各位老師好，我是范珊珊。今天很榮幸和各位老師一起探討一下與幾種常見神經(jīng)皮膚綜合征相關(guān)的一些遺傳學(xué)知識(shí)。
今天我們主要介紹6種臨床中常見的神經(jīng)皮膚綜合征疾病，神經(jīng)纖維瘤病、結(jié)節(jié)性硬化、遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、共濟(jì)失調(diào)性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、腦面血管瘤、VHL綜合征。
第一種：神經(jīng)纖維瘤病，其主要分為2型，分別為神經(jīng)纖維瘤病I型（NF1）和神經(jīng)纖維瘤病II型（NF2）。
神經(jīng)纖維瘤1型是最常見的常染色體顯性遺傳疾病之一，發(fā)病率約是1:3000。
與神經(jīng)纖維瘤1型疾病最相關(guān)的基因是NF1，NF1基因?qū)儆谝职┗?，全長(zhǎng)339kbp，發(fā)生致病突變，導(dǎo)致基因產(chǎn)物神經(jīng)纖維素結(jié)構(gòu)和數(shù)量上的改變，從而使其抑癌功能減弱或喪失，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。NF1基因突變頻率(~1:10,000)，也是人類基因中，突變發(fā)生頻率最高的基因之一。NF1基因如若發(fā)生致病突變，其外顯率可達(dá)到100%。
在所有已知檢出的NF1基因突變的患者當(dāng)中，NF1基因的新發(fā)突變比例很高，約為50%，且在所有NF1相關(guān)研究報(bào)道中，沒有發(fā)現(xiàn)突變熱點(diǎn)區(qū)，也沒有相應(yīng)的基因型和表型相關(guān)性的證據(jù)，但是有些報(bào)道顯示，如若NF1發(fā)生整個(gè)基因缺失，通常會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的表型癥狀。
這是發(fā)表于2015年，關(guān)于NF1基因突變檢測(cè)的一篇報(bào)道，該文章對(duì)109個(gè)來自于100個(gè)家族的臨床懷疑NF1型患者進(jìn)行基因檢測(cè)，采用的方法是sanger，MLPA，cDNA測(cè)序。共在97個(gè)來自于89個(gè)家族的患者當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了NF1基因陽性突變，總體陽性檢出率是89%。在符合NIH的診斷標(biāo)準(zhǔn)的NF1患者與只呈現(xiàn)牛奶咖啡斑的患者當(dāng)中，NF1基因的檢出率有明顯不同，分別是93%（70/75），和76%（19/25）。
對(duì)檢出的NF1基因突變進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共發(fā)現(xiàn)，21個(gè)無義突變，26個(gè)移碼突變，15個(gè)剪接位點(diǎn)突變，12個(gè)錯(cuò)義突變，15個(gè)小片段的插入缺失。其中，使用MLPA方法共檢測(cè)到11個(gè)片段缺失，總體占比是11%，以往報(bào)道的NF1基因片段缺失占的比例在5-10%，與之吻合。在15號(hào)外顯子中檢測(cè)出的突變頻率很高。
NF1基因突變檢測(cè)陰性的患者，可能存在以下幾個(gè)原因：
存在其他基因突變的可能性，目前已知的與NF1相關(guān)的基因有：NF1、SPRED1、MSH6、RASA2、KIT、SDHD、PMS2、MLH1、MSH2、SDHB、SDHC等，該篇文章對(duì)陰性的患者樣本進(jìn)行了SPRED1基因突變檢測(cè)，結(jié)果均為陰性；
突變位于內(nèi)含子區(qū)域，測(cè)序沒有覆蓋到；
存在體細(xì)胞嵌合，若樣本為病變組織樣本，可能會(huì)提高陽性檢出率；
其他疾病，臨床癥狀與NF1表型重合，如LEOPARD綜合征neurobromatosis-Noonan綜合征。
