李璐璐 尤家寶 付希安 于功奇 劉 紅 張福仁
泛發(fā)性膿皰型銀屑病(generalized pustular psoriasis, GPP)是一種病因不明、危及生命的系統(tǒng)性炎癥性皮膚病。該病常表現(xiàn)為突然、反復發(fā)作的高熱、泛發(fā)性皮疹及播散性無菌性膿皰,常伴有白細胞和 C反應蛋白升高,嚴重者可累及內臟器官,甚至危及生命[1]。該病的病因和發(fā)病機制尚未完全明確,研究已經證實遺傳因素在疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用[2]。 2011 年, Marrakchi等[3]最先采用純合子定位與直接測序法發(fā)現(xiàn)9個GPP家族均攜帶同一IL36RN 純合子錯義突變,此突變導致 IL36Rα 結構和功能變異從而發(fā)生 GPP,使得 GPP 的遺傳研究取得了突破性的進展。2012年,Jordan等[4]首次報道1例歐洲散發(fā)GPP患兒的CARD14基因c.413A>C(p.Glu138Ala)突變。我們團隊在2014年也對62例GPP進行了IL36RN基因檢測,發(fā)現(xiàn)了2個新的突變位點,這些病例的CADR14基因測序,發(fā)現(xiàn)了4個新的突變位點。2個基因在GPP患者群體的突變率分別為46.77%(基因IL36RN),4.8%(基因CARD14),顯示GPP的發(fā)病具有遺傳異質性[5,6]。最近, Setta-Kaffetzi等[7]首次報道了歐洲膿皰型銀屑病人群中AP1S3基因2個有害的少見突變位點,分別為c.11T>G(p.Phe4Cys)、c.97C>T(p.Arg33Trp),該發(fā)現(xiàn)尚未在其他種群中得到驗證。因此為系統(tǒng)闡釋GPP的遺傳發(fā)病機制,探討AP1S3基因是否與中國漢族種群GPP相關,我們收集了2014-2017年在我院住院的107例GPP,對其進行了AP1S3基因測序,現(xiàn)將結果報道如下。
1.1 研究對象根據GPP的診斷標準[8],將2014年1月至2017年2月山東省皮膚病醫(yī)院住院患者中確診為GPP的107例納入研究,所有患者病史資料完整?;颊呓詾橹袊鴿h族。其中男60例,女47例,男∶女=1.3∶1。年齡5~76 (35.44±18.02)歲,發(fā)病年齡(31.47±18.55)歲,男性患者年齡(33.93±18.73)歲,女性患者年齡(37.06±17.19)歲,二者比較差異無統(tǒng)計學意義(P=0.332)。我們的研究根據是否合并尋常型銀屑病(psoriasis vulgaris,PV)癥狀,將所有GPP患者分為不合并PV癥狀的GPP(GPP alone)和合并PV癥狀的GPP(GPP with PV);根據GPP的發(fā)病年齡分為兒童型泛發(fā)性膿皰型銀屑病(pediatric-onset GPP, PGPP)和成人型泛發(fā)性膿皰型銀屑病(adult-onset GPP, AGPP)。
1.2 實驗方法
1.2.1 基因組DNA制備 本研究獲得山東省皮膚病醫(yī)院倫理委員會批準,在獲得知情同意的前提下,抽取107例GPP患者外周靜脈血5 mL,乙二胺四乙酸二鉀(EDTAK2)抗凝,用TGuide大體積血液基因組DNA提取試劑盒(北京天根生化科技有限公司)提取外周全血DNA,操作步驟按照試劑盒說明書進行。提取后的DNA用全波長紫外/可見光掃描分光光度計ND-8000(NanoDrop公司)測定其純度及含量,要求A260/A280>1.8,根據DNA原液濃度將DNA原液標化為30 ng/μL的DNA模板至96孔板內。
1.2.2 聚合酶鏈反應(PCR) 擬擴增AP1S3基因(參考號NR_110905.1)的1、2、3、4、5五個外顯子的引物設計序列見表1[7],由北京華大基因研究中心合成。PCR反應在便攜式PCR擴增試劑盒(2×Taq PCR MasterMix)中進行。反應體系12.5 μL:Taq Mix(為dNTP、Taq酶和緩沖液的混合物)6.5 μL,滅活的去離子水ddH2O 5 μL,引物(F+R)0.5 μL,模板DNA 0.7μL。反應條件:95℃預變性10 min,進行以下35個循環(huán):95℃變性40 s,退火(退火溫度見表1),72℃延伸1 min,最后72℃延伸10 min。12 g/L瓊脂糖凝膠電泳分析PCR產物。GelRed染色攝片。
1.2.3 DNA測序 將所有陽性擴增條帶的樣本采用乙醇醋酸鈉純化法純化。分離純化后的DNA采用雙脫氧鏈終止法(Sanger 測序法),在ABI 3500XL DNA測序分析