Santral erken puberte olgularında yeni nesil dizileme ile moleküler patolojinin aydınlatılması
Enlightenment of molecular pathology with next generation sequencing in central precocious puberty
Yazar: VOLKAN KARAMAN
Danışman: PROF. DR. ZEHRA OYA UYGUNER ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVEN TOKSOY
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları = Endocrinology and Metabolic Diseases ; Genetik = Genetics
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Ekzom dizileme = Exome sequencing ; Erken ergenlik = Early puberty ; Moleküler yapı = Molecular structure ; Patoloji = Pathology

Özet:
Kızlarda sekiz, erkeklerde dokuz yaşından önce ikincil cinsiyet özelliklerinin gelişmesi erken puberte (EP) olarak tanımlanır. Gerçek/Santral erken puberte (SEP), gonadotropin salgılayan hormonun hipotalamik-hipofiz-gonadal ekseni erken etkinleştirmesiyle ortaya çıkar. Kızlarda daha sık gözlenen SEP'in etiyolojisinde %60-80 genetik bir köken olduğu ve yaklaşık %27,5'inde otozomal dominant kalıtım bildirilmektedir. Günümüzde puberte yolaklarında 40'dan fazla gen tanımlanmış ancak pek azı (KISS1, KISS1R, MKRN3, DLK1 ve PROKR2) SEP ile ilişkilendirilmiştir. Çalışmamızda, 18 ailevi SEP olgusunda bildirilen genlerin Sanger Dizileme (SD) ile taranması, ilişkili değişim saptanmayan iki ailede tüm ekzom dizileme (TED) ile yeni genlerin araştırılması amaçlandı. DLK1'de, iki farklı kız olguda iki farklı tanımlanmamış varyant (c.67+78C>T ve c.357C>G;p.(Tyr119Ter))  ve MKRN3'de bir kız olguda daha önce SEP ilişkisi bildirilmiş bir değişim (c.982C>T;p.(Arg328Cys)) gösterildi. Aile çalışmasında DLK1 ve MKRN3 varyantlarının maternal imprited özellik ile uyumlu olarak anlatım yapan paternal allelde yer aldığı gösterildi. DLK1 ve MKRN3'ün olgularımızdaki SEP'in %17'sinden sorumlu olduğu saptandı. TED uygulanan iki aileden birinde ilişkili bir gen gösterilemezken diğerinde CDHR3'de evolüsyonel olarak korunmuş intronik bölgede (splicing acceptor) c.1225-1G>A saptandı ve değişimin diğer aile bireylerinde klinikle uyumlu segrege olduğu gösterildi. Hücre zarında kalsiyum-bağımlı adhezyon yapısı ile hücre-hücre etkileşiminde ve hücre-iskeleti kompleksinin düzenlenmesinde rolü olan cadherin protein ailesinin bir üyesi olan CDHR3'ün günümüzde herhangi bir fenotiple ilişkisi bildirilmemiştir. İleride CDHR3'ün SEP ile ilişkisinin fonksiyonel olarak araştırılması ve bilinen genlerde mutasyon saptanmayan diğer olgu ve ailelerimizde TED yapılması planlandı.  SEP'te yeni genlerin tanımlanarak puberte yolaklarının daha iyi anlaşılmasının prepubertal çocukların, presemptomatik tanı ve tedavisinde yeni stratejilerin geliştirilmesine katkı sağlayabileceği düşünüldü.

Abstract:
The development of secondary sex characteristics before the age of eight in girls and nine in boys is defined as precocious puberty. True/Central precocious puberty (CPP) occurs upon early activation of the hypothalamic-pituitary-gonadal axis that releases gonadotropins. CPP, higher frequency in girls, reveals 60-80% genetic cause and ~27.5% is autosomal dominant. Today, >40 genes have been revealed in puberty, but few (KISS1, KISS1R, MKRN3, DLK1, and PROKR2) are associated with CPP. In our study, 18 familial CPP patients are stepwise investigated by Sanger sequencing (SD) for known genes and two families by whole-exome-sequencing (WES). In DLK1, two different novel (c.67+78C>T and c.357C>G;p.(Tyr119Ter)) and in MKRN3 one known variant (c.982C>T;p.(Arg328Cys)), all in females, are revealed. Segregation analysis confirmed all are paternaly inherited, complying with maternal imprinted. As a result, DLK1 and MKRN3 were found responsible for 17% of our CPP.  No associated variant was identified in one family with WES, while c.1225-1G>A was shown in the splicing acceptor region of CDHR3 segregating in affected members in the second family. CDHR3, a member of the cadherin protein family that plays a role in cell-cell interaction and the regulation of cell-skeleton complex with the structure of calcium-dependent adhesion in the cell membrane, has not been associated with any phenotype before. In the future, a functional investigation is planned for this variant. It was thought that a better understanding of puberty pathways by identifying new genes in CPP could contribute to the development of new strategies for prepubertal children in presymptomatic diagnosis and treatment.