Identification of novel mutations of the ATP7A gene and prenatal diagnosis of Menkes disease by mutation analysis

DNA 분석을 이용한 ATP7A 유전자의 새로운 돌연변이 발견과 멘케스병의 산전 진단

Purpose : Menkes disease is an X-linked recessively inherited disorder caused by the mutation of the ATP7A gene encoding copper-transporting P-type AT Pase. The phenotypic features are progressive neurological degeneration, mental retardation, loose skin, and vascular complications. Early diagnosis and treatment are very important for the prognosis of Menkes disease. Here, we describe nov el mutations of the ATP7A gene and prenatal diagnosis by mutation analysis. Methods : Five unrelated Korean Menkes patients were included in this study. They presented with depigmented wool-like hair, progressive neurologic deterioration, and hypotonia in infancy. Serum copper and ceruloplasmin levels w ere decreased. Brain magnetic resonance imaging revealed tortuous intracranial vessels. Mutation analysis has been carried out using cDNA from cultured skin fibroblasts or genomic DNA from peripheral leukocytes. Prenatal diagnosis was performed in two cases using chorionic villi samples or amniocytes. Results : Four novel mutations have been identified from four different families; c.3511+1G>A (p.E1099_N1171delinsMfsX 18), c.4005+5 G>A (p.V1268_R1335del), c.1870_2172del (p.S624_Q724del), and c.3352 G>A (p.G1118S). T he remaining one was previously reported (c.1933 C>T (p.V 1268_R1335del)). On prenatal DNA analysis, one w as diagnosed as normal, while the other turned out to be a female heterozygote with p.S624_Q724del mutation of the ATP7A gene. Conclusion : We identified 4 novel mutations of the ATP7A gene. Prenatal diagnosis in families at risk is critical in order to choose preventiv e options including an early treatment with copper-histidine therapy or therapeutic termination. Most mutations of the ATP7A gene were frame-shift mutations and prenatal diagnosis has been successfully carried out.

목 적 : 멘케스병은 X-연관성 열성으로 유전되는 질환으로 copper-transporting P-type ATPase에 부호화된 ATP7A 유전자의 돌연변이에 의해 발생한다. 임상 증상으로 진행성 신경계 퇴행, 정신 지체, 저색소 피부색, 혈관계 합병증을 나타내며, 조기 진단과 치료가 예후에 중요한다. 저자들은 ATP7A 유전자 분석을 통한 새로운 돌연변이와 산전 진단의 사례를 보고하는 바이다. 방 법 : 영아기에 꾸불꾸불한 머리카락, 진행성 신경계 퇴행, 근긴장저하를 보인 5명의 멘케스병 환자를 대상으로 하였다. 혈청 구리와 세룰로플라즈민 농도는 모든 환자에서 감소되어 있었으며, 뇌 핵자기공명영상 소견상 꾸불꾸불한 뇌혈관의 관찰되었다. 배양된 피부 섬유아세포에서 추출한 cDNA 또는 말초 혈액 백혈구에서 분리한 genomic DNA로 유전자 분석을 시행하였다. 산전 진단은 융모막 채취 또는 양수 검사를 통하여 2명의 태아에서 시행하였다. 결 과 : 4명의 환자에서 4가지 새로운 돌연변이가 발견되었다(c.3511+1G>A (p.E1099_N1171delinsMfsX18), c.4005+5 G>A (p.V1268_R1335del), c.1870_2172del (p.S624_Q724del), c.3352 G>A (p.G1118S)). 나머지 1명의 환자에서 발견된 돌연변이는 이미 보고된 돌연변이이다(c.1933 C>T (p.V1268_R1335del)). 산전 진단에서 1명은 정상이었으며 다른 1명은 여자 보인자로 진단되었다. 결 론 : ATP7A 유전자 분석에서 4가지 새로운 돌연변이가 발견되었다. 유전자 분석과 이를 이용한 산전 진단은 조기진단 또는 치료적 유산을 결정하는데 결정적다. 본 연구에서 유전자 분석을 시행한 결과 대부분 해독틀(frameshift) 돌연변이였으며 산전 진단은 모두 성공적으로 수행되었다.