分享

案例分享 | 基因检测助力罕见病诊断——白化病

 生物_医药_科研 2019-02-25


白化病(Albinism)是一组以色素缺失和视力差为主要临床表现的遗传性疾病。与外胚层来源的组织(最明显的是皮肤,毛发和眼睛)中的黑色素减少或缺失相关,产生特征性的苍白。


眼部缺陷是白化病的共有特征,也是功能上影响最严重的器官,主要包括视网膜中央凹发育不良、视觉通路的视神经叉投射异常、虹膜透明、畏光以及眼球震颤等。白化病总体发病率约为1/17000-20000。大约每70个人中就有一个携带OCA突变的等位基因,其中OCA2突变是世界上最常见的。


白化病依据临床表型特征主要分为:非综合征型的眼皮肤白化病(Oculocutaneous albinism,OCA)、仅累及眼部的眼白化病(Ocular albinism,OA)以及综合征型白化病(如Hermanskyr Pudlak综合征、Chediak-Higashi综合症)三类。值得一提的是由于在OCA 2型中相同基因的缺失而导致其白化样特征的一对综合征:Angelman(AS)和Prader-Willi(PWS)综合征。(大约1%的AS和PWS患者具有连续的基因缺失,导致类似OCA2的呈现。)


2018年5月11日,国家卫生健康委员会等5部门联合制定了《第一批罕见病目录》,白化病被收录其中。


临床表型


白化病临床和遗传异质性很大,着色相关表型可以从类似OCA1A到接近正常,如从白色到金黄直至深褐色。OCA1A由于完全缺乏黑色素,出现白头发,白睫毛,白色皮肤和粉红色的眼睛等一般人群认为白化病的典型特征。最极端的例子就是OA1,其皮肤和毛发的表现几乎与野生型一致,如果不做细致的眼部检查,几乎很难作出诊断。


白化病最常见表型


注:OCA=眼皮肤白化病,OA=眼白化病,HPS=Hermansky-Pudlak综合症,CHS=Chediak-Higashi综合症,AS=Angelman综合征,PWS=Prader-Willi综合征。


病因及病理学


白化病的任何一种形式都是遗传性突变导致黑色素细胞缺陷,无法正确合成黑色素或通过真皮组织分布黑色素的结果。与斑驳病和白癜风等不存在黑素细胞的情况不同,皮肤中的黑素细胞的确切数量得以保留。


黑素细胞来源于胚胎发育时期的神经嵴外胚层,迁移至皮肤、眼睛、头发和内耳。黑素细胞含有特殊的产生黑色素的细胞器(即黑素体),通常在第7周的胚胎发育出黑素体。两种最常见的黑色素形式是真黑素和褐黑素。真黑素使皮肤呈现黑色或棕色着色,通过吸收和消散光线及其致癌DNA交联作用,起到保护皮肤免受紫外线B(UVB)损害的作用。褐黑素不具有紫外线防护作用,主要含有褐黑素的人是Fitzpatrick量表1级,红色或金色头发,浅色,红润的皮肤。


目前已鉴别出眼皮肤白化病的7种致病基因OCA 1~7型、眼白化病致病基因GPR143 (OA1)以及Hermanskyr Pudlak综合征(HPS)、Chediak-Higashi综合症(CHS)等综合征型白化病的致病基因HPS 1~10型与CHS I型等。


已报道的直接或间接与色素生成相关的基因数目已增长到近400个(http://www.espcr.org/micemut),而目前仅确认了18个与白化病相关的基因。相当一部分(大约20%)白化病患者分子诊断不明,即只检测到一条致病单体或未能检测到致病突变。其原因一方面可能是发生在基因非编码区域的突变未得以检测;另外一方面可能存在尚未发现的新类型的白化病。


白化病相关基因信息


注:1. OCA=眼皮肤白化病,OA=眼白化病,HPS=Hermansky-Pudlak综合症,CHS=Chediak-Higashi综合症;2. OCA1通常细分为两种亚型:OCA1A(OMIM#203100)和OCA1B(OMIM#606952),分别表现为黑色素的全部或部分缺失;3. OMIM:人类孟德尔遗传病在线数据库(http://);4. AR=常染色体隐性遗传,XL=X连锁遗传,/=未定义。Fitzpatrick量表是人类皮肤色素沉着的皮肤病学研究的公认工具。


鉴别诊断


 Cross-McKusick-Breen综合征:一种常染色体隐性遗传疾病,皮肤色素沉着,银白色头发,小眼病,角膜混浊,眼球震颤,有或没有精神发育迟滞,手足徐动症,共济失调,关节挛缩和痉挛性四肢瘫痪;


➤ Vici综合征:一种常染色体隐性遗传性疾病,胼胝体缺失;头发和皮肤色素减退,类似于OA1,小头畸形,免疫缺陷,心脏异常,发育不良,白内障,唇腭裂和神经系统异常;


