О влиянии гена TBX6 на развитие врожденных деформаций позвоночника у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Врожденные деформации позвоночника представляют собой группу серьезных врожденных дефектов позвонков, которые могут проявляться в клинической картине как изолированной патологией осевого опорно-двигательного аппарата, так и состояниями, ассоциированными с врожденными дефектами внутренних органов и других систем. В последнее время ген TBX6 был идентифицирован как генетическая причина врожденного сколиоза примерно в 11 % случаев. Данный подтип сколиоза выделяют как TBX6-ассоциированный врожденный сколиоз. Для его фенотипа характерны бабочковидные позвонки и полупозвонки в нижнем грудном и поясничном отделах без выраженных пороков развития спинного мозга.

Цель — изучение и оценка данных зарубежных и отечественных научных публикаций, посвященных исследованию гена-кандидата врожденного сколиоза TBX6.

Материалы и методы. Научные публикации для написания литературного обзора были получены из научных электронных баз данных PubMed, Cochrane Library, Web of Science, SCOPUS, MEDLINE, eLibrary, Cyberleninka. Критерии включения: систематические обзоры, метаанализы, мультицентровые исследования, контролируемые когортные исследования, неконтролируемые когортные исследования пациентов с врожденными деформациями позвоночника. Критерии исключения: клинические случаи, наблюдения, материалы конференций, врожденный сколиоз при генетических синдромах, врожденный сколиоз, ассоциированный с пороками нервной системы.

Результаты. Для достижения поставленной цели было изучено 70 научных публикаций, касающихся оценки и анализа данных по исследованию гена-кандидата врожденного сколиоза TBX6. Было выделено 49, из них отечественных — 2, остальные — зарубежные публикации, в которых приведены сведения о молекулярном анализе генов, вызывающих врожденную деформацию позвоночника у людей и животных.

Заключение. Анализ изученных исследовательских работ по данной теме свидетельствует о наличии значимого влияния мутаций гена TBX6, приводящих к появлению врожденного сколиоза. Успехи в выяснении генетического вклада в развитие врожденной деформации позвоночника и молекулярную этиологию клинических фенотипов открывают возможности для дальнейшего уточнения классификации признаков врожденного сколиоза в соответствии с лежащей в его основе генетической этиологией.

Об авторах

Сергей Егорович Хальчицкий

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: s_khalchitski@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1467-8739
SPIN-код: 2143-7822

канд. биол. наук

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Пушкин, ул. Парковая, д. 64–68

Сергей Валентинович Виссарионов

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: vissarionovs@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4235-5048
SPIN-код: 7125-4930
Scopus Author ID: 6504128319

д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Пушкин, ул. Парковая, д. 64–68

Дмитрий Николаевич Кокушин

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: partgerm@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2510-7213
SPIN-код: 9071-4853

канд. мед. наук

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Пушкин, ул. Парковая, д. 64–68

Владислав Павлович Мульдияров

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Автор, ответственный за переписку.
Email: muldiyarov@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-3988-7193
SPIN-код: 5352-4041

аспирант

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Пушкин, ул. Парковая, д. 64–68

Никита Олегович Хусаинов

Национальный медицинский исследовательский центр детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера

Email: nikita_husainov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3036-3796
SPIN-код: 8953-5229

