*All tables, charts, graphs and pictures that are featured in this article can be found in the .pdf attachment at the end of the paper.

Úvod

Cat-eye syndróm, nazývaný aj Schmidov-Fraccarov syndróm (OMIM 115470), je vzácne genetické ochorenie, ktorého prevalencia je 1 : 50 0000 – 1 : 150 000. Ochorenie bolo nazvané podľa typického tvaru mačacieho oka(1).

Zdravý jedinec má dva normálne akrocentrické chromozómy 22(2). U pacientov postihnutých CES je prítomný malý nadpočetný bisatelitový marker chromozóm inv dup(22pter-22q11) (sSMC – small supernumerary marker chromosome) (obrázok 1). SSMC sú malé chromozómy s abnormálnou štruktúrou, ktoré sa konvenčnou cytogenetickou metódou nedajú identifikovať. Veľkosťou sú rovnaké ale bo menšie ako 20. chromozóm(3). U pacientov s CES vzniká následkom parciálnej tetrazómie regiónu 22p-22q11.21, v zriedkavých prípadoch následkom parciálnej trizómie alebo intrachromozómovej triplikácie tohto regiónu(4). Existujú 2 typy marker chromozómu, ktoré sa delia na základe bodu zlomu. Pri 1. type (častejší) bod zlomu zahŕňa iba región CESCR (Cat-eye syndrome critical region), kým pri 2. type okrem CESCR región kritický pre DiGeorge syndróm(5).

Pre pacientov s CES sú typické 3 klinické prejavy: preaurikulárne výrastky, atrézia anu a kolobóm dúhovky. Môžu sa tiež pridružiť ďalšie príznaky ako abnormality obličiek, srdca, intelektuálne postihnutie a zaostávanie v raste(6). Ochorenie vo väčšine prípadov vzniká sporadicky pri dozrievaní vajíčka alebo spermie. Len v zriedkavých prípadoch ide o získaný genetický syndróm. V takom prípade je jedinec prenášač asymptomatický s nadpočetným marker chromozómom v mozaikovej forme, ktorý sa môže preniesť na potomkov(7).

Diagnostika CES sa začína na základe charakteristických prejavov a symptómov po narodení dieťaťa. Genetické testovanie sa vykonáva s cieľom potvrdenia diagnózy. Genetická analýza zahŕňa cytogenetické vyšetrenie karyotypu, fluorescenčnú in situ hybridizáciu (FISH) a komparatívnu genómovú hybridizáciu (arrayCGH). V niektorých prípadoch môže byť CES diagnostikovaný v prenatálnom období, ak sa na ultrazvuku zachytia podozrivé nálezy. Vtedy sa geneticky vyšetrí plodová voda, v skorších štádiách gravidity choriové klky. Liečbu postihnutých jedincov manažuje tím lekárov z rôznych medicínskych odborov, pretože sú postihnuté rôzne systémy. Prognóza pacientov s CES varíruje a závisí od prítomných symptómov(8).

Kazuistika

Prezentujeme prípad mesačného chlapčeka hospitalizovaného na Neonatálnej klinike intenzívnej medicíny LF UK a NÚDCH. Pacient mal nasledujúce príznaky: kolobóm dúhovky aj cievovky (obrázok 2), atréziu anu a rekta, preaurikulárne výrastky (obrázok 3), bilaterálnu poruchu sluchu, foramen ovale apertum a ductus arteriosus patens. Na rtg. bol zistený rázštep hrudného stavca a štrukturálne zmeny stavcov driekovej oblasti, na ultrazvuku obličiek bilaterálna dilatácia odvodného systému I. – II. stupňa.

