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        X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥一家系及ALAS2基因突變分析

        2016-11-06 11:14:29王濤董琦徐晨琛周細(xì)平劉躍華王宏偉孫秋寧晉紅中鄭和義歐陽(yáng)云淑栗春佳陳蓉蓉張宏冰劉雅萍王永偉聶廣軍
        中華皮膚科雜志 2016年10期
        關(guān)鍵詞:證者家系瘢痕

        王濤 董琦 徐晨琛 周細(xì)平 劉躍華 王宏偉 孫秋寧 晉紅中 鄭和義歐陽(yáng)云淑 栗春佳 陳蓉蓉 張宏冰 劉雅萍 王永偉 聶廣軍

        100730北京,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院皮膚科(王濤、董琦、徐晨琛、周細(xì)平、劉躍華、王宏偉、孫秋寧、晉紅中、鄭和義),超聲醫(yī)學(xué)科(歐陽(yáng)云淑);中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)研究所生理和病理生理系、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(栗春佳、陳蓉蓉、張宏冰),遺傳學(xué)系(劉雅萍);國(guó)家納米科學(xué)中心(王永偉、聶廣軍)

        X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥一家系及ALAS2基因突變分析

        王濤 董琦 徐晨琛 周細(xì)平 劉躍華 王宏偉 孫秋寧 晉紅中 鄭和義歐陽(yáng)云淑 栗春佳 陳蓉蓉 張宏冰 劉雅萍 王永偉 聶廣軍

        100730北京,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院皮膚科(王濤、董琦、徐晨琛、周細(xì)平、劉躍華、王宏偉、孫秋寧、晉紅中、鄭和義),超聲醫(yī)學(xué)科(歐陽(yáng)云淑);中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 基礎(chǔ)研究所生理和病理生理系、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(栗春佳、陳蓉蓉、張宏冰),遺傳學(xué)系(劉雅萍);國(guó)家納米科學(xué)中心(王永偉、聶廣軍)

        目的報(bào)道中國(guó)人X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥一家系,并對(duì)其5?氨基酮戊酸合成酶2(ALAS2)基因突變進(jìn)行研究。方法收集該家系成員資料,進(jìn)行臨床調(diào)查。用二代測(cè)序方法檢測(cè)后再行Sanger測(cè)序,測(cè)定該家系中患病者及部分表型正常者ALAS2致病基因。用皮膚鏡觀察皮膚卟啉皮損,根據(jù)Fotofinder系統(tǒng)和甚高頻皮膚超聲系統(tǒng)評(píng)估皮膚卟啉癥的光損傷嚴(yán)重程度,對(duì)該家系成員做肝膽B(tài)超檢查,同時(shí)檢測(cè)血液學(xué)改變。結(jié)果該家系中所有患者X染色體的1706號(hào)到1709號(hào)堿基發(fā)生AGTG缺失,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄時(shí)移碼突變,最終導(dǎo)致翻譯得到的ALAS2酶C端19、20個(gè)殘基替換或缺失,ALAS2酶活性升高。XLDPP患者皮膚光損傷顯著,肝膽可出現(xiàn)卟啉損傷,隨年齡增加而加重,可出現(xiàn)貧血和鐵過(guò)載。結(jié)論X染色體1706?1709堿基AGTG缺失突變可能是該ALDPP家系患者的發(fā)病原因。

        卟啉病,紅細(xì)胞生成性;遺傳性疾病,X連鎖;DNA突變分析;5?氨基酮戊酸合成酶2基因;光老化

        X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥[X?linked dominant protoporphyria(XLDPP),MIM no.300752]是一種自幼發(fā)病的原卟啉癥,由5?氨基酮戊酸合成酶2(5?aminolevulinic acid synthetase 2,ALAS2)C決定區(qū)突變引起的功能改變所致,該酶是血紅蛋白合成途徑中第1個(gè)酶的紅細(xì)胞特異性亞型[1]。臨床上出現(xiàn)兒童甚至新生兒期發(fā)病且持續(xù)終身的光敏感,部分患者出現(xiàn)肝病。我們針對(duì)一個(gè)XLDPP家系進(jìn)行二代測(cè)序(next generation sequencing,NGS)發(fā)現(xiàn)ALAS2(1606?1609,ΔAGTG)缺失突變,并通過(guò)Sanger測(cè)序驗(yàn)證確診;同時(shí)還對(duì)XLDPP的臨床特征等進(jìn)行描述。經(jīng)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)信息研究所查新報(bào)告顯示:國(guó)內(nèi)外檢索未見(jiàn)報(bào)道中國(guó)人X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥一家系,并對(duì)其ALAS2基因突變進(jìn)行研究的文獻(xiàn)報(bào)道。本文為首例報(bào)道。

