medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.1234/XXXX-XXXX-2016-6-37-43medgen-141Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHИзучение генетических основ и разработка протоколов для диагностики наследственных заболеваний органа зрения на примере врожденной аниридииStudy of genetics and design of the test-system for diagnosis of eye anterior chamber hereditary disorders: the case of congenital aniridiaВасильеваТ. А.VasilyevaT. A.noemail@neicon.ruХлебниковаО. В.KhlebnikovaO. V.noemail@neicon.ruМарахоновА. В.MarakhonovA. V.noemail@neicon.ruПетроваН. В.PetrovaN. V.noemail@neicon.ruВоскресенскаяА. А.VoskresenskayaA. A.noemail@neicon.ruПоздееваН. А.PozdeyevaN. A.noemail@neicon.ruКрынскаяИ. А.KrynskayaI. A.noemail@neicon.ruКозловаЮ. О.KozlovaYu. O.noemail@neicon.ruРяднинскаяН. В.RyadninskayaN. V.noemail@neicon.ruЧухроваА. Л.ChukrovaA. L.noemail@neicon.ruШиловаН. В.ShilovaN. V.noemail@neicon.ruЗинченкоР. А.ZinchenkoR. A.noemail@neicon.ruМедико-генетический научный центрRussian FederationМедико-генетический научный центр; Московский физико-технический институт (государственный университет)Russian FederationМежотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза» им. академика С.Н. ФедороваRussian FederationМедико-генетический научный центр; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. ПироговаRussian Federation2016071020161563743Copyright © Васильева Т.А., Хлебникова О.В., Марахонов А.В., Петрова Н.В., Воскресенская А.А., Поздеева Н.А., Крынская И.А., Козлова Ю.О., Ряднинская Н.В., Чухрова А.Л., Шилова Н.В., Зинченко Р.А., 20162016Васильева Т.А., Хлебникова О.В., Марахонов А.В., Петрова Н.В., Воскресенская А.А., Поздеева Н.А., Крынская И.А., Козлова Ю.О., Ряднинская Н.В., Чухрова А.Л., Шилова Н.В., Зинченко Р.А.Vasilyeva T.A., Khlebnikova O.V., Marakhonov A.V., Petrova N.V., Voskresenskaya A.A., Pozdeyeva N.A., Krynskaya I.A., Kozlova Y.O., Ryadninskaya N.V., Chukrova A.L., Shilova N.V., Zinchenko R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/141

Актуальность . Врожденные пороки развития органа зрения составляют немалую долю причин инвалидизации в детском возрасте. Врожденная аниридия является тяжелым наследственным пороком развития, наследующимся аутосомно-доминантно. Врожденная аниридия вызывается мутациями гена PAX6 . Цель . Оценить спектр генетических нарушений в группе больных врожденной аниридией из российской популяции. На основе полученных результатов разработать протокол диагностики врожденной аниридии. Материалы и методы . Тридцати четырем пациентам из 27 неродственных семей проведены офтальмологическое обследование и ДНК диагностика, включающая секвенирование кодирующих экзонов гена PAX6 с последующим анализом крупных хромосомных перестроек локуса 11p13. Результаты . Проанализировано 22 больных без отягощенной семейной истории и 12 семейных случаев врожденной аниридии. У двух пациентов определена протяженная делеция региона 11p13, позволившая установить предположительный диагноз синдрома WAGR. Среди оставшихся пациентов мутации были определены во всех случаях. У 23 пациентов были обнаружены точковые мутации гена PAX6 : семь новых и восемь различных ранее описанных мутаций. Крупные делеции определены у одиннадцати пациентов. Проанализированный спектр мутаций позволил определить особенности генетических причин врожденной аниридии у российских больных и разработать протокол диагностики врожденной аниридии. Выводы . Определены мутации у 100% проанализированных больных. Разработан протокол диагностики врожденной аниридии с учетом особенностей спектра наследственных изменений, приводящих к этому заболеванию, в российской популяции.

