小说ABCA12两个先天性鱼鳞病家系的突变

抽象的

常染色体隐性先天性IChthyosis（Arci）是一种稀有的遗传异质疾病，其特征在于干燥，鳞片状皮肤。目前已知有六个基因与疾病有关。分析了两个受影响性的两种受影响的个体的exome测序数据，从两个明显无关的近亲巴基斯坦家庭进行了分析。在额外的家庭成员中分析潜在的候选突变，以确定推定的突变是否以疾病状态分离。一种新的突变（C.G4676T，P.Gly1559Val）ABCA12发生在高度保守的残基，在两个家族的疾病状态分离，并没有在143个对照染色体中检测到。微卫星标记的基因分型显示两个家族有部分共同的单倍型，不能排除共同的创始者突变。与以前报道的病例比较，符合功能严重丧失的假设ABCA12突变与丑角鱼鳞病相关，错义突变优先与较温和的表型相关。除了确定可能的创始人突变外，本文还说明了如何利用基因组测序技术的进步来快速阐明遗传性皮肤病的分子基础，遗传性皮肤病可由多种疾病基因突变引起。

1.介绍

常染色体隐性遗传先天性鱼鳞病（ARCI）是一种罕见的遗传异质性疾病，除皮肤干燥、鳞片状外，还伴有角化过度[1]. 这是一种罕见的疾病，估计患病率约为每200000例新生儿中就有1例[2]. ARCI包括三个主要亚型，其中临床特征和疾病严重程度的范围各不相同[3.］．这些亚型包括小丑鱼鳞病(HI)，这是最严重和毁灭性的鱼鳞病形式，对大多数受影响的新生儿是致命的[4，5］．层状ICHthyosis（Li）和先天性Ichthyosiform红霉（CIE）构成另外两种亚型，并且不像嗨那么严重。患者在出生时存在危急和显着的临床特征，包括严重的偏离，eNlabium和扁平的耳朵，除了整个身体上的大板鳞片外[4，6］．除了可变性红霉之外，另一只手患有CIE的患者，李患者还表现出不太严重的红霉，但在整个身体上具有厚重，黑暗鳞片[6，7］．迄今为止，已显示多种基因与Ichthyosis相关，包括aloxe3.，ALOX12B，TGM1，CYP4F22，NIPAL4,和ABCA12［3.，6］．突变在ABCA12基因已在所有三种亚型的ARCI中被确认。由此产生的ABCA12蛋白缺陷被认为通过影响脂质运输在疾病的发展中发挥了致病作用，从而导致皮肤屏障的异常发育[3.，8］．在这里，我们报告了一个新的错义突变的外显子32ABCA12（p.gly1559val）与在两个明显无关的巴基斯坦源性家庭中的先天性Ichthyosis的发展有关。

2.材料和方法

2.1. 患者信息

从临床评估，并为DNA分析提供了两个来自巴基斯坦省巴基斯坦省的偏远地区的近距离区域的近距离区域。对于两个家庭来说，DNA适用于大多数受影响的人，至少有一个父母，以及一些不受影响的人（共8个受影响的人和17名未受影响的家庭成员（见图1（g）-1（H））。受影响的个体之间的临床症状范围变化;然而，所有均用干燥，鳞片状皮肤和高迹象，肘部，膝盖，脚和手呈现。

2.2。exome测序

根据本文中的方案通过Ostergaard等人使用的方案，在两个人（ICH107和ICH204）中进行外序测序。2011 [9］．

2.3. 微卫星标记

微卫星标记侧翼ABCA12被用来建立两个家庭内的联系。选择以下微卫星标记：D2S2944，D2S2382，D2S164和D2S434。进行PCR反应并分析。

2.4。候选基因的突变分析

引物被设计在编码外显子的两侧ABCA12使用外显子引物进行突变[10然后用常规桑格测序法确定突变是否在其他家庭成员中分离。

3.结果

3.1. 临床特征

这两个家族都是表亲婚姻的近亲(图)1（g）-1（h） ）。家族1的受影响个体除了手、脚、肘部和膝盖的皮肤干燥和角化过度外，全身都有细小的白色鳞片（图1）1(一)-1（c） ）。病人的头发看起来非常干燥、脆弱和薄。脚趾甲上有深坑，看起来营养不良。这些人不会出汗，因此不耐高温。家族2中的受影响个体除了粗糙、干燥的皮肤外，全身上下都有细小的白色鳞片（图2）1（d） –1(f))。所有患者均为全身性瘙痒，表现为红斑、湿疹、少汗和严重热不耐受。