        資料與方法

        一、病歷資料

        先證者男,7歲。因面部多發(fā)瘢痕、日曬后癢痛7年來(lái)診。父母訴患兒自出生后,外出曬太陽(yáng)數(shù)小時(shí)后出現(xiàn)面部雙手等曝光部位紅腫、癢痛,搔抓后出現(xiàn)瘢痕和結(jié)痂。避光后癢痛可緩解,但瘢痕不能消退。無(wú)紅尿、畏光;牙齒不潔凈,尚整齊。皮膚科檢查:面部、耳廓、雙手背見(jiàn)顯著增厚的紅斑、斑片,伴有萎縮和增厚的痘瘡樣瘢痕,面部見(jiàn)抓痕和血痂,鼻背部點(diǎn)狀蟲(chóng)蝕狀凹陷性瘢痕,口周放射紋。見(jiàn)圖1。

        圖1 先證者面部、耳廓見(jiàn)顯著增厚的紅斑、斑片,伴有萎縮和增厚的痘瘡樣瘢痕,面部見(jiàn)抓痕和血痂,口周放射紋

        對(duì)該先證者所在家系進(jìn)行調(diào)查,繪制家系圖(圖2)。先證者母親、姨媽、外祖母、曾外祖母、表姨和該表姨1個(gè)兒子均有類似癥狀。先證者母親皮膚膚色基本正常,訴有日曬后面部和雙手的癢痛,未起過(guò)水皰。姨媽出現(xiàn)過(guò)光暴露后面部輕度刺痛,無(wú)瘢痕和水皰的病史;外祖母、外姨祖母、表姨皮損均表現(xiàn)為褐黃色膚色,面部和手背皮膚增厚,紋理明顯增粗。先證者一表哥16歲,訴幼時(shí)與先證者癥狀和體征類似,目前曝光部位膚色深,面部彌漫性增厚和萎縮性瘢痕,但無(wú)日曬后癢痛感。

        二、方法

        在該家系成員簽署知情同意書(shū)后,收集該家系成員(Ⅱ2,Ⅱ8,Ⅲ1,Ⅲ2,Ⅲ3,Ⅲ4,Ⅳ1,Ⅳ2,Ⅳ3)外周血,行實(shí)驗(yàn)室檢查,包括血常規(guī)、生化、網(wǎng)織紅細(xì)胞、轉(zhuǎn)鐵蛋白等。對(duì)該家系以上成員行肝膽B(tài)超檢查、皮膚鏡檢查和甚高頻(very high frequency,VHF)皮膚B超檢查,并用Fotofinder系統(tǒng)行皮膚老化評(píng)估[2]。對(duì)先證者皮損活檢,行HE染色和過(guò)碘酸希夫(PAS)染色。留取先證者(Ⅳ1)、先證者父母(Ⅲ1,Ⅲ2)、弟弟(Ⅳ2)和姨媽(Ⅲ3)的外周血,提取基因組DNA,行NGS和Sanger測(cè)序,用家族中未患病者(Ⅲ1和Ⅳ2)和100例健康人做對(duì)照。

        結(jié) 果

        一、血液學(xué)檢查

        先證者、患病表哥紅細(xì)胞內(nèi)游離原卟啉升高?;疾≌撸á?,Ⅱ8,Ⅲ2,Ⅲ3,Ⅲ13,Ⅳ1,Ⅳ3)存在不同程度的鐵缺乏(包括血清鐵、鐵飽和度、轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度、鐵蛋白均下降)。

