役割を示唆している。しかし、PLS3の機能異常が骨や他の組織に及ぼす影響については、まだ十分に解明されていない。本研究では、変異を有する患者におけるPLS3機能異常の脊椎への影響を評価した。 突然変異陽性15例（年齢範囲9～77歳）と突然変異陰性13例（9～70歳）の被験者を対象に、脊髄磁気共鳴画像を用いた横断的コホート研究を行った。脊椎のアライメント、椎体の高さと形態、椎間板の変化、エンドプレートの劣化の可能性について画像を検討した。 椎体の変化は、突然変異陽性者では突然変異陰性者と比較して有意に多く見られた。前椎体高減少の差は、T5とT6で最も有意であった（それぞれ=0.046、=0.041）。中間椎体高の低下はT3とT5で最も有意であり（それぞれ=0.037、=0.005）、男性の突然変異陽性者のみではT4とT6-10で有意であった（各椎体について=0.005-0.030）。異常椎体の多くは双曲型であったが、胸椎前弯や腰椎前弯に変化はなかった。変異陽性者の椎体端板はよく保存されており、Schmorl結節の数は変異陰性者よりもさらに少なかった（10対16）。 PLS3の機能が損なわれると、脊椎構造に深刻で進行性の変化が生じ、それは幼少期にすでに男女ともに存在し、上部胸椎に最も多く見られる。軟骨構造はよく保存されている。

Mutations in the X-chromosomal gene, encoding Plastin 3, lead to severe early-onset osteoporosis, suggesting a major role for PLS3 in bone metabolism. However, the consequences of abnormal PLS3 function in bone and other tissues remain incompletely characterized. This study evaluated spinal consequences of aberrant PLS3 function in patients with mutations. A cross-sectional cohort study with spinal magnetic resonance imaging of 15 mutation-positive (age range 9-77 years) and 13 mutation-negative (9-70 years) subjects. Images were reviewed for spinal alignment, vertebral heights and morphology, intervertebral disc changes and possible endplate deterioration. Vertebral changes were significantly more prevalent in the mutation-positive subjects compared with the mutation-negative subjects; they were most abundant in upper thoracic spine, and in all age groups and both sexes, although more prominent in males. Difference in anterior vertebral height reduction was most significant in T5 and T6 ( = 0.046 and = 0.041, respectively). Mid-vertebral height reduction was most significant in T3 and T5 ( = 0.037 and = 0.005, respectively), and, for male mutation-positive subjects only, in T4 and T6-10 ( = 0.005-0.030 for each vertebra). Most of the abnormal vertebrae were biconcave in shape but thoracic kyphosis or lumbar lordosis were unchanged. Vertebral endplates were well-preserved in the mutation-positive subjects with even fewer Schmorl nodes than the mutation-negative subjects (10 vs. 16). Compromised PLS3 function introduces severe and progressive changes to spinal structures that are present already in childhood, in both sexes and most abundant in upper thoracic spine. Cartilaginous structures are well-preserved.

Copyright © 2020 Mäkitie, Niinimäki, Suo-Palosaari, Kämpe, Costantini, Toiviainen-Salo, Niinimäki and Mäkitie.