Methodologische benaderingen
De genetica van CAVD’s is historisch in verband gebracht met CF sinds 1968, toen Kaplan et al. aantoonden dat bijna alle mannen met CF obstructieve azoöspermie (OA) hebben ten gevolge van CBAVD (Kaplan et al. 1968). Het concept dat geïsoleerde vormen van CBAVD en cystische fibrose aan hetzelfde gen gekoppeld zijn, werd bevestigd kort nadat het CFTR-gen in 1989 was geïdentificeerd (Dumur et al. 1990; Anguiano et al. 1992). Al snel werd echter vastgesteld dat 20-40% van de gevallen van CBAVD niet in verband konden worden gebracht met CFTR-mutaties, wat wijst op de mogelijkheid van genetische heterogeniteit (Culard et al. 1994; Chillón et al. 1995). Niettemin bleef de genetica van CAVD gedurende 25 jaar beperkt tot CFTR. Het onderzoek naar het genetisch determinisme van onvruchtbaarheid bij de mens is namelijk lange tijd beperkt geweest door specifieke methodologische beperkingen, waarbij de traditionele op families gebaseerde benaderingen door middel van koppelingsanalyse vaak niet toepasbaar waren, met name in de context van onvruchtbaarheid bij mannen als gevolg van psychosociale en culturele barrières. Daarom waren de genetische markers die gewoonlijk in de klinische praktijk werden gebruikt om een niet-obstructieve azoöspermie (NOA) te onderzoeken, tot voor kort beperkt tot chromosomale afwijkingen zoals het syndroom van Klinefelter en microdeleties van het Y-chromosoom (Krausz 2011). In het laatste decennium heeft de komst van next-generation sequencing (NGS) echter de ontwikkeling mogelijk gemaakt van krachtige benaderingen op basis van whole-exome sequencing (WES) of whole-genome sequencing (WGS) en analyse van het gehele transcriptoom. Ongeveer 20 genen die betrokken zijn bij monogene vormen van NOA zijn recent geïdentificeerd (gerecenseerd door Ghieh et al. 2019). Voor bijna al deze genen zijn causale mutaties, allemaal recessief, geïdentificeerd in consanguine families (Yang et al. 2018). Anderzijds zijn bij ons weten nooit uitzonderlijke familiegevallen van OA waargenomen in een context van consanguïniteit, een beperking die deels verklaart waarom, ondanks de faciliteiten van de nieuwe genomische benaderingen, het aantal nieuwe genen geïdentificeerd in CAVD veel lager is geweest. Niettemin hebben de laatste jaren twee belangrijke complementaire benaderingen bijgedragen tot de identificatie van kandidaatgenen; die welke gebaseerd zijn op de studie van individuele genomen en die welke gebaseerd zijn op transcriptoomanalyse van de zaadleiders, hoofdzakelijk van de epididymis. De eerste leidde tot de vaststelling van relevante correlaties tussen iCBAVD en puntmutaties van het ADGRG2-gen geïdentificeerd door WES-analyse (Patat et al. 2016; Khan et al. 2018), evenals copy-nummer variaties van de PANK2- en SLC9A3-genen geïdentificeerd door array-gebaseerde vergelijkende genomische hybridisatie (array-CGH) analyse (Lee et al. 2009). Transcriptomische benaderingen met behulp van de cDNA-microarray of RNA-sequencing zijn erin geslaagd om veel functionele kandidaat-genen aan te wijzen, met name genen waarvan de expressie beperkt is tot cellen van de zaadleider of waarvan het expressieprofiel specifiek is voor bepaalde delen van de zaadleider (Browne et al. 2016). Verschillende van deze kandidaatgenen zoals ADGRG2 en SLC9A3 zijn gevalideerd in knock-out muizen en hun fysiologie onderzocht in dit diermodel (Davies et al. 2004; Wang et al. 2017). Onlangs heeft een integratieve multi-omische aanpak die WGS, hele DNA-methyloomanalyse en RNA-sequencing combineert, geleid tot de identificatie van twee nieuwe kandidaatgenen, SCNN1B en CA12, in een individu met iCBAVD (Shen et al. 2019). Ondanks deze vooruitgang is er echter nog steeds geen genetische diagnose voor ten minste een kwart van de CAVD’s, waarvan de meeste CUAVD’s zijn. Tot nu toe is de hypothese dat deze onverklaarbare vormen van CAVD niet het gevolg zijn van eenvoudige genetische variaties weinig onderzocht. Het is te verwachten dat in de toekomst de nieuwe methoden voor het bestuderen van het epigenoom en de kracht van bio-informaticamiddelen het mogelijk zullen maken de rol van epigenomische regulatie bij het optreden van deze geïsoleerde CAVDs te specificeren. Deze aanpak zal echter des te succesvoller zijn als hij wordt toegepast op cohorten van voldoende omvang die bestaan uit perfect fenotypeerde CAVD-patiënten van een homogene etnische oorsprong.