канд. мед. наук

Россия, 196603, Санкт-Петербург, Пушкин, ул. Парковая, д. 64–68

Список литературы

  1. Wang X., Yu Y., Yang N., Xia L. Incidence of intraspinal abnormalities in congenital scoliosis: a systematic review and meta-analysis // J. Orthop. Surg. Res. 2020. Vol. 15. No. 1. P. 485. doi: 10.1186/s13018-020-02015-8
  2. Tikoo A., Kothari M.K., Shah K., Nene A. Current concepts − congenital scoliosis // Open Orthop. J. 2017. Vol. 11. P. 337−345. doi: 10.2174/1874325001711010337
  3. Hensinger R.N. Congenital scoliosis: etiology and associations // Spine (Phila. Pa. 1976). 2009. Vol. 34. No. 17. P. 1745−1750. doi: 10.1097/BRS.0b013e3181abf69e
  4. Turnpenny P.D., Alman B., Cornier A.S., et al. Abnormal vertebral segmentation and the notch signaling pathway in man // Developmental Dynamics. 2007. Vol. 236. No. 6. P. 1456–1474. DOI: 10.1002/ dvdy.21182
  5. Cunin V. Early-onset scoliosis: current treatment // Orthop. Traum. Surg. Res. 2015. Vol. 101. Suppl. P. S109−118. doi: 10.1016/j.otsr.2014.06.032
  6. Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Белянчиков С.М. Хирургическое лечение детей с врожденной деформацией верхнегрудного отдела позвоночника // Хирургия позвоночника. 2011. № 2. С. 35−40. doi: 10.14531/ss2011.2.35-40
  7. Виссарионов С.В., Картавенко К.А., Кокушин Д.Н. Естественное течение врожденной деформации позвоночника у детей с изолированным нарушением формирования позвонка в поясничном отделе // Хирургия позвоночника. 2018. Т. 15. № 1. С. 6−17. doi: 10.14531/ss2018.1.6-17
  8. Pahys J.M., Guille J.T. What’s new in congenital scoliosis? // J. Pediatr. Orthop. 2018. Vol. 38. No. 3. P. e172−e179. doi: 10.1097/bpo.0000000000000922
  9. Giampietro P.F., Raggio C.L., Blank R.D., et al. Clinical, genetic and environmental factors associated with congenital vertebral malformations // Mol. Syndromol. 2013. Vol. 4. No. 1−2. P. 94−105. doi: 10.1159/000345329
  10. Takeda K., Kou I., Mizumoto S., et al. Screening of known disease genes in congenital scoliosis // Mol. Genet. Genomic. Med. 2018. Vol. 6. No. 6. P. 966−974. doi: 10.1002/mgg3.466
  11. Giampietro P.F., Raggio C.L., Reynolds C.E., et al. An analysis of PAX1 in the development of vertebral malformations // Clin. Genet. 2005. Vol. 68. No. 5. P. 448−453. doi: 10.1111/j.1399-0004.2005.00520.x
  12. Bayrakli F., Guclu B., Yakicier C., et al. Mutation in MEOX1 gene causes a recessive Klippel-Feil syndrome subtype // BMC Genet. 2013. Vol. 14. P. 95. doi: 10.1186/1471-2156-14-95
  13. Dias A.S., de Almeida I., Belmonte J.M., et al. Somites without a clock // Science. 2014. Vol. 343. No. 6172. P. 791−795. doi: 10.1126/science.1247575
  14. Thomsen B., Horn P., Panitz F., et al. A missense mutation in the bovine SLC35A3 gene, encoding a UDP-N-acetylglucosamine transporter, causes complex vertebral malformation // Genome Res. 2006. Vol. 16. No. 1. P. 97−105. doi: 10.1101/gr.3690506
  15. Turnpenny P.D., Sloman M., Dunwoodie S. Spondylocostal dysostosis, autosomal recessive // GeneReviews®. Seattle: University of Washington, 2009.
  16. Казарян И.В., Виссарионов С.В. Прогнозирование течения врожденных деформаций позвоночника у детей // Хирургия позвоночника. 2014. № 3. С. 38–44. doi: 10.14531/ss2014.3.38-44
  17. Bagnat M., Gray R.S. Development of a straight vertebrate body axis // Development. 2020. Vol. 147. No. 21. P. dev175794. doi: 10.1242/dev.175794
