Klinika dětské neurologie, DNA laboratoř, UK 2. LF a FN Motol Praha Dědičná neuropatie – choroba Charcot-Marie-Tooth (CMT) – neurogenetická studie u českých pacientů a rodin. P. Seeman, R. Mazanec, J. Haberlová, I. Sakmaryová, L. Baránková, E. Vyhnálková, P. Laššuthová, D. Brožková, J. Sabová, J. Lisoňová, V. Beneš III. Klinika dětské neurologie, DNA laboratoř, UK 2. LF a FN Motol Praha

C-M-T incidence 1 : 2 500 - 1: 5 000 nejčastější dědičné nervosvalové onemocnění jedno z nejčastějších monogenních onemocnění vůbec manifestace většinou 1.-2. dekáda distální svalová slabost a atrofie na DK nezkracuje délku života, ale invalidizuje fenotyp znám již téměř 125 let – (Charcot, Marie a Tooth) genové poruchy v posledních 19 letech – mnoho dosud neznámých

CMT je invalidizujícím onemocněním

Primárního postižení periferního nervu Demyelinizační – CMT 1 častější – cca 60 %, RV výrazně snížená < 38 m/s Axonální CMT – CMT 2 vzácnější – cca 30 %, RV normální nebo jen mírně snížená > 38 m/s, nízká amplituda CMAP

HMSN – Motorické a Senzitivní 90 % HMN – Motorické 10% Dědičné neuropatie HMSN – Motorické a Senzitivní 90 % HMN – Motorické 10% HSN/HSAN – Sensitivní ~ 1% P.J. Dyck - 1993

Diagnostika CMT v ČR před rokem 1997 - klinická a elektrofyziologická diagnostika CMT na více pracovištích (Nevšímalová, Keller, Ambler, Bojar,…) Do roku 1997 nebyla v ČR možnost DNA vyšetření pacientů s CMT Od r. 1997-98 – postupné vybavování DNA laboratoře při Klinice dětské neurologie 2.LF UK– nejprve vyšetření pouze CMT1A/HNPP Výhoda centralizace vzorků, údajů a zkušeností na jednom místě

U CMT existují všechny typy dědičnosti AD – většina GD (X-D) - vázaný na chromozom X AR – méně častý Sporadický – nikdo v rodině nikde nemá podobné postižení může být AR, ale častěji jde o novou mutaci s dominantním efektem (AD)

Geny jejichž mutace vedou k CMT fenotypu PMP22 MPZ GJB1 EGR2 SIMPLE NEFL RAB7 SPTLC1 MFN2 DNM2 GARS HSP22 HSP27 BSCL2 DCTN1 SETX YARS SEPT9 TRPV4 SH3TC2 GDAP1 PRX NDRG1 MTMR2 SBF2/MTMR13 LMNA MED25 FIG4 FGD4 NTRK1 GAN AR AD / GD

Extrémní genetická heterogenita Podobné příznaky CMT jsou způsobeny poruchami mnoha různých genů - t.č. 40 Dokonce různé poruchy stejného genu mají někdy velmi odlišné projevy výzva pro DNA vyšetření a objasnění

Proč DNA vyšetření ?? Nejpřesnější možná diagnostika, potvrzení CMT a objasnění Upřesnění klinické prognózy Upřesnění genetické prognózy - hlavně u sporadických (AD nebo AR) Prenatální diagnostika (poměrně vzácně) Preimplantační diagnostika Léčba (některé látky mohu u některého defektu pomoci a jiného uškodit)

Nejčastější příčina CMT – CMT1A duplikace duplikace 1,4 Mb (submikroskopická) na chrom. 17p11.2-12 obsahující PMP22 gen – dávkově citlivý nerovnoměrný crossing-over v mužské meiose (výměna mezi homologními chromosomy) - stejná velikost duplikace

Počty prokázaných CMT1A / HNPP CMT1A duplikace – 559 pacientů z 309 rodin HNPP delece – 341 pacientů z 190 rodin Záchyt DNA vyšetření na úrovni pacientů – 44%, na úrovni rodin - 34,5 % Seeman P. ČSNN 1999 , Seeman P., Int J Mol Med 2000