神經(jīng)纖維瘤病2型的遺傳方式也是常染色體顯性遺傳，發(fā)病率約是1:33000，目前已知的與神經(jīng)纖維瘤病2型最相關(guān)的基因是NF2，基因全長(zhǎng)114kbp。NF2基因的新發(fā)突變比例與NF1基因類似，也是約為50%。
在已報(bào)到的NF2患者當(dāng)中，NF2基因突變，包括點(diǎn)突變和缺失重復(fù)，總體檢出率約為72%，家系患者檢出率較高，為92%。已有研究顯示，一些陰性結(jié)果的可能原因：存在體細(xì)胞嵌合現(xiàn)象，該種情況可能會(huì)造成約25%-33%的患者出現(xiàn)假陰性結(jié)果，故采用病變組織樣本，會(huì)提高突變檢出率。在所有已知的NF2基因突變中，大片段缺失和重復(fù)約占10%-15%，突變范圍多在10-600kb。
NF2患者當(dāng)中，同一家族成員之間的表型差異要顯著低于不同家族間的差異，這預(yù)示著NF2疾病存在著比較明確的基因型和表型的相關(guān)性。目前，已知的NF2疾病嚴(yán)重程度與NF2基因突變類型之間的關(guān)系已比較明確
無義突變、移碼突變通常會(huì)造成嚴(yán)重的表型，且與基因突變的位置無關(guān)。這種類型的突變通常會(huì)引起早期發(fā)病，并且會(huì)造成NF2相關(guān)的顱內(nèi)腦膜瘤、椎管內(nèi)腫瘤、周圍神經(jīng)腫瘤的數(shù)目增加；
剪接位點(diǎn)突變對(duì)應(yīng)的表型有輕有重，與突變發(fā)生在NF2基因中的位置相關(guān)，攜帶1-5號(hào)外顯子剪接位點(diǎn)突變的患者表型要比攜帶11-15號(hào)外顯子剪接位點(diǎn)變異的患者表型嚴(yán)重；
錯(cuò)義突變對(duì)應(yīng)的表型最輕；
NF2基因的大片段缺失導(dǎo)致的患者表型差異較大，有些情況很嚴(yán)重，而有些又會(huì)很輕。
攜帶NF2基因突變的的個(gè)體，其外顯率接近100%。幾乎所有具有生殖系致病變異的個(gè)體都會(huì)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)起病，但發(fā)病年齡可隨變異的類型而不同；
2015年，AdamHexter等發(fā)表的一篇文章，研究了1192名NF2患者，NF2基因突變類型與死亡率之間的關(guān)系，研究結(jié)果與表型嚴(yán)重程度與基因型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的結(jié)果類似。
第二種：結(jié)節(jié)性硬化，包括結(jié)節(jié)性硬化I型（TSC1）和結(jié)節(jié)性硬化II型（TSC2）。
結(jié)節(jié)性硬化癥是一種常染色體顯性遺傳性疾病，致病基因?yàn)門SC1和TSC2，其中TSC1基因定位于第9號(hào)染色體（9q34）、TSC2基因定位于第16號(hào)染色體（16p13.3）。
TSC1基因含23個(gè)外顯子，編碼蛋白為Hamartin；TSC2基因含42個(gè)外顯子，編碼蛋白為Tuberin。Hamartin和Tuberin具有高度親和性，二者形成異源二聚體，其主要功能是抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。mTOR在細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖中扮演中央調(diào)節(jié)者角色。此外，Hamartin和Tuberin還能夠單獨(dú)與多種蛋白質(zhì)結(jié)合，參與一系列細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)過程，但是其中多種過程的作用機(jī)制仍未闡明。結(jié)節(jié)性硬化癥患者TSC1或TSC2基因發(fā)生突變，影響Hamartin?Tuberin復(fù)合體功能，從而使mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常激活，進(jìn)而引起多器官損害。