 Waardenburg综合征II型:常染色体显性遗传MITF基因突变,呈现斑片状皮肤色素减退,白色前额或过早白发,虹膜异色症,感音神经性耳聋;


 Tietz白化病-耳聋综合征:常染色体显性遗传MITF基因突变,呈现白色眉毛和睫毛,虹膜色素减退,视力正常和感音神经性耳聋;


➤ Griscelli综合征:肌球蛋白,肌球蛋白受体的常染色体隐性缺陷;黑素细胞不能将黑素体转移到树突和外周角化细胞,导致皮肤/头发颜色变淡;出现色素减退,银灰色头发黑色素聚集,免疫缺陷,视力下降,伴有眼球运动,全血细胞减少,噬血细胞综合征和脑脱髓鞘。


基因检测案例分享


临床信息:女,2岁,白化病待查

检测项目:送检基源基因医学外显子测序;

检出2个匹配受检者临床表型的可能致病性的基因变异:OCA2基因c.2122delA:p.T708fs和c.C1255T:p.R419W复合杂合变异。


注:人群频率:gnomAD_exome_EAS;“.”:未注释;“D”:可能有害


1. OCA2基因关联疾病表型简介


OCA2基因编码OCA2黑素体跨膜蛋白P,是参与小分子转运的完整膜蛋白,尤其作用于酪氨酸,它是黑色素合成的前体。匹配受检者表型,OMIM数据库收录与OCA2基因关联疾病如下:

注:“AR”:常染色体隐性遗传;

信息参见:

http://www./entry/203200


2. 变异位点解析


① 受检者样本中检出OCA2基因c.2122delA:p.T708fs和c.C1255T:p.R419W变异,其中,p.R419W变异在ClinVar数据库中已收录,临床意义注释为意义不明确,p.T708fs未见报道。


② p.R419W位于热点突变区域,多款蛋白软件预测可能对蛋白功能或结构有害;p.T708fs为移码突变,可导致基因产物缺失,而影响基因产物,根据ACMG遗传变异分类标准与指南,判定检出变异均为可能致病性的变异。


③ 经父母样本一代测序验证(见附录),父母均分别检出OCA2基因杂合子变异(父亲检出p.R419W杂合变异,母亲检出p.T708fs杂合变异),检出变异呈反式排列,致病性证据增强,考虑受检者为OCA2基因p.R419W和p.T708fs复合杂合致病。


3. 遗传咨询建议


本受检者样本中检出OCA2基因p.R419W和p.T708fs复合杂合变异,父母均为携带者(表型正常而带有致病基因的杂合子),一般不表现疾病病理表型。


受检者同胞有25%概率携带与受检者相同变异,家系遗传风险评估请咨询临床医生或遗传咨询师。


附录 


受检者一代验证结果如下:


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为杂合缺失变异

(OCA2:NM_000275:exon20:c.2122delA:p.T708fs)


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为杂合变异

(OCA2:NM_000275:exon13:c.C1255T:p.R419W)


受检者爸爸一代验证结果如下:


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为野生型无变异


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为杂合变异

(OCA2:NM_000275:exon13:c.C1255T:p.R419W)


受检者妈妈一代验证结果如下:


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为杂合缺失变异

(OCA2:NM_000275:exon20:c.2122delA:p.T708fs)


NCBI参考序列:

Sanger测序结果:

结果显示该位点为野生型无变异


治疗和管理


管理:

用眼镜或隐形眼镜矫正屈光不正可改善视力;可以考虑斜视手术以改善外周双眼融合或外观。带帽檐和深色眼镜或过渡镜片的帽子通常可以减少强光下的不适感(畏光)。


使用适当的皮肤覆盖衣物和防晒霜防止阳光暴晒,可防止灼伤,从而避免皮肤损伤和增加患皮肤癌的风险。


治疗:

Nitisinone能引起血液中酪氨酸的积累,小鼠模型表明它能改善OCA1B受试者的色素沉着,目前已经完成I/II期临床试验(NCT01838655)。氨基糖甙类药物是一种潜在且未经证实的治疗方法。尽管在一项对45名OCA患者的研究中,左旋多巴(L-DOPA)并未导致视力的任何改善(NCT01176435)。腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAV)载体是一种潜在的基因疗法,可在OCA1和OA1患者中引入酪氨酸酶基因的功能性拷贝。


参考信息:

胡浩, 贾政军. 白化病的分子遗传学研究进展[J]. 医学综述, 2016, 22(8):1471-1474.

https://www.ncbi.nlm./books/NBK519018/

Montoliu, Lluís, Gr?Nskov K , Wei A H , et al. Increasing the complexity: new genes and new types of albinism[J]. Pigment Cell & Melanoma Research, 2014, 27(1):11-18.

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多