Další častěji změněné geny u CMT (po vyloučení CMT1A duplikace – literární údaje) GJB1 (connexin-32 - Cx 32) – CMTX1 - 10-20 % MPZ - myelin protein zero (P0) – CMT1B, DSS/HMSN III nebo CMT2 - 5-10 % PMP 22 - peripheral myelin protein 22 – 1-2 % MFN2 – mitofusin – CMT2A – 10-20% z CMT2 GDAP1 – CMT4A, CMT2K – 3-8 % z CMT2

GJB1 - CMTX1 Gonosomálně dominantně dědičný (X-vázaný) typ CMT následkem mutací v GJB1 genu (pro connexin 32) Dřívější a výraznější postižení u mužů než u žen, není přenos CMT z otce na syna, často subklinické změny CNS – BAEP, MRI

Mutace v GJB1 genu u českých pacientů s CMTX1 Mutace prokázány v celkem ve 45 rodinách u 123 pacientů Celkem nalezeno 20 různých patogenních mutací, z nichž 8 bylo popsáno poprvé. mutace start kodonu i stop kodonu p.Met1Arg , p.Stop284Cys, 1x mosaicismus Seeman P., ČSNN 1999, Int J Mol Med 2001, Brožková D., Genetic Testing 2010

Závěry k CMTX Mutace v GJB1 genu jsou druhou nejčastější známou příčinou dědičné neuropatie v ČR Mutace v GJB1 genu lze očekávat přibližně u 25 % pacientů s chorobou CMT s vyloučenou CMT1A Mezi pacienty s familárním výskytem jsou mutace v GJB1 prokazatelné u více než 30 % a naopak u sporadických případů jen u 5 %

MPZ (P0) gen 4 různé fenotypy při mutacích MPZ – (AD dědičnost) – CMT 1B klasická (demyel.) - DSS či resp HMSN III- časná a těžká forma - kongenit. hypomyelinizace –velmi časná forma - CMT 2 (axonální) s pozdním začátkem

Mutace v MPZ (P0) genu u českých pacientů MPZ patogenní mutace prokázány ve 20 rodinách (cca 9,2 %) u celkem 38 pacientů 16 různých mutací mutace Arg98Cys 3x – ve 3 rodinách, de-novo – hot-spot fenotypy HMSN III, CMT2, CMT1B u demyelinizačního typu s časným začátkem mutace většinou de-novo axonální forma s pozdním začátkem většinou s familiárním výskytem Seeman P., ČSNN 2004, Brožková D., Clinical Genetics 2010

HMSN III – Dejerine Sottas v důsledku mutace v MPZ genu Arg98Cys infantilní začátek, časná hypotonie, opoždění časného motorického vývoje, těžký demyelinizační typ (rychl. vedení 6-8 m/s) těžká a časná skoliosa, Seeman P, ČSNN 2004

MFN2 gen – CMT2A - AD mutace prokázány ve 14 rodinách (ze 106 vyšetřených) (13,2 %) nalezeno 10 různých mutací v MFN2 genu: ( 3xH165Y, 2xT206I, 2xR94W, Q751X, M376I, A166T, E65X, R707W, L209Q, V705I) Mutace L209Q asi nepatogenní – nalezena u matky, která nemá neuropatii Verhoeven K., Brain 2006

CMT 2A pacienti 2 typy časný začátek těžký fenotyp de-novo mutace Q751X - 4r. R94W – 2r., 3r. T206I - 3r., 3r. R707W – 5r. M376I – 35r. H165Y- 12r., 16r., 15r. A166T – 17r. V705I – 18r. E65X – 16r. L209Q – 13r. časný začátek těžký fenotyp de-novo mutace pozdější začátek mírnější fenotyp familiární výskyt

CMT2A 19 letá pac, sporadický případ v rodině, norm. motor. vývoj do 2 let, pak těžké postižení

Závěry k MFN2 MFN2 mutace jsou častou příčinou CMT v ČR, mezi CMT2 pacienty (13,2 %) – MFN2 je pro CMT2 t.č. „hlavním genem“ Velmi podobné postižení u pacientů se stejnými mutacemi - pevná korelace genotypu s fenotypem MFN2 gen má vysokou mutační frekvenci – mutace často de-novo u sporadických případů (až 46% v našem souboru)

