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  • 69卷，第7期
  • β6整合素病:一种新的致死常染色体隐性ITGB6疾病，导致αVβ6整合素受体构象转变受损

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附言
信
β6整合症:一种新的致死常染色体隐性ITGB6疾病，导致α构象转变受损Vβ6整合素受体
  1. 帕特里克·威尔1，
  2. Rhea van den Bruck2，
  3. 托马斯Ziegenhals3.，
  4. Stefan Juranek3.，
  5. 丹尼尔Goedde4，
  6. 瓦莱丽•奥尔特5，
  7. Stefan Wirth2，
  8. 安德烈亚斯·C·詹克1，6，
  9. Jan Postberg1
  1. 1临床分子遗传学和表观遗传学，生物医学教育和研究中心(ZBAF)，赫利奥斯大学伍珀塔尔医院，威滕/ Herdecke大学，伍珀塔尔、德国
  2. 2儿科，乌珀塔尔赫利奥斯大学医院，伍珀塔尔、德国
  3. 3.生物中心theodor - boveri研究所生物化学主任，Würzburg大学，维尔茨堡、德国
  4. 4病理科，乌珀塔尔赫利奥斯大学医院，伍珀塔尔、德国
  5. 5外科二科，乌珀塔尔赫利奥斯大学医院，伍珀塔尔、德国
  6. 6新生儿科和普通儿科“，，卡塞尔儿童医院，卡塞尔、德国
  1. 对应到Andreas C Jenke教授和Jan Postberg教授，威滕/赫尔德克大学，Alfred-Herrhausen街50号，58455威滕，德国;andreas.jenke在{}uni-wh.de，jan.postberg在{}uni-wh.de

http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2019-319015

数据来自Altmetric.com

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    我们饶有兴趣地阅读了施莱尔最近的著作等1展示了损伤的α4β7整合素依赖肠道巨噬细胞的肠归巢对伤口愈合的影响，这与我们在先天性婴儿顽固性腹泻病例中所做的观察很吻合(α 4β7整合素受体受损)Vβ6)。具体来说，一个男性异卵双胞胎在胎龄36周时出现了营养不良(1715克)，并在接下来的2个月内出现了难治性腹泻，与他的双胞胎兄弟相反。排除了严重的全身感染或寄生虫感染，但随后因长时间腹泻期间消耗中性粒细胞而出现血清IgG低和严重的中性粒细胞减少。最终，他发展为胆汁淤积性肝病和血小板减少症，并在7个月大时死于无法控制的胃肠道、真皮出血和肝衰竭。广泛的诊断包括肝脏、肌肉、骨髓、小肠活检，排除已知的先天性腹泻原因，白细胞FACS免疫缺陷，CD40L表达，WASP染色等，但没有结果。2家族记忆显示，患者已知世代的一位姐妹和堂兄妹在出生后一年内死于难治性腹泻(图1一个；5人死亡/16名婴儿)。

    (A) Pedigree tree: patient (arrow) and known relatives. Red: verified ITGB6G1312A|rs61737764. (B) Immunohistochemistry/H&E stain on parallel target/control tissue sections using anti-human αVβ6 (6.2A1) or anti-human LTBP1 (Antibodies Online/ABIN1807165).
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
    图1

    (A)谱系树:患者(箭头)和已知亲属。红色:ITGB6G1312A|rs61737764认证。(B)使用抗人α对平行靶/对照组织切片进行免疫组化/H&E染色Vβ6 (6.2A1)或抗人LTBP1(抗体在线/ABIN1807165)。