起初認(rèn)為TSC1和TSC2基因突變導(dǎo)致的疾病表型沒有太大差別，但是隨著研究的不斷深入，研究者們發(fā)現(xiàn)攜帶TSC2基因突變的患者表型要比TSC1的嚴(yán)重。散發(fā)病例（如一個(gè)家族中僅有一名患者）當(dāng)中，多為攜帶TSC2基因突變，而TSC的患病大家系中，TSC1和TSC2出現(xiàn)頻率幾乎相同。
在臨床診斷符合TSC診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者當(dāng)中，對(duì)應(yīng)基因突變的總體檢出率是在75%-90%，在所有已鑒定的與TSC相關(guān)的致病突變中，TSC1基因突變約占20-30%，TSC2致病突變約占70-80%。
在所有已知檢出的TSC基因突變的患者當(dāng)中，新發(fā)突變比例很高，約為2/3。在經(jīng)過對(duì)攜帶TSC1和TSC2致病基因突變的個(gè)體統(tǒng)計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)攜帶TSC致病基因突變的個(gè)體，其外顯率接近100%，幾乎沒有攜帶致病突變而不發(fā)病的報(bào)道。
第三種：遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥（Hereditary hemorrhagic telangiectasia，HHT）。
OMIM中報(bào)道與遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張相關(guān)的基因目前有5個(gè)，分別對(duì)應(yīng)5個(gè)不同的分型。遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張的1/2/4/5型，對(duì)應(yīng)的遺傳模式已經(jīng)明確，是常染色體顯性遺傳，遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張3型的遺傳模式還未明確。
遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥的發(fā)病率約是1/10,000。但是在所有已報(bào)道的與遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張相關(guān)的基因報(bào)道中，ENG和ACVRL1/ALK1兩個(gè)基因，占了總共的85%左右，而突變類型為大片段缺失和重復(fù)的突變比例，分別占這兩個(gè)HTT疾病相關(guān)基因的10%左右。
ENG和ALKl均編碼轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factory一β，TGF—β)家族的受體蛋白：ENG蛋白和ALK蛋白，這兩種受體蛋白主要在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)，在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、分化、粘附、遷徙及細(xì)胞外基質(zhì)的組成和構(gòu)建上起著重要的作用。因此，ENG基因和ALK基因的突變導(dǎo)致了TGF一β受體蛋白的突變，影響了TGF—β介導(dǎo)的信號(hào)通路的正常傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致血管發(fā)育不良而出現(xiàn)HHT。
現(xiàn)有數(shù)據(jù)和報(bào)道顯示，對(duì)于遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥的患者來說，沒有明確的基因突變與臨床表型相關(guān)性的支持證據(jù)，因?yàn)樵诂F(xiàn)有報(bào)道中，同一個(gè)患病家系中，即使攜帶相同的基因突變，臨床表型也可能會(huì)存在很大不同。
