A Novel Somatic Frameshift Mutation in PIK3CA Causes CLOVES Syndrome by Provoking PI3K/AKT/mTOR Pathway
Creators
- 1. Peking University
- 2. Peking University First Hospital
- 3. Beijing Children's Hospital
Description
Abstract Background CLOVES syndrome(OMIM#612918) is a rare overgrowth disorder resulted from mosaic gain-of-function mutations in the PIK3CA gene. All the reported CLOVES-associated PIK3CA mutations are missense mutations affecting certain residues. To investigate underlying mutation and its pathogenicity in a patient with CLOVES syndrome and to evaluate the inhibitory effect of ARQ092, one of the PI3K/AKT/mTOR pathway inhibitors. Results We performed whole-exome sequencing (WES) and Sanger sequencing to detect underlying somatic mutations in the skin lesion of the patient. Quantitative real-time PCR (qRT-PCR) was employed to evaluate the mRNA abundance of PIK3CA in the patient's skin lesion. AKT phosphorylation level assessed by Western blot was performed to evaluate the PIK3CA mutations and inhibitory effects of ARQ092. A novel somatic frameshift mutation c.3206_3207insG (p.X1069Trpfs*4) in PIK3CA was identified in the genomic DNA extracted from the vascular malformation sample of the patient. This mutation affects the canonical stop codon of PIK3CA (NM_006218.4 ) and is predicted to produce a prolonged protein with four additional residues. qRT-PCR demonstrated that the mRNA expression levels of the patient's affected skin tissue were comparable compared to the normal control. In vitro studies revealed that p.X1069Trpfs*4 mutant exhibited increased AKT phosphorylation significantly compared to that of the wildtype, which could be inhibited by ARQ092. Conclusions We have identified the first frameshift mutation in PIK3CA , which overactivated PI3K/AKT/mTOR pathway to cause CLOVES syndrome. We also provided evidence of ARQ092 to be a potential therapeutic option for PROS in vitro .
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
متلازمة القرنفل الخلفية المجردة (OMIM#612918) هي اضطراب نادر في فرط النمو ناتج عن طفرات اكتساب وظائف الفسيفساء في جين PIK3CA. جميع طفرات PIK3CA المرتبطة بـ CLOVES هي طفرات خاطئة تؤثر على بعض المخلفات. للتحقيق في الطفرة الكامنة وإصابتها بالأمراض في مريض مصاب بمتلازمة القرنفل وتقييم التأثير المثبط لـ ARQ092، أحد مثبطات مسار PI3K/AKT/mTOR. النتائج أجرينا تسلسل كامل (WES) وتسلسل سانجر للكشف عن الطفرات الجسدية الكامنة في الآفة الجلدية للمريض. تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (qRT - PCR) لتقييم وفرة الحمض النووي الريبوزي المرسال لـ PIK3CA في الآفة الجلدية للمريض. تم إجراء مستوى الفسفرة ACT الذي تم تقييمه بواسطة اللطخة الغربية لتقييم طفرات PIK3CA والتأثيرات المثبطة لـ ARQ092. تم تحديد طفرة جديدة لإزاحة الإطار الجسدي c.3206_3207insG (p.X1069Trpfs *4) في PIK3CA في الحمض النووي الجيني المستخرج من عينة تشوه الأوعية الدموية للمريض. تؤثر هذه الطفرة على كودون الإيقاف الكنسي لـ PIK3CA (NM_006218.4 ) ومن المتوقع أن تنتج بروتينًا مطولًا مع أربع بقايا إضافية. أظهر qRT - PCR أن مستويات تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال لأنسجة الجلد المصابة للمريض كانت قابلة للمقارنة مع التحكم الطبيعي. كشفت الدراسات المختبرية أن p.X1069Trpfs*4 الطافرة أظهرت زيادة كبيرة في فسفرة AKT مقارنة مع النوع البري، والذي يمكن تثبيطه بواسطة ARQ092. الاستنتاجات لقد حددنا أول طفرة انزياح الإطار في PIK3CA، والتي أفرطت في تنشيط مسار PI3K/AKT/mTOR للتسبب في متلازمة القرنفل. قدمنا أيضًا دليلًا على ARQ092 ليكون خيارًا علاجيًا محتملاً للمحترفين في المختبر .Translated Description (French)
Résumé Le syndrome du CLOU DE GIROFLE de fond (OMIM# 612918) est un trouble rare de la prolifération résultant de mutations mosaïques du gain de fonction dans le gène PIK3CA. Toutes les mutations PIK3CA associées à CLOVES rapportées sont des mutations faux-sens affectant certains résidus. Étudier la mutation sous-jacente et sa pathogénicité chez un patient atteint du syndrome du CLOU DE GIROFLE et évaluer l'effet inhibiteur d'ARQ092, l'un des inhibiteurs de la voie PI3K/AKT/mTOR. Résultats Nous avons effectué un séquençage de l'exome entier (WES) et un séquençage de Sanger pour détecter les mutations somatiques sous-jacentes dans la lésion cutanée du patient. La PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR) a été utilisée pour évaluer l'abondance d'ARNm de PIK3CA dans la lésion cutanée du patient. Le