Importance . Congenital malformations are the main cause of disability in infancy. Aniridia (OMIM #106210) is a severe autosomal dominant congenital disorder. Aniridia is mainly associated with pathogenic variants in the PAX6 gene. Objective . To investigate the mutational and clinical spectra of congenital aniridia in a cohort of Russian patients. To make a design of a protocol for diagnosis of congenital aniridia. Design, Setting and Participants. 34 patients with congenital aniridia from 27 unrelated families were analysed. DNA-diagnosis included sequencing of all coding exons of PAX6 gene as well as analysis of large 11p13 region deletions. Results . 22 sporadic and 12 familial cases of congenital aniridia patients underwent detailed ophthalmic examination and molecular diagnosis. Large 11p13 deletion affecting PAX6 and WT1 genes was identified in two patients, therefore they were diagnosed with WAGR syndrome. Molecular analysis involved Sanger sequencing of all PAX6 exons, as well as Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA), Loss Of Heterozygosity (LOH) assays and FISH analysis. Small intragenic mutations in PAX6 gene were identified in 23 patients including 7 novel and 8 different previously reported changes. Large deletions were found in the remaining 11 patients. This allowed designing the protocol for congenital aniridia diagnosis. Conclusions and Relevance . Mutation detection rate is 100% in the current study. The protocol for diagnosis of congenital aniridia was designed on the basis of genetic peculiarities in Russian aniridia patients.

наследственные заболеванияорган зренияаниридияWAGR синдромтест-системакрупные хромосомные аберрациивариации числа копийFISH анализпотеря гетерозиготностимутацииmedical geneticshereditary diseasesthe organ of visionaniridiaWAGR syndromea test systemmajor chromosomal aberrationscopy number variationsFISH analysisloss of heterozygosity analysismutationsReferencesТератология человека: Руководство для врачей / 2-е изд-е, перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991.Тератология человека: Руководство для врачей / 2-е изд-е, перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991.Хлебникова О.В., Дадали Е.В. Наследственная патология органа зрения. - М., 2014.Хлебникова О.В., Дадали Е.В. Наследственная патология органа зрения. - М., 2014.Shimo N. et al. Aniridia with a heterozygous PAX6 mutation in which the pituitary function was partially impaired // Intern. Med. - 2014. - Vol. 53(1). - Р. 39-42.Shimo N. et al. Aniridia with a heterozygous PAX6 mutation in which the pituitary function was partially impaired // Intern. Med. - 2014. - Vol. 53(1). - Р. 39-42.Netland P.A. et al. Ocular and systemic findings in a survey of aniridia subjects // J. AAPOS. - 2011. - Vol. 15(6). - Р. 562-566.Netland P.A. et al. Ocular and systemic findings in a survey of aniridia subjects // J. AAPOS. - 2011. - Vol. 15(6). - Р. 562-566.Kаsmann-Kellner B. Seitz B. Aniridia syndrome: clinical findings, problematic courses and suggestions for optimization of care («aniridia guide») // Ophthalmologe. - 2014. - Vol. 111(12). - Р. 1145-1156.Kаsmann-Kellner B. Seitz B. Aniridia syndrome: clinical findings, problematic courses and suggestions for optimization of care («aniridia guide») // Ophthalmologe. - 2014. - Vol. 111(12). - Р. 1145-1156.Kokotas H., Petersen M.B. Clinical and molecular aspects of aniridia // Clin. Genet. - 2010. - Vol. 77(5). - Р. 409-420.Kokotas H., Petersen M.B. Clinical and molecular aspects of aniridia // Clin. Genet. - 2010. - Vol. 77(5). - Р. 409-420.Grоnskov K. et al. Population-based risk estimates of Wilms tumor in sporadic