Gen FGFR2
Gen FGFR2 nằm trên nhiễm sắc thể số 10, cung cấp hướng dẫn để tạo ra một protein được gọi là thụ thể 2 yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi. Thụ thể yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi là các protein tham gia vào những quá trình quan trọng như tăng trưởng và phân chia tế bào, biệt hóa, phát triển xương, hình thành mạch máu, chữa lành vết thương và phát triển phôi.
Chức năng chính
Protein FGFR2 kéo dài màng ngoài bao quanh tế bào, do đó một đầu của protein vẫn ở bên trong tế bào và đầu kia kéo từ bề mặt ngoài của tế bào. Vị trí này cho phép protein FGFR2 tương tác với các yếu tố tăng trưởng bên ngoài tế bào và nhận các tín hiệu giúp tế bào phản ứng với môi trường của nó. Khi các yếu tố tăng trưởng gắn vào protein FGFR2, thụ thể sẽ kích hoạt một loạt phản ứng hóa học bên trong tế bào để hướng dẫn tế bào trải qua những thay đổi, chẳng hạn như trưởng thành để đảm nhận các chức năng chuyên biệt.
Protein FGFR2 đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của xương, đặc biệt là trong giai đoạn phát triển trước khi sinh. Ví dụ, protein này báo hiệu một số tế bào chưa trưởng thành trong phôi thai đang phát triển để trở thành tế bào xương rồi hình thành đầu, bàn tay, bàn chân và các mô khác. Protein cũng tham gia vào quá trình tái tạo xương, khi xương mới được tạo ra để thay thế xương cũ bị phá vỡ.
Có một số phiên bản (đồng dạng) hơi khác nhau của protein FGFR2. Mô hình của các đồng dạng này được tìm thấy trong các mô của cơ thể, các mô hình này có thể thay đổi trong suốt quá trình tăng trưởng và phát triển.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Apert
Ít nhất mười đột biến gen FGFR2 được tìm thấy gây ra hội chứng Apert làm đóng sớm xương hộp sọ (craniosynostosis), dẫn đến dị dạng đầu, khuôn mặt dị biệt và bất thường não. Người bệnh có bất thường ở ngón tay và ngón chân, vấn đề thính giác và thị lực cũng như các triệu chứng khác.
Hơn 98% trường hợp mắc hội chứng Apert do một trong hai đột biến gen FGFR2 gây ra. Những đột biến này làm thay đổi các axit amin trong protein FGFR2. Một đột biến thay thế axit amin serine bằng tryptophan tại vị trí protein 252 (Ser252Trp). Đột biến khác thay thế axit amin proline bằng arginine tại vị trí 253 (Pro253Arg). Những đột biến này làm tăng hoạt động của protein, dẫn đến tín hiệu mạnh hơn khiến tế bào trưởng thành quá nhanh. Do đó, các cấu trúc trong cơ thể phát triển không bình thường, dẫn đến xương hộp sọ đóng sớm, dị tật tay chân và các biểu hiện đặc trưng khác của hội chứng Apert.
Xem thêm hội chứng ApertHội chứng Crouzon
Ít nhất 60 đột biến gen FGFR2 có thể gây ra hội chứng Crouzon, một tình trạng gây ra bệnh craniosynostosis dẫn đến dị dạng đầu và khuôn mặt dị biệt. Người bệnh có thể gặp các vấn đề về thị lực, thính giác và răng miệng liên quan đến sự phát triển bất thường của hộp sọ. Hầu hết các đột biến gây ra hội chứng Crouzon đều thay đổi các nucleotide đơn trên gen FGFR2. Chèn thêm và xóa một số lượng nhỏ nucleotide cũng được biết là nguyên nhân gây ra rối loạn. Những đột biến này trên gen FGFR2 dường như kích hoạt quá mức tín hiệu của protein FGFR2, từ đó thúc đẩy xương hộp sọ đóng sớm.
Xem thêm hội chứng CrouzonHội chứng Pfeiffer
Hơn 25 đột biến gen FGFR2 có thể gây ra hội chứng Pfeiffer, một tình trạng gây ra bệnh craniosynostosis dẫn đến dị dạng đầu và khuôn mặt dị biệt. Người bệnh cũng có thể gặp các bất thường ở khuỷu tay, bàn tay hoặc bàn chân. Mức độ nghiêm trọng của bệnh rất khác nhau giữa từng trường hợp. Một số đột biến làm thay đổi số lượng axit amin cysteine trong vùng quan trọng IgIII của protein FGFR2. Các đột biến còn lại ảnh hưởng đến những axit amin khác ngoài cysteine hoặc dẫn đến một protein FGFR2 bị thiếu một hoặc nhiều axit amin. Những đột biến này dường như kích hoạt quá mức tín hiệu của protein FGFR2, từ đó thúc đẩy xương hộp sọ đóng sớm và ảnh hưởng đến sự phát triển của xương bàn tay và bàn chân.
