一对男性双胞胎银屑病FLG基因杂合突变分析

汪凤娟,吴玮,罗志强,李梅赵,周书文,周海园

银屑病是一种常见的,由免疫介导的慢性复发性炎症性皮肤病,影响约2%～3%的世界人口,虽然银屑病的病因和发病机制尚未完全清楚,但该疾病是遗传相关性疾病,有遗传倾向,约36%的患者有银屑病家族史［1］,与银屑病相关的基因位点主要位于人类主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)区域中,也有文献［2］报道在银屑病患者中发现与特异性皮炎相关的丝聚蛋白(Filaggrin, FLG)基因突变,现报告一对男性同卵双胞胎同患银屑病伴FLG基因c.3321delA;p.Gly1109Glu杂合突变。

1 临床资料

先证者男,28岁,全身皮肤反复鳞屑性红斑、丘疹3年余。3年前患者无明显诱因头皮出现红色丘疹伴白色鳞屑,部分融合成斑块,轻度瘙痒,数月逐渐扩展至腹部、背部及四肢,瘙痒明显。当地医院诊断“银屑病”,予卡泊三醇软膏及激素类软膏(具体不详)外用,皮疹虽缓解,但仍反复发作。1年前发现双手指甲肥厚、凹凸不平。自发病以来患者精神和睡眠欠佳,饮食可,二便正常,既往史无特殊。患者同卵胞兄4年前有类似皮疹,家族中其余人无类似皮肤病病史。体格检查:先证者各系统检查无异常。皮肤科情况:头皮可见大片状鳞屑性红斑,背部、下肢可见散在分布红色鳞屑性斑块,大小及形状不一,边界清楚,双手指甲肥厚,部分见顶针样凹陷,无关节红肿。胞兄鳞屑性丘疹和斑块分布部位与先证者类似(图1)。皮损组织病理示:二者均符合银屑病。基因检测:经先证者及胞兄知情同意后,取先证者及其胞兄的外周静脉血各6 mL,标本送至深圳华大临床检验中心,采用芯片捕获高通量方法对先证者进行DNA基因全外显子直接测序并用Sanger测序验证突变位点。结果显示,先证者的临床全外显子组检测-单人(B类)检出在FLG基因外显子3上出现c.3321delA;p.Gly1109Glu变异(图2),根据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)指南,该变异为与受检者临床表型相关的意义未明变异。采用Sanger测序验证突变位的结果显示为一杂合突变,先证者胞兄采用Sanger测序验证突变位点的结果与先证者一致:c.3321delA;p.Gly1109Glu为杂合突变。诊断:银屑病。治疗:予阿维A胶囊、复方甘草酸苷片口服,复方丙酸氯倍他索软膏及复方乳酸乳膏外用,皮疹较前消退,但仍有反复。

图1a～1b 先证者(图左)及胞兄(图右)临床图片:头皮、躯干、四肢散在红色鳞屑性斑块,大小及形状不一,边界清楚;图1c 先证者下肢临床照片:双下肢伸侧见散在红色鳞屑性斑块,未见鱼鳞病样皮肤表现

图2 先证者()及其胞兄()FLG基因上出现c.3321delA;p.Gly1109Glu杂合突变

2 讨论

银屑病是一种多基因遗传、多环境因素刺激诱导的免疫异常性慢性炎症性系统性疾病。根据发病早晚可分为早发型(Ⅰ型)和晚发型(Ⅱ型)。其病因涉及遗传、免疫、环境等多种因素,其中银屑病的遗传方式一直是研究者致力解决的问题。国外报告银屑病家族史阳性患者发病率约为30%左右,我国报告约11%～22%［3］,且同卵双生儿较异卵双生儿患病一致率高,丹麦双胞胎登记处对10 725对双胞胎进行的研究表明,同卵双胞胎的患病一致性为67%,而异卵双胞胎的患病一致性为18%,但发病无明显性别差异［4］。目前为止,已经发现的银屑病易感基因位点被遗传学国际组织命名的有15个:PSORS 1～15(其中PSORS9为中国汉族人群所特有),其中染色体6p21.3上的PSORS 1是最主要的易感基因位点,其主要位于人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)区域中,与银屑病关联最强的是HLA-Cw*0602,该位点与Ⅰ型和点滴型银屑病发病密切相关［5］。尽管有些银屑病易感基因位点的研究已经到了其表达的蛋白质水平,但大部分的疾病作用机制还不是很清楚。越来越多研究表明IL-36RN基因突变与脓疱型银屑病有相关性,同时,LCE、KRT10、ERAP1、ERAP2、JAK2、STAT3、CARD14等80多种易感基因参与银屑病的发病过程［6-8］。

