【摘要】：研究背景 1、彌漫性掌跖角皮癥的研究背景 彌漫性掌跖角皮癥(Diffuse Palmoplantar Keratoderma,DPPK),是掌跖角化病的遺傳型的一個最常見的類型。彌漫性掌跖角化病屬于常染色體顯性遺傳,可見于所有種族中。本病多為嬰兒期開始發(fā)病,輕者僅有掌跖皮膚粗糙,重者掌跖處出現(xiàn)彌漫性斑塊狀、邊緣清晰的角質(zhì)增厚,呈黃色胼胝體樣。有時角質(zhì)增厚可蔓延至掌跖皮膚側(cè)緣或手足背,可伴有指節(jié)墊、甲板增厚渾濁、指趾屈曲畸形等。彌漫性掌跖角皮病根據(jù)其病理特點可分為彌漫性表皮松解性掌跖角化癥(diffuse epidermolytic PPK,DEPPK)和彌漫性非表皮松解性掌跖角化癥(diffuse non-epidermolytic PPK,DNEPPK)2種亞型。表皮松解性掌跖角化癥(EPPK,OMIM#144200),即彌漫性表皮松解性掌跖角化癥(DEPPK),最初由Vorner在1901年報道,是一種常染色體顯性遺傳病。EPPK與DNEPPK的臨床表現(xiàn)相似,均表現(xiàn)為彌漫性的角化過度,但DNEPPK患者的表皮為非松解性,沒有角質(zhì)形成細胞的降解和破裂；EPPK患者表皮為松解性,角質(zhì)形成細胞大量裂解。而EPPK在各個種族中和臨床上更為常見。 1992年,Reis等通過對德國1個7代共18例患者的EPPK大家系進行的遺傳連鎖分析,將EPPK的候選基因定位于染色體17q21.1-q21.2。此部位是Ⅰ型角蛋白基因簇的分布區(qū)域,因此,在掌跖表皮中特異性表達的Ⅰ型角蛋白KRT9基因自然地被認為是EPPK的一個候選基因。角蛋白是一類中間纖維蛋白,分子數(shù)量多達30多種,可分為2種類型,Ⅰ型為酸性蛋白,Ⅱ型為中性/堿性蛋白。角蛋白分子是表皮細胞和上皮細胞中間纖維的主要成分。因此,角蛋白突變會破壞細胞中間纖維的組裝,形成異常的聚集物,從而削弱細胞骨架的力量,增加細胞破裂的風險,引發(fā)某些疾病。角蛋白9(KRT9)是工型為酸性蛋白,其幾乎局限性表達于掌跖部位的皮膚。因此,KRT9基因的突變與表皮疾病的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。迄今為止,與EPPK有關(guān)的KRT9基因突變據(jù)文獻所報道的已經(jīng)多達25種,主要突變方式為錯義突變、堿基缺失或插入。 2、毛囊角化病的研究背景 (1)毛囊角化病的臨床特征。 毛囊角化病(Keratosis Follicularis, DD)是一種少見的常染色體顯性遺傳的角化不良性皮膚病。本病出生時無皮疹,通常10-20歲開始發(fā)病。男女發(fā)病率大致相等。流行病學研究調(diào)查表明,發(fā)病率1/30,000到1/100,000之間。本病臨床表型多樣,皮疹分布對稱和廣泛。皮損多見于前額、頭皮、背部等皮脂溢出較多的部位。病情嚴重時甚至可擴展到軀干、腰骶部和外生殖器等處。皮疹初發(fā)常見部位為耳部,面部皮疹常較嚴重。早期表現(xiàn)為堅實的、紅色或正常膚色的小丘疹。丘疹逐漸增大成疣狀,逐漸趨向融合,形成不規(guī)則的疣狀斑塊或乳頭瘤樣增生。皮疹多對稱分布,但明顯的不對稱或帶狀、痣樣分布也可發(fā)生�？砂橛姓契沤腔约疤卣餍约椎母淖儭４送膺�可以累及粘膜,如口咽、食管、喉、肛門直腸粘膜。本病常在夏季加重,陽光、高溫、出汗、摩擦等可促發(fā)本病的發(fā)生或加重本病的病情。毛囊角化實際上并不是一種毛囊性疾病,某些缺乏毛囊的部位,如掌跖和口腔黏膜也可以發(fā)病。 