    通过对双胞胎和父母的全外显子组测序，我们在整合素β -6亚单位编码基因(ITGB6G1312A|rs61737764)中发现了一个单核苷酸多态性(SNP)，导致缬氨酸替换为蛋氨酸(ITGB6V438M)。异二聚体αVβ6受体参与介导细胞-细胞和细胞-细胞外基质相互作用。由于缺乏表型整合性，进一步的常染色体隐性遗传SNPs不太可能成为候选(DSG4C1568T)3.或相对较高的总体频率(TTC3G2771A)。４ ５接下来，我们通过结构模拟、基于细胞的相互作用研究、免疫组化和ITGB6在斑马鱼中的敲低分析了ITGB6V438M的相关性。反-αVβ6单克隆免疫组化显示肠α减少Vβ6,6 7这与LTBP1的富集相关，可能影响TGF-β1从其潜在前体的激活(图1 b)．8在哺乳动物整合素β6和人类整合素β3、β5和β6中，ITGB6V438亲水基序的进化保守强调了其相关性(图2一个)．PDB ID 4UM8|ITGB6(wt)结构对比检验9表明ITGB6V438M可以通过建立额外的分子内氢键来影响非活性弯曲构象向活化开放构象的转变(图2 b1-3)，8 10可能损害正常αV/β6亚基相互作用。为了研究ITGB6V438M对异二聚体的影响，我们在仓鼠细胞中使用了荧光双杂交实验。当ITGB6(wt)-GFP2和ITGAV-RFP共转染时，这两个亚基都共定位(图2 c(上)，但当ITGB6V438M-GFP2与ITGAV-RFP共转染时则没有效果(图2 c,底部)。最后，ITGB6吗啡啉素注射导致斑马鱼胚胎标准化损伤后尾鳍上皮细胞的恢复改变，当吗啡啉素在24小时后0.3、0.6或0.9 mM处使用时，伤口恢复明显延迟，48小时后0.9 mM以上的死亡率增加，支持ITGB6在组织完整性中的作用(图2 d1-5)．我们提出α的不适当构象转变Vβ6整合素受体影响肠道组织完整性和屏障功能，解释腹泻和出血。

    (A) Alignment: vertebrate β6 integrins and eight human β integrins. (B1) αVβ6 headpiece subdomains participate in dimerisation. (B2) Magnified view demonstrating exposed V438 localisation at the β6 hybrid domain surface. (B3) Simulation of V438M substitution caused additional H bonds (green lines) bridging the hybrid domain and the N-terminal β6 domain. (C) F2H assay results. Top quartet: ITGB6(wt)-GFP (bait/green) enrichment at nuclear GFP-binding matrix. Colocalisation of ITGAV-RFP (prey/red) indicated αV/β6 interaction. Bottom quartet: Using ITGB6V438M-GFP no ITGAV-RFP colocalisation was observed, suggesting impaired interaction. (D) Zebrafish tailfin wound healing after ITGB6 knockdown. (D1–3) Standardised injuries principle. (D4) Mortality after morpholino application. (D5) Delayed wound area recovery within 24 hours suggests impaired wound healing on ITGB6 knockdown.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
    图2

    (A)对齐:脊椎动物β6整合素和8个人β整合素。(B1)αVβ6头部亚域参与二聚。(B2)放大视图显示V438暴露在β6混合结构域表面。(B3)模拟V438M取代引起额外的H键(绿线)连接杂化结构域和n端β6结构域。(C) F2H测定结果。前四名:ITGB6(wt)-GFP(诱饵/绿色)在核gfp结合基质中的富集。ITGAV-RFP的共定位(prey/red)表明αV/β6交互。底部四组:使用ITGB6V438M-GFP未观察到ITGAV-RFP共定位，表明相互作用受损。(D) ITGB6击倒后斑马鱼尾鳍伤口愈合。(D1-3)标准化伤害原则。(D4)应用吗啡啉诺后死亡率。(D5) 24小时内创面恢复延迟提示ITGB6下调后创面愈合受损。

    致谢

    我们感谢孩子们和他们的父母参与这次研究。我们还要感谢Paul Weinreb, Biogen, Cambridge, MA, USA，捐赠抗α v β6单克隆抗体(克隆6.2A1)， Philipp Schreiner, Silvia Vogel, Frauke Schuster和Hubert Zirngibl的支持和科学投入。

    我们感谢Vereinigung Rheinisch-Westfälischer Kinder- und Jugendärzte und Kinderchirurgen eV (RWKJK)授予这项研究。

    参考文献

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    脚注

    • AJ和JP是最后的作者。

    • ACJ和JP贡献相同。

    • 贡献者ACJ、SW和RvdB收集患者资料。ACJ和JP进行研究设计并协调实验。PW进行外显子组测序和芯片分析。PW和VO进行细胞培养研究。DG进行免疫组化。TZ和SJ对斑马鱼进行了研究。ACJ和JP撰写了手稿。

    • 资金这项工作得到了德国柏林HELIOS研究中心(HRC id 009694和060721)的支持。

    • 免责声明资助者在研究设计、数据收集和分析、发表决定或手稿准备中没有任何作用。

    • 相互竞争的利益没有宣布。

    • 出处和同行评审不是委托;内部同行评审。

    • 患者发表同意书不是必需的。