第4種：共濟(jì)失調(diào)性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥（Ataxia-telangiectasia，A-T）。
共濟(jì)失調(diào)性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥，發(fā)病率約1/4萬至1/10萬，其遺傳模式與其他常見的神經(jīng)皮膚綜合征疾病不同，屬于常染色體隱性遺傳。目前已知與該疾病最相關(guān)的基因是ATM，全長(zhǎng)176kbp，編碼ATM蛋白激酶，在DNA的損傷修復(fù)當(dāng)中起重要作用。ATM蛋白激酶的活性與A-T患者表型的嚴(yán)重程度相關(guān)，ATM蛋白激酶活性完全消失的患者會(huì)出現(xiàn)典型的A-T癥狀，而具有ATM激酶活性未完全消失的患者，表型會(huì)比較溫和或非典型。
ATM基因突變除和A-T相關(guān)之外，還與淋巴瘤和乳腺癌的易感性相關(guān)。目前已知的ATM基因突變共有近千種，且報(bào)道A-T患者的病例報(bào)道中，復(fù)合雜合突變占多數(shù)，這種情況下，父母雙方各是一個(gè)雜合突變的攜帶者，而現(xiàn)有報(bào)道顯示，A-T患者的母親，如果是ATM基因雜合突變攜帶者的話，患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)明顯增高。
A-T患者中，目前在已檢出陽性致病突變中的患者當(dāng)中，ATM的點(diǎn)突變和小片段的插入缺失約占90%左右，大片段的缺失/重復(fù)約占1-2%。
第5種：腦顏面血管瘤綜合征（Sturge-Weber Syndrome，SWS）。
腦面血管瘤，發(fā)病率是在~1/20,000~1/50,000。與我們前邊所介紹的其他常見神經(jīng)皮膚綜合征疾病不同，對(duì)于SWS疾病來說，目前OMIM中并沒有明確的遺傳學(xué)證據(jù)顯示其對(duì)應(yīng)的遺傳模式，但是對(duì)于一些具有家系遺傳的病例報(bào)道中，確實(shí)有發(fā)現(xiàn)常染色體顯性遺傳和常染色體隱性遺傳的報(bào)道。目前關(guān)于SWS的基因檢測(cè)報(bào)道相關(guān)的文獻(xiàn)要明顯少于以上疾病，現(xiàn)已知的基因突變多是由基因的體細(xì)胞嵌合突變引起，所以這就涉及到基因檢測(cè)樣本的選取，對(duì)于該種疾病，一定要取到患病的組織樣本和對(duì)照才可進(jìn)行相應(yīng)的基因檢測(cè)。
目前已知的與SWS相關(guān)的體細(xì)胞嵌合基因突變包括GNAQ和RASA1。
目前有一個(gè)鑒定比較明確的與SWS疾病相關(guān)的體細(xì)胞突變的突變熱點(diǎn)：GNAQ基因的c.548G→A,p.Arg183Gln。有篇研究報(bào)道顯示，在對(duì)15個(gè)SWS患者的血液和患病組織成對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)序之后，共在12名患者的組織樣本當(dāng)中檢測(cè)到了c.548G>A 的體細(xì)胞突變，出現(xiàn)頻率是80%（12/15），另一篇樣本量數(shù)為26個(gè)SWS的報(bào)道，該位點(diǎn)的檢出率是在88%（23/26）。同時(shí)該病對(duì)應(yīng)的基因突變有另一特點(diǎn)，就是體細(xì)胞突變的頻率很低，在這篇15個(gè)樣本量的研究報(bào)道中，該變異位點(diǎn)的突變頻率分布是在3.6-8.9%。在未檢測(cè)到該位點(diǎn)變異的其他3名患者當(dāng)中未發(fā)現(xiàn)GNAQ基因的其他位置的變異信息。這些結(jié)果都預(yù)示著c.548G>A 該位點(diǎn)可能是SWS患者當(dāng)中主要的基因變異因素，同時(shí)也存在著其他基因突變導(dǎo)致SWS的可能性。