丝聚蛋白(FLG)是一种广泛存在于表皮的碱性蛋白质,参与组成S100融合型蛋白,可分解产生大量天然保湿因子,也可启动角质形成细胞的凋亡,因而在维持皮肤屏障功能和角质形成细胞凋亡过程中发挥着关键作用［9］。FLG基因表达下调或功能缺失导致其翻译表达产物丝聚蛋白的合成减少,从而影响正常皮肤屏障功能,为慢性炎症发生提供条件。编码FLG的基因与银屑病易感基因位点PORS4位于同一人类染色体lq21上,该染色体上也发现了银屑病易感基因簇LCE［10］。FLG基因包含2个内含子和3个外显子,外显子1为非编码序列,外显子2包含起始密码子,编码部分S100结构域,外显子3是基因组中最大的外显子,长度超过12.7 kb,几乎编码FLG的全部重复序列,也是最容易发生突变的部位,其功能缺失突变可导致FLG蛋白表达障碍［11］。

FLG基因的两个功能缺失突变p.R501X和c.2282del4已被证实为寻常型鱼鳞病(ichthyosis vulgaris,IV)和特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的主要易感位点［12］。亚洲人群(中国、日本)以3321delA和K4671X突变最常见,其中3321delA突变可显著减少表皮角质透明颗粒的表达,并已证实为AD的易感位点［13］。HU等［2］发现一个来自中国湖南省的银屑病及寻常型鱼鳞病共存家系,先证者为伴FLG基因p.K4022X纯合突变的银屑病患者,其祖母及姨妈有寻常型鱼鳞病的表型特征伴FLG基因p.K4022X杂合突变,是目前国内外唯一与银屑病明显相关的FLG基因突变的报道,有遗传学研究［14］也证实FLG基因突变参与银屑病的遗传过程,该研究发现编码FLG基因的1号染色体150 553 544位碱基缺失这一低频突变,通过蛋白修饰影响皮肤屏障功能从而参与银屑病的发生。且通过小鼠实验可知FLG基因突变可上调Th17细胞及IL-17A水平［15］。有研究［16］表明,AD在其整个病程中以Th2/Th22为中心,伴有一些Th1和Th17过表达,其中亚洲AD以Th17表达为主,可见AD与银屑病的发病机制可能存在重叠,且位于1q21上的表皮分化复合体中分布着二者的易感位点,提示导致AD发病的FLG基因突变与银屑病的发病可能也存在某种关联。伴FLG基因突变的银屑病患者皮疹表现为典型银屑病皮疹,皮肤明显干燥,部分存在合并特应性皮炎的可能,通过查体、特异性疾病个人史或家族史、血常规等可排除［17］。本文先证者及其胞兄银屑病皮疹表现典型,无诊断特应性皮炎的指征,二者编码FLG基因外显子3的第3 321个碱基A缺失,导致FLG基因第1 109位的氨基酸由甘氨酸变为谷氨酸。

综上所述,本文双胞胎银屑病发病年龄、皮疹形态和分布部位相仿,经送华大基因DNA全外显子测序发现FLG基因3321delA杂合突变,而无银屑病易感基因位点PSORS 1～15的突变,经查体和询问无AD或寻常型鱼鳞病病史,其家系中其他成员均无上述疾病病史及表现,不能排除该基因是本例同卵双胞胎银屑病患者易感基因的可能性。