Xem thêm hội chứng PfeifferHội chứng Jackson-Weiss
Ít nhất sáu đột biến gen FGFR2 được xác định gây ra hội chứng Jackson-Weiss. Tình trạng này gây ra bệnh craniosynostosis, dẫn đến đầu bị méo và khuôn mặt dị biệt. Người bệnh cũng có các bất thường ở chân. Mỗi đột biến liên quan đến hội chứng Jackson-Weiss làm thay đổi một axit amin duy nhất trong vùng IgIII của protein FGFR2, một vùng rất quan trọng để nhận tín hiệu và tương tác với các yếu tố tăng trưởng. Các đột biến dường như kích hoạt quá mức tín hiệu của protein FGFR2, từ đó thúc đẩy xương sọ đóng sớm và ảnh hưởng đến sự phát triển của xương bàn chân.
Xem thêm hội chứng Jackson-WeissHội chứng Antley-Bixler
Hội chứng Beare-Stevenson cutis gyrata
Ít nhất ba đột biến gen FGFR2 gây ra hội chứng Beare-Stevenson cutis gyrata, một tình trạng gây ra chứng craniosynostosis, dẫn đến dị dạng đầu, khuôn mặt dị biệt và bất thường da gọi là cutis gyrata. Đột biến phổ biến nhất thay thế axit amin tyrosine bằng cysteine tại vị trí 375 trong protein (Tyr375Cys). Các đột biến gen FGFR2 gây ra hội chứng Beare-Stevenson cutis gyrata dường như kích hoạt quá mức tín hiệu của protein FGFR2, từ đó thúc đẩy quá xương hộp sọ đóng sớm và làm thay đổi sự phát triển của da.
Hội chứng lacrimo-auriculo-dento-digital
Ung thư vú
Ung thư đường mật
Nevus biểu bì
Ung thư tuyến tiền liệt
Ung thư
Những thay đổi trong hoạt động của gen FGFR2 có liên quan đến một số bệnh ung thư. Biểu hiện gen bị thay đổi có thể tăng cường một số chức năng của tế bào thúc đẩy ung thư như phân chia tế bào, di chuyển tế bào và hình thành các mạch máu mới nuôi dưỡng khối u đang phát triển.
Gen FGFR2 hoạt động bất thường (biểu hiện quá mức) trong một số loại ung thư dạ dày và liên quan đến bệnh nặng hơn. Biểu hiện bất thường của gen FGFR2 cũng được tìm thấy ở bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt. Sự thay đổi biểu hiện của hai đồng dạng FGFR2 IIIb và IIIc dường như tương quan với sự tiến triển của ung thư tuyến tiền liệt. Tuy nhiên, sự thay đổi biểu hiện này rất phức tạp và tùy thuộc vào loại khối u tuyến tiền liệt. Các khối u tiến triển hơn có thể cho thấy sự gia tăng đồng dạng IIIb, trong khi các khối u tuyến tiền liệt khác cho thấy giảm IIIb nhưng lại tăng IIIc. Biểu hiện gen FGFR2 bị thay đổi cũng liên quan đến ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư cổ tử cung, ung thư nội mạc tử cung, ung thư tụy, ung thư phổi, ung thư đầu và cổ.
Các vấn đề khác
Các đột biến gen FGFR2 có thể gây ra những rối loạn khác ảnh hưởng đến sự phát triển của xương. Đột biến gen FGFR2 được tìm thấy ở những người mắc hội chứng loạn sản xương cong và hội chứng Antley-Bixler.
Hội chứng loạn sản xương cong đặc trưng bởi sự kém phát triển của một số xương, xương dài ở cánh tay và chân bị cong, mật độ khoáng xương thấp (chứng loãng xương) và khuôn mặt dị biệt. Các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng Antley-Bixler thường bao gồm craniosynostosis, khuôn mặt dị biệt, dị tật tay chân và các bất thường hệ sinh dục.
Các đột biến gen FGFR2 dường như kích hoạt quá mức tín hiệu protein FGFR2, dẫn đến các bất thường về xương và biểu hiện khác.
Biểu hiện lâm sàng do đột biến gen FGFR2 có thể được xác định bởi vùng gen mà đột biến xảy ra. Có khả năng là đột biến tại các vùng khác nhau của gen FGFR2 tác động khác nhau lên protein, dẫn đến một loạt hoạt động và tín hiệu của protein. Thay đổi trên các gen khác hoặc sửa đổi ADN không làm thay đổi trình tự ADN (ngoại di truyền) cũng có thể dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng. Các yếu tố khác nhau dẫn đến các đặc điểm tương tự nhưng khác biệt của nhiều tình trạng liên quan đến đột biến gen FGFR2.
Các tên gọi khác
- kinase biểu hiện vi khuẩn
- BEK
- Thụ thể yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi BEK
- BEK protein tyrosine kinase
- BFR-1
- CD332
- CEK3
- CFD1
- ECT1
- Thụ thể FGF
- FGFR2_HUMAN
- K-SAM
- thụ thể yếu tố tăng trưởng tế bào sừng
- KGFR
- protein tyrosine kinase, thụ thể như 14
- TK14
- TK25
- tyrosylprotein kinase
References
- Genetic Testing Information. FGFR2 fibroblast growth factor receptor 2 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved February 16, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2263
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. FIBROBLAST GROWTH FACTOR RECEPTOR 2; FGFR2. Retrieved February 16, 2021 from https://omim.org/entry/176943
- U.S. National Library of Medicine. FGFR2 gene. Retrieved February 16, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/fgfr2/