反常性痤瘡一家系調(diào)查及致病基因突變分析

張曉峰 蘇惠春 覃云飛 李誠讓 肖學敏 徐浩翔 王寶璽

210042南京，中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 皮膚病研究所皮膚科（張曉峰、蘇惠春、李誠讓、肖學敏、徐浩翔、王寶璽）；南寧市第二人民醫(yī)院皮膚科（覃云飛）

反常性痤瘡一家系調(diào)查及致病基因突變分析

張曉峰 蘇惠春 覃云飛 李誠讓 肖學敏 徐浩翔 王寶璽

210042南京，中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 皮膚病研究所皮膚科（張曉峰、蘇惠春、李誠讓、肖學敏、徐浩翔、王寶璽）；南寧市第二人民醫(yī)院皮膚科（覃云飛）

目的研究一個反常性痤瘡家系患者γ分泌酶基因突變情況。方法收集1個反常性痤瘡患者家系資料，該家系共4代30人，患者12例，其中在世患者9例。提取先證者及其有關(guān)親屬8例（患者5例、非患者3例）外周血DNA，采用PCR擴增NCSTN、PSEN1、PSENEN、Aph1基因編碼區(qū)的全部外顯子及其側(cè)翼序列，測序并分析。選取100例健康人作為對照。結(jié)果基因檢測發(fā)現(xiàn)，5例患者外周血DNA中的PSENEN基因發(fā)生c.229_230insCACC插入突變，導致氨基酸翻譯過程中移碼，不能形成功能正常的PSENEN蛋白，家系中3例正常親屬及100例健康對照均無該突變。結(jié)論反常性痤瘡家系存在1個新的插入突變，即PSENEN c.229_230insCACC突變，可能是引起該家系反常性痤瘡患病的分子機制。

突變；基因，PSENEN；反常性痤瘡；γ分泌酶

反常性痤瘡（ance inversa，AI）發(fā)病機制不明確，患者中有30%～40%有家族史，該病以常染色體顯性方式遺傳，伴不完全外顯［1］。2010年，王寶璽等［2］首次報道了γ分泌酶不同亞基的突變可導致家族性AI。γ分泌酶是一個膜內(nèi)切蛋白酶復(fù)合體，包括Nicastrin（NCSTN）、早老素1（PSEN1）、早老素增強子2（PSENEN）、前咽缺陷蛋白（Aph1）4種組分［3］，其中，NCSTN、PSEN1、PSENEN突變可導致家族性AI［2］。隨后，多個研究報道了AI患者的γ分泌酶基因突變［4?8］。我們通過PCR擴增及堿基測序，首次報道1個PSENEN突變的AI家系。

一、家系調(diào)查

現(xiàn)場調(diào)查1個來自廣西的反常性痤瘡家系，該家系共4代30人，患者12例，其中在世患者9例。檢測突變的家族成員8例，其中先證者（Ⅲ7）及Ⅱ7、Ⅲ1、、Ⅲ6、Ⅲ12為患者，Ⅱ5、Ⅲ8、Ⅳ5為正常親屬（圖1）。先證者，男，52歲，30余年前患者逐漸出現(xiàn)面、頸、腋窩、臀部、腹股溝等毛囊性丘疹、結(jié)節(jié)、膿腫，并逐漸形成竇道及瘢痕，未規(guī)律治療，皮損遷延不愈。家族中多人出現(xiàn)類似癥狀，輕重不一。體檢：頭皮、臀部膿腫、竇道，面部、腋窩、臀部瘢痕（圖2）。否認系統(tǒng)性疾病，父親有類似皮損，已去世，父母非近親結(jié)婚，家族內(nèi)多人有類似皮損。

二、方法

1.基因組DNA提?。撼槿?例患者及其3例親屬外周血2 ml，提取基因組DNA（DNA Blood Mini試劑盒，51104，德國Qiagen公司）。同時在數(shù)據(jù)庫中隨機選擇100例無關(guān)健康人基因組DNA作對照。本研究通過中國醫(yī)學科學院皮膚病研究所醫(yī)學倫理委員會批準，患者及親屬均簽署知情同意書。

