全外显子组测序鉴定一家系长岛型掌跖角化症SERPINB7基因突变分析

    黄闰娣 王笑宇 刘成 李荣华 余佳林 李常兴

    

    【摘要】 目的 对一例临床诊断遗传性掌跖角化症患者进行全外显子组测序分析致病基因。

    方法 收集一例临床诊断遗传性掌跖角化症的临床资料，采集患者及家系成员样本提取外周血DNA，通过全外显子组测序结果筛选致病变异，进一步用Sanger测序进行家系验证。

    结果 一家系成员3人，患者1人，女，17岁，表现为掌跖角化症17年。患者检测到SERPINB7纯合突变c.796C>T（p.Arg266Ter）位点，该突变导致SERPINB7基因編码的蛋白第266位氨基酸由精氨酸变为终止密码。先证者父亲和母亲均检测到SERPINB7杂合突变c.796C>T（p.Arg266Ter）位点。该例患者诊断为长岛型掌跖角化症（Nagashima-type palmoplantar keratosis，NPPK）。

    结论 NPPK患者符合常染色体隐性遗传模式，SERPINB7 c.796C>T（p.Arg266Ter）基因纯合突变是导致该例NPPK患者的临床表型。

    【关键词】 长岛型掌跖角化症;丝氨酸蛋白酶抑制剂B7;基因;突变

    中图分类号：R758.5+3?? 文献标志码：A?? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.04.004

    Analysis on SERPINB7 gene mutation in a family with Nagashima-type palmoplantar keratosis identified by whole exome sequencing

    [HJ2][HJ]

    HUANG Rundi1， WANG Xiaoyu2， LIU Cheng2， LI Ronghua3， YU Jialin1， LI Changxing4

    （1. Department of Dermatology， Dalang Hospital of Dongguan， Dongguan 523770， Guangdong， China;

    2. Department of Dermatology， Guangdong Armed Police Corps General Hospital Affiliated to Guangzhou

    Medical University， Guangzhou 510517， Guangdong， China; 3.Department of Dermatology， Quanzhou First

    Hospital Affiliated to Fujian Medical University， Quanzhou 362000， Fujian， China; 4. Department of

    Dermatology， Nanfang Hospital of Southern Medical University， Guangzhou 510515， Guangdong， China）

    [HJ2][HJ]

    【Abstract】 Objective To carry out whole exome sequencing on 1 case of hereditary palmoplantar keratosis diagnosed in the clinic， so as to analyze pathogenic genes of it.

    Methods The clinical data of a case of hereditary palmoplantar keratosis were collected. The samples of the patient and her family members were collected to extract the peripheral blood DNA. Pathogenic variants were screened by the results of whole exome sequencing， and Sanger sequencing was used for further family verification.

    Results The family （3 members） included a 17- year-old female patient， characterized by palmoplantar keratosis for 17 years. A homozygous mutation of SERPINB7c.796C>T（p.Arg266Ter） was identified in the patient， which caused the protein 266 amino acid encoded by the SERPINB7 gene to change from arginine to termination code. SERPINB7 heterozygous mutation c.796C>T （p.Arg266 Ter） locus was detected in both father and mother of the patient. So the patient was diagnosed with Nagashima-type palmoplantar keratosis （NPPK）.

    Conclusion The NPPK patient is consistent with autosomal recessive inheritance pattern， and SERPINB7 c.796C>T（p.Arg266Ter） homozygous mutation is responsible for the clinical phenotype of this NPPK patient.

    【Key words】 NPPK; SERPINB7; gene; mutation

    长岛型掌跖角化症（Nagashima-type palmoplantar keratosis，NPPK）首先在日本报告，是一种罕见的先天性掌跖角化症，遗传模式符合常染色体隐性遗传，临床表现为掌跖等部位出现红斑、丘疹、斑块、角化，常伴真菌感染或手足多汗症[1～2]。课题组前期的研究显示NPPK的致病基因为丝氨酸蛋白酶抑制剂B7（SERPINB7） [2～4]。本課题组前期收集一例临床诊断为先天性掌跖角化症患者，通过全外显子组测序和Sanger测序发现患者及其母亲检测到SERPINB7基因8号外显子存在突变，现将结果报道如下。

    1 资料与方法

    1.1 病例资料

    患者女，17岁，因“掌跖部位皮疹17年”就诊。患者出生后不久掌跖部位出现红斑，随年龄的增长，掌跖部位皮肤增长，出现斑块、角化、脱屑，无痒无痛。在当地医院按“湿疹、手足癣”等治疗，疗效不佳。皮肤科专科检查：双手掌、掌背、手腕、足底、足踝、跟腱部位见红斑、斑丘疹、角化性斑块、鳞屑（图1A，B）。实验室检查：足底皮屑真菌镜检阳性。患者父母是非近亲婚配，父母无类似症状。

    1.2 实验方法

    1.2.1 提取血液标本基因组DNA

    抽取先证者及其家系全部成员共3人的静脉血4 mL，用EDTA二钾盐抗凝管保存，置于-20℃冰箱保存。基因组DNA抽提方法参照QIAGEN试剂盒方法流程，具体方法流程按照操作步骤进行。

    1.2.2 全外显子组测序

    全基因组外显子测序平台Illumina Hiseq2500（Illumina，USA）。首先将基因组DNA随机打断成随机片段文库，文库经纯化后通过与外显子捕获系统进行杂交富集，经 QC 检测合格后，即可上机进行高通量的测序。外显子序列捕获，基因组 DNA 随即打断，纯化 DNA 样本，DNA 的末端修复，DNA 两端接头连接，DNA片段末端补平及加“A”碱基，PCR 扩增含测序接头的DNA片段，测序文库的质量检测，高通量测序，外显子组测序数据分析。

