線維芽細胞増殖因子（FGF8）とFGF10の突然変異がコノトゥルンカル欠損患者で確認された

Mutations in fibroblast growth factor (FGF8) and FGF10 identified in patients with conotruncal defects.

• Kun Sun
• Shuang Zhou
• Qingjie Wang
• Zhuo Meng
• Jiayu Peng
• Yue Zhou
• Wenting Song
• Jian Wang
• Sun Chen

抄録

背景:

Conotruncal defects（CTD）は、異種先天性心疾患（CHD）の一種であるが、その病因についてはほとんど知られていない。CTDsの発症には線維芽細胞増殖因子（FGF）8とFGF10が関与している可能性があることが明らかになってきた。

BACKGROUND: Conotruncal defects (CTDs) are a type of heterogeneous congenital heart diseases (CHDs), but little is known about their etiology. Increasing evidence has demonstrated that fibroblast growth factor (FGF) 8 and FGF10 may be involved in the pathogenesis of CTDs.

方法:

血縁関係のない漢民族のCHD患者（n=585）と健常対照者（n=319）におけるFGF8とFGF10の変異体を調査した。これらの患者同定変異体の発現と機能を検出し、非同義変異体の潜在的な病原性を確認した。また、ヒト胚性幹細胞（hESCs）の心筋細胞への分化過程およびカーネギーステージ13のヒト胚におけるFGF8およびFGF10の発現も同定した。

METHODS: The variants of FGF8 and FGF10 in unrelated Chinese Han patients with CHDs (n = 585), and healthy controls (n = 319) were investigated. The expression and function of these patient-identified variants were detected to confirm the potential pathogenicity of the non-synonymous variants. The expression of FGF8 and FGF10 during the differentiation of human embryonic stem cells (hESCs) to cardiomyocytes and in Carnegie stage 13 human embryo was also identified.

結果:

CTD患者3名において、FGF8の2つの確率的欠失変異体（p.C10Y, p.R184H）とFGF10の1つの欠失変異体（p.23_24del）が同定された。免疫蛍光の結果、変異体は細胞内局在に影響を及ぼさないことが示唆されたが、ELISA法ではp.C10Y変異体はFGF8の分泌量を減少させ、p.23_24del変異体はFGF10の分泌量を減少させることが示された。定量的RT-PCRおよびウエスタンブロット法により、FGF8およびFGF10変異体の発現量は野生型に比べて増加したが、その機能は低下していた。また、FGF8とFGF10はヒト胚発生期には流出路（OFT）で発現しており、hESCsが心筋細胞に分化する過程で動的に発現していることを明らかにした。

RESULTS: Two probable deleterious variants (p.C10Y, p.R184H) of FGF8 and one deletion mutant (p.23_24del) of FGF10 were identified in three patients with CTD. Immunofluorescence suggested that variants did not affect the intracellular localization, whereas ELISA showed that the p.C10Y and p.23_24del variants reduced the amount of secreted FGF8 and FGF10, respectively. Quantitative RT-PCR and western blotting showed that the expression of FGF8 and FGF10 variants was increased compared with wild-type; however, their functions were reduced. And we found that FGF8 and FGF10 were expressed in the outflow tract (OFT) during human embryonic development, and were dynamically expressed during the differentiation of hESCs into cardiomyocytes.

結論:

この結果は、FGF8 と FGF10 の変異が CTD の病因に関与している可能性が高いことを示しています。この発見は、FGF 変異のスペクトルを拡大し、FGF 変異と CTD の間の病原性の相関関係を強調するものであった。

CONCLUSION: Our results provided evidence that damaging variants of FGF8 and FGF10 were likely contribute to the etiology of CTD. This discovery expanded the spectrum of FGF mutations and underscored the pathogenic correlation between FGF mutations and CTD.