Chlapček sa narodil v termíne z 3. tehotenstva nepríbuzných rodičov s potvrdenou trizómiou 21. chromozómu v rodinnej anamnéze. 1. dieťa je zdravé, 2. tehotenstvo bolo ukončené pre potvrdenú voľnú trizómiu 21. chromozómu. Tretie tehotenstvo prebiehalo fyziologicky. Vzhľadom na vek matky a pozitívnu rodinnú anamnézu, druhotrimestrový skríning ukázal zvýšené riziko (1 : 55) trizómie 21. chromozómu. Vek bol vyšší u matky (42) aj u otca (43) dieťaťa, čo sa spája so zvýšeným rizikom vzniku de novo mutácie. Podľa metodického pokynu SSLG (Slovenská spoločnosť lekárskej genetiky)(9) pre prenatálnu genetickú diagnostiku u tehotnej bola na základe pozitívneho druhotrimestrového skríningu, veku aj pozitívnej rodinnej anamnézy indikovaná prenatálna genetická diagnostika, ktorú však odmietla. Využila možnosť neinvazívneho prenatálneho testovania (NIPT) založeného na analýze cirkulujúcej DNA z krvi tehotných žien, Trisomy test PLUS. Testom neboli odhalené aneuploidie chromozómov 13, 18, 21, aneuploidie pohlavných chromozómov ani významné mikrodelécie zodpovedné za vybrané mikrodelečné syndrómy sledované Trisomy testom PLUS. Ako náhodný nález bola pozorovaná duplikácia úseku z 22. chromozómu v rozsahu 1,12 Mb (na rozhraní oblastí 22q11.1-q11.21), tá však nebola reportovaná s ohľadom na validovaný detekčný limit metódy Trisomy test PLUS na úrovni 3 Mb.

Metódy

Po genetickej konzultácii bola vzorka periférnej krvi pacienta odoslaná na naše oddelenie s podozrením na diagnózu CES. Využili sme viaceré dostupné genetické vyšetrovacie metódy, ktoré nám dopomohli k upresneniu diagnózy.

Cytogenetickým vyšetrením karyotypu (obrázok 4) zo vzorky periférnej krvi sme zachytili nadpočetný marker chromozóm (47,XY,+mar). Pre podozrenie na CES sme tento výsledok na potvrdenie diagnózy doplnili FISH analýzou použitím sondy XL Acro-p (MetaSystems) hybridizujúcej ku krátkym ramenám akrocentrických chromozómov (obrázok 5). Zistili sme nadpočetný marker chromozóm, ktorý pozostáva z dvoch akrocentrických regiónov. Na potvrdenie, že ide o úsek z 22. chromozómu, sme použili sondu Vysis DiGeorge Region Probe – LSI TUPLE 1 SO/LSI ARSA SG (Abbot), ktorá hybridizuje k DiGeorge kritickému regiónu 22q11. Výsledok bol negatívny. Až metódou arrayCGH sme zachytili tetrazómiu chromozómovej oblasti 22q11.1-q11.21 vo veľkosti 1,5 Mb, ktorá je typická pre Cat-eye syndróm (obrázok 6). Tým sme potvrdili, že nadpočetný marker chromozóm tvoria dve kópie kritického regiónu pre CES. Tento región zahŕňa 22 génov (XKR3, IL17RA, CECR2, SLC25A18, ATP6V1E1, BID, MICAL3, PEX26, TUBA8, USP18, psiTPTE22, HSFY1P1, GAB4, CECR7, CECR6, CECR5, CECR4, CECR1, BCL2L13, MIR3198, MIR648, FLJ41941), ktorých duplikáciu interpretuje databáza Decipher ako patogénne. Diagnóza CES bola potvrdená. Následne sme vyšetrili karyotyp obidvoch rodičov s fyziologickým výsledkom. U pacienta sa tento marker chromozóm objavil de novo.

Diskusia

Cat-eye syndróm je zriedkavé genetické ochorenie, ktorého incidencia je 1 : 50 000 – 1 : 150 000 živonarodených detí. Pacienti vo väčšine prípadov majú dobrú prognózu prežívania(1,2). Typickými symptómami ochorenia sú kolobóm dúhovky, análne malformácie a preaurikulárne výrastky v oblasti ucha. Ďalšími prejavmi CES sú anomálie postihujúce oči, uši, kardiovaskulárny systém a urogenitálny trakt. Všetky opisované symptómy boli prítomné aj u nášho probanda. Pretože išlo o novorodenca, intelektuálne postihnutie nebolo možné zatiaľ presne určiť. Nadpočetný marker chromozóm vzniká väčšinou sporadicky(6,7), čo dokazuje aj v našom prípade fyziologický karyotyp u oboch rodičov s normálnym fenotypom. U obidvoch bolo vyšetrených 50 metafáz, takže mozaikovú formu nadpočetného marker chromozómu sme s vysokou pravdepodobnosťou vylúčili.