    1.2.3 Sanger测序验证致病变异

    SERPINB7基因PCR反应体系和扩增条件，反应体系为：2× Phanta Max Buffer 12.5 μL，Phanta Max Super-Fidelity DNA Polymerase （1 U/μL） 0.5 μL，dNTP Mix（10 mM each） 0.5 μL，Primer-F（10 μM）1 μL，Primer-R（10 μM）1 μL，DNA 1 μL，加水至总体积25 μL。反应程序如下：95℃变性5 min;95℃变性30 s，65℃退火30 s，72℃延伸30 s，25个循环，每循环降低0.6℃;95℃变性30 s，50℃退火30 s，72℃延伸1 min，20个循环;72℃ 延伸10 min。PCR完成后，取3 μL产物进行2.5%琼脂糖凝胶电泳。PCR产物采用ABI 3730XL DNA分析仪进行测序。

    2 结? 果

    全外显子组测序及Sanger测序结果显示，患者SERPINB7基因第8号外显子核苷酸序列第796位碱基由C突变成T，发生纯合突变，编码的蛋白第266位的精氨酸转换成终止密码 （p.Arg266Ter）（图1C）。患者父亲和母亲否认近亲结婚，掌跖部位无类似症状，均检测到SERPINB7基因p.Arg266Ter杂合突变，编码的蛋白第266位的精氨酸转换成终止密码 （p.Arg266Ter）（图1D，E）。

    3 讨? 论

    掌跖角化症（palmoplantar keratoderma，PPK）是一组以掌跖表皮过度角化为主要特征的获得性或先天性皮肤病。先天性PPK可以合并外胚叶发育不良或皮肤外的表现[5]。临床一般分为4大类：①遗传性PPK;②获得性PPK，如绝经期皮肤角化病;③症状性掌跖角化，在湿疹、银屑病、毛囊角化病、毛发红糠疹、汗管角化病中，掌跖角化可以作为一个症状;④一些综合征中的掌跖角化。根据掌跖部位形态学分类，遗传性PPK又可以分为弥漫型PPK：累及整个掌跖部位皮肤（表皮松解性掌跖角化症）;弥漫性播散型PPK：累及整个掌跖部位及边缘;局灶/线状型PPK：局灶性/线状放射状排列，从掌部延伸至手指，足部也可受累;点状PPK：散在角化性丘疹。本例患者女性，自幼掌跖部位出现红斑、皮肤增厚、角化过度，随年龄的增长，症状加重，属于先天性PPK。患者皮疹表现为红斑、斑块、丘疹累及手掌、手背、手腕、跖、足踝、跟腱等部位，形态学属于弥漫性播散型PPK，因此，临床考虑NPPK。为了进一步明确诊断，对患者进行全外显子组测序，测序结果显示患者在掌跖角化症Nagashima型相关基因 SERPINB7基因（NM_003784.3）外显子8存在一处纯合变异c.796C>T（胞嘧啶>胸腺嘧啶），导致氨基酸改变p.R266* （精氨酸>终止），进一步的Sanger测序验证了全外显子组测序结果。患者父母否认近亲结婚，均携带SERPINB7c.796C>T（p.Arg266Ter）杂合突变。基因检测结果提示本家系NPPK，符合常染色体隐性遗传。

    SERPINB7c.796C>T（p.Arg266Ter）杂合突变是NPPK患者常见突变位点之一。HGMDpro数据库报道提示变异位点c.796C>T报道为致病变异。根据ACMG指南，该变异可评级为致病性变异。因此，考虑本例患者SERPINB7纯合突变c.796C>T（p.Arg266Ter）为该患者的致病基因[5～10]。NPPK合并真菌感染，本例患者真菌镜检阳性，给予抗真菌药物外用后好转。本课题组前期报道的一位45岁男性患者，测序发现SERPINB7纯合突变c.796C>T，因此该位点可能为汉族中国人常见突变位点[10]。本研究利用全外显子组测序技术从基因水平确诊了NPPK，为家系提供了遗传咨询，丰富了中国汉族人NPPK遗传突变谱。

    参考文献

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    [2] ?杨铭华，李常兴，陈琳，等.一例长岛型掌跖角化症患者SERPINB7基因的突变分析[J].右江医学，2018，46（1）：23-25.

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    [8] ?NAKAMIZO S，KATOH N，MIYACHI Y，et al.Atypical nail dystrophy in a possible case of Nagashima-type palmoplantar keratosis[J].J Dermatol，2012，39（5）：470-471.

    [9] ?YIN J H，XU G W，WANG H J，et al.New and recurrent SERPINB7 mutations in seven Chinese patients with Nagashima-type palmoplantar keratosis[J].J Invest Dermatol，2014，134（8）：2269-2272.

    [10] ?多丽娜，汪慧君，林志淼，等.长岛型掌跖角化病二例SERPINB7基因突变研究[J].中华皮肤科杂志，2016，49（3）：180-182.

    （收稿日期：2021-01-30 修回日期：2021-03-19）

    （编辑：王琳葵 梁明佩）

    基金项目：广东省自然科学基金（2020A15150875）;泉州市科技计划项目（2019N026S）;广东省医学科研基金项目（A2020382）

    作者简介：黄闰娣，女，主治医师，医学学士，研究方向：皮肤与性病。E-mail：179418856@qq.com

    通信作者：李常興。E-mail：lilichangxing@163.com

    [本文引用格式]黄闰娣，王笑宇，刘成，等.全外显子组测序鉴定一家系长岛型掌跖角化症SERPINB7基因突变分析[J].右江医学，2021，49（4）：254-257.