        二、肝膽B(tài)超檢查

        該XLDPP家系中,先證者的外祖母(Ⅱ2)和表姨(Ⅲ13)均已行膽囊切除術(shù)。表哥(Ⅳ3)膽囊增大,膽囊多發(fā)息肉,最大直徑0.23 cm。

        三、皮膚鏡檢查結(jié)果

        圖2 X連鎖顯性遺傳性原卟啉癥家系圖

        均選擇鼻背部瘢痕處行皮膚鏡檢查:先證者母親(Ⅲ2):淡紅斑片,網(wǎng)狀白斑。先證者(Ⅳ1):棕黃色背景,可見(jiàn)大量毛囊角栓,毛囊周?chē)梢?jiàn)白暈,散在褐色點(diǎn)狀色素沉著,可見(jiàn)明顯的線狀及網(wǎng)狀白斑,部分區(qū)域可見(jiàn)破潰、結(jié)痂。先證者患病表哥(Ⅳ3):棕黃色背景、大量的一致性分布的褐色點(diǎn)狀色素沉著、囊泡狀色素沉著,明顯的線狀及網(wǎng)狀白斑,散在棕色斑片。

        四、VHF皮膚B超檢查結(jié)果

        先證者面部皮膚表皮層增厚明顯,真皮層內(nèi)彌漫性低回聲,占位感不明顯,形態(tài)不規(guī)則。

        五、Fotofinder光老化評(píng)估

        根據(jù)Fotofinder系統(tǒng)對(duì)先證者面部評(píng)分,結(jié)果顯示:毛孔粗大程度>14%的同齡人;紫外線損傷程度>85%同齡人;面部發(fā)紅程度>58%同齡人;皺紋嚴(yán)重程度>83%同齡人;皮膚光滑度<84%同齡人。

        六、皮膚組織病理表現(xiàn)

        取先證者右側(cè)顳上部暴露日光處瘢痕組織行病理檢查,結(jié)果顯示:表皮內(nèi)見(jiàn)空泡化細(xì)胞,局灶性角化不全;真表皮交界處見(jiàn)多發(fā)的裂隙;真皮全層增厚,可見(jiàn)增生粗大的膠原纖維束,嗜堿性明顯,真皮乳頭層結(jié)構(gòu)紊亂,見(jiàn)毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,血管增生明顯。皮下脂肪未見(jiàn)異常,見(jiàn)圖3。

        七、測(cè)序結(jié)果

        經(jīng)NGS測(cè)序后Sanger測(cè)序驗(yàn)證,該家系中患病者X染色體的1706號(hào)~1709號(hào)堿基有AGTG的缺失突變(ALAS2 c.1706 ?1709delAGTG;g.26827_26830)。見(jiàn)圖4。家系中未患病者以及正常對(duì)照者未見(jiàn)類似突變。

        討 論

        圖3 先證者右顳部曝光部位皮膚病理改變(HE×200) 表皮內(nèi)見(jiàn)空泡化細(xì)胞,局灶性角化不全;真表皮交界處見(jiàn)多發(fā)的裂隙;真皮全層增厚,可見(jiàn)增生粗大的膠原纖維束,嗜堿性明顯,真皮乳頭層結(jié)構(gòu)紊亂,見(jiàn)毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,血管增生明顯

        2008年XLDPP首次由Whatley等報(bào)道,目前世界上報(bào)道的病例不超過(guò)50例[1],較為罕見(jiàn)。XLDPP主要是男性受累,患者常在曝光后數(shù)分鐘內(nèi)自覺(jué)皮膚出現(xiàn)針刺、燒灼、疼痛和瘙癢的感覺(jué),并且出現(xiàn)紅腫等光敏感為主要表現(xiàn)。兒童甚至嬰兒期即可發(fā)病。較少出現(xiàn)水皰,但可因患者的搔抓出現(xiàn)結(jié)痂、糜爛等。很多患者皮膚曝光后,疼痛可超出曝光部位,且持續(xù)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)日。光敏性常持續(xù)終身,最終患者因反復(fù)出現(xiàn)的急性發(fā)作出現(xiàn)慢性光損傷性改變,如苔蘚化、皮膚如皮革狀質(zhì)地的假水皰、口周放射紋等,指甲扁平。雜合子女性患者可完全無(wú)癥狀,也可同男性一樣受累嚴(yán)重。