Genen die betrokken zijn bij CAVD
Terwijl het genetisch determinisme van NOA’s wordt gekenmerkt door aanzienlijke genetische heterogeniteit met meer dan 30 geïdentificeerde genen (SPGF ), is dat van OA’s beperkt tot zeer weinig genen (Ghieh et al. 2019). Daarom is vastgesteld dat ongeveer driekwart van de Kaukasische gevallen van CAVD verband houdt met afwijkingen in twee genen: CFTR voor de meerderheid van de gevallen en ADGRG2 voor een minderheid (Patat et al. 2016). Andere genen zoals SLC9A3 zouden betrokken kunnen zijn bij sommige iCBAVDs, maar ook epigenetische of omgevingsfactoren met zeer verschillende fysiopathologische rollen.
CFTR (MIM#602421) werd geïdentificeerd door positionele klonering in 1989 door Riordan et al. (1989) die een einde maakte aan verscheidene jaren van concurrerend onderzoek om het enige gen te ontdekken dat verantwoordelijk is voor CF. Ongeveer de helft van de CF-patiënten van Noord-Europese afkomst is homozygoot voor een deletie van drie basenparen (NM_000493.3:c.1521_1523del), resulterend in het verlies van fenylalanine 508 (NP_000483.3:p.Phe508del, vroegere naam: F508del). Gemiddeld is 1 op de 40 personen in de Kaukasische bevolking heterozygoot voor de p.Phe508del mutatie, waardoor het een van de meest voorkomende pathogene mutaties bij de mens is (Kerem et al. 1989). CFTR, dat 250 kb beslaat op de lange arm van chromosoom 7 in 7q31.2, bevat 27 coderende exonen en produceert verschillende transcripten, waarvan er slechts één, een 6,1-kb mRNA, codeert voor een functioneel eiwit van 1.480 aminozuren dat CF transmembrane conductance regulator (CFTR) wordt genoemd. CFTR is een geglycosyleerd transmembraaneiwit dat tot expressie komt in het apicale membraan van veel epitheelcellen, waar het voornamelijk functioneert als een cAMP-gereguleerd chloridekanaal. Vele studies hebben aangetoond dat CFTR betrokken is bij de regulatie van verschillende ionentransporters waaronder natriumkanaal (ENacs), chloride/bicarbonaatwisselaars, protonenwisselaars (Na+/H+), en waterkanalen (aquaporines). Daarom spelen CFTR-afhankelijke fysiologische processen een cruciale rol in het handhaven van de homeostase van ionen, pH, en water in afscheidende epitheliale vloeistoffen (Choi et al. 2001). In 3 decennia zijn meer dan 2000 mutaties in CFTR gerapporteerd (https://www.genet.sickkids.on.ca/), maar minder dan een kwart wordt geclassificeerd als pathogeen (https://www.cftr2.org/) op basis van correlaties met CF of andere aandoeningen die vaak een minder ernstige prognose hebben, beperkt tot een enkel orgaan zoals de bronchiën (gedissemineerde bronchiëctasie, MIM#211400), de pancreas (chronische pancreatitis MIM#167800) of de vas deferens (congenitale bilaterale afwezigheid van vas deferens, MIM#277180). Deze aandoeningen die niet aan alle criteria voor cystische fibrose voldoen, maar wel verband houden met disfunctie van CFTR, zijn gegroepeerd onder de algemene term CFTR-RD (Bombieri et al. 2011). Alle regio’s van CFTR kunnen worden aangetast door ziekteveroorzakende mutaties, waaronder promotorregio’s en diepe intronic regio’s (Feng et al. 2019; Bergougnoux et al. 2019). Afhankelijk van hun effecten op de biogenese en functies van CFTR, worden pathogene allelen ingedeeld in twee hoofdcategorieën: CF-veroorzakende varianten (ook wel “ernstig” genoemd) die, in de homozygote toestand, altijd geassocieerd zijn met CF en niet-CF-veroorzakende varianten die nog nooit zijn waargenomen bij CF-patiënten en die daarom ten onrechte “milde” allelen worden genoemd. Een minderheid van CF-veroorzakende allelen is waargenomen bij variabele klinische vormen van min of meer ernstige cystische fibrose waarbij de alvleesklierfunctie vaak behouden blijft. De pathogeniciteit