Странный случай редкого энцефалита у младенцев, который обычно не встречается у детей, побудил исследователей обнаружить никогда ранее не обнаруженные генетические мутации и более точный метод исследования гена IRAK4, ответственного за врожденный иммунитет.
Ген IRAK4 инструктирует производство белка, который играет ключевую роль в раннем распознавании и ответе на вторжение патогенов. Унаследованные мутации в этом гене могут вызвать расстройство иммунной системы, в результате которого организм становится уязвимым к рецидивирующим инфекциям гнойно-образующих бактерий. Случаи дефицита IRAK4 довольно редки, и на данный момент в Японии было выявлено только около 10 семейных случаев.
Исследовательская группа под руководством Университета Хиросимы обнаружила две новые мутации IRAK4, c.29_30delAT (п.Y10Cfs * 9) и c.35G>C (p.R12P) у 10-месячного мальчика с энцефалитом против рецептора N-метил-d-аспартата (анти-NMDAR) и реактивацией вируса герпеса 6 (HHV6) человека. П.Y10Cfs * 9 и p.Варианты R12P были унаследованы от отца и матери соответственно. Исследовательская группа обнаружила мутации с помощью секвенирования всего экзома (WES), метода, используемого для исчерпывающего исследования ДНК на предмет генетических нарушений.
Энцефалит против NMDAR, воспаление головного мозга, возникает, когда иммунная система атакует жизненно важный рецептор мозга, вызывая психиатрические симптомы, непроизвольные движения, судороги, вегетативную дисфункцию и центральную гиповентиляцию. Обычно это происходит у взрослых женщин, страдающих опухолью яичников. На сегодняшний день зарегистрировано лишь несколько случаев энцефалита, вызванного анти-NMDAR, у младенцев.
Исследователи подозревают, что реактивация HHV6 могла вызвать повреждение головного мозга, которое вызвало выработку антител против NMDAR.
"Хорошо известно, что энцефалит против NMDAR вызывается инфекцией HSV1 (вирус простого герпеса). Постинфекционный аутоиммунный процесс, который следует за повреждением мозга, вызванным вирусом простого герпеса, считается причиной энцефалита против NMDAR," исследователи заявили в своем исследовании, опубликованном в Журнале клинической иммунологии.
"Сосуществование энцефалита против NMDAR и реактивации HHV6 у этого пациента может выявить неизвестное проявление, связанное с дефицитом IRAK4," Они сказали.
Более точный метод анализа мутаций IRAK4
Хотя исследователям еще предстоит найти прямые доказательства связи между дефицитом IRAK4 и развитием энцефалита против NMDAR или реактивацией HHV6, им удалось установить, что мутации p.Y10Cfs * 9 и p.R12P вредны.
Исследователи разработали новый репортерный анализ NF-κB, который может точно оценить, вредна ли мутация IRAK4. Репортерный анализ позволяет им исследовать активацию фактора транскрипции NF-κB, который регулирует воспалительные реакции организма.
"Используя эту систему, мы подтвердили, что обе новые мутации вредны. Текущий случай показал возможность того, что генетика может способствовать характеристике младенцев с энцефалитом против NMDAR," Автор исследования Сатоши Окада, профессор Высшей школы биомедицинских и медицинских наук HU, сказал:.
Они решили потенциальные проблемы неправильной оценки в ранее разработанном анализе репортера NF-κB, используя технологию редактирования генов CRISPR для удаления IRAK4, естественно экспрессируемого в клетке HEK293 – обычно используется при изучении функции генов, поскольку его намного легче трансфицировать, чем другие линии клеток.
"Клетки HEK293 имеют эндогенную экспрессию IRAK4. Их эндогенный IRAK4 препятствует точной оценке активности введенного WT или мутантного IRAK4," Окада объяснил.
На сегодняшний день известно 24 мутации, выявленные у пациентов с дефицитом IRAK4.
Исследовательская группа надеется вскоре представить свою новую систему анализа репортера NF-κB, чтобы помочь оценить мутации гена IRAK4 и достичь ранней диагностики.