        目前發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致XLDPP的ALAS2基因突變包括 c.1706?1709 delAGTG(p.E569GfsX24)、c.1699?1700delAT(p.M567EfsX2)、c.1642C > T(Q548X)和c.1651?1677del(S551PfsX5),位于 11 號(hào)外顯子[1,3]。本研究發(fā)現(xiàn)的突變是已知的c.1706?1709 delAGTG(p.E569GfsX24),為框移突變,影響ALAS酶的19?20C決定區(qū)殘基,導(dǎo)致酶活性顯著增加。本研究中,男性患者病變均較重,而女性患者皮損表現(xiàn)輕微,甚至無(wú)皮損,但年齡增大后,女性出現(xiàn)膽囊結(jié)石,甚至需要切除膽囊。男性患者較女性為重,這一現(xiàn)象可能與X染色體失活(lyonization)有關(guān)[4]。但膽囊病變與既往報(bào)道差異較大[5],需進(jìn)一步觀察。

        XLDPP診斷主要依靠明確的基因檢測(cè)結(jié)果[1]。臨床上主要與紅細(xì)胞生成性原卟啉?。‥PP)鑒別。表型嚴(yán)重的XLDPP患者體內(nèi)原卟啉IX含量較紅細(xì)胞生成性原卟啉?。‥PP)更高,因此患者的痛性光敏反應(yīng)以及肝損可能比EPP更重[6]。鑒別XLDPP與EPP非常重要,一個(gè)簡(jiǎn)單易行的方法是根據(jù)家系圖受累患者進(jìn)行分析,若患者家族人口多,那么明確診斷的可能性大。一般可以通過(guò)患病者性別的差異來(lái)初步判定,最終還需要致病基因的檢測(cè)確診。

        圖4 Sanger測(cè)序結(jié)果顯示患者4個(gè)堿基缺失 上方為參考序列,下方為突變序列,紅框示4個(gè)缺失的堿基(ALAS2 c.1706?1709,delAGTG)

        我們使用皮膚鏡評(píng)估光損傷的嚴(yán)重程度,從結(jié)果來(lái)看,XLDPP患者曝光處皮膚光損傷嚴(yán)重,一方面,可見(jiàn)到大量的毛囊角栓,另外可見(jiàn)到結(jié)痂,這些均在正常孩子面部很難見(jiàn)到。VHF也是最近幾年來(lái)用于皮膚科診斷的一種新型手段,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)創(chuàng),直觀。我們用VHF進(jìn)行XLDPP光損傷嚴(yán)重程度評(píng)分觀察,因缺乏足夠多的病例數(shù)以及對(duì)比研究,尚不能完全利用VHF來(lái)評(píng)估XLDPP以及其他卟啉癥的嚴(yán)重程度。但對(duì)于面部這些皮膚活檢等有創(chuàng)操作有禁忌的部位,將來(lái)可以嘗試以皮膚鏡和VHF作為輔助手段,評(píng)估XLDPP的損傷嚴(yán)重程度。

        目前XLDPP治療尚無(wú)良策??梢試诟阑颊哌M(jìn)行避光,對(duì)患者家系進(jìn)行遺傳咨詢,尤其是說(shuō)明男性患病者較女性嚴(yán)重,對(duì)患者家屬會(huì)有一定幫助。

        [1]Whatley SD,Ducamp S,Gouya L,et al.C?terminal deletions in the ALAS2 gene lead to gain of function and cause X?linked dominant protoporphyria without anemia or iron overload[J].Am J Hum Genet,2008,83(3):408?414.DOI:10.1016/j.ajhg.2008.08.003.

        [2]Levy JL,Trelles MA,Levy A,Besson R.Photography in dermatology:comparison between slides and digital imaging[J].J Cosmet Dermatol,2003,2(3?4):131?134.DOI:10.1111/j.1473?2130.2004.00081.x.

        [3]Ducamp S,Schneider?Yin X,de Rooij F,et al.Molecular and functional analysis of the C?terminal region of human erythroid?specific 5?aminolevulinic synthase associated with X ?linked dominant protoporphyria(XLDPP)[J].Hum Mol Genet,2013,22(7):1280?1288.DOI:10.1093/hmg/dds531.

        [4]Brancaleoni V,Balwani M,Granata F,et al.X?chromosomal inactivation directly influences the phenotypic manifestation of X?linked protoporphyria[J].Clin Genet,2016,89(1):20?26.DOI:10.1111/cge.12562.

        [5]Ninomiya Y,Kokunai Y,Tanizaki H,et al.X?linked dominant protoporphyria:the first reported Japanese case[J].J Dermatol,2016,43(4):414?418.DOI:10.1111/1346?8138.13101.