van deze allelen, VCC genoemd (voor varianten met wisselende klinische gevolgen), zou kunnen afhangen van zelden bekende genetische factoren zoals cis-associatie met complexe allelen of onbekende niet-genetische factoren. In tegenstelling tot CF-veroorzakende varianten, veroorzaken niet-CF-veroorzakende varianten een onvolledige disfunctie van CFTR. Afhankelijk van het orgaan, als de resterende activiteit van CFTR te laag is om de homeostase te handhaven, kan een CFTR-RD ontstaan. Daarom dragen mensen met CFTR-RD over het algemeen een niet-CF-veroorzakende variant, meestal gecombineerd in trans met een CF-veroorzakende variant of, wat zeldzamer is, met een andere niet-CF-veroorzakende variant. Deze allelen worden soms CFTR-RD-veroorzakende allelen genoemd.
ADGRG2 (MIM#300372) op Xp22.13 bestaat uit 29 exonen die ongeveer tien transcripten produceren, waarvan het langste een open-reading frame van 3,1 kb heeft (omvat exonen 3-29) dat codeert voor de adhesie G-eiwitgekoppelde receptor G2 (ADGRG2). Het cDNA ervan werd voor het eerst gekloond in 1997 door Osterhoff et al. (1997) na differentiële screening van een bibliotheek van menselijke epididymale cDNA-cellen waarin deze kloon, HE6 genaamd (voor human epididymis-specific protein 6), ruim vertegenwoordigd was. Met een afgeleide sequentie van 1017 aminozuren en zijn zeven goed bewaarde transmembraandomeinen behoort het HE6-eiwit tot de superfamilie van G-eiwitgekoppelde receptoren (GPCR), waarin het oorspronkelijk GPR64 werd genoemd. De structuur en autokatalytische eigenschap van het extracellulaire deel van HE6/GPCR64 leidden tot zijn uiteindelijke classificatie in de G-subfamilie van de adhesie-GPCR (aGPCR) (Hamann et al. 2015). ADGRG2 is een sterk geglycosyleerd eiwit dat vrijwel uitsluitend en in hoge mate tot expressie komt in het proximale deel van de mannelijke zaadleiders (https://proteinatlas.org), precies in het epitheel van de efferente ductulen en het initiële deel van de epididymale ducten. ADGRG2 immunolabeling is bijzonder sterk in de stereocilia van de belangrijkste epididymale cellen en in de microvilli van de niet-gecilieerde cellen van de efferente ductulen, waar 90% van de door de testis uitgescheiden vloeistof wordt gereabsorbeerd (Kirchhoff et al. 2008; Patat et al. 2016). De betrokkenheid van ADGRG2 bij dit proces werd aanvankelijk gesuggereerd door HE6/GPR64 knock-out (gerichte verstoring) bij muizen, wat bij hemizygote mannetjes resulteert in een ophoping van vocht in de testis en stagnatie van het sperma in de efferente ductulen, leidend tot een obstructief onvruchtbaarheidsfenotype (Davies et al. 2004). ADGRG2 is een weesreceptor met onbekende natuurlijke liganden en gedeeltelijk opgehelderde signaalwegen. Zoals de meeste aGPCR’s is de rijpe ADGRG2 een heterodimer dat het resultaat is van splitsing in een zeer geconserveerd domein dat de GPCR proteolyse site (GPS) bevat in een extracellulair N-terminaal fragment (NTF) dat niet-covalent gekoppeld is aan een groot C-terminaal fragment (CTF) dat verankerd is in het celmembraan (Obermann et al. 2003). Hoe deze twee subeenheden samenwerken onder invloed van endogene agonisten om signalen te mediëren en of zij afzonderlijke specifieke functies hebben, zijn vragen die onbeantwoord blijven. Wel is aangetoond dat het extracellulaire uiteinde van de CTF dat het resultaat is van splitsing een Stachel-sequentie draagt met agonistische eigenschappen (Demberg et al. 2015). Bovendien tonen recente experimentele gegevens, verkregen in in vitro en in vivo modellen, aan dat via Gs- en Gq-eiwit-gemedieerde signalering, ADGRG2, in staat is om respectievelijk c-AMP en PKC-activiteit te moduleren (Demberg et al. 2017; Balenga et al. 2016; Zhang et al. 2018).
