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研究背景遗传性非综合征性鱼鳞病(Inherited nonsyndromic ichthyosis)系先天性鱼鳞病,病变仅局限于皮肤。按其遗传方式、形态学和组织学的不同该病可分为常见鱼鳞病、角蛋白鱼鳞病(Keratinopathic ichthyosis,KPI)、常染色体隐性遗传鱼鳞病(Autosomal recessive congenital ichthyosis,ARCI)。环状表皮松解性鱼鳞病(Annular epidermolytic ichthyosis,AEI)是角蛋白鱼鳞病中的一种特殊类型,是一种罕见的完全外显的常染色体显性遗传病,患者不仅仅表现红斑、水疱等表皮松解性鱼鳞病典型表现,躯干部位也会出现银屑病样环状红斑,部分患者也伴有掌跖角化,目前国际上仅有10例家系报道。AEI是由KRT1或KRT10基因突变引起的,突变位点包括KRT1基因上的p.I479T和p.I479F,KRT10基因上p.I446T和p.A156P。寻常型鱼鳞病(Ichthyosis vulgaris,IV)是遗传性非综合征性鱼鳞病中最常见的一类,在中国人群中患病率约为2.29%,临床特征表现为手臂和腿部伸侧表面覆盖有细小的灰褐色鳞片,皮损通常会随着年龄的增长而减少,遗传模式被认为是常染色体“半显性”遗传模式,编码微丝蛋白原的FLG基因突变是导致寻常型鱼鳞病主要遗传易感因素,目前有50多个变异位点被报道,FLG突变不但是寻常型鱼鳞病的致病基因,FLG功能缺失突变与特应性疾病(包括特应性哮喘和过敏性鼻炎)的发展中也有显著的相关性,也是特应性皮炎最重要的遗传风险因素。板层状鱼鳞病(lamellar ichthyosis,LI)是常染色体隐性遗传鱼鳞病中表现较为温和的一种,已报道的致病基因包括ABCA12,ALOXE3,ALOX12B、CERS3,CYP450,NIPAL4/ICHTHYIN,PNPLA1,谷氨酰胺转胺酶1基因(Transglutaminase 1,TGM1),其中,TGM1和ABCA12的突变被频繁报道。随着高通量测序的快速发展,全基因组外显子测序(Whole-exome sequencing,WES)技术更加成熟,已经广泛应用在遗传性皮肤病研究领域。与Sanger测序技术相比,WES更加高效和经济。鉴于遗传性非综合征性鱼鳞病具有复杂的表型异质性及遗传异质性,全外显子测序技术是目前重要的研究方式和诊断工具。目的根据先证者临床症状与既往遗传学研究基础,对一组遗传性非综合征性鱼鳞病家系完善临床检测,通过全基因组外显子测序联合一代测序进行突变筛查,完成基因诊断及相关遗传咨询,加深对遗传性非综合征性鱼鳞病一组疾病的临床表现和致病基因的理解,明确其遗传学病因,丰富基因突变数据库。方法(1)选择临床诊断疑似环状表皮松解性鱼鳞病家系1例、明确寻常型鱼鳞病家系5例、疑似板层状鱼鳞病家系1例,共7例家系纳入课题组研究,所有入组成员抽提外周血DNA,填写知情同意书,补充临床照片及相关信息。(2)在AEI家系根据患者临床表现不同,进行表型异质性分析,选择5例患者,3例对照;在5例IV家系中选择典型患者和对照共计11例;在LI家系中选择先证者1例。使用全基因组外显子测序技术,通过纯化、捕获、测序等一系列步骤得到原始数据,对原始序列数据进行分析,通过质量评估,变异位点分类步骤过滤筛选出与疾病相关的有害变异位点或基因,重点分析已报道的FLG基因在寻常型鱼鳞病家系中突变情况;KRT1,KRT10基因在环状表皮松解性鱼鳞病家系中突变情况;TGM1基因在板层状鱼鳞病家系中突变情况。(3)通过Sanger测序把筛选致病基因突变在家系内扩大样本量进行测序验证,研究基因型-表型共分离情况。结果(1)AEI家系中发现所有9例患者KRT1基因上都发生已知错义突变,c.1436T>C,突变位于KRT1的螺旋2B高度保守的螺旋终止基序中,这种突变会导致角蛋白1(p.I479T)的479位发生异亮氨酸到苏氨酸的取代,同时通过皮肤影像学,病理诊断,免疫组化检测,临床表现结合基因检测,AEI诊断明确。(2)通过对5例寻常型鱼鳞病家系的分析,进行了FLG突变研究,在家系中发现已知致病变异5个,分别是c.3321del A(p.S1107fs),c.12064A>T(p.K4022X),c.4544C>A(p.S1515X),c.4420C>T(p.R1474X),c.2476C>T(p.R826X)。发现未见报道的FLG变异1个,c.11227C>T((p.R3743X)。(3)LI家系中检出已知TGM1基因突变,c.C424>T(p.R142C),结合临床表现,LI诊断明确。结论(1)国际上首次报道了1例表型异质性AEI家系,这同时也是已报道AEI家系中成员最多的1例,填补了环状表皮松解性鱼鳞病基因突变谱。(2)通过对5例IV家系的分析,丰富了寻常型鱼鳞病FLG基因突变的研究。同时本研究发现了一个新的致病突变位点,丰富了遗传性非综合征性鱼鳞病致病基因突变谱。(3)报道了藏族LI 1例,临床明确诊断,丰富了对LI疾病的认识。(4)对于遗传性非综合征性鱼鳞病,使用WES技术联合Sanger测序能够高效、迅捷鉴定出疾病致病突变,为进一步产前筛查和及时治疗干预提供了理论基础。