  18. Wopat S., Bagwell J., Sumigray K.D., et al. Spine patterning is guided by segmentation of the notochord sheath // Cell. Rep. 2018. Vol. 22. No. 8. P. 2026−2038. doi: 10.1016/j.celrep.2018.01.084
  19. Dequéant M.L., Pourquié O. Segmental patterning of the vertebrate embryonic axis // Nat. Rev. Genet. 2008. Vol. 9. No. 5. P. 370−382. doi: 10.1038/nrg2320
  20. Gamer L.W., Wolfman N.M., Celeste A.J. A novel BMP expressed in developing mouse limb, spinal cord, and tail bud is a potent mesoderm inducer in Xenopus embryos // Dev. Biol. 1999. Vol. 208. No. 1. P. 222–232. doi: 10.1006/dbio.1998.9191
  21. Beck C. Development of the vertebrate tailbud // Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology. 2015. Vol. 4. No. 1. P. 33−44. doi: 10.1002/wdev.163
  22. Christ B., Wilting J. From somites to vertebral column // Ann. Anat. 1992. Vol. 174. P. 23–32. doi: 10.1016/s0940-9602(11)80337-7
  23. Baker R.E., Schnell S., Maini P.K. A clock and wavefront mechanism for somite formation // Dev. Biol. 2006. Vol. 293. No. 1. P. 116−126. doi: 10.1016/j.ydbio.2006.01.018
  24. Aulehla A., Herrmann B.G. Segmentation in vertebrates: clock and gradient finally joined // Genes. Dev. 2004. Vol. 18. No. 17. P. 2060−2067. doi: 10.1101/gad.1217404
  25. Dubrulle J., McGrew M.J., Pourquie O. FGF signaling controls somite boundary position and regulates segmentation clock control of spatiotemporal Hox gene activation // Cell. 2001. Vol. 106. P. 219–232. doi: 10.1016/s0092-8674(01)00437-8
  26. Takahashi Y., Koizumi K., Takagi A., et al. Mesp2 initiates somite segmentation through the Notch signalling pathway // Nat. Genet. 2000. Vol. 25. No. 4. P. 390−396. doi: 10.1038/78062
  27. Oginuma M., Niwa Y., Chapman D.L., Saga Y. Mesp2 and Tbx6 cooperatively create periodic patterns coupled with the clock machinery during mouse somitogenesis // Development. 2008. Vol. 135. No. 15. P. 2555−2562. doi: 10.1242/dev.019877
  28. Zhao W., Ajima R., Ninomiya Y., Saga Y. Segmental border is defined by Ripply2-mediated Tbx6 repression independent of Mesp2 // Dev. Biol. 2015. Vol. 400. No. 1. P. 105−117. doi: 10.1016/j.ydbio.2015.01.020
  29. Chapman D.L., Agulnik I., Hancock S., et al. Tbx6, a mouse T-Box gene implicated in paraxial mesoderm formation at gastrulation // Dev. Biol. 1996. Vol. 180. No. 2. P. 534−542. doi: 10.1006/dbio.1996.0326
  30. Papapetrou C., Putt W., Fox M., et al. The human TBX6 gene: cloning and assignment to chromosome 16p11.2 // Genomics. 1999. Vol. 55. P. 238–241. doi: 10.1006/geno.1998.5646
  31. Chen W., Liu J., Yuan D., et al. Progress and perspective of TBX6 gene in congenital vertebral malformations // Oncotarget. 2016. Vol. 7. No. 35. P. 57430−57441. doi: 10.18632/oncotarget.10619
  32. Yang N., Wu N., Zhang L., et al. TBX6 compound inheritance leads to congenital vertebral malformations in humans and mice // Hum. Mol. Genet. 2019. Vol. 28. No. 4. P. 539−547. doi: 10.1093/hmg/ddy358
  33. Ghebranious N., Blank R.D., Raggio C.L., et al. A missense T (Brachyury) mutation contributes to vertebral malformations // J. Bone Miner. Res. 2008. Vol. 23. No. 10. P. 1576−1583. doi: 10.1359/jbmr.080503
  34. White P.H., Farkas D.R., Chapman D.L. Regulation of Tbx6 expression by Notch signaling // Genesis. 2005. Vol. 42. No. 2. P. 61−70. doi: 10.1002/gene.20124