第6種：VHL綜合征（Von Hippel-Lindau Syndrome，VHL）。
Von Hippel-Lindau(VHL)綜合征是一種較為罕見的常染色體顯性遺傳疾病,可引起包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)在內(nèi)的多系統(tǒng)腫瘤.VHL基因是一種抑癌基因,VHL綜合征由VHL基因突變引起，VHL基因通過促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)降解導(dǎo)致疾病發(fā)生,它通過編碼VHL蛋白來調(diào)控其mRNA,在缺氧條件下,導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子過表達(dá),影響腫瘤的生長(zhǎng)浸潤(rùn)。除VHL 基因之外，其調(diào)節(jié)的基因-細(xì)胞周期素 D1 基因CCND1的變異也可致 VHL 綜合征的發(fā)生。VHL綜合征中，denovo 突變的比例要明顯少于NF和TSC，在已報(bào)道的文獻(xiàn)中顯示，VHL綜合征的患者有約80%的個(gè)體的致病突變是遺傳自患病的雙親之一，僅有20%是denovo突變。
VHL基因致病突變的外顯率是特別高的，幾乎凡是攜帶VHL基因致病突變的個(gè)體在65歲之前均會(huì)出現(xiàn)癥狀。
VHL 綜合征表型可分為兩型：1 型 （無嗜鉻細(xì)胞瘤），2 型（有嗜鉻細(xì)胞瘤），其中 VHL2 型又分為3 個(gè)亞型，2A 型有嗜鉻細(xì)胞瘤和 CNS 血管母細(xì)胞瘤，不伴 RCC（血管母細(xì)胞瘤和腎細(xì)胞癌 （renal cell carcinoma,RCC） ）；2B 型伴 RCC；而 2C 型僅有嗜鉻細(xì)胞瘤。VHL 綜合征1型主要是與VHL基因的微缺失/插入、缺失、無義或剪切位點(diǎn)突變有關(guān)，VHL2 型主要是和VHL基因的錯(cuò)義突變有關(guān)。
2010年的一篇報(bào)道中，對(duì)945個(gè)VHL綜合征的患病家系進(jìn)行了測(cè)序，突變譜分別是錯(cuò)義突變-52%，移碼突變-13%，無義突變-11%，小片段插入缺失-6%，大片段插入缺失-11%，剪接位點(diǎn)突變-7%。許多研究證實(shí)，VHL疾病的嗜鉻細(xì)胞瘤的癥狀特征比起該疾病出現(xiàn)的其他癥狀，與基因變異之間更具有相關(guān)性。該篇研究顯示，VHL綜合征中癥狀有嗜鉻細(xì)胞瘤的患者有83.5%攜帶VHL基因的錯(cuò)義突變，而癥狀無嗜鉻細(xì)胞瘤的家系中攜帶截短突變的比例要高于錯(cuò)義突變。
以上就是關(guān)于6種神經(jīng)皮膚綜合征基因突變相關(guān)研究的一些簡(jiǎn)介，神經(jīng)皮膚綜合征類疾病，除去一些特殊情況之外，在分子遺傳學(xué)中有以下4個(gè)特征：
遺傳模式多為常染色體顯性遺傳；
檢出致病基因突變中，新生突變的比例很高，比如NF為~50%，TSC為~67%等；
致病基因突變的外顯率非常高，好多能達(dá)到100%，如NF、TSC，VHL綜合征等，這種情況下只要個(gè)體攜帶這些基因的致病突變，基本上就會(huì)患??；
體細(xì)胞嵌合突變?cè)谏窠?jīng)皮膚綜合征中很常見，這個(gè)也是該類疾病的有些血液樣本檢測(cè)不到基因突變的一個(gè)重要原因，所以對(duì)于這一類疾病來說，如果能提供患病組織樣本，將會(huì)提高陽性突變的檢出率。
因?yàn)樯窠?jīng)皮膚綜合征類疾病的遺傳模式多為常染色體顯性遺傳，所以今天我們主要講一下常染色體顯性遺傳類疾病的遺傳咨詢。
常染色體遺傳病是指決定該病的基因位于第1—22號(hào)常染色體上，患病與性別無關(guān)。常染色體顯性遺傳?。ˋutosomaldominant--AD）：等位基因之一突變，雜合狀態(tài)下即可發(fā)病。