Causale mutaties in CAVD, type, en epidemiologie
CFTR-mutaties
Minder dan een jaar nadat het CFTR-gen was geïdentificeerd (Riordan et al. 1989), constateerden Dumur et al. een abnormaal hoge frequentie van p.Phe508del-mutatie in een kleine serie onvruchtbare mannen met iCBAVD (Dumur et al. 1990). Deze ontdekking, die de hypothese ondersteunde dat iCBAVD een monosymptomatische vorm van cystische fibrose zou kunnen zijn, had een belangrijk medisch gevolg. Daarna moesten alle mannen met iCBAVD die medisch geassisteerde voortplantingstechnieken (ART) ondergingen door het chirurgisch wegnemen van sperma en intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI) geacht worden een hoger risico te hebben een kind met mucoviscidose te krijgen (Anguiano et al. 1992). Vervolgens bevestigden Chillon et al. dat in tegenstelling tot CF-patiënten die alleen CF-veroorzakende mutaties dragen die verantwoordelijk zijn voor een volledig verlies van de CFTR-chloridekanaalfunctie, iCBAVD-patiënten ten minste één CFTR-kopie dragen met een zogenaamde “milde” mutatie, omdat deze correleert met een verminderde of gedeeltelijke CFTR-activiteit van 3-8% (Chillón et al. 1995). Deze situatie wordt goed geïllustreerd door een variant van een polythymidine (Tn) polymorfisme in intron 9 (NM_000493.3:c.1210-12T), het zogenaamde IVS8-5T allel (5T allel) waarvan de frequentie vier- tot vijfmaal hoger is bij iCBAVD proefpersonen (gerecenseerd door De Sousa et al. 2018). Dit 5T-allel heeft een schadelijk effect op de splicing die het overslaan van exon 10 bevordert, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van het normale CFTR-mRNA (Chu et al. 1993). Tot een derde van de iCBAVD personen van Europese afkomst zijn samengestelde heterozygoten met een CF-veroorzakende mutatie, waarvan F508del de meest voorkomende is, en het 5 T allel in trans (Chillón et al. 1995). Aangezien dit genotype echter was waargenomen bij vruchtbare vaders die een kind met CF hadden, toonden Cuppens et al. aan dat de penetrantie van dit 5 T-allel met betrekking tot het overslaan van exon 10 voornamelijk afhankelijk was van de grootte van een polyTG-polymorfe sequentie (NM_000493.3:c.1210-34TG) stroomopwaarts van de polyT-sequentie (Cuppens et al. 1998). Terwijl de polyvariant TG(11)5T (NM_000493.3:c.1210-34TGT) dus overwegend bij gezonde personen wordt aangetroffen, is het de TG(12)5T combinatie die het vaakst wordt aangetroffen bij iCBAVD personen, terwijl het veel zeldzamere TG(13)5T allel altijd wordt geïdentificeerd bij iCBAVD personen (Groman et al. 2004). In de afgelopen 20 jaar hebben talrijke studies het mogelijk gemaakt om het CFTR mutatiespectrum bij CBAVD personen te karakteriseren door hun frequentie te specificeren naar etniciteit en geografische herkomst (besproken door Yu et al. 2012). Hoewel dezelfde soorten ernstige mutaties, waaronder grote CFTR herschikkingen (Taulan et al. 2007), worden gevonden in zowel CF-CBAVD als iCBAVD proefpersonen, is het CFTR mutatiespectrum in iCBAVD radicaal anders in die zin dat er veel niet-CF-veroorzakende mutaties zijn, waarvan de meeste geassocieerd kunnen worden met andere CFTR-RD fenotypes zoals pancreatopathieën, gedissemineerde bronchiëctasieën, en sinonasale aandoeningen (Bombieri et al. 2011). Deze “milde” mutaties