GDAP1 gen – AR CMT2, CMT4A Mutace prokázány v 7 rodinách ( cca 7% z vybraných) Mutace prokázány pouze u pacientů s axonálním typem CMT (CMT2) – z nich mutace u 15,8 % Prokázány pouze 2 mutace p.Leu239Phe – již dříve popsaná a p.Arg191Stop – dosud nepopsaná, V české populaci jsou prevalentní pouze 2 mutace – usnadnění DNA diagnostiky cíleně na tyto mutace Pacienti s mutacemi měli časný začátek a rychlou progresi závažných deformit nohou Baránková L, Neuromuscular Disorders 2007

SH3TC2 gen – CMT4C Příští přednáška MUDr. P. Laššuthové Laššuthová P., SVK 2. LF UK 2010

Další nálezy mutací v DNA laboratoři PMP22 mutace – 6 rodin (4x HNPP, 1x CHN, 1xHMSN III NDRG1 – 3 rodiny (HMSN-Lom – CMT4D) SIMPLE – 3 rodiny (CMT1C) HSP22 – 1 rodina (dHMN II) EGR2 – 1 rodina (CMT1D) NEFL – 1 rodina (CMT2E) PRX – 1 rodina (CMT4F) SPTLC1 – 1 rodina (HSN 1) RAB7 – 1 rodina (CMT2B)

vyšetřené geny v DNA laboratoři CMT1A duplikace/HNPP delece (chrom. 17p) – CMT1A/HNPP GJB1 - Cx32– CMTX MPZ – P0 gen – HMSN III, CMT2, CMT1B PMP22 – HNPP, HMSN I, CHN SIMPLE – CMT1C EGR2 – HMSN I, CHN NEFL – CMT2E GDAP1 – AR-CMT2 LMNA – CMT2B1 MFN2 – CMT2A SH3TC2 – CMT4C (AR HMSN I) HSP22 – dHMN II HSP27 – dHMN II BSCL2 – dHMN II, Silver syndrom PRX – CMT4F RAB7 – CMT2B SPTLC1 - HSN1 CTDP1 gen - CCFDN vyšetřené geny v DNA laboratoři

Objasnitelnost na DNA úrovni V praxi objasňujeme > 50 % z vyšetřených vzorků pacientů U správně a přesně klinicky diagnostikovaných pacientů až 75 - 80 % Větší pravděpodobnost objasnění u typu 1 a u familiárních případů Zvyšování počtu vyšetřených genů od 3-4. příčiny nevede z odpovídajícímu zvýšení objasněnosti

Celkové výsledky potvrzují literární epidemiologické údaje Od roku 1998 byla CMT molekulárně geneticky prokázána (nálezem některé z mutací) u celkem 1205 pacientů (cca 100 ročně) z celkem 628 rodin. Incidence CMT v ČR tedy minimálně 12 / 100 000 Bez nálezu mutace 984 pacientů z 868 rodin Výtěžnost DNA vyšetření CMT v DNA laboratoři: na úrovni pacientů 55% na úrovni rodin 42%

HSP 22 gen na 12q24 (dHMNII) – Nature Genetics 2004 Velké rodiny s neznámou mutací - možnost pro vazebnou analýzu a objev nových kandidátních genů HSP 22 gen na 12q24 (dHMNII) – Nature Genetics 2004

Společnost C-M-T www.c-m-t.cz svépomocné sdružení pacientů s dědičnými neuropatiemi vznik v r. 1999, t.č. cca 230 členů Výbor Společnosti C-M-T

Závěry Pro efektivní DNA diagnostiku CMT zůstává zásadní precizní klinická diagnostika DNA vyšetření a možnost potvrzení klinického podezření či diagnosy umožňují zpřesňovat klinickou diagnostiku I přes velký nárůst počtu známých genů spojených s CMT zůstává pro diagnostiku nejvýznamnější vyšetření CMT1A/HNPP a pak 4 – 5 nejčastějších a déle známých příčin (GJB1, MPZ, MFN2, SH3TC2, GDAP1) Řadu příčin CMT ještě stále neznáme

Poděkování všem nejbližsím spolupracovníkům R. Mazanec J. Haberlová P. Smetana O. Horáček A. Kobesová L. Baránková E. Mikešová V. Beneš III. I. Sakmaryová J.Sabová J. Lisoňová P. Laššuthová D.Brožková J. Posádka

Choroba Charcot-Marie-Tooth (CMT) (1886) Charcot a Marie a Tooth –poprvé popsali – dědičnou neuropatii – tzv. peroneální svalovou atrofii Synonyma: Dědičná neuropatie Hereditární motoricko senzitivní neuropatie (HMSN)