  35. Lefebvre M., Duffourd Y., Jouan T., et al. Autosomal recessive variations of TBX6, from congenital scoliosis to spondylocostal dysostosis // Clin. Genet. 2017. Vol. 91. No. 6. P. 908−912. doi: 10.1111/cge.12918
  36. Otomo N., Takeda K., Kawai S., et al. Bi-allelic loss of function variants of TBX6 causes a spectrum of malformation of spine and rib including congenital scoliosis and spondylocostal dysostosis // J. Med. Genet. 2019. Vol. 56. No. 9. P. 622−628. doi: 10.1136/jmedgenet-2018-105920
  37. Sparrow D.B., McInerney-Leo A., Gucev Z.S., et al. Autosomal dominant spondylocostal dysostosis is caused by mutation in TBX6 // Hum. Mol. Genet. 2013. Vol. 22. No. 8. P. 1625–1631. doi: 10.1093/hmg/ddt012
  38. Fei Q., Wu Z., Wang H., et al. The association analysis of TBX6 polymorphism with susceptibility to congenital scoliosis in a Chinese Han population // Spine (Phila Pa 1976). 2010. Vol. 35. P. 983–988. doi: 10.1097/brs.0b013e3181bc963c
  39. Takeda K., Kou I., Kawakami N., et al. Compound heterozygosity for null mutations and a common hypomorphic risk haplotype in TBX6 causes congenital scoliosis // Hum. Mutat. 2017. Vol. 38. P. 317−323. doi: 10.1002/humu.23168
  40. Gridley T. The long and short of it: somite formation in mice // Dev. Dyn. 2006. Vol. 235. No. 9. P. 2330−2336. doi: 10.1002/dvdy.20850
  41. Shimojima K., Inoue T., Fujii Y., et al. A familial 593-kb microdeletion of 16p11.2 associated with mental retardation and hemivertebrae // Eur. J. Med. Genet. 2009. Vol. 52. P. 433–435. doi: 10.1016/j.ejmg.2009.09.007
  42. Wu X., Xu L., Li Y., et al. Submicroscopic aberrations of chromosome 16 in prenatal diagnosis // Mol. Cytogenet. 2019. Vol. 12. P. 36. doi: 10.1186/s13039-019-0448-y
  43. Al-Kateb H., Khanna G., Filges I., et al. Scoliosis and vertebral anomalies: additional abnormal phenotypes associated with chromosome 16p11.2 rearrangement // Am. J. Med. Genet. A. 2014. Vol. 164A. P. 1118–1126. doi: 10.1002/ajmg.a.36401
  44. Baschal E.E., Swindle K., Justice C.M., et al. Sequencing of the TBX6 gene in families with familial idiopathic scoliosis // Spine Deformity. 2015. Vol. 3. No. 4. P. 288–296. doi: 10.1016/j.jspd.2015.01.005
  45. Wu N., Ming X., Xiao J., et al. TBX6 null variants and a common hypomorphic allele in congenitalscoliosis // N. Engl. J. Med. 2015. Vol. 372. No. 4. P. 341−350. doi: 10.1056/nejmoa1406829
  46. Liu J., Wu N. TBX6-associated congenital scoliosis (TACS) as a clinically distinguishable subtype of congenital scoliosis: further evidence supporting the compound inheritance and TBX6 gene dosage model // Genet. Med. 2019. Vol. 21. No. 7. P. 1548−1558. doi: 10.1038/s41436-018-0377-x
  47. Chen W., Lin J., Wang L., et al. TBX6 missense variants expand the mutational spectrum in a non-Mendelian inheritance disease // Hum. Mutat. 2020. Vol. 41. No. 1. P. 182−195. doi: 10.1002/humu.23907
  48. Yang Y., Zhao S., Zhang Y., et al. Mutational burden and potential oligogenic model of TBX6-mediated genes in congenital scoliosis // Mol. Genet. Genomic. Med. 2020. Vol. 8. No. 10. P. e1453. doi: 10.1002/mgg3.1453
  49. Feng X., Cheung J.P.Y., Je J.S.H., et al. Genetic variants of TBX6 and TBXT identified in patients with congenital scoliosis in Southern China // J. Orthop. Res. 2021. Vol. 39. No. 5. P. 971−988. doi: 10.1002/jor.24805

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Хальчицкий С.Е., Виссарионов С.В., Кокушин Д.Н., Мульдияров В.П., Хусаинов Н.О., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».