在常染色體顯性遺傳病的家系中最常見的是一個(gè)患者和一個(gè)正常人之間的婚配。假設(shè)顯性致病基因?yàn)锳，隱性正?；?yàn)閍，最常見的常染色體顯性遺傳病患者的基因型則為Aa，因?yàn)橹挥挟?dāng)父母均是該遺傳病患者，才有1/4的可能生出AA型子女，而致病基因的攜帶頻率一般都很低，所以說這種婚配機(jī)會(huì)在現(xiàn)實(shí)生活中很難看到，所以常見的基因型是雜合型Aa。
對(duì)于已確定常染色體顯性遺傳的先證者父母的基因突變情況，最主要的包括2種，一是父母之一為致病突變的攜帶者，將致病基因遺傳給了后代，二是出現(xiàn)了denovo突變，父母該基因檢測(cè)未見突變位點(diǎn)，但孩子出現(xiàn)了新發(fā)突變。
若先證者的雙親擬再生育，其生育健康小孩的概率也必須建立在先證者致病基因突變已明確，父母對(duì)應(yīng)的基因位點(diǎn)也明確的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
若檢出先證者雙親之一為致病突變攜帶者，這種情況下，將致病突變遺傳給后代概率是50%。若雙親未攜帶致病突變，父母雙方均為正常個(gè)體，再生育患病小孩的概率很低，但會(huì)高于普通人群，因?yàn)椴荒芘懦臣?xì)胞嵌合的可能性。
如果是該名患者與正常未攜帶突變的伴侶生育后代，其將致病突變遺傳給后代概率也是50%，但是如果生育了攜帶致病突變的子代，其是否患病和疾病的外顯率相關(guān)，如NF1，外顯率100%，即等位基因之一只要攜帶突變就會(huì)患病，但是疾病表型的嚴(yán)重程度可能不同。
以上就是本次《幾種常見神經(jīng)皮膚綜合征相關(guān)疾病基因突變研究簡(jiǎn)介》課程，包括神經(jīng)纖維瘤，結(jié)節(jié)硬化、腦面血管瘤、VHL綜合征、遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥、共濟(jì)失調(diào)性性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥疾病的基因突變研究簡(jiǎn)介，和常染色體顯性遺傳類疾病的遺傳咨詢。感謝各位老師在百忙之中抽出時(shí)間收聽我們這次課程。
現(xiàn)場(chǎng)提問
1.什么時(shí)候會(huì)考慮生殖細(xì)胞嵌合現(xiàn)象？
答：新發(fā)突變的遺傳變異可以來自父母也可以是體細(xì)胞突變。在某些情況下，突變發(fā)生在人的卵細(xì)胞或精細(xì)胞中，但不存在于任何其他細(xì)胞中；在其他情況下，在卵細(xì)胞和精細(xì)胞結(jié)合后不久，在受精卵中發(fā)生突變，當(dāng)受精卵分裂，每個(gè)生長(zhǎng)的胚胎中的細(xì)胞都會(huì)有突變。當(dāng)一個(gè)家系中，同一代出現(xiàn)多名相同疾病的患者，但是父母的血液樣本篩查檢測(cè)結(jié)果為陰性，這種情況下，我們就需要考慮生殖細(xì)胞嵌合現(xiàn)象了。
2.對(duì)于這類疾病推薦什么基因檢測(cè)方式？
答：神經(jīng)皮膚綜合征類疾病突變類型多為點(diǎn)突變?yōu)橹鳎笃蔚牟迦肴笔急壤桓?，所以從患者?jīng)濟(jì)學(xué)考慮的話，可以優(yōu)先選取以檢測(cè)點(diǎn)突變?yōu)橹鞯臏y(cè)序方式，比如全外顯子組測(cè)序或是基因panel，如果基因檢測(cè)結(jié)果是陰性的話，再考慮檢測(cè)大片段的插入缺失的MLPA或是基因芯片等。
3. 所以說對(duì)于這類疾病的基因送檢樣本，最好是病變組織樣本？
答：由于存在的體細(xì)胞突變嵌合現(xiàn)象，如果送檢血液樣本的話，可能會(huì)由于嵌合比例太低，導(dǎo)致血液樣本檢測(cè)不出，所以病變組織樣本會(huì)明顯增加陽性致病突變的檢出率。
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