常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)一家系DSG4基因突變研究

任英豪 陳晨 曹瑞祥 李昕 張江安 李小紅 張貝 于建斌 孔祥東鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院皮膚科 45005；鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院遺傳與產(chǎn)前診斷中心45005

念珠狀發(fā)（monilethrix）是一種罕見的遺傳性皮膚病，表現(xiàn)為特征性毛干發(fā)育不良，即正常厚度的橢圓節(jié)間有規(guī)則的營(yíng)養(yǎng)不良收縮，呈念珠狀外觀，薄的節(jié)間區(qū)域有很高的斷裂傾向。臨床表現(xiàn)為脫發(fā)伴毛囊角化過(guò)度和毛囊周圍紅斑，可僅累及枕部，嚴(yán)重時(shí)可累及整個(gè)頭皮、眉毛及睫毛。本病常染色體顯性遺傳（OMIM 158000），是由編碼毛發(fā)角蛋白的基因KRT81、KRT83、KRT86等雜合突變引起，而常染色體隱性遺傳是由橋粒芯糖蛋白4（DSG4）基因突變引起［1］。迄今為止，國(guó)內(nèi)外［1-3］僅報(bào)道數(shù)例DSG4基因突變致常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)。本文報(bào)道1例DSG4基因復(fù)合雜合突變致常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)。

病歷資料

先證者女，3歲，漢族，出生后頭皮可見片狀毛囊角化性丘疹，無(wú)毛發(fā)生長(zhǎng)。2歲左右開始生長(zhǎng)稀疏毛發(fā)，粗細(xì)不均，間斷脫落，觸之易斷。毛囊角化性丘疹逐漸增多并擴(kuò)展至雙眼瞼和枕部。發(fā)病以來(lái)，精神、飲食、睡眠和大小便正常。患兒系第2胎第2產(chǎn)，足月順產(chǎn)，無(wú)產(chǎn)傷窒息史，母乳喂養(yǎng)，預(yù)防免疫接種隨當(dāng)?shù)剡M(jìn)行?；純河?哥哥，表型正常，父母非近親結(jié)婚，毛發(fā)密度和分布正常。母親懷孕期間無(wú)服藥、接觸有害物質(zhì)及病毒感染史。家族其他成員無(wú)類似疾病及其他先天性或遺傳病史。本研究經(jīng)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院科研項(xiàng)目倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)（2018-YB-05）。

體檢：營(yíng)養(yǎng)良好，身高、體重及智力正常，其他系統(tǒng)檢查無(wú)明顯異常。皮膚科檢查：頭皮頂部、枕部片狀頭發(fā)稀疏、脫落，殘留斷發(fā)及毛囊角化性丘疹。病發(fā)及毛囊角化性丘疹在頭皮頂部及枕部明顯，部分眉毛、睫毛脫落、折斷，長(zhǎng)短不一（圖1A～1C）。牙齒、指甲、趾甲及汗腺正常。

實(shí)驗(yàn)室檢查

血常規(guī)示白細(xì)胞7.6×109/L，紅細(xì)胞4.39×1012/L，血紅蛋白122g/L，血小板411×109/L。血清IgA 0.41 g/L（參考值0.8～5 g/L），血清IgE 126.50 IU/ml（參考值0～60 IU/ml）。尿糞常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、空腹血糖、凝血功能、紅細(xì)胞沉降率、降鈣素原、補(bǔ)體C3及C4、25羥基維生素D3、微量元素檢測(cè)均正常。乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、梅毒、HIV篩查均未見異常。

圖1 念珠狀發(fā)患兒臨床表現(xiàn)及皮膚鏡、光鏡和電鏡檢查結(jié)果 1A～1C：患兒頭皮頂部、顳部片狀頭發(fā)稀疏、脫落，殘留斷發(fā)及毛囊角化性丘疹，部分眉毛脫落、折斷，長(zhǎng)短不一；1D：皮膚鏡下頭發(fā)毛干粗細(xì)不均，長(zhǎng)短不一，可見黑點(diǎn)征樣改變，頭發(fā)毛干可見念珠狀外觀，結(jié)節(jié)間距較短（×10）；1E：光鏡下見典型念珠狀發(fā)（×40）；1F：掃描電鏡示典型念珠狀發(fā)（左上角小圖，×100），鱗片狀毛小皮脫落，毛皮質(zhì)呈枯樹皮樣外觀（×1 000）