aniridia. A comprehensive mutation screening procedure of PAX6 identifies 80% of mutations in aniridia // Hum. Genet. - 2001. - Vol. 109(1). - Р. 11-18.Grоnskov K. et al. Population-based risk estimates of Wilms tumor in sporadic aniridia. A comprehensive mutation screening procedure of PAX6 identifies 80% of mutations in aniridia // Hum. Genet. - 2001. - Vol. 109(1). - Р. 11-18.Ito Y.A. et al. Severe molecular defects of a novel FOXC1 W152G mutation result in aniridia // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2009. - Vol. 50(8). - Р. 3573-3579.Ito Y.A. et al. Severe molecular defects of a novel FOXC1 W152G mutation result in aniridia // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2009. - Vol. 50(8). - Р. 3573-3579.Semina E.V. et al. A novel homeobox gene PITX3 is mutated in families with autosomal-dominant cataracts and ASMD // Nat. Genet. - 1998. - Vol. 19(2). - Р. 167-170.Semina E.V. et al. A novel homeobox gene PITX3 is mutated in families with autosomal-dominant cataracts and ASMD // Nat. Genet. - 1998. - Vol. 19(2). - Р. 167-170.Sadagopan K.A. et al. Anirdia-like phenotype caused by 6p25 dosage aberrations // Am. J. Med. Genet. A, 2015. - Vol. 167A(3). - Р. 524-528.Sadagopan K.A. et al. Anirdia-like phenotype caused by 6p25 dosage aberrations // Am. J. Med. Genet. A, 2015. - Vol. 167A(3). - Р. 524-528.Chang T.C. et al. Axenfeld-Rieger syndrome: new perspectives // Br. J. Ophthalmol. - 2012. - Vol. 96(3). - Р. 318-322.Chang T.C. et al. Axenfeld-Rieger syndrome: new perspectives // Br. J. Ophthalmol. - 2012. - Vol. 96(3). - Р. 318-322.Hingorani M., Hanson I., van Heyningen V. Aniridia // Eur. J. Hum. Genet. - 2012. - Vol. 20(10). - Р. 1011-1017.Hingorani M., Hanson I., van Heyningen V. Aniridia // Eur. J. Hum. Genet. - 2012. - Vol. 20(10). - Р. 1011-1017.Qin L. et al. Detection and Quantification of Mosaic Mutations in Disease Genes by Next-Generation Sequencing // J. Mol. Diagn. - 2016.Qin L. et al. Detection and Quantification of Mosaic Mutations in Disease Genes by Next-Generation Sequencing // J. Mol. Diagn. - 2016.Wawrocka A. et al. 11p13 deletions can be more frequent than the PAX6 gene point mutations in Polish patients with aniridia // J. Appl. Genet. - 2013. - Vol. 54(3). - Р. 345-351.Wawrocka A. et al. 11p13 deletions can be more frequent than the PAX6 gene point mutations in Polish patients with aniridia // J. Appl. Genet. - 2013. - Vol. 54(3). - Р. 345-351.Park S.H. et al. Molecular analysis of the PAX6 gene for congenital aniridia in the Korean population: identification of four novel mutations // Mol. Vis. - 2012. - 18. - Р. 488-494.Park S.H. et al. Molecular analysis of the PAX6 gene for congenital aniridia in the Korean population: identification of four novel mutations // Mol. Vis. - 2012. - 18. - Р. 488-494.Ramirez-Miranda A., Zenteno J.C. PAX6 gene intragenic deletions in Mexican patients with congenital aniridia // Mol. Vis. - 2006. - 12. - Р. 318-323.Ramirez-Miranda A., Zenteno J.C. PAX6 gene intragenic deletions in Mexican patients with congenital aniridia // Mol. Vis. - 2006. - 12. - Р. 318-323.Desmet F.O. et al. Human Splicing Finder: an online bioinformatics tool to predict splicing signals // Nucleic Acids Res. - 2009. - Vol. 37(9). - Р. e67.Desmet F.O. et al. Human Splicing Finder: an online bioinformatics tool to predict splicing signals // Nucleic Acids Res. - 2009. - Vol. 37(9). - Р. e67.Richards S. et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology // Genet. Med. - 2015. - Vol. 17(5). - Р. 405-424.Richards S. et al. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology // Genet. Med. - 2015. - Vol. 17(5). - Р. 405-424.Redeker E.J. et al. Multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) enhances the molecular diagnosis of aniridia and related disorders // Mol. Vis. - 2008. - 14. - Р. 836-840.Redeker E.J. et al. Multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA) enhances the molecular diagnosis of aniridia and related disorders // Mol. Vis. - 2008. - 14. - Р. 836-840.Willems T. et al. The landscape of human STR variation // Genome Res. - 2014. - Vol. 24(11). - Р. 1894-1904.Willems T. et al. The landscape of human STR variation // Genome Res. - 2014. - Vol. 24(11). - Р. 1894-1904.Glaser T. et al. PAX6 gene dosage effect in a family with congenital cataracts, aniridia, anophthalmia and central nervous system defects // Nat. Genet. - 1994. - Vol. 7(4). - Р. 463-471.Glaser T. et al. PAX6 gene dosage effect in a family with congenital cataracts, aniridia, anophthalmia and central nervous system defects // Nat. Genet. - 1994. - Vol. 7(4). - Р. 463-471.Martha A. et al. Three novel aniridia mutations in the human PAX6 gene // Hum. Mutat. - 1995. - Vol. 6(1). - Р. 44-49.Martha A. et al. Three novel aniridia mutations in the human PAX6 gene // Hum. Mutat. - 1995. - Vol. 6(1). - Р. 44-49.Davis A., Cowell J.K. Mutations in the PAX6 gene in patients with hereditary aniridia // Hum. Mol. Genet. - 1993. - Vol. 2(12). - Р. 2093-2097.Davis A., Cowell J.K. Mutations in the PAX6 gene in patients with hereditary aniridia // Hum. Mol. Genet. - 1993. - Vol. 2(12). - Р. 2093-2097.Vincent M.C. et al. Screening for PAX6 gene mutations is consistent with haploinsufficiency as the main mechanism leading to various ocular defects // Eur. J. Hum. Genet. - 2003. - Vol. 11(2). - Р. 163-169.Vincent M.C. et al. Screening for PAX6 gene mutations is consistent with haploinsufficiency as the main mechanism leading to various ocular defects // Eur. J. Hum. Genet. - 2003. - Vol. 11(2). - Р. 163-169.Axton R.A. et al. Combined SSCP/heteroduplex analysis in the screening for PAX6 mutations // Mol. Cell Probes. - 1997. - Vol. 11(4). - Р. 287-292.Axton R.A. et al. Combined SSCP/heteroduplex analysis in the screening for PAX6 mutations // Mol. Cell Probes. - 1997. - Vol. 11(4). - Р. 287-292.Skeens H.M., Brooks B.P., Holland E.J. Congenital aniridia variant: minimally abnormal irides with severe limbal stem cell deficiency // Ophthalmology. - 2011. - Vol. 118(7). - Р. 1260-1264.Skeens H.M., Brooks B.P., Holland E.J. Congenital aniridia variant: minimally abnormal irides with severe limbal stem cell deficiency // Ophthalmology. - 2011. - Vol. 118(7). - Р. 1260-1264.Dubey S.K. et al. Mutational analysis and genotype-phenotype correlations in southern Indian patients with sporadic and familial aniridia // Mol. Vis. - 2015. - 21. - Р. 88-97.Dubey S.K. et al. Mutational analysis and genotype-phenotype correlations in southern Indian patients with sporadic and familial aniridia // Mol. Vis. - 2015. - 21. - Р. 88-97.Prosser J., van Heyningen V. PAX6 mutations reviewed // Hum. Mutat. - 1998. - Vol. 11(2). - Р. 93-108.Prosser J., van Heyningen V. PAX6 mutations reviewed // Hum. Mutat. - 1998. - Vol. 11(2). - Р. 93-108.Lek M. et al. Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans // bioRxiv. - 2015. - 030338+.Lek M. et al. Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans // bioRxiv. - 2015. - 030338+.Ansari M. et al. Genetic Analysis of ‘PAX6-Negative’ Individuals with Aniridia or Gillespie Syndrome // PLoS One. - 2016. - Vol. 11(4). - Р. e0153757.Ansari M. et al. Genetic Analysis of ‘PAX6-Negative’ Individuals with Aniridia or Gillespie Syndrome // PLoS One. - 2016. - Vol. 11(4). - Р. e0153757.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.