楊建強 羅浩杰 連煒煒 沈云佳
遺傳性對稱性色素異常癥(Dyschromatosis Symmetrica Hereditiaria,DSH,OMIM:127400),是一種少見的高外顯率常染色體顯性遺傳病[1]。DSH臨床表現(xiàn)為手足背對稱性色素減退及色素沉著斑,部分患者顏面部位可見雀斑樣改變[2]。2003年,Zhang等[3]將本病致病基因定位在1q11-1q21區(qū)域,隨后日本學者Miyamura等[4]將致病基因確定為編碼雙鏈RNA特異性腺苷脫氨酶基因(adenosine deaminase,RNA specific,ADAR基因,又稱為DSRAD基因)。本研究通過對一個臨床診斷DSH家系的ADAR基因進行突變檢測,明確了DSH診斷,并為該家系的遺傳咨詢提供依據(jù),報道如下。
1.1 一般資料 研究家系來源于浙江。先證者,女,28歲。因自幼面部和手足部色素沉著斑,就診于我院皮膚科?;颊?~6歲開始面額部出現(xiàn)散在斑點狀色素沉著斑,呈褐色,繼而在雙手足背出現(xiàn)散在米粒大色素沉著和減退斑。皮損夏季較明顯,冬季顏色稍淡,但始終不消退。否認近親結婚史及其他系統(tǒng)性疾病史。系統(tǒng)檢查均未見異常。皮膚??茩z查:面部可見較散在雀斑樣色素沉著,雙手背、足背遠端及多趾背可見散在分布的色素減退斑,伴有褐色色素沉著斑。其臨床表現(xiàn)符合DSH,但皮損范圍局限且不甚明顯(圖1)。本研究家系共4代(圖2),其中患者3例。家系中所有患者口唇、口腔黏膜、指(趾)甲、牙齒均正常,生長發(fā)育良好。收集患者及健康家屬成員血樣共9份。結合家系遺傳史、典型的臨床表現(xiàn)初診為遺傳性對稱性色素異常癥。該女性先證者不愿作組織病理檢查。
1.2 方法
1.2.1 標本收集和DNA提取 向患者及其親屬說明研究目的和意義后,所有提供血樣的家系成員和100名無血緣關系健康對照人群。將采集外周全血3 mL,置2% EDTA抗凝劑的試管中,-80℃保存。從低溫冰箱取出外周血樣,完全融化后用Takara DNA提取試劑盒提取外周血基因組DNA。
圖1 先證者雙手背及手指背側可見散在褐色色素沉著斑和色素減退斑
家系共4代,其中3例患者,6名正常個體?!瞿行曰颊撸衽曰颊?,↑先證者
圖2 家系圖
1.2.2 引物設計與合成 根據(jù)GENEBANK中公布的人類ADAR基因的cDNA序列。為擴增該基因全長采用Primer5.0軟件設計12對PCR特異性擴增引物。其所擴增的序列涵蓋了ADAR基因的全部15個外顯子的編碼區(qū)域及內含子連接區(qū)域序列。引物由上海華大基因科技有限公司合成。其中2號外顯子的引物序列(表1)。
表1 用于擴增2號外顯子的引物序列
1.2.3 基因擴增、測序和序列比對 把提取的基因組DNA標化定量,并進行PCR擴增。PCR反應在Biometra PCR儀上進行,PCR反應體系(25 μL),其中包括:10 x buffer(含Mgcl2)2.5 μL,10 mmol/L dNTPs 0.5 μL,TaqDNA聚合酶0.5 U,l0 mmol/L雙向混合引物0.5 μL,標化DNA模板1 μL,加滅菌雙蒸水至25 μL。反應條件為:預變性95℃ 5 min,35個循環(huán)包括:變性94℃ 40 s、退火58℃ 60 s、延伸72℃ 55 s,最后延伸72℃ 10 min。根據(jù)PCR產(chǎn)物片段長度,采用1.5%~2%瓊脂糖凝膠電泳檢測后,將PCR擴增的產(chǎn)物片段經(jīng)割膠回收特異性目的條帶,方法參照QIAgen純化回收試劑盒說明書,回收膠塊中的PCR產(chǎn)物片斷[5],送上海華大基因有限公司進行雙向反應測序,將測序結果所得序列與Genbank中人類ADAR基因的標準序列比對。
