Ailesel multipl skleroz olgularının tüm genom bağlantı analizi
Whole genom linkage analysis of Turkish multiplex families
Yazar: MURAT KÜRTÜNCÜ
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2002
Konu: Nöroloji = Neurology

Özet:
Multipl skleroza hem genetik hem de çevresel faktörlerin neden olduğu düşünülmektedir. Birden fazla bireyin hasta olduğu aileler hastalığın ortaya çıkışında genetik faktörlerin varlığına dikkat çekmektedir. Batı toplumlarında %15 civarında izlenen ailesel olgularının, Türk toplumunda yaklaşık olarak %3-4.2 civarında olduğu düşünülmektedir. Hastalığın yüksek oranlarda görüldüğü Avrupa ile az görüldüğü Asya arasında yer alan Türkiye, farklı genetik altyapısı ve aile içi evliliğin yüksek oranda olması nedeniyle genetik çalışma açısından önem taşımaktadır. Bu çalışma için İstanbul Üniversitesi Nöroloji Kliniği tarafından 1979-2000 tarihleri arasında izlenmiş olan ailesel MS hastaları taranıp, oldukça geniş soyağaçlarına sahip 43 aile içinden 92 hasta ve 78 hasta olmayan akraba bireyin DNA'sı kullanılmıştır. Hastalık başlangıç yaşı ortalaması 28.7 olan 92 olgunun 81 'i Poser kriterlerine göre klinik kesin MS, 7'si laboratuar destekli kesin MS ve 4'ü de klinik olası MS'dir. Başlangıç belirtileri sırasıyla beyin sapı, duysal-motor ve optik nöropati olan olguların ailelerinin 13'ünde akraba evliliği saptanmıştır. Genotiplendirmenin verimli şekilde gerçekleştirilebilmesi amacıyla çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk basamakta 92 hasta birey aralık genişliği ortalama 10 cM olan 392 mikrosatelit marker kullanılarak genotiplendirilmiştir. Elektroforez ABI 3700 ve ABI 373A sekans makinelerinde, genotiplendirme ise GENESCAN ve GENOTYPER yazılımları kullanılarak yapılmıştır. Allel frekanslarının hesaplanmasında SPLINK yazılımı, soyağacı hatalarının ortaya çıkarılmasında ise PedCheck ve Siberror yazılımları kullanılmıştır. Son olarak çok-nokta parametrik olmayan bağlantı analizi ("multipoint non- parametric linkage analysis") için Genehunter-plus yazılımı kullanılmıştır. Birinci basamak sonucunda ortaya çıkan 45 marker kullanılarak, ikinci basamakta hasta olmayan 78 birey genotiplendirilmiştir. Birinci basamak sonunda 0.7'lik LOD skor değerine denk gelen %5'lik nominal önemlilik değerini aşan 25 bölge saptanmıştır. Kromozom 9, 15 ve 18'de yer alan 3 bölgede MLS'un 1.8'i aştığı görülmüştür. İkinci basamak sonunda tüm genomda çarpıcı önemde ("genomewide significant") bir bölgeye rastlanmamış olmasına rağmen 3q, 5p15, 5q, 8q, 10q, 11q, 13q, 15q, 18p, 18p11, 18q23, 19p, 21q, Xp22 olmak üzere toplam 14 bölgenin MLS'ları 0.7'yi aşmıştır. 13q ve 18q'da MLS'u olası bağlantıyı düşündüren 1.8'in üzerindedir.Bu büyüklükteki bir genom taraması için rastlantısal olarak 0.7'lik MLS'u aşan 10, 1.8'lik MLS'u aşan sadece 1 bölge izlenmesi gerekirken, çalışma sonunda 0.7'yi aşan 14, 1.8'i aşan kromozom 13 ve 18'in uzun kolarında olmak üzere 2 bölge bulunmuştur. Her iki bölgede ulaşılan MLS'u bu yoğunluktaki bir genomik haritalama için olası bağlantıyı düşündüren ("suggestive linkage") değerin üzerindedir. MBP geni kromozom 18q23'de bulunmaktadır. Bu gen ile MS arasındaki ilişki hem bağlantı hem de ilişki çalışmalarında Boylan, Ibsen ve Tienari tarafından ortaya konmuş olmasına karşın bu çalışmalardan elde edilen sonuçlar başka toplumlarda yapılan çalışmalarca tekrarlanamamıştır. Çalışmamızda bu bölgede MLS'u 1.8'in üzerindedir. Bu bölgenin başka ailelerin eklenmesi ve daha fazla markerların kullanılarak ayrıntılı analizinin yapılması ile daha anlamlı sonuçlara ulaşılabileceği düşünüyoruz.

Abstract:
Both genetic and environmental factors play a role in susceptibility to multiple sclerosis. Familial aggregation of MS is genetically determined. MS has a familial recurrence rate of approximately 15% in Western Countries. It is estimated to be around 3-4.2% in a Turkish MS cohort. Turkish population might be considered special from the point of high consanguinity rate, different genetic background and the geographical location between Europe which has a high prevalence rate and Asia which has a low prevalence rate. Patients with MS followed by the Neurology Clinics of Istanbul University were surveyed in order to find families in which two or more relatives had symptoms of MS. A total of 92 affected and 78 unaffected individuals were selected from 43 families with quite complicated pedigrees. The mean age at onset was 28.7. 81 patients had clinically definite MS, 7 patients had laboratory supported definite MS and 4 patients had clinically probable MS. The initial manifestations in decreasing order of frequency were brain stem, sensory-motor and optic neuritis. 13 families had consanguineous marriages. In order to reduce the genotyping effort efficiently, we decided to use two-staged approach. In the first stage, 92 affected individuals were genotyped by using 392 microsatellite markers with an average distance of 10 cM. Electrophoresis was carried out using ABI 3700 and ABI 373A sequencing machines. Genotyping was accomplished using GENESCAN and GENOTYPER software. Allele frequencies were calculated using SPLINK program. PedCheck and Siberror programs were used to detect any pedigree errors. Multipoint non-parametric linkage analysis was performed using Genehunter-plus software. In accordance with the results of the first stage, 45 markers of interest have been selected and 78 unaffected individuals were genotyped by using these markers to increase the information extracted from these regions. Our preliminary results after the first stage revealed 25 regions, which exceed the nominal 5% significance level, which corresponds to a LOD score of 0.7. 3 regions in the long arms of chromosomes 9, 15 and 18hadMLS'sover 1,8. Although after the second stage we did not find any region of genome-wide significance, 14 regions had MLS's over 0.7. These were 3q, 5p15, 5q, 8q, 10q, 11q, 13q,15q, 18p, 18p11, 18q23, 19p, 21 q, Xp22. In 2 regions in 13q and 18q MLS's exceed 1.8. After the second stage these two regions still showed MLS values exceeding the suggestive linkage threshold. 10 regions with a MLS over 0.7 and only 1 region with a MLS over 1.8 would be expected per genome screen of this size by chance. Although after the second stage we did not find any region of genome-wide significance, 14 regions exceed the ten that would be observed by chance. In 2 regions in the long arms of chromosomes 13 and 18, MLS's exceed the calculated threshold 1.8 which is considered to represent suggestive linkage for a map of this density. MBP gene is located in the long arm of chromosome 18, in the region called q23. Evidence of association and linkage to miyelin basic protein gene has been reported by Boylan, Ibsen and Tienari et al. previously, but these results have not been confirmed in subsequent analysis in other populations. In our study this region has a MLS over 1.8. We think that further analysis of this region with additional families and markers may provide useful information.