【佳學(xué)基因檢測(cè)】變異性紅斑角化癥（EKV）基因檢測(cè)案例介紹

背景概述

間隙連接由連接蛋白（Connexins, Cx）組成，參與細(xì)胞間及細(xì)胞與外界環(huán)境之間的信息傳遞，允許離子和小分子的自由通過(guò)，從而在胚胎發(fā)育及多種疾病過(guò)程中發(fā)揮重要作用。連接蛋白31（Cx31）是此類蛋白的重要成員之一，由GJB3基因（NM_024009.3）編碼，在表皮上層和耳蝸中高表達(dá)。其突變可引起包括變異性紅斑角化癥（EKV）和非綜合征性聽力損失（NSHL）在內(nèi)的多種疾病，癥狀輕重不一，表現(xiàn)可涵蓋先天性耳聾至進(jìn)展性聽力下降等。

變異性紅斑角化癥（EKV）是一種罕見(jiàn)的常染色體顯性遺傳性皮膚病，以短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)或變化的紅斑與角化斑塊為特征，病因主要與 GJB3、GJB4 和 GJA1 等連接蛋白家族基因突變相關(guān)（Ishida-Yamamoto, 2016）。其中 GJB3 突變表現(xiàn)的臨床異質(zhì)性顯著，從典型角化斑到厚達(dá) 2 厘米的疣狀角化都有報(bào)道（Glatz et al., 2011）。

NSHL 是另一種由 GJB3 等基因突變引起的疾病，表現(xiàn)為不伴有其他身體缺陷的聽力障礙，可為顯性或隱性遺傳。Cx31 編碼產(chǎn)物的功能異常與從輕度晚發(fā)性耳聾到先天性重度耳聾等多種表型相關(guān)（Meena and Ayub，2017）。

案例介紹

本案例描述了一個(gè)中國(guó)家庭，其成員中出現(xiàn)了 EKV、魚鱗病和 NSHL 等多種臨床表型。佳學(xué)基因檢測(cè)通過(guò)全外顯子組測(cè)序（WES）與 Sanger 測(cè)序，發(fā)現(xiàn)該家系中存在相同的 GJB3 雜合錯(cuò)義突變 c.293G>A（p.R98H），提示該突變可能具有多重致病性。

患者臨床表現(xiàn)

先證者為一名 6 歲女孩，表現(xiàn)為邊界清晰、紅棕色、環(huán)狀紅斑（見(jiàn)圖1A-C），主要分布于右下肢、胸部右側(cè)和腰部，伴有角化過(guò)度的鱗屑斑塊。她的癥狀在 6 個(gè)月前首次出現(xiàn)，無(wú)毛發(fā)、指甲或聽力異常。其母親表現(xiàn)為角化性魚鱗病，其弟弟則在新生兒期被確診為 NSHL，父親無(wú)臨床表現(xiàn)（見(jiàn)圖2A）。

圖1：先證者臨床圖像顯示右下肢伸肌側(cè)(A)、腰部(B)和患者胸部右側(cè)(C)有邊界清晰的環(huán)狀紅棕色斑塊。

遺傳檢測(cè)

使用 Illumina Novaseq 平臺(tái)對(duì)患兒及母親進(jìn)行 WES，平均測(cè)序深度為100X，同時(shí)對(duì)弟弟進(jìn)行 NSHL 相關(guān)基因的 Sanger 測(cè)序。分析發(fā)現(xiàn)患兒、母親和弟弟均存在 GJB3 基因 c.293G>A（p.R98H） 的雜合突變，僅父親未攜帶該變異。

該突變位于 Cx31 第二跨膜結(jié)構(gòu)域與胞內(nèi)區(qū)交界處，將堿性精氨酸（R）置換為弱堿性組氨酸（H），可能影響蛋白的構(gòu)象與功能（見(jiàn)圖2B-D）。

圖2：家系圖（A）及先證者（B）、其母（C）、其父（D）的WES結(jié)果。（A）箭頭指向先證者，黑色代表EKV，綠色代表NSHL，藍(lán)色代表魚鱗病。（B,C）先證者及其母均存在GJB3基因c. 293G>A的異源性錯(cuò)義突變。（D）先證者父未發(fā)現(xiàn)GJB3基因突變（c. 293G） 。

病理結(jié)果

皮膚活檢顯示顆粒層細(xì)胞顯著增多，伴有角化不良，棘層肥厚和輕度表淺血管周圍淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)（見(jiàn)圖3），符合 變異性紅斑角化癥（EKV）的病理特征。

圖3：組織病理學(xué)圖像顯示顆粒層中有許多伴有角化不良的顆粒細(xì)胞、棘層肥大、乳頭狀瘤病以及輕度淺表血管周圍淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)（H&E）。

基因解碼與解讀

GJB3 編碼的 Cx31 在表皮和耳蝸均高度表達(dá)，通過(guò)形成間隙連接參與皮膚角化和聽覺(jué)功能。連接子可以由同種或不同種類的連接蛋白組成，構(gòu)成復(fù)雜的細(xì)胞通信網(wǎng)絡(luò)。Cx31 的突變會(huì)破壞這種網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而引發(fā)皮膚和聽力的多種表型。

該家系中發(fā)現(xiàn)的 R98H 突變，不僅與 變異性紅斑角化癥（EKV）發(fā)病相關(guān)，同時(shí)出現(xiàn)在 NSHL 和魚鱗病患者中，提示該突變具有 表型多樣性（phenotypic heterogeneity）。此前也有報(bào)道指出，GJB3 的突變可能導(dǎo)致 EKV、NSHL 或其他角化病癥，具有復(fù)合遺傳與功能機(jī)制。

此外，本案例強(qiáng)調(diào)了基于WES 聯(lián)合家系分析在罕見(jiàn)疾病診斷中的重要價(jià)值，尤其在臨床表型異質(zhì)性強(qiáng)、病因復(fù)雜的疾病中，具有明確的指導(dǎo)意義。