通過12對引物進行PCR擴增,獲取患者和正常人的ADAR基因組中特異性片段。對患者各個PCR產(chǎn)物進行純化、直接雙向測序,發(fā)現(xiàn)第2號外顯子第982位堿基呈雙峰改變(c.982C>T,p.R328X),但在家系中健康個體和無血緣關系的正常人中無相應突變。該突變(c.982C>T,p.R328X),可致使mRNA提早出現(xiàn)終止密碼,最終導致氨基酸的翻譯出現(xiàn)提前終止和蛋白質的截短。先證者兒子年幼(3歲),其母曾擔心其是否具有該遺傳性疾病,但經(jīng)檢測未發(fā)現(xiàn)該突變(圖3)。
3a:患者序列中可見c.982C>T突變;3b:健康個體中并未發(fā)現(xiàn)該突變
圖3 家系中患者和正常個體ADAR基因2號外顯子測序片段比對
DSH亦稱Dohi(網(wǎng)狀)肢端色素沉著,是較少見的一種外顯率較高的常染色體顯性遺傳性皮膚病。DSH在日本人群和中國人群中相對報道較多[6]。該病主要累及暴露部位皮膚,尤其是手足背部位,部分患者可伴發(fā)面部、頸部和前上胸部雀斑,因而影響美觀,常給患者帶來較大的心理負擔。該病組織病理可見:色素沉著斑處表皮棘層下部和基底層內黑素增加,真皮上部嗜黑素細胞增多及少量淋巴細胞浸潤,而色素減退斑處基底層色素減少乃至消失[6]。
自從2003年發(fā)現(xiàn)該病的致病基因以來,針對該病的基因診斷的報道逐漸增加。該病的致病基因--ADAR基因,又稱為DSRAD基因(double-stranded RNA-specific adenosine deaminase),全長約40 kb,包括15個外顯子,編碼了含有1226個氨基酸序列的蛋白質,其中2號外顯子、2~7號外顯子和9~14號外顯子分別編碼了ADAR蛋白分子中的2個Z-DNA結合區(qū)域(Z-α和Z-β)、3個雙鏈RNA結合區(qū)域(dsRNA 結合區(qū)域,DSRM)和1個脫氨酶(ADEAMc)區(qū)域,構成了一個完整的雙鏈RNA特異性腺苷脫氨酶[7,8]。
本研究家系具有典型的臨床表現(xiàn)和常染色體顯性遺傳特征,臨床診斷為DSH。DSH的發(fā)病常在幼年起病,逐漸出現(xiàn)面部雀斑樣改變和手足背部色素沉著斑和減退斑,本研究中先證者兒子尚年幼,暫無明顯色素異常。但先證者希望能進一步開展基因診斷并了解其兒子是否遺傳該病。
本實驗研究采用對ADAR基因進行了外顯子的PCR擴增并直接測序,發(fā)現(xiàn)該家系中所有患者存在第982位堿基發(fā)生無義突變(c.982C>T),這導致mRNA在第328位氨基酸提早出現(xiàn)終止密碼(p.R328X),進而可能導致該蛋白分子Z-alpha區(qū)域的缺陷。該家系正常成員和100名無血緣關系的正常對照均不存在此改變。本研究發(fā)現(xiàn)的c.982C>T突變,也曾為Hou等[9]所報道,說明該突變有可能是存在于浙皖地區(qū)漢族人DSH患者中ADAR基因的突變熱點,有待于今后對DSH患者人群的進一步研究。
截止2017年2月,人類遺傳基因數(shù)據(jù)庫(The Human Gene Mutation Database,HGMD,http://www.hgmd.cf.ac.uk/ac/gene.php?gene=ADAR)報道了155個位點突變或突變類型,其中包括了10個導致Aicardi-Goutières syndrome的突變。Aicardi-Goutières syndrome(Aicardi-Goutières 綜合征,AGS)是一種罕見的幼年自體免疫疾病,可表現(xiàn)為后天性小頭畸形、基底節(jié)區(qū)鈣化、腦白質營養(yǎng)不良、腦萎縮、腦脊液慢性淋巴細胞及α-干擾素增多為特征的遺傳性腦病,與ADAR等數(shù)個基因變異有關[10]。但是本研究中家系均未出現(xiàn)任何免疫和神經(jīng)發(fā)育不良的特征,不支持該病診斷。
本研究通過ADAR基因突變篩查,明確了該病的診斷,且通過對家族中幼兒的基因檢測,排除了c.982C>T突變,提示該成員為健康個體。為向該家系開展遺傳咨詢提供依據(jù)。
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