V práci opisujeme vzácny prípad Cat-eye syndrómu, ktorý sme na našom oddelení zachytili prvýkrát. Po cytogenetickej analýze karyotypu a následnej FISH sme identifikovali malý nadpočetný bisatelitový marker chromozóm (sSMC) v každej vyšetrenej metafáze. V literatúre sa opisuje, že vzniká tetrazómiou regiónu 22q11.1-q11.21(2), čo sme v našom prípade tiež potvrdili metódou arrayCGH. Tento úsek sa nachádza tesne pod regiónom, kde hybridizuje FISH sonda pre kritickú oblasť DiGeorge syndrómu. Podľa dostupnej literatúry(5) práve tento región je zodpovedný za vznik CES. Tak sa nám podarilo rozlíšiť, o ktorý typ CES ide. U malého pacienta sme potvrdili 1. typ CES. Prenatálne bola síce metódou NIPT detegovaná duplikácia na 22. chromozóme v oblasti 22q11.1-q11.21, tá však pre svoju veľkosť (1,12 Mb), ktorá bola výrazne menšia ako validovaný detekčný limit metodiky (3 Mb), nebola reportovaná. V súčasnosti prebieha validácia a zavedenie novej komplexnejšej verzie Trisomy testu, ktorého súčasťou bude nástroj na podporu klinickej interpretácie neštandardných nálezov detegovaných v rámci NIPT na úrovni celého genómu. Vďaka zavedeniu tohto podporného nástroja do rutinnej praxe by mali byť reportovateľné aj v súčasnosti nereportované detegované aberácie so zreteľom na ich potenciálne patogénny vplyv na vývoj plodu. Tehotná odmietla invazívny odber plodovej vody a vybrala si metódu NIPT, ktorá riziko trizómie 21. chromozómu vylúčila. Ak by bola vykonaná PGD, diagnóza CES by mohla byť jednoznačne zistená už v prenatálnom štádiu. Na uvedenom prípade chceme demonštrovať potrebu kombinácie rôznych genetických a molekulárnych metód umožňujúcich stanovenie príčiny veľmi zriedkavých genetických porúch, v tomto prípade reprezentovaných mikroduplikačným syndrómom spôsobujúcim Cat-eye syndróm.

Záver

Cat-eye syndróm je vzácne genetické ochorenie postihujúce hlavne oči, uši a tráviaci trakt. Použitím rôznych molekulárnogenetických metód bolo možné postnatálne identifikovať kauzálnu chromozómovú aberáciu u probanda vykazujúceho symptómy tohto veľmi zriedkavého genetického ochorenia, ku ktorému je v literatúre opísaných celosvetovo len zhruba 100 prípadov.

LITERATÚRA

1. Berends MJ, Tan-Sindhunata G, Leegte B, van Essen Phenotypic variability of cat-eye syndrome. Genetic Counseling 2001; 12(1): 23-34.
2. https://rarediseases.org/rare-diseases/cat-eye-syndrome/
3. Liehr T, Claussen U, Starke Small supernumerary marker chromosomes (sSMC) in humans. Cytogenet Genome Res 2004; 107: 55-67.
4. Knijnenburg J, van Bever Y, Hulsman LOM, et A 600 kb triplication in the cat eye syndrome critical region causes anorectal, renal and preauricular anomalies in a three-generation family. European Journal of Human Genetics 2012; 20(9): 986-989.
5. McTaggart KE, Budarf ML, Driscoll DA, et Cat-eye syndrome chromosome breakpoint clustering: identification of two intervals also associated with 22q11 deletion syndrome breakpoints. Cytogenetics and Cell Genetics 1998; 81(3-4): 222-228.
6. Jedraszak G, Receveur A, Andrieux J, et Severe psychomotor Delay in a Sever Presentation of Cat-Eye Syndrome. Hindawi Publishing Corporation, Case Reports in Genetics 2015.
7. https://wworpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?Lng=GB & Ex- pert=195
8. https://www.omim.org/entry/115470
9. https://www.sslg.sk/index.php/dokumenty/metodicke-pokyny/71-in– dikovanie-prenatalnych-genetickych-testov-vvch-2