Имеется сирийская семья, в которой родители являются двоюродными родственниками, молодыми и здоровыми. Они имеют двух сыновей 5 лет и 16 мес., оба с врожденной микрофталмией без признаков колобомы. Более молодой ребенок имеет buphthalmos, рубцы на роговице и отслоение сетчатки в правом глазу, очевидно из-за запущенной детской глаукомы (Fig. 1). По оценке медиков отсутствуют какие-либо ассоциированные признаки или симптомы. По предписанию Institutional Review Board-approved written informed consent (KFSHRC RAC#2070008) была собрана кровь обоих детей и их родителей для получения ДНК. После этого произведено генотипирование на Axiom платформе и анализ autozygome с использованием autosnpa по существу, как было предписано. Для анализа мутации с помощью autozygome, мы секвенировали все человеческие и мышиные гены микрофталмии, которые попадают в интервал аутозиготности, который одинаков у обоих детей (Table 1). Только один из этих генов, как было установлено, обладает новым вариантом; гомозиготная делеция, вызывающая сдвиг рамки считывания, c.532_536del в SIX6 (NM_007374.2) (Fig. 1). Оба ребенка гомозиготны, а родители гетерозиготны. Эта мутация отсутствовала в экзомах 200 Saudi (саудовцы очень близки этнически сирийцам) и в проекте 1000 геномов.



Figure 1. (a) Pedigree of the study family. (b) II-2 at 1?year 4?months of age, buphthalmos with corneal scarring is apparent on the right while on the left no eye is visible. Ocular ultrasound performed under sedation (not shown) revealed large optic nerve cupping with retinal detachment in the right eye and the presence of an extremely short globe without retinal detachment on the left. The child had no light perception. (c) Retinal examination of II-1 revealed bilateral dystrophic retinas with small dysplastic optic nerve heads (left eye shown). (d) Homozygosity mapping reveals a large block of homozygosity surrounding the SIX6 locus. (e) Cartoon of SIX6 with the mutation location indicated in inverted triangle (SD, SIX domain and HD, homeodomain) and sequence chromatogram shown in the bottom.

Table 1. Summary of shared runs of homozygosity (ROH) between the two children
 

ROH        Candidate gene(s)
chr1:10777413-24127413        None
chr1:213933377-229933377        None
chr4:62317405-78780976        None
chr5:24964243-28964243        None
chr14:56930247-78430247        OTX2, SIX6, SMOC1, VSX2
chr17:55145001-76488405        None
chr18:20346002-72049020        RAX  

SIX6 является транскрипционным фактором с установленной и довольно консервативной ролю в раннем развитии глаз. Он связывает специфическим мотивы ДНК, чтобы подавлять совместно с корепрессорами экспрессию генов. Доказательства подтверждают модель, согласно которой SIX6 супрессирует ингибиторы пролиферации, такие как p27 , чтобы способствовать росту структур раннего глаза [2]. Было также предположено, что посредством супрессии не-ретинальных селекторных генов ген SIX6 позволяет клеткам давать ранние структуры глаз в соответствии с их собственными качественными особенностями [3]. Генетические манипуляции с SIX6, такие как нокаутные модельные мыши приводят к образованию глаз маленького размера и небольшого гипофиза (области, где Six6 экспрессируется высоко) [2]. Согласно нормальному фенотипу, наблюдаемому у гетерозиготных родителей, гетерозиготные Six6 нокаутные мыши лишены глаз и не обнаруживается гипофиз. Напротив, избыточная экспрессия SIX6 приводит к образованию крупных глаз у Xenopus [4]. Удивительно, но эктопическая экспрессия SIX6, как было установлено, вызывает образование эктопических структур глаз [3, 5].

Эти линии доказательств строго подтверждают, что SIX6 является гном кандидатом микрофталмии у человека. Однако, в литературе подтверждающие доказательства в лучшем случае косвенные. Напр., некоторые случаи, в которых геномная делеция включала SIX6, были описаны в ассоциации с microphthalmia/anophthalmia (reviewed by [6]). Ни в одном из этих случаев, однако, гемизиготность не ограничивалась только SIX6, это оставляло открытой возможность, что др. делетированные последовательности могут служить причиной фенотипа, напр., гаплонедостаточность по BMP4, как известно, вызывает микрофталмию и он расположен всего в нескольких megabases, так что и он может быть нарушен в этих крупных геномных делециях. Несколько крупных серий также оказались неспособны идентифицировать недвусмысленно вредные точковые мутации в SIX6 у пациентов с микрофталмией [7]. Наиболее вороятными кандидатами являются варианты, описанные как два missense изменения, которые обнаруживались и у клинически нормальных родителей, так что их значение остается неясным [7, 8]. Напротив, то, что мы описали здесь, это мутации гомозиготного укорочения, которая сегрегируют вместе с фенотипом у двух детей со сложной микрофталмией, пополняет список аутосомно рецессивных случаев микрофталмии у человека.