omvatten voornamelijk intronic varianten die de splicing beïnvloeden, waarvan het 5T allel het meest frequent is, en talrijke missense mutaties die de werking van het chloridekanaal beïnvloeden, waarvan de meest frequente bij Kaukasiërs de p.Arg117His (R117H) mutatie is (Casals et al. 2000; Claustres et al. 2000). De meeste van deze niet-CF-veroorzakende mutaties worden niet opgespoord door routinepakketten die voor de klassieke CF-populatie zijn ontworpen en die zich vooral richten op de meest frequente CF-veroorzakende mutaties (talrijke beschikbare commerciële kits). Daarom wordt voor de moleculaire diagnose van CBAVD’s en andere CFTR-RD’s aanbevolen om als eerstelijnstest een CFTR-test te kiezen die de twee belangrijkste “milde” varianten, R117H, en het 5T-allel omvat (zie hieronder het hoofdstuk “Implicaties voor de klinische praktijk …”). Als dit geen uitsluitsel geeft, moet een uitgebreide karakterisering van CFTR worden uitgevoerd, met ten minste sequentiebepaling van alle exonen en flankerende intronic regio’s, alsmede een zoektocht naar grote herschikkingen. Moleculaire diagnosemethoden op basis van sequencing van de nieuwe generatie (NGS) worden steeds meer gebruikt voor het opsporen van niet alleen puntmutaties, maar ook van grote deleties of duplicaties. Deze nieuwe gen-scan-methoden die op een panel kunnen worden toegepast, maken het mogelijk de bewerkelijke Sanger-sequencing en semi-kwantitatieve PCR-technieken (MLPA, QMPSF, qPCR, enz.) die exon voor exon worden uitgevoerd, te vermijden.
De frequenties van CFTR-mutaties bij CAVD-patiënten verschillen van studie tot studie, waarschijnlijk als gevolg van een bias bij de rekrutering, de cohortgrootte en de heterogeniteit van de genotyperingsmethoden, waarbij bij veel proefpersonen een gedeeltelijke analyse van CFTR werd uitgevoerd. Het is echter duidelijk dat de frequentie van sommige allelen zeer verschillend is bij Kaukasische CAVD-patiënten en die uit niet-Kaukasische landen waar cystic fibrosis veel minder voorkomt. Dit is in het bijzonder het geval met de F508del-mutatie, die uitzonderlijk wordt aangetroffen bij Chinese iCBAVD-patiënten, terwijl tot een derde van de iCBAVD-patiënten in Noord-Europa drager is. Anderzijds zijn iCBAVD-patiënten van Aziatische oorsprong vaker drager van het 5T-allel dan Kaukasiërs (tabel 1), terwijl de frequentie van dit allel in de algemene bevolking over de hele wereld weinig varieert (5%). In het algemeen geeft de meta-analyse van de gegevens gepubliceerd door Yu et al. (2012) aan dat ongeveer 80% van de Kaukasische iCBAVD-patiënten drager zijn van ten minste één mutatie in CFTR. De meest volledige studie laat 6% van de proefpersonen zonder enige ontdekte mutatie (Ratbi et al. 2007). Rekening houdend met het feit dat sommige van deze patiënten eenvoudige heterozygoten zijn (3% in de Kaukasische bevolking) en anderen varianten van onbekende betekenis dragen die mogelijk neutraal zijn (niet CF of CFTR-RD veroorzakend), kan worden aangenomen dat het CFTR betrokken zou zijn bij 75-80% van de gevallen van iCBAVD. Daarom kan voor ongeveer een kwart van de iCBAVD-patiënten de verantwoordelijkheid van CFTR niet definitief worden bewezen, terwijl voor CF-patiënten de twee gemuteerde allelen in 99% van de gevallen kunnen