The effect of parental origin of RB1 mutations in hereditary retinoblastoma with low penetrance
Authors: Алексеева Е.А. , Бабенко О.В. , Козлова В.М. , Ушакова Т.Л. , Казубская Т.П. , Саакян С.В. , Танас А.С. , Залетаев Д.В. , Стрельников В.В. 
Published: December 2020

Актуальность. При наследственной ретинобластоме герминальная мутация в одном из аллелей гена RB1 обусловливает предрасположенность к заболеванию и его семейную передачу. Наследственная ретинобластома манифестирует в более раннем возрасте по сравнению со спорадической формой и носит в большинстве случаев мультифокальный и билатеральный характер. Однако некоторые семьи с ретинобластомой (два и более носителя одинаковой герминальной мутации в родословной) демонстрируют более мягкий фенотип с неполной пенетрантностью (у части носителей герминальной мутации заболевание не развивается) и вариабельной экспрессивностью (одинаковая мутация у разных членов семьи может проявляться уни- или билатеральной формой заболевания). Выявление низкопенетрантных мутаций в гене RB1 и изучение характера их наследования способствует пониманию механизмов, лежащих в основе развития наследственной ретинобластомы с низкой пенетрантностью, и крайне важно как для дальнейшего расширения знаний о молекулярной генетике ретинобластомы, так и для медико-генетического консультирования и последующего клинического ведения семей с такой формой заболевания. Цель. Установить спектр генетических нарушений в гене RB1 у больных с наследственной ретинобластомой с неполной пенетрантностью и вариабельной экспрессивностью в выборке российских пациентов и определить влияние родительского происхождения мутации в RB1 на её фенотипическое проявление. Методы. Методом высокопроизводительного параллельного секвенирования проведено молекулярно-генетическое обследование 332 неродственных больных с ретинобластомой. Для верификации выявленных точковых мутаций и анализа их сегрегации в родословных использовали секвенирование по Сэнгеру. Результаты. В группе пациентов без семейного анамнеза ретинобластомы у 3,5% больных определен наследственный характер заболевания, при котором один из родителей являлся бессимптомным носителем герминальной мутации в гене RB1. Выявлено 10 низкопенетрантных мутаций в гене RB1 и установлен спектр мутаций, приводящих к развитию наследственной ретинобластомы с низкой пенетрантностью. В 91,7% случаев наследственной ретинобластомы с низкой пенетрантностью мутантный аллель получен пробандом от отца, у которого отсутствовали клинические признаки заболевания или наблюдалась более легкая форма. Выводы. Полученные результаты подтверждают ранее высказанные предположения, что низкопенетрантные герминальные мутации в гене RB1, унаследованные от отца, чаще приводят к развитию ретинобластомы, и в более тяжелой форме по сравнению с таковыми, унаследованными от матери.

Background. In hereditary retinoblastoma, a germline mutation in one of the alleles of the RB1 gene causes a predisposition to the disease and its transmission within the pedigree. Hereditary retinoblastoma manifests at an earlier age compared with the sporadic form and in most cases is multifocal and bilateral. However, some families with retinoblastoma (two or more carriers of the same germline mutation in the pedigree) exhibit a milder phenotype with incomplete penetrance (some carriers of the germline mutation are asymptomatic) and variable expressivity (the same mutation in different family members may manifest as either a unilateral or bilateral form). Identification of low-penetrant mutations in the RB1 gene and studying their inheritance in pedigrees contributes to understanding the mechanisms underlying the development of retinoblastoma with low penetrance. It is extremely important both for further expansion of knowledge in the field of molecular genetics of retinoblastoma, and for competent genetic counseling and subsequent clinical management of families with this form of the disease. Objective. To establish the spectrum of genetic disorders in the RB1 gene in Russian patients with hereditary retinoblastoma with incomplete penetrance and variable expressivity and to determine the effect of the parental origin of the RB1 mutation on its phenotypic manifestation. Methods. Using high-performance parallel sequencing, a molecular genetic survey of 332 unrelated patients with retinoblastoma was performed. Sanger sequencing was used to verify the identified point mutations and analyze their segregation in pedigrees. Results. In the group of patients without a family history of retinoblastoma, in 3.5% the hereditary nature of the disease was determined, where one of the parents was an asymptomatic carrier of a germline mutation in the RB1 gene. Ten low-penetrant mutations in the RB1 gene were identified. In 91.7% of cases of hereditary retinoblastoma with low penetrance, the mutant allele was obtained by a proband from a father with no clinical signs of the disease or with a milder form. Conclusion. The results confirm the previously suggested assumptions that low-penetrant germline mutations in the RB1 gene inherited from the father more often lead to the development of retinoblastoma, and in a more severe form than those inherited from the mother.