2.PCR引物設(shè)計：根據(jù)NCBI（http://www.ncbi.nlm.nih.gov）數(shù)據(jù)庫提供的 NCT、PSEN1、PSENEN序列，利用Primer5軟件設(shè)計特異性引物，擴增先證者NCT、PSEN1、PSENEN基因編碼區(qū)全部外顯子及其側(cè)翼序列，引物由上海立菲生物技術(shù)有限公司合成。

3.PCR反應(yīng)及測序：PCR反應(yīng)體系50 μl，含基因組DNA 1 μl，上下游引物各1 μl（20 mmol/L），使用Progema GoTaq? Green Master Mix（2 ×）25 μl，ddH2O 22 μl。反應(yīng)條件：95 ℃預(yù)變性3 min后，進行以下14個循環(huán)：95℃變性35 s，63℃退火45 s（第2循環(huán)起每個循環(huán)以后退火溫度降低0.5℃），72℃延伸75 s，接著進行26個循環(huán)：94℃ 變性30 s，56℃退火45 s，72℃延伸75 s，共40個循環(huán)，最后72℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳分析，PCR產(chǎn)物純化后由上海立菲生物技術(shù)有限公司完成測序。所有測序結(jié)果用NCBI blast（http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi）等數(shù)據(jù)庫進行分析比對。

三、結(jié)果

1.AI患者臨床表現(xiàn)分析：先證者（Ⅲ7）皮損范圍最大，膿腫及瘢痕最多，腋窩皮損較重（圖2）。病情最輕的是Ⅲ12，僅有少量毛囊性丘疹（圖3）。其余患者病情嚴重程度介于Ⅲ12和Ⅲ7之間。

圖1 反常性痤瘡家系圖 *為檢測基因突變者

圖4 DNA測序結(jié)果 PSENEN c.229_230insCACC（箭頭處為突變堿基位點）

2.AI患者基因突變分析：以先證者基因組DNA為模板，根據(jù)上述條件PCR擴增出NCSTN、PSENEN、PSEN1基因所有外顯子的編碼序列及側(cè)翼序列。突變分析比對發(fā)現(xiàn)PSENEN基因第4外顯子插入CACC 4個堿基，即出現(xiàn)插入突變PSENEN c.229_230insCACC（p.I77HfsX45）（圖 4），導 致PSENEN翻譯中產(chǎn)生移碼，在突變下游45個密碼子處終止翻譯。另4例患者均存在該突變，而3例非患者（Ⅱ5、Ⅲ8、Ⅳ5）不具有該突變，在100例健康對照中也不存在。