圖2 DSG4基因第1、2、10、15、16號(hào)外顯子實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)結(jié)果 先證者和其母親均第1外顯子正常，第2、10、15、16外顯子雜合缺失；先證者父親和健康對(duì)照第1、2、10、15、16外顯子均正常

皮膚鏡及毛發(fā)掃描電鏡檢查

皮膚鏡下頭發(fā)毛干粗細(xì)不均，長(zhǎng)短不一，可見斷發(fā)殘根，呈黑點(diǎn)征樣改變，頭發(fā)毛干可見念珠狀外觀，結(jié)節(jié)間距較短，毛發(fā)很短，易于折斷（圖1D）。光鏡下病發(fā)呈典型的念珠狀外觀（圖1E）。征得患兒父母知情同意后，取患兒少許毛發(fā)，掃描電鏡（日本電子株式會(huì)社）觀察，結(jié)果顯示：毛發(fā)粗細(xì)不均，低倍可見典型念珠狀發(fā)，高倍示病變處鱗片狀毛小皮脫落，遺留毛皮質(zhì)，呈枯樹皮樣外觀（圖1F）。

基因檢測(cè)

征得患兒父母知情同意后采集患兒及其父母血樣進(jìn)行基因測(cè)序，以100例健康人外周血作為對(duì)照。采用北京邁基諾基因科技有限公司設(shè)計(jì)的皮膚病相關(guān)基因檢測(cè)包，對(duì)先證者皮膚病相關(guān)基因外顯子區(qū)及相鄰側(cè)翼序列進(jìn)行靶向性捕獲，使用Illumina Nextseq500測(cè)序儀進(jìn)行高通量測(cè)序，平均測(cè)序深度為300×，覆蓋度為95%。高通量測(cè)序結(jié)果顯示，先證者DSG4基因存在第2～16外顯子雜合缺失，以及第6外顯子c.574T＞C（p.S192p）（NCBI序列號(hào)：NM-177986）突變，分別通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR及Sanger測(cè)序得到驗(yàn)證。先證者母親攜帶DSG4基因2～16號(hào)外顯子雜合缺失突變，先證者父親攜帶DSG4基因c.574T＞C（p.S192p）雜合突變。100例健康人均未發(fā)現(xiàn)該位點(diǎn)變異。見圖2、3。

討 論

圖3 先證者及其父母和健康對(duì)照DSG4基因第6外顯子574位點(diǎn)正向測(cè)序結(jié)果 3A：健康對(duì)照為T/T純合峰；3B：先證者表現(xiàn)為c.574T＞C（p.S192p）半合子變異：3C：先證者父親c.574T＞C（p.S192p）雜合變異；3D：先證者母親為正常序列單倍體

橋粒屬于鈣黏蛋白超家族，由橋粒芯蛋白、橋粒膠蛋白和橋粒斑珠蛋白組成［4］。2003年Whittock和Bower［5］鑒定了一種新的人類DSG，將其命名為DSG4。Kljuic等［6］報(bào)道2例局限性常染色體隱性遺傳稀毛癥（localized autosomal recessive hypotrichosis，LAH），患者臨床表現(xiàn)與念珠狀發(fā)相似，DSG4基因存在5～8號(hào)外顯子缺失，為致病性突變。2006 年 Shimomura 等［7］、Zlotogorski等［8］和Schaffer等［9］分別報(bào)道伴有念珠狀發(fā)改變的LAH，患者臨床表型與念珠狀發(fā)相似，均發(fā)現(xiàn)DSG4基因突變，這表明DSG4基因突變引起的LAH在臨床上可以與念珠狀發(fā)重疊。2009年Bazzi等［10］發(fā)現(xiàn)DSG4基因突變導(dǎo)致人毛發(fā)減少，體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)均證明DSG4定位于橋粒，在人類毛囊中具有高度特異的表達(dá)模式，對(duì)毛干完整性非常重要。

