Evaluation der Pathogenität kurzer Repeat-Expansionen im DM2-Genlokus der Myotonen Dystrophie Typ 2

Die Myotone Dystrophie Typ 2 (DM2) gehört, zusammen mit der
Myotonen Dystrophie Typ 1 (DM1), zu den häufigsten erblichen
Muskelerkrankungen des Erwachsenenalters. Sie wird autosomal
dominant vererbt, ihre Inzidenz liegt bei 1:10.000 - 1:20.000. Die
genetische Ursache der Myotonen Dystrophie Typ 2 ist ein abnorm
expandiertes Tetranukleotid-CCTG-Repeat im Intron 1 des
Zinkfinger-9-Gens (ZNF-9) auf Chromosom 3q21.3. Das kleinste,
bisher in der Literatur beschriebene, Krankheitsallel zeigte eine
Expansion von 75 CCTGs. Im Regelfall haben DM2-Patienten ein
expandiertes Allel mit mehr als 5000 CCTG-Repeats. Die CCTG-Repeats
akkumulieren in sog. ribonukleären Foci im Zellkern und im
Zytoplasma. Dadurch kommt es zu Störungen in RNA-Prozessierungs-
und Metabolisierungsvorgängen, wie dem alternativen Spleißen oder
der Proteintranslation. Die vorliegende Arbeit beschreibt zum
ersten Mal eine Phänotyp-Genotyp-Analyse von DM2-Patienten mit
einem Repeat, kürzer als 75 CCTGs, sowie die Evaluation der
Pathogenität dieser kurzen Repeats. Die Evaluation der Pathogenität
geschah mithilfe verschiedener Nachweismethoden in Mus-kelbioptaten
und in der genomischen DNA. Der Repeat-Nachweis im Muskelbioptat
wurde einerseits immunhistochemisch mit monoklonalen Antikörpern
gegen das CUG Bindungspro-tein 1 (CUGBP1) und gegen die
Muscleblind-like Proteine 1-3 (MBNL1-3) geführt, anderer-seits
mittels der Fluoreszenz in situ Hybridisierungstechnik unter
Verwendung einer DNA-Sonde. Zur spezifischeren Detektion, der für
die DM2-Erkankung typischen Repeat-Expansion, wurde eine PCR und
eine Triplet-Repeat-Primed PCR angeschlossen. Des Weite-ren fand
eine Sequenzierung der Blutproben der Patienten statt, zur
möglichst genauen Analy-se der Repeat-Größe. In der vorliegenden
Arbeit konnte der Repeat-Nachweis in den Muskelbioptaten mit den
be-schriebenen Methoden bei allen untersuchten Patienten
erfolgreich geführt werden. In den PCRs waren erhöhte Produkte
nachweisbar. Die angeschlossene TP-PCR zeigte eindeutige
Prämutationsmuster und die Sequenzierung der genomischen DNA ergab
eine reproduzierbare Repeatlänge zwischen 32 und 36 CCTGs. In der
Zusammenschau mit dem erhobenen Phä-notyp sind somit bereits
CCTG-Repeat-Expansionen unter 75 CCTGs pathogen. Zur funktio-nellen
Absicherung der Pathogenität wurde ergänzend eine
Repeat-Untersuchung im Muskel durchgeführt und das für den
Pathogenitätsnachweis etablierte CLCN1 splicing assay. Auch hier
bestätigte sich die funktionale Relevanz dieser
Mini-Repeat-Expansionen. Somit kann aufgrund der Untersuchungen
dieser Arbeit die untere Grenze der als pathogen anzusehenden
Repeat-Expansion bei der Myotonen Dystrophie Typ 2 auf eine
Repeat-Anzahl von 35 CCTGs festgesetzt werden, die sich mit der von
Normalallelen nahezu überlappt. Daraus ergeben sich bedeutende
diagnostische und klinische Konsequenzen für Patienten mit
neuromuskulären Erkrankungen und dem Verdacht auf eine Myotone
Dystrophie Typ 2.