四、討論

AI又稱為毛囊閉鎖三聯(lián)征，三聯(lián)征指的是聚合性痤瘡、化膿性汗腺炎和頭皮膿腫性穿掘性毛囊周圍炎同時出現(xiàn)。但臨床觀察發(fā)現(xiàn)，只有少部分AI患者同時具有三聯(lián)征的臨床表現(xiàn)，皮損較多累及腋下、乳房下、腹股溝、外生殖器及肛周等頂泌汗腺分布密集的部位。而且，AI發(fā)病年齡與尋常痤瘡相似，但病程、好發(fā)部位、皮損特點等與尋常痤瘡有明顯差異，故近年來較多學者建議以“反常性痤瘡”代替“毛囊閉鎖三聯(lián)征”。PSENEN蛋白是γ分泌酶的亞基之一，PSENEN亞基具有3個跨膜片段（transmembrane segment，TM），其不同功能域分別與PSEN1和NCSTN相互作用，促進γ分泌酶PSEN1亞基的催化作用并協(xié)助γ分泌酶復(fù)合體的組裝［3］。PSENEN蛋白的功能障礙可能影響γ分泌酶的活性及功能并產(chǎn)生相應(yīng)效應(yīng)。近年來，γ分泌酶突變的AI家系報道并不少見，但大多數(shù)突變位于NCSTN亞基，PSENEN突變的家系報道較少［2，5］。對于突變患者的臨床表型，有研究報道，NCSTN突變的AI患者皮損主要出現(xiàn)在面部、頸后、背部、臀部等非典型部位，腋窩皮損較輕［2］，存在NCSTN或PSENEN突變的患者頸后部更易出現(xiàn)皮損［9］。本家系中，各患者之間病情輕重變化大，該家系中先證者腋窩、頸后的各個部位皮損均較嚴重，但其他患者腋窩、頸后皮損較輕，故具有PSENEN突變的AI患者皮損特點是否與NCSTN突變的AI患者存在相關(guān)性，尚需收集更多PSENEN突變的AI家系進一步研究。對于PSENEN突變家系的突變位置，既往報道的突變集中于PSENEN基因第3、4外顯子，均為插入缺失堿基引起移碼突變，其中2例突變位點為相鄰堿基PSENEN基因編碼區(qū)第66、67堿基處，提示該位置為熱點突變區(qū)域，相應(yīng)位點翻譯的氨基酸區(qū)域可能為重要功能域。本文家系報道的突變同樣為PSENEN的第4外顯子上的移碼突變，編碼區(qū)第229位堿基后插入CACC 4個堿基，使得PSENEN翻譯時產(chǎn)生移碼，不能形成正常的PSENEN蛋白，導致蛋白功能障礙，進而可能引起γ分泌酶復(fù)合體功能受到影響，造成下游相關(guān)信號轉(zhuǎn)導通路的級聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列效應(yīng)，這可能是AI發(fā)病的分子機制之一。另外，該突變位于TM3中，該區(qū)域氨基酸疏水基團恰好是PSENEN與PSEN1的相互作用的重要區(qū)域［3］，提示該位置發(fā)生突變后可能影響PSENEN與PSEN1的相互作用。

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［2］ Wang B,Yang W,Wen W,et al.Gamma?secretase gene mutations in familial acne inversa［J］.Science,2010,330（6007）:1065.DOI:10.1126/science.1196284.

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Acne inversa in a family:a clinical survey and genetic mutation analysis

Zhang Xiaofeng,Su Huichun,Qin Yunfei,Li Chengrang,Xiao Xuemin,Xu Haoxiang,Wang Baoxi
Department of Dermatology,Institute of Dermatology,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Nanjing 210042，China（Zhang XF,Su HC,Li CR,Xiao XM,Xu HX,Wang BX）;Department of Dermatology,Second People′s Hospital of Nanning City,Nanning 530031,China（Qin YF）

ObjectiveTo analyze γ ?secretase gene mutations in a pedigree with acne inversa.MethodsClinical data were collected from a pedigree with acne inversa,which contained 30 members spanning 4 generations.Of these members,12 were affected by acne inversa,and 9 of the affected members were alive.Peripheral blood DNA was obtained from the proband,his seven relatives（including 4 affected and 3 unaffected members）,and 100 unrelated healthy human controls.PCR was performed to amplify all the coding exons and their flanking sequences of the NCSTN,PSEN1,PSENEN,Aph1 genes followed by DNA sequencing.ResultsA heterozygous insertion mutation（c.229_230insCACC）of the PSENEN gene,which led to translational frameshifting and resulted in dysfunciton of the PSENEN protein,was detected in all the 5 patients,but not in unaffected members or healthy controls.ConclusionThere is a novel heterozygous insertion mutation c.229_230insCACC in the PSENEN gene,which may be the molecular basis of acne inversa in this family.

Mutation;Genes,PSENEN;Acne inversa;gamma?Secretase

Wang Baoxi,Email:wangbx@ncstdlc.org

王寶璽，Email：wangbx@ncstdlc.org

10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2016.07.016

國家自然科學基金（81101207、81472905、81472872）；北京協(xié)和醫(yī)學院協(xié)和青年基金（33320140136）

Fund programs:National Natural Science Foundation of China（81101207,81472905,81472872）;PUMC Youth Fund（33320140136）

2015?09?02）

（本文編輯：吳曉初）