2011年Farooq等［1］報(bào)道1例DSG4基因突變致常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)，并發(fā)現(xiàn)突變的DSG4對(duì)橋粒斑珠蛋白親和力降低，首次展示了DSG4和橋粒斑珠蛋白的相互作用。2015年Wang等［11］報(bào)告1例DSG4基因突變致LAH，患者表現(xiàn)為稀疏毛發(fā)及毛囊角化性丘疹，眉毛和睫毛也受損，癥狀類似念珠狀發(fā)。王沛等［2］報(bào)告1例DSG4基因突變致常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)，患者DSG4基因突變從而形成翻譯提前終止密碼子，引起DSG4基因翻譯提前終止，該突變導(dǎo)致橋粒芯糖蛋白C端結(jié)構(gòu)缺失，影響DSG和橋粒斑珠蛋白的連接，導(dǎo)致細(xì)胞間連接系統(tǒng)缺陷，從而出現(xiàn)念珠狀發(fā)，并指出LAH患者的DSG4基因突變報(bào)道都為純合突變，而念珠狀發(fā)患者幾乎均為雜合突變，與我們本次報(bào)道DSG4基因雜合突變導(dǎo)致念珠狀發(fā)一致。王沛等［2］和Wang等［11］均認(rèn)為DSG4基因突變導(dǎo)致的LAH和念珠狀發(fā)可能為同一種疾病，但還需更多病例報(bào)告和突變研究來(lái)證實(shí)。本文先證者攜帶DSG4基因c.574T＞C（p.S192p）（NM-177986）突變，與既往文獻(xiàn)［7］報(bào)道相同，該位點(diǎn)在人類DSG中完全保守，該突變?yōu)橹虏⊥蛔?。同時(shí)，本文先證者DSG4基因2～16號(hào)外顯子缺失，檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)未發(fā)現(xiàn)有相同缺失突變的案例報(bào)道。既往文獻(xiàn)［6，12］報(bào)道LAH患者DSG4基因5 ～8號(hào)外顯子缺失，產(chǎn)生類似念珠狀發(fā)表現(xiàn)?？紤]到患者DSG4基因存在大片段缺失突變，推測(cè)為致病性變異。綜上推測(cè)本例患兒攜帶的DSG4基因點(diǎn)突變和缺失突變產(chǎn)生異常的DSG4蛋白，導(dǎo)致細(xì)胞間連接系統(tǒng)缺陷，影響相鄰細(xì)胞間黏附，從而引起毛發(fā)角蛋白表達(dá)異常，患兒出現(xiàn)念珠狀發(fā)表型。

2016年Muhammad等［12］對(duì)6個(gè)LAH直系血親家族的DSG4基因序列分析發(fā)現(xiàn)，6個(gè)家族的受影響個(gè)體中都發(fā)生了5～8號(hào)外顯子缺失突變。這些家族的其他13種突變中，2種突變引起念珠狀發(fā)，3種導(dǎo)致念珠狀發(fā)和LAH并存，剩下的8種導(dǎo)致LAH，推測(cè)DSG4基因突變的表型變異可能與不同修飾基因的作用有關(guān)。

常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)和LAH的致病基因均為DSG4，臨床表現(xiàn)相似，表現(xiàn)為脫發(fā)、毛發(fā)稀疏等，差異為念珠狀發(fā)患者更容易出現(xiàn)角化過(guò)度的毛囊丘疹和毛囊周圍紅斑，毛干呈典型念珠狀發(fā)樣外觀。依據(jù)典型的臨床特征、家族史、實(shí)驗(yàn)室檢查、光鏡、皮膚鏡、掃描電鏡檢查和基因檢測(cè)，本例患兒常染色體隱性遺傳念珠狀發(fā)診斷明確。