        [6]Seager MJ,Whatley SD,Anstey AV,et al.X?linked dominant protoporphyria:a new porphyria[J].Clin Exp Dermatol,2014,39(1):35?37.DOI:10.1111/ced.12202.

        (本文編輯:尚淑賢)

        本刊對(duì)文章統(tǒng)計(jì)方法的要求

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        本刊“臨床病例討論”欄目征稿啟事

        本刊已開(kāi)設(shè)“臨床病例討論”欄目,目的是給臨床醫(yī)生提供一個(gè)學(xué)習(xí)討論與提高臨床技能的園地,2015年第3期已刊出一篇?,F(xiàn)向全國(guó)各大醫(yī)院征集“臨床病例討論”稿。要求:所選病例應(yīng)是皮膚性病學(xué)科的疑難病和少見(jiàn)病例,有較清晰的診治過(guò)程、有明確的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn);或診斷明確,但治療棘手,最終治療成功或顯效者。病例臨床資料完整,能提供必要的實(shí)驗(yàn)室、影像學(xué)和組織病理等確診證據(jù)(需提供臨床皮損及治療前后對(duì)比的圖片,組織病理圖片等)。寫(xiě)作格式:前言、病歷資料、討論(可以用病例討論時(shí)依次發(fā)言的形式,也可以按臨床醫(yī)師診療思路,經(jīng)過(guò)歸納,條理清楚地總結(jié))、參考文獻(xiàn)。文稿字?jǐn)?shù)以3 000字左右為宜。歡迎踴躍投稿。

        X?linked dominant protoporphyria:report of a pedigree and detection of ALAS2 gene mutations

        Wang Tao,Dong Qi,Xu Chenchen,Zhou Xiping,Liu Yuehua,Wang Hongwei,Sun Qiuning,Jin Hongzhong,Zheng Heyi,Ouyang Yunshu,Li Chunjia,Chen Rongrong,Zhang Hongbing,Liu Yaping,Wang Yongwei,Nie Guangjun
        Department of Dermatology,Peking Union Medical College Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730,China(Wang T,Dong Q,Xu CC,Zhou XP,Liu YH,Wang HW,Sun QN,Jin HZ,Zheng HY);Department of Ultrasound Medicine,Peking Union Medical College Hospital,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730,China(Ouyang YS);State Key Laboratory of Medical Molecular Biology,Department of Physiology and Pathophysiology,Institute of Basic Medical Sciences,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730,China(Li CJ,Chen RR,Zhang HB);Department of Medical Genetics,Institute of Basic Medical Sciences,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100730,China(Liu YP);National Center for Nanoscience and Technology of China,Beijing 100190,China(Wang YW,Nie GJ)

        ObjectiveTo report a pedigree with X?linked dominant protoporphyria(XLDPP),and to detect 5?aminolevulinic acid synthetase 2(ALAS2)gene mutations in this pedigree.MethodsA clinical investigation was performed in a pedigree with XLDPP,and relevant data were collected from family members.A next?generation sequencing method was applied to screen possible mutation sites,and Sanger sequencing was performed to determine pathogenic gene mutations.Dermoscopy was conducted to observe skin lesions in the patients with XLDPP,and the Fotofinder system and very high frequency(VHF) ultrasound system were utilized to assess the severity of photodamage.Liver and gallbladder ultrasonography as well as blood examination were performed for all the family members.ResultsA deletion mutation,c.1706?1709 ΔAGTG,was detected in the ALAS2 gene on the X chromosomes of all the patients in this family,which led to replacement or loss of 19-20 C?terminal residues through transcriptional frameshifting,and eventually caused an increase in ALAS2 activity.In the patients with XLDPP,skin photodamage was relatively severe;protoporphyrin?induced hepatobiliary damage was observed and aggravated with age;anemia and iron deficiency occurred sometimes.ConclusionThe deletion mutation c.1706?1709 ΔAGTG of the ALAS2 gene may be the underlying cause of XLDPP in this pedigree.

        Porphyria,erythropoietic;Genetic diseases,X?linked;DNA mutational analysis;5?Aminolevulinic acid synthetase 2 gene;Photoaging

        Liu Yuehua,Email:yuehualiu@263.net

        2016?04?25)

        劉躍華,Email:yuehualiu@263.net

        10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2016.10.005

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