Gen IDH1
Gen IDH1 nằm trên nhiễm sắc thể số 2, cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại enzyme tên là isocitrate dehydrogenase 1.
Chức năng chính
Isocitrate dehydrogenase 1 chủ yếu có mặt trong tế bào chất. Nó cũng hiện diện trong cấu trúc tế bào gọi là peroxisome - những túi nhỏ bên trong tế bào có chức năng xử lý nhiều loại phân tử. Trong cả tế bào chất và trong peroxisome, isocitrate dehydrogenase 1 chuyển đổi hợp chất isocitrate thành 2-ketoglutarate. Phản ứng này cũng tạo ra phân tử NADPH cần thiết cho nhiều quá trình tế bào. NADPH được tạo ra từ isocitrate dehydrogenase 1 tham gia vào quá trình phân hủy chất béo để giải phóng năng lượng, nó cũng tham gia bảo vệ tế bào khỏi các gốc oxy hóa tự do có khả năng gây hại.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Maffucci
Các đột biến gen IDH1 có thể gây ra hội chứng Maffucci, một rối loạn chủ yếu ảnh hưởng đến xương và da. Bệnh có đặc trưng gồm nhiều khối u không phải ung thư (lành tính) phát triển trong xương và những khối phát triển màu đỏ hoặc tía trên da bao gồm các đám rối của các mạch máu bất thường (u mạch máu).
Đột biến soma trong gen IDH1 gây ra hội chứng Maffucci, chúng phát sinh trong quá trình sống của một người và không di truyền. Một đột biến soma ban đầu xảy ra trong một tế bào. Khi tế bào đó tiếp tục phát triển và phân chia, các tế bào có nguồn gốc từ nó cũng mang đột biến tương tự. Trong hội chứng Maffucci, đột biến dường như xảy ra trong một tế bào thuộc giai đoạn phát triển ban đầu trước khi sinh, các tế bào phát sinh từ tế bào bất thường đó có đột biến, trong khi các tế bào khác thì không. Hiện tượng này gọi là thể khảm.
Đột biến gen IDH1 đã được tìm thấy trong một số tế bào u mạch máu và u mạch máu ở những người mắc hội chứng Maffucci, cũng như trong tủy xương hoặc máu của một số người bệnh. Những đột biến này ngăn cản isocitrate dehydrogenase 1 thực hiện hoạt động bình thường của nó, chuyển isocitrate thành 2-ketoglutarate. Thay vào đó, enzyme bị thay đổi đảm nhận một chức năng mới, bất thường: sản xuất hợp chất gọi là D-2-hydroxyglutarate. Bởi vì những thay đổi di truyền dẫn đến một enzym có chức năng mới, chúng được phân loại là đột biến "tăng chức năng". Mối quan hệ giữa các đột biến và các dấu hiệu và triệu chứng của rối loạn chưa được hiểu rõ.
Bệnh Ollier
Các đột biến gen IDH1 cũng gây ra bệnh Ollier, một rối loạn tương tự như hội chứng Maffucci nhưng không có các bất thường về mạch máu.
Như trong hội chứng Maffucci, đột biến gen IDH1 gây ra bệnh Ollier là đột biến soma tăng chức năng, nó xuất hiện sớm trong quá trình phát triển dẫn đến thể khảm. Đột biến gen IDH1 được tìm thấy trong các tế bào enchondroma ở hầu hết những người mắc bệnh Ollier, nhưng quan hệ giữa đột biến và biểu hiện bệnh vẫn chưa rõ ràng.
Ung thư đường mật
Bệnh bạch cầu cấp dòng tủy bình thường di truyền học
Các đột biến gen IDH1 đã được xác định ở một số người bị một dạng ung thư máu gọi là bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính bình thường về mặt di truyền học (Cytogenetically Normal Acute Myeloid Leukemia - CN-AML). Trong khi các bất thường nhiễm sắc thể lớn có thể liên quan đến bệnh bạch cầu cấp dòng tủy, khoảng một nửa số trường hợp không có những bất thường này nên được phân loại là CN-AML. Đột biến gen IDH1 có mặt trong khoảng 16% những người bị CN-AML.
Các đột biến gen IDH1 liên quan đến CN-AML là đột biến soma, nên chúng hiện diện trong tế bào ung thư. Chúng thay thế axit amin arginine tại vị trí 132 bằng một axit amin khác trong enzyme isocitrate dehydrogenase 1. Tương tự như hội chứng Maffucci và bệnh Ollier, đột biến IDH1 được tìm thấy trong CN-AML là đột biến tăng chức năng dẫn đến sản xuất D-2-hydroxyglutarate. Nghiên cứu cho thấy gia tăng D-2-hydroxyglutarate có thể cản trở quá trình xác định loại tế bào mà một tế bào chưa trưởng thành cuối cùng sẽ trở thành. Thay vì trở thành các tế bào trưởng thành bình thường, các tế bào máu chưa trưởng thành mang đột biến gen IDH1 soma phân chia không kiểm soát dẫn đến CN-AML. Người ta chưa rõ tại sao đột biến gen IDH1 soma có thể dẫn đến các rối loạn này.
Bệnh xơ tủy nguyên phát
Các loại ung thư khác
Đột biến soma trong gen IDH1 có liên quan đến một số dạng ung thư khác bao gồm khối u não gọi là u thần kinh đệm (glioma) và khối u xương tên là u chondrosarcoma. tương tự như những thay đổi di truyền gây ra CN-AML, đột biến IDH1 trong những bệnh ung thư này là đột biến tăng chức năng. Chúng làm thay đổi chức năng của isocitrate dehydrogenase 1 để nó tạo ra D-2-hydroxyglutarate bất thường. Giống như trong CN-AML, D-2-hydroxyglutarate có khả năng ngăn chặn sự trưởng thành của tế bào, dẫn đến sản xuất quá mức các tế bào chưa trưởng thành rồi hình thành khối u. Người ta chưa rõ tại sao đột biến gen IDH1 chỉ có trong một số loại ung thư.
Các tên gọi khác
- IDCD
- IDH
- IDHC_HUMAN
- IDP
- IDPC
- isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+)
- isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+), soluble
- isocitrate dehydrogenase [NADP] cytoplasmic
- NADP(+)-specific ICDH
- NADP-dependent isocitrate dehydrogenase, cytosolic
- NADP-dependent isocitrate dehydrogenase, peroxisomal
- oxalosuccinate decarboxylase
- PICD
References
- Genetic Testing Information. IDH1 isocitrate dehydrogenase (NADP(+)) 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved July 8, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3417
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ISOCITRATE DEHYDROGENASE 1; IDH1. Retrieved July 8, 2022 from https://omim.org/entry/147700
- National Library of Medicine. IDH1 gene. Retrieved July 8, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/idh1/