典型組織病理特征1)特殊形態(tài)的角化不良,形成圓體和谷粒2)基底層上棘層松解,形成基底層上裂隙和隱窩3)“絨毛”向上不規(guī)則增生,進入隱窩和裂隙內(nèi)4)有乳頭瘤樣增生、棘層肥厚和過度角化,真皮慢性炎癥性改變。 (2)毛囊角化病致病基因的定位克隆。 毛囊角化病是1889年由Darier和White首次報告。1993年,Bashir和Craddock等首次將該病的致病基因定位于12q23-q24.1,這正是ATP2A2基因所在位點。已經(jīng)證實其編碼的肌漿/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子-ATP酶2(SERCA2)的突變是引起該疾病的主要遺傳基礎(chǔ)。SERCA2是P型鈣離子ATP酶家族成員中的一員,不僅能調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外鈣離子的濃度,而且在維持細胞鈣離子信號傳導上也起到相當重要的作用。在毛囊角化病患者體內(nèi)ATP2A2基因編碼一種功能缺陷的SERCA2。 (3)ATP2A2基因結(jié)構(gòu)、功能及突變。 ATP2A2基因長度約為76kb,由21個外顯子組成,編碼肌漿網(wǎng)/內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子ATP酶2(SERCA2)。根據(jù)剪接部位不同,可編碼成三個不同的轉(zhuǎn)錄本。分別是主要表達于心臟、腦組織和慢速收縮骨骼肌的SERCA2a;分布于平滑肌、表皮等非肌肉組織中的SERCA2b和在上造血細胞系和單核細胞中檢測到的SERCA2c。 SERCA2二級結(jié)構(gòu)包括頸亞區(qū)、執(zhí)行區(qū)、磷酸化區(qū)、ATP結(jié)合區(qū)、10或11個跨膜螺旋亞區(qū)(M1-10/11)等,跨膜區(qū)內(nèi)M4、M5、M6、M8存在Ca2+的結(jié)合部位,鉸鏈區(qū)把ATP結(jié)合區(qū)和跨膜蛋白部分連接起來形成一個完整的功能單位。SERCA2是P型鈣離子ATP酶家族成員中的一員,負責調(diào)節(jié)細胞內(nèi)外鈣離子的濃度,參與機體內(nèi)鈣離子信號的傳導,是使得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中大量鈣離子聚集的離子泵之一。SERCA2通過轉(zhuǎn)運細胞漿內(nèi)的鈣離子至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上來維持細胞漿內(nèi)低鈣離子水平。細胞漿內(nèi)鈣離子的水平在表皮細胞間的連接和調(diào)節(jié)細胞分化方面具有重要的作用。ATP2A2基因的突變可引起SERCA2功能紊亂,表現(xiàn)為ATP、鈣離子與相應的結(jié)合位點結(jié)合能力下降,影響ATP的磷酸化作用等。據(jù)報道,關(guān)于DD的ATP2A2基因的突變在整個基因內(nèi)散在分布,沒有突變熱點區(qū)域,盡管如此,有研究表示ATP2A2內(nèi)有兩個突變集合區(qū),即是位于基因兩端的氨基酸上游的桿狀區(qū)、S1區(qū)和羧基末端跨膜區(qū)。然而也有文獻報道發(fā)現(xiàn)DD突變在ATP2A2基因的中段分布頻率較高,尤其是磷酸化區(qū)和ATP結(jié)合區(qū)。 目的 (1)檢測臨床上所收集的一個中國掌EPPK家系存在的KRT9基因突變,分析EPPK的臨床特點和突變篩查結(jié)果,以及EPPK的基因型-表型之間的關(guān)系。