Search for mutations of the interferon-induced transmembrane protein 5 (IFITM5) gene in patients with osteogenesis imperfecta
Authors: Зарипова А.Р. , Нургалиева Л.Р. , Тюрин А.В. , Минниахметов И.Р. , Хусаинова Р.И. 
Published: December 2020

Проведено исследование гена интерферон индуцированного трансмембранного белка 5 (IFITM5) у 99 пациентов с несовершенным остеогенезом (НО) из 86 неродственных семей. НО - клинически и генетически гетерогенное наследственное заболевание соединительной ткани, основное клиническое проявление которого - множественные переломы, начиная с неонатального периода жизни, зачастую приводящие к инвалидизации с детского возраста. К основным клиническим признакам НО относятся голубые склеры, потеря слуха, аномалия дентина, повышенная ломкость костей, нарушения роста и осанки с развитием характерных инвалидизирующих деформаций костей и сопутствующих проблем, включающих дыхательные, неврологические, сердечные, почечные нарушения. НО встречается как у мужчин, так и у женщин. До сих пор не определена степень генетической гетерогенности заболевания. На сегодняшний день известно 20 генов, вовлеченных в патогенез НО, и исследователи разных стран продолжают искать новые гены. В последнее десятилетие стало известно, что аутосомно-рецессивные, аутосомно-доминантные и Х-сцепленные мутации в широком спектре генов, кодирующих белки, которые участвуют в синтезе коллагена I типа, его процессинге, секреции и посттрансляционной модификации, а также в белках, которые регулируют дифференцировку и активность костеобразующих клеток, вызывают НО. Мутации в гене IFITM5, также называемом BRIL (bone-restricted IFITM-like protein), участвующем в формировании остеобластов, приводят к развитию НО типа V. До 5% пациентов имеют НО типа V, который характеризуется образованием гиперпластического каллуса после переломов, кальцификацией межкостной мембраны предплечья и сетчатым рисунком ламелирования, наблюдаемого при гистологическом исследовании кости. В 2012 г. гетерозиготная мутация (c.-14C> T) в 5’-нетранслируемой области (UTR) гена IFITM5 была идентифицирована как основная причина НО V типа. В представленной работе проведен анализ гена IFITM5 и идентифицирована мутация c.-14C>T, возникшая de novo, у одного пациента с НО, которому впоследствии был установлен V тип заболевания. Также выявлены три известных полиморфных варианта: rs57285449; c.80G>C (p.Gly27Ala) и rs2293745; c.187-45C>T и rs755971385 c.279G>A (p.Thr93=) и один ранее не описанный вариант: c.128G>A (p.Ser43Asn) AGC>AAC (S/D), которые не являются патогенными. В статье уделяется внимание особенностям клинических проявлений НО V типа и рекомендуется определение мутации c.-14C>T в гене IFITM5 при подозрении на данную форму заболевания.

A study was made of interferon-induced transmembrane protein 5 gene (IFITM5) in 99 patients with osteogenesis imperfecta (OI) from 86 unrelated families and a search for pathogenic gene variants involved in the formation of the disease phenotype. OI is a clinically and genetically heterogeneous hereditary disease of the connective tissue, the main clinical manifestation of which is multiple fractures, starting from the natal period of life, often leading to disability from childhood. The main clinical signs of OI include blue sclera, hearing loss, anomaly of dentin, increased fragility of bones, impaired growth and posture, with the development of characteristic disabling bone deformities and associated problems, including respiratory, neurological, cardiac, and renal disorders. OI occurs in both men and women. The degree of genetic heterogeneity of the disease has not yet been determined. To date, 20 genes are known to be involved in the pathogenesis of OI, and researchers from different countries continue to search for new genes. In the last decade, it has become known that autosomal recessive, autosomal dominant and X-linked mutations in a wide range of genes encoding proteins that are involved in the synthesis of type I collagen, its processing, secretion and post-translational modification, as well as in proteins that regulate the differentiation and activity of bone-forming cells cause OI. Mutations in the IFITM5 gene, also called BRIL (bone-restricted IFITM-like protein), involved in the formation of osteoblasts, lead to the development of OI type V. Up to 5% of patients have OI type V, which is characterized by the formation of a hyperplastic callus after fractures, calcification of the interosseous membrane of the forearm, and a mesh lamellar pattern observed during histological examination of the bone. In 2012, a heterozygous mutation (c.-14C> T) in the 5’-untranslated region (UTR) of the IFITM5 gene was identified as the main cause of OI type V. In the present work, the IFITM5 gene was analyzed and the de novo c.-14C> T mutation was identified in one patient with OI who was subsequently diagnosed with type V of the disease. Three known polymorphic variants were also identified: rs57285449; c.80G> C (p.Gly27Ala) and rs2293745; c.187-45C> T and rs755971385 c.279G> A (p.Thr93 =) and one previously undescribed variant: c.128G> A (p.Ser43Asn) AGC> AAC (S / D), which were not pathogenic. The article focuses on the features of the clinical manifestations of OI type V, and it is recommended to determine the c.-14C> T mutation in the IFITM5 gene if this form of the disease is suspected.