3.2. 外显子组测序数据分析

获得每个家族先证者的全外显子组测序数据。对外显子组变异数据进行过滤，以识别先前未报告的纯合非同义变化。这将候选变异体的数量从最初的29403减少到家族1中的51个变异体，并从29526减少到家族2中的51个变异体。

目前已知有6种基因与鱼鳞病有关:aloxe3.，ALOX12B，TGM1，CYP4F22，NIPAL4,和ABCA12尽管家族1和家族2的先证明人被认为是不相关的，但他们都有一个相同的新错义变体，c. g466t, p.Gly1559ValABCA12，(见图2）.

假定的侧面的外组序列ABCA12从另外23名受影响和未受影响的家庭成员中扩增并测序突变。所有受影响的个体均为c.G4676T突变的纯合子，所有父母均为杂合子携带者，未受影响的兄弟姐妹为该变异的杂合子携带者或纯合子野生型（图1）2). 在所分析的143条种族匹配的对照染色体中，均未发现该突变。

3.3. 基因型分析

为了研究c.G4676T突变是否可能代表来自同一祖先的创始人突变，或是否可能独立发生，来自两个家族的4名受影响个体在侧翼的4个多态性微卫星位点上进行了基因分型ABCA12（D2S2944，D2S2382，D2S164和D2S434）。两个家庭存在相同的基因型D2S2944，最接近ABCA12，但在D2S2382检测到不同的等位基因（哪个映射到远端D2S2944)（表1）.这可能是由于在两者之间发生了重组事件ABCA12和D2S2382，因此，虽然c.G4676T突变可能在这两个家族中独立发生，但不能排除一个遥远的共同祖先。

4。讨论

尽管常染色体隐性遗传先天性鱼鳞病的遗传异质性[3.，6]，外显子组重测序和纯合子新变异体的优先级排序(考虑到两个家族都存在血缘关系)使我们能够迅速识别候选基因ABCA12新的错义突变。然后，我们通过在家系中进行分离分析并排除种族匹配对照中的变异来确认可能的致病性。这个ABCA12该基因编码ATP结合盒亚家族成员12蛋白，该蛋白属于一个蛋白质家族，参与调节各种分子在细胞膜上的转运[11- - - - - -13］．它是一种角质形成细胞跨膜脂质转运蛋白，其已被证明在各种细胞和组织中表达，包括皮肤细胞，胎盘，肺，胃和肝脏[13，14］．ABCA12似乎对表皮的正常发育至关重要，该基因的突变可能导致脂质转运缺陷，从而导致表皮脂质屏障的形成异常[11］．虽然突变ABCA12已知与鱼鳞病相关，该基因内的许多不同突变已被记录（图3.)，在我们调查的两个家族中检测到的错义突变以前从未被描述过。突变在两个大家族中分离，南亚对照中没有突变，以及观察到在所有哺乳动物、鸡和斑马鱼进化保守的残基上发生替换，都与致病突变一致。p.Gly1559Val取代标记了一个包含atp结合盒基元的胞内环(见图)4）.

我们的一个小说的发现ABCA12错义突变进一步促进了基因的突变多样性ABCA12- 化学性化学症，并促进结构函数和基因型表型相关性。发现与p.gly1559Val畸打替代相关的CIE表型与先前报告的基因型表型研究一致（参见在线提供的基因型表型研究（在网上提供的补充表）.6064/2012/649090和表2) [15]. 因此，在具有HI表型的患者中，截断突变和缺失占主导地位，而错义突变更常见于病情较轻的患者（CIE和LI）[16］．所有患有HI HAREAL的患者至少一次删除或截断突变[15]. 因此，有人认为位于第一个ATP结合盒中的p.Gly1559Val替换导致ABCA12功能部分丧失。

本文阐述了第二代测序技术的进展如何极大地促进遗传性皮肤病的分子诊断，其中单一表型可由多个基因引起。尽管目前的标准分子诊断方法是按顺序排列单个基因，第二代测序能够同时捕获和测序所有可能相关的基因——通过疾病特异性基因组或外显子组/部分外显子组策略，这可以提供一种标准方法，用于许多不同的罕见疾病。

利益冲突

作者说明了没有利益冲突。

致谢

DM沃尔什得到了医学研究委员会博士生奖学金的支持。

补充材料

参考

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