Untersuchungen zur klinischen Variabilität der genetisch bedingten Krankheit Nijmegen Breakage Syndrom

Abstract

Mehr als 90% der Patienten mit Nijmegen Breakage Syndrom, einem erblichen Krebssyndrom, sind für eine hypomorphe Mutation im NBS-Gen homozygot, die zu einem carboxyterminalen Proteinfragment, p70-Nibrin, führt. Auch NBS- Heterozygote haben hierbei ein erhöhtes Krebsrisko, was auf eine Haploinsuffizienz hindeutet, und nahe legt, dass die Proteinmenge von großer Krankheitsrelevanz sein könnte. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine große Anzahl lymphoblastoider Zelllinien von klinisch gut charakterisierten NBS-Patienten hinsichtlich ihres p70-Nibrin Expressionsniveaus untersucht und dieses mit den klinischen Daten der Patienten verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass mehrheitlich Patienten deren Zelllinien niedrige p70-Nibrin Mengen aufweisen Krebs entwickelten und auch daran verstarben. Somit wird erstmalig ein Faktor der zu der erheblichen klinischen Variabilität im Nijmegen Breakage Syndrom beiträgt beschrieben. Neben dem bereits beschriebenen p70-Nibrin konnte ebenso erstmals ein p75-Nibrin-fragment in peripheren Lymphozyten nachgewiesen werden. Dieses spezifische Protein entsteht möglicherweise durch alternatives Spleißen des primären NBS- Transkriptes. Diese Erklärung ist mit Sicherheit auch für ein weiteres trunkiertes Nibrinfragment zutreffend, p80-Nibrin. Durch Exonskipping entsteht eine mRNA mit Verlust der Sequenzen von Exon 6 und Exon 7. Das Leserraster ist nach dieser internen Deletion nicht unterbrochen, sodass ein größeres Nibrinfragment mit signifikanter funktionaler Kapazität kodiert wird. Ein mutiertes Proteinfragment mit erhöhter Aktivität könnte den außergewöhnlich milden klinischen Phänotyp der mit 53 Jahren ältesten bekannten NBS-Patientin möglicherweise erklären.

More than 90% of all patients with Nijmegen Breakage Syndrome, an inherited cancer syndrome are homozygote for a hypomorphe mutation in the NBS gene which leads to the carboxy-terminal protein fragment p70-nibrin. Since NBS heterozygotes also show an increased cancer risk the amount of protein may be important to determine the disease. Here, we examined the p70-nibrin expression level of a large amount of lymphoblastoide cell lines of clinically well-characterized NBS patients and compared it with the clinical data from the respective patients. We could show that the cell lines of patients who developed cancer had mostly low amounts of p70-nibrin. Therefore, we described for the first time a factor which contributes significantly to the clinical variability of Nijmegen Breakage Syndrome. Besides the p70-nibrin we detected a p75-nibrin fragment in peripheral lymphocytes. This protein is possibly a product of alternative splicing of the primary NBS transcript. This is probably also applicable for p80-nibrin, another truncated protein fragment were exon 6 and 7 are skipped in the mRNA. Since the reading frame is not affected in this internal deletion a larger nibrin fragment with significantly increased capacity is coded which could perhaps explain the mild clinical phenotype of this 53 year old patient.