worden gekarakteriseerd (tabel 1). Voor CUAVD’s geldt dat 30-50% van de proefpersonen ten minste één CFTR-mutatie draagt na uitgebreide genenscanning, wat betekent dat meer dan de helft van de CUAVD’s niet CFTR-gerelateerd is (Schlegel et al. 1996; Casals et al. 2000; Cai et al. 2019; Mieusset et al. 2020). De aanwezigheid van een nierafwijking komt zeer significant vaker voor bij CAVD-patiënten bij wie slechts een of geen CFTR-afwijking is vastgesteld (Augarten et al. 1994; Schwarzer & Schwarz 2012). Daarom kan worden aangenomen dat het verschil in het percentage niet-detectie van CFTR-mutaties tussen CBAVD (20%) en CUAVD (50%) ten minste gedeeltelijk verband houdt met het verschil in de frequentie van unilaterale renale agenese die in de twee groepen wordt waargenomen, respectievelijk 5% vs 25% (Weiske et al. 2000; McCallum et al. 2001; Kolettis en Sandlow 2002; Yang et al. 2015).
ADGRG2-mutaties
In 2016, na zorgvuldige selectie, uit een grote retrospectieve serie van 379 iCBAVD-mannen van Europese afkomst, van een cohort van 26 individuen die noch een CFTR-mutatie noch een geassocieerde nierafwijking hadden, identificeerden Patat et al. drie hemizygote truncerende mutaties in het X-gebonden ADGRG2-gen (MIM#300572.0001_3) geïdentificeerd bij vier proefpersonen (Patat et al. 2016). De vaststelling van de oorzakelijke rol van deze mutaties in het iCBAVD fenotype was gebaseerd op een reeks argumenten: (i) mannelijke ADGRG2 knock-out (KO) muizen ontwikkelen OA zonder enige andere significante afwijking (Davies et al. 2004), (ii) histologisch onderzoek van een epididymale biopsie van een van de vier personen toonde een gebrek aan expressie van ADGRG2 in het epitheel van efferente ductulen die abnormaal gedilateerd waren, (iii) een van de afgeknotte mutaties werd geïdentificeerd bij twee onvruchtbare personen die via een maternale link verwant waren (een neef en een oom van moederszijde). Sindsdien hebben drie publicaties (Yang et al. 2017; Yuan et al. 2019; Khan et al. 2018) de identificatie gemeld van vijf nieuwe zeldzame variaties van ADGRG2 in zes iCBAVD-patiënten van Aziatische afkomst zonder pathogene CFTR-mutatie: twee als pathogeen geclassificeerde nonsense-mutaties, waaronder een in twee onvruchtbare broers van Pakistaanse afkomst (Khan et al. 2018) en drie missense-mutaties, waaronder een die de GPS-regio beïnvloedt en die als pathogeen werd geclassificeerd (Yang et al. 2017). Deze zes patiënten hadden geen nierafwijkingen. Onlangs hebben Pagin et al. ook zes nieuwe ADGRG2 truncating mutaties gerapporteerd in een cohort van 53 Franse CAVD-patiënten die 0 of slechts 1 CFTR-defect allel droegen. In deze studie slaagden de auteurs er niet in overtuigend bewijs te verkrijgen ter ondersteuning van de hypothese van een digene overerving waarbij ADGRG2 en CFTR betrokken zijn. Zij concludeerden dat inactivering van ADGRG2 verantwoordelijk is voor ongeveer 20% van de CAVD die geen verband houden met disfunctie van het CFTR. Bovendien vonden zij geen enkel geval van solitaire nieren onder de 8 ADGRG2 gemuteerde patiënten van hun cohort (Pagin et al. 2019). Interessant is dat er geen ADGRG2- of CFTR-mutaties werden geïdentificeerd door Patat et al. in een cohort van 28 iCBAVD-patiënten met URA (persoonlijke gegevens).