niveau de phosphorylation AKT évalué par Western blot a été réalisé pour évaluer les mutations PIK3CA et les effets inhibiteurs de ARQ092. Une nouvelle mutation somatique de décalage de cadre c.3206_3207insG (p.X1069Trpfs *4) dans PIK3CA a été identifiée dans l'ADN génomique extrait de l'échantillon de malformation vasculaire du patient. Cette mutation affecte le codon stop canonique de PIK3CA (NM_006218.4 ) et devrait produire une protéine prolongée avec quatre résidus supplémentaires. qRT-PCR a démontré que les niveaux d'expression de l'ARNm du tissu cutané affecté du patient étaient comparables à ceux du témoin normal. Des études in vitro ont révélé que le mutant p.X1069Trpfs *4 présentait une augmentation significative de la phosphorylation d'AKT par rapport à celle du type sauvage, qui pourrait être inhibée par ARQ092. Conclusions Nous avons identifié la première mutation de décalage de cadre dans PIK3CA , qui a suractivé la voie PI3K/AKT/mTOR pour provoquer le syndrome du CLOU DE GIROFLE. Nous avons également fourni des preuves que l'ARQ092 était une option thérapeutique potentielle pour LES PROS in vitro .Translated Description (Spanish)
Resumen El síndrome del CLAVO de olor de fondo (OMIM# 612918) es un trastorno raro de sobrecrecimiento resultante de mutaciones mosaico de ganancia de función en el gen PIK3CA. Todas las mutaciones de PIK3CA asociadas a CLOVES informadas son mutaciones sin sentido que afectan a ciertos residuos. Investigar la mutación subyacente y su patogenicidad en un paciente con síndrome de CLOVES y evaluar el efecto inhibidor de ARQ092, uno de los inhibidores de la vía PI3K/AKT/mTOR. Resultados Realizamos secuenciación de todo el exoma (WES) y secuenciación de Sanger para detectar mutaciones somáticas subyacentes en la lesión cutánea del paciente. Se empleó PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) para evaluar la abundancia de ARNm de PIK3CA en la lesión cutánea del paciente. El nivel de fosforilación de AKT evaluado mediante transferencia Western se realizó para evaluar las mutaciones PIK3CA y los efectos inhibidores de ARQ092. Se identificó una nueva mutación somática de desplazamiento de marco c.3206_3207insG (p.X1069Trpfs *4) en PIK3CA en el ADN genómico extraído de la muestra de malformación vascular del paciente. Esta mutación afecta el codón de terminación canónico de PIK3CA (NM_006218.4 ) y se predice que producirá una proteína prolongada con cuatro residuos adicionales. qRT-PCR demostró que los niveles de expresión de ARNm del tejido cutáneo afectado del paciente eran comparables en comparación con el control normal. Los estudios in vitro revelaron que el mutante p.X1069Trpfs *4 mostró una mayor fosforilación de AKT significativamente en comparación con la del tipo salvaje, que podría ser inhibida por ARQ092. Conclusiones Hemos identificado la primera mutación de desplazamiento de marco en PIK3CA , que sobreactivó la vía PI3K/AKT/mTOR para causar el síndrome de CLOVES. También proporcionamos evidencia de que ARQ092 es una posible opción terapéutica para LOS PROS in vitro .Files
latest.pdf.pdf
Files
(725.5 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:5726e5212ed786a82fc87e88cbe39477
|
725.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- طفرة إطارات جسدية جديدة في PIK3CA تسبب متلازمة القرنفل عن طريق إثارة مسار PI3K/AKT/MTOR
- Translated title (French)
- Une nouvelle mutation somatique de décalage de trame dans PIK3CA provoque le syndrome du CLOU DE GIROFLE en provoquant la voie PI3K/AKT/mTOR
- Translated title (Spanish)
- Una nueva mutación somática de cambio de marco en PIK3CA causa el síndrome de CLOVES al provocar la vía PI3K/AKT/mTOR
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4231395140
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-201234/v1
References
- https://openalex.org/W1876597264
- https://openalex.org/W1964061368
- https://openalex.org/W1981711832
- https://openalex.org/W1997842466
- https://openalex.org/W2009886463
- https://openalex.org/W2090853594
- https://openalex.org/W2164890061
- https://openalex.org/W2187552273
- https://openalex.org/W2290057196
- https://openalex.org/W2330584558
- https://openalex.org/W2610740894
- https://openalex.org/W2739301023
- https://openalex.org/W2886131286
- https://openalex.org/W2915921499