回顧文獻曾報道過的有關(guān)EPPK家系的KRT9基因突變的病例,總結(jié)分析KRT9基因的突變位點、突變類型及突變的種族來源等方面的特點,以期獲得有關(guān)KRT9基因和EPPK的更全面的遺傳信息。 (2)檢測我科臨床上收集的2例單發(fā)毛囊角化病病例,并進行ATP2A2基因致病性突變的檢測,分析單發(fā)病例的臨床特點及突變結(jié)果,以期獲得更多的有關(guān)ATP2A2基因和DD的基因型和表型的相關(guān)信息。 方法 (1)家系調(diào)查及病例資料收集：我科臨床上收集一個患掌跖角皮癥的家系以及2例單發(fā)的毛囊角化病病例的臨床資料,及進行家系調(diào)查。 (2)組織病理學檢查：在局麻下手術(shù)切取EPPK先證者左手掌皮損處的一小塊皮膚組織以及毛囊角化病患者2右肩部的皮損組織,然后行常規(guī)病理檢查。 (3)基因組DNA提�。菏占粋�掌跖角化病家系中先證者及其弟弟的外周血樣、該2例的毛囊角化病患者的外周血樣及100份正常對照健康人的外周血樣,并提取外周血樣的DNA。 (4)PCR反應：設(shè)計擴增KRT9基因突變熱點區(qū)域——第1個外顯子編碼區(qū)及側(cè)翼序列,設(shè)計擴增ATP2A2基因的21個外顯子18對引物,然后進行PCR反應。 (5)1%瓊脂糖凝膠電泳：PCR反應后,DNA產(chǎn)物于1%的瓊脂糖凝膠中電泳,見單一明亮條帶時可送DNA測序檢測。 (6)DNA測序：采用焦磷酸DNA測序法對EPPK患者、毛囊角化病患者以及正常對照患者的DNA進行測序檢測,并進行基因突變篩查。 (7)對目前國外文獻所報道的有關(guān)EPPK的角蛋白9基因突變進行總結(jié)分析。查閱Human Intermediate Filament Database(http://www.interfil.org/)及美國國立生物技術(shù)信息中心(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)輸入相關(guān)檢索詞,檢索到有關(guān)國內(nèi)報道的掌跖角化病的病例報道及相關(guān)突變檢測,對這些病例KRT9基因的突變位點、突變類型及突變的種族來源等進行分析。 結(jié)果 (1)EPPK家系患者的臨床特點：先證者,女性,32歲,出生半個月后雙手掌及足底皮膚即出現(xiàn)彌漫分布的紅斑、鱗屑。隨著年齡的增長,患者掌跖皮膚逐漸增厚,細小或片狀脫屑,近端指關(guān)節(jié)及腕部掌側(cè)皮膚明顯增厚、隆起,呈胼胝體樣,黃色,質(zhì)硬；雙手指屈曲畸形；趾甲普遍增厚、渾濁,真菌檢測陰性。病情冬季加重,皮膚干燥、皸裂、出血,伴明顯疼痛；夏季減輕。家系調(diào)查：調(diào)查了4代共16人,其中患者6人,男性3人,女性3人。最小患病年齡為1歲半,發(fā)病年齡均為出生后半個月左右。臨床表現(xiàn)均為彌漫性的掌跖皮膚增厚、鱗屑,嚴重時皮膚干燥、皸裂、疼痛,未見其他部位發(fā)病,家族各患病成員的病情輕重相似。 (2)通過對KRT9基因的突變熱點區(qū)域檢測,該家系中兩名患者的血樣被檢測出一個錯義突變,cDNA的第470位的堿基T變成了G,即c.470TG,相應的氨基酸由甲硫氨酸變成了精氨酸,即p.M157R。而家系外100位正常人的檢測均未發(fā)現(xiàn)該突變。 (3)通過對目前文獻所報道的角蛋白9基因突變的分析,可以發(fā)現(xiàn)迄今所報道的KRT9基因突變主要集中在1號外顯子和6號外顯子,最常見的突變位點為cDNA487位的堿基,即第163位氨基酸。