Genetic and clinical characterization of patients with CYP1B1 gene biallelic variants

Abstract

Introdução: O glaucoma congénito primário (GCP) é uma doença ocular com um enorme impacto na visão. Geralmente é diagnosticado logo após o nascimento e necessita da realização de múltiplas intervenções cirúrgicas. Habitualmente cursa com padrão de hereditariedade autossómico recessivo e, o gene CYP1B1 foi o primeiro e mais frequentemente associado a esta situação. Embora menos frequente, variantes bialélicas neste gene podem estar associadas a outras formas de glaucoma, nomeadamente, glaucoma juvenil de ângulo aberto e glaucoma associado a outras anomalias oculares não adquiridas (glaucoma secundário). O objetivo deste estudo era caracterizar o fenótipo e genótipo de treze doentes portugueses, diagnosticados com glaucoma associado a variantes bialélicas no gene CYP1B1.Métodos: Este estudo baseou-se na consulta de dados clínicos e genéticos de treze doentes com variantes bialélicas no gene CYP1B1 do serviço de Genética Médica do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, Portugal. O genótipo do CYP1B1 foi obtido através de sequenciação pelo método de Sanger ou sequenciação exómica total, a partir de DNA genómico.Resultados: Todos os doentes apresentaram compromisso bilateral e a maioria foi diagnosticada ao nascimento ou logo após o nascimento. Com a exceção de um, todos os doentes foram submetidos a pelo menos uma cirurgia para correção de glaucoma. Dez variantes do gene CYP1B1 foram identificadas, nomeadamente, cinco frameshift, quatro missense e uma in-frame. Três destas variantes não tinham sido antes descritas. Discussão: Devido à natureza observacional e retrospetiva deste estudo, valores de alguns parâmetros clínicos estão em falta, e para alguns critérios, diferentes métodos de avaliação foram utilizados, impedindo a comparação direta dos valores entre doentes. A variante mais frequente encontrada neste grupo foi a p.Ala179ArgfsTer18, que foi também a mais comum nos outros estudos que envolveram doentes portugueses. Apesar de não terem sido realizados estudos funcionais, as três novas mutações foram previstas como patogénicas por diferentes softwares. Conclusão: Dez variantes diferentes do gene CYP1B1 foram identificadas. As variantes frameshift p.Ala179ArgfsTer18 e p.Thr404SerfsTer30 foram as duas mais frequentes. Apesar do pequeno número de doentes incluídos neste estudo, três novas mutações patogénicas foram identificadas, expandindo o leque de mutações associadas a GCP.

Introduction: Primary congenital glaucoma (PCG) is an ocular disease, with tremendous impact in vision. It is usually diagnosed early after birth and requires multiple surgical interventions. It is commonly inherited in an autosomal recessive manner and CYP1B1 gene was the first and more frequently associated to PCG. Although less frequent, biallelic variants in this gene may be associated with other types of glaucoma, namely, juvenile open-angle glaucoma and glaucoma associated with non-acquired ocular anomalies (secondary glaucoma). The goal of this study was to characterize the phenotype and genotype of thirteen Portuguese patients diagnosed with glaucoma and biallelic variants in CYP1B1 gene. Methods: This study was based on the consultation of clinical and genetic data from thirteen patients with biallelic variants in CYP1B1 gene from the Medical Genetics Unit of the Coimbra Hospital University Center, Portugal. The genotype of CYP1B1 was obtained through Sanger sequencing or whole-exome sequencing, from genomic DNA. Results: All patients presented bilateral compromise, and most were diagnosed at birth or early after birth. Except for one, all patients were submitted to at least one glaucoma correction surgery. Ten different CYP1B1 gene variants were identified, namely five frameshift, four missense and one in-frame mutation. Three of these mutations had not been previously described. Discussion: Given the observational and retrospective nature of this study, some clinical parameter values are missing, and for some criteria, different evaluation methods were used, precluding the direct comparison between patient values. The most frequent variant found in this group was p.Ala179ArgfsTer18 which was also the most common for the other studies involving Portuguese patients. Although functional study is lacking, the three novel variants identified in this study were predicted to be pathogenic or likely pathogenic, by different softwares. Conclusion: Ten different CYP1B1 gene variants were identified. The frameshift variants p.Ala179ArgfsTer18 and p.Thr404SerfsTer30 were the two most frequent. Despite the small number of patients included in this study, three novel pathogenic mutations were identified, expanding the spectrum of mutations associated to PCG.