NARUShENIE EKSPRESSII ALLELEY GENA CNTN6 V NEYRONAKh, POLUChENNYKh IZ INDUTsIROVANNYKh PLYuRIPOTENTNYKh STVOLOVYKh KLETOK PATsIENTA S 3P26.3 MIKRODUPLIKATsIEY

Full Text

Хромосомные перестройки занимают существенное место в развитии наследственной нейропатологии. Нами был описан пациент с недифференцированной умственной отсталостью, у которого методом array-CGH выявлена микродупликация 3p26.3. Для определения границ хромосомной перестройки было проведено полногеномное секвенирование и показано, что дуплицированный фрагмент хромосомы 3 с 560 685 п.о. по 1 504 678 п.о. (GRCh37/hg19). Микродупликация содержит полноразмерный ген CNTN6 плюс 600 т.п.о. 5'- и 50 т.п.о. 3'-последовательности. Каких-либо дополнительных структурных нарушений как в самом гене, так и во фланкирующих последовательностях не выявлено. Как делеции, так и дупликации CNTN6 связаны с развитием широкого спектра нейропатологий, включая задержку интеллектуального развития, заболевания аутистического спектра и синдром Туретта. Однако понимание механизмов их развития затруднено, так как, с одной стороны, нет адекватной модели на животных, а с другой, нет доступа к нейронам пациента, в которых экспрессируется CNTN6. Получение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) позволяет создавать линии пациент-специфичных плюрипотентных клеток и дифференцировать их in vitro в нейроны. Из фибробластов пациента и двух здоровых доноров получены ИПСК, плюрипотентность которых была подтверждена в тератомном тесте. Дифференцировка ИПСК в нейрональные клетки in vitro была индуцирована сверхэкспрессией гена Ngn2, кодирующего транскрипционный фактор нейрогенин 2. Мы показали, что клетки, полученные дифференцировкой как ИПСК пациента, так и здоровых доноров, экспрессируют типичные нейрональные маркеры, включая бета-тубулин класса 3, нейрофиламент Н, MAP2, синаптофизин и PSD95. Функциональность полученных нейронов подтверждена электрофизиологическими тестами. Поскольку у пациента микродупликация затрагивает только ген CNTN6, логично предположить, что наблюдаемая клиническая картина развилась из-за нарушения экспрессии именно этого гена. Мы показали, что уровень экспрессии CNTN6 в нейронах с дупликацией, где по данным секвенирования присутствуют три полноценные копии гена, был существенно ниже, чем в нейронах, полученных из ИПСК здоровых доноров. Аллель-специфичный анализ экспрессии CNTN6 выявил в нейронах, полученных из ИПСК здоровых доноров, экспрессию обоих родительских аллелей. Однако экспрессия материнского аллеля оказалась незначительно, Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине 77 но статистически значимо выше, чем отцовского. Пациент унаследовал микродупликацию CNTN6 от отца и уровень экспрессии дуплицированного аллеля был существенно ниже нормального. Наблюдаемое нами снижение экспрессии может объяснять сходство клинических симптомов, у пациентов с делеци-ями и дупликациями гена CNTN6.

About the authors

M. M Gridina

Email: gridinam@gmail.com

N. M Matveeva

V. S Fishman

A. G Menzorov

E. A Kizilova

I. I Kovrigin

I. E Pristyazhnyuk

T. V Nikitina

A. A Kashevarova

N. A Skryabin

L. P Nazarenko

I. N Lebedev

O. L Serov

References

Supplementary files