Andere mutaties
Voor zover wij weten, zijn naast CFTR en ADGRG2, de enige andere mutaties die de vraag naar een mogelijke correlatie met iCBAVD’s hebben opgeroepen, CNV’s waarbij PANK2- en SLC9A3-genen zijn betrokken. Tot op heden zijn deze CNVs alleen beschreven bij iCBAVD patiënten uit Taiwan. Net als in andere Aziatische populaties, worden CF en CFTR-RD zelden waargenomen in Taiwan en, afgezien van het IVS8-5T allel waarvan de frequentie significant verhoogd is in onvruchtbare Taiwanese iCBAVD mannen, zijn er zeer weinig pathogene CFTR allelen gekarakteriseerd (Chiang et al. 2009). Door CNV’s te onderzoeken met behulp van array-CGH en kwantitatieve real-time PCR in een klein cohort van Taiwanese iCBAVD-individuen, identificeerde het team van HS Chiang in één individu het homozygote verlies van het pantothenaat kinase 2 (PANK2)-gen (Lee et al. 2009) en in 11 van 29 proefpersonen het verlies van een kopie van het solute carrier family 9 isoform 3-gen (SLC9A3) (Wu et al. 2018; herzien door Chiang et al. 2019). PANK2 werd geselecteerd als een potentieel voortplantingsgerelateerd gen, omdat de KO muis azoöspermie had (Kuo et al. 2005). Het was echter een NOA en deze aandoening wordt niet waargenomen bij aangedane mensen met pantothenaat kinase-geassocieerde neurodegeneratie (MIM#234200). Tot op heden zijn geen andere gevallen van CBAVD gerelateerd aan een deletie van PANK2 gerapporteerd. Daarom blijft de correlatie onzeker en de waarneming anekdotisch. Anderzijds zijn de experimentele gegevens verkregen door hetzelfde team over de betrokkenheid van SLC9A3 in het fenotype van CBAVD substantieel en meer overtuigend. Deze auteurs toonden inderdaad aan dat de volwassen mannelijke muis SLC9A3-/- obstructieve azoöspermie ontwikkelt als gevolg van structurele en functionele afwijkingen van de efferente ductulen met op lange termijn progressieve atrofie van de zaadleiders en de zaadblaasjes (Wu et al. 2019; Chiang et al. 2019). Opmerkelijk genoeg observeerden auteurs een drastische afname van CFTR in de epididymis en de zaadleiders in deze SLC9A3-KO muizen, wat interdependente rollen van de twee genen in iCBAVD determinisme suggereert (Wang et al. 2017). Echter, ondanks deze zeer verhelderende observaties over de rol van SLC9A3 in de fysiologie van het voortplantingskanaal van mannelijke muizen, is de relatie tussen het verlies van een kopie van dit gen en iCBAVD bij de mens nog steeds slecht begrepen. Gezien het feit dat de recessieve mutaties van SLC9A3 een ernstige vorm van congenitale diarree door natriumsecretie veroorzaken (congenitale secretorische natriumdiarree, MIM#616868) en dat is aangetoond dat loss-of-function mutaties, waaronder een volledige deletie van SLC9A3, worden overgedragen door heterozygote vaders (Janecke et al. 2015), kan de CBAVD van Taiwanese patiënten niet worden verklaard door SLC9A3 haploinsufficiëntie alleen. Bovendien hebben Wu et al. in zijn studie gemeld dat onder de 29 Taiwanese patiënten met iCBAVD, 6 (20,7%) homozygoot of compound heterozygoot werden gevonden voor de CFTR TG(12)5T of TG(13)5T allelen, een genotypische status die op zichzelf voldoende zou kunnen zijn om iCBAVD te veroorzaken. Van deze zes personen hadden er twee slechts één kopie van SLC9A3. Uit ditzelfde cohort waren 12 andere iCBAVD-patiënten heterozygoot voor het TG(12)5T- of TG(13)5T-allel, van wie de helft ook een deletie van SLC9A3 had (Wu et al. 2019). De mogelijkheid van digenisme waarbij CFTR-variaties zoals het 5T-allel betrokken zijn, is nog steeds zeer speculatief. Opgemerkt moet worden dat geen van deze 29 Taiwanese CBAVD-patiënten een unilaterale nierafwezigheid had.