25種突變,19種位于1A區(qū)域,6種位于2B區(qū)域,除了在cDNA500位點處缺失堿基A插入四個堿基GGCT (c.500delAinsGGCT),即第167位氨基酸酪氨酸轉(zhuǎn)變成色氨酸和亮氨酸(p.Y167delinsWL)外,其余的突變方式均為錯義突變�；蛐�-表型分析顯示：文獻顯示KRT9第163位氨基酸的突變病例均顯示出典型的EPPK臨床表現(xiàn)和病理表現(xiàn)。此外,KRT1突變也可導致一些與掌跖角皮癥相似的臨床表現(xiàn)。 (4)毛囊角化病患者臨床特點：患者1,男性,25歲,來自湖南省,發(fā)病年齡較早,5歲時開始發(fā)病,病史20年左右。皮疹表現(xiàn)為散在分布于額部、腋窩、腹股溝等處皮膚的紅色、粉紅色或皮色的堅實的毛囊角化性小丘疹,針尖至粟粒大小,表面油亮,其他等部位皮膚未見累及,不伴有指甲、掌跖及粘膜損害。患者臨床表現(xiàn)較輕,一般無自覺癥狀,但病情反復,冬輕夏重,夏天炎熱、多汗時可覺輕度瘙癢。 患者2,男性,46歲,來自湖南省,青年時發(fā)病,病史20年左右。緣于患者20余年前無明顯誘因頸部兩側(cè)出現(xiàn)暗紅色小丘疹,片狀密集分布,無明顯自覺癥狀。皮疹逐漸蔓延至腋下、面、胸背、骶尾部皮膚,可見密集角化性暗紅色堅實的毛囊性丘疹,大小不等,局部丘疹增大呈疣狀、融合成斑塊狀,上覆鱗屑。局部皮膚粗糙、肥厚。病情反復發(fā)作,夏季加重,冬季可自行緩解。病理特點：表皮角化過度,局部角化不良,棘細胞間松解和裂隙,不正常角化的細胞間可見谷粒和圓體。 (5)通過對ATP2A2基因突變檢測,2例單發(fā)的毛囊角化病病例被檢測出兩個新的錯義突變：c.2098AG,c.742CA;相應的蘇氨酸變成了丙氨酸,即p.T700A,以及相應的脯氨酸變成了蘇氨酸,即p. P248T。而家系外100位正常人的檢測均未發(fā)現(xiàn)該突變。 (6)基因型-表型分析顯示：2個單發(fā)毛囊角化病病例的突變位點不同,病情嚴重程度不一,患者的發(fā)病年齡也不完全相同。文獻分析也表明：即使是同一家系,同一突變也可導致不同表型,發(fā)病年齡也有差異。因此未能發(fā)現(xiàn)臨床表型和基因型之間的明顯相關(guān)。 結(jié)論 本研究在1個EPPK家系中檢測出KRT9基因的1個錯義突變,該錯義突變?yōu)橹虏⌒酝蛔兌嵌鄳B(tài)性變化。該2例單發(fā)毛囊角化病病例檢測出的突變均為致病性突變而非多態(tài)性變化,且均為國內(nèi)外首次報道的新突變。 我們的研究結(jié)果進一步豐富了有關(guān)角化性皮膚遺傳病基因型-表型的數(shù)據(jù)庫,為將來的產(chǎn)前遺傳咨詢、、基因診斷及基因治療打下基礎(chǔ)
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R758.53

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 李景衛(wèi),尹興平,夏隆慶;彌漫性掌跖角化病[J];國外醫(yī)學.皮膚性病學分冊;2005年02期

2 孫霞,殷鑫湞,鄔玲仟,施小六,胡正茂,劉小平,潘乾,戴和平,夏昆,夏家輝;彌漫性掌跖角化病家系角蛋白9基因突變熱點區(qū)的檢測[J];中南大學學報(醫(yī)學版);2005年05期

3 張寶榮,殷鑫湞,夏昆,丁美萍,胡正茂,鄭敏,劉志蓉,夏家輝;一個表皮松解性掌跖角化病家系的KRT9基因突變分析[J];中華醫(yī)學遺傳學雜志;2004年06期

4 吳紹熙;喜讀《安德魯斯臨床皮膚病學》第九版譯著[J];中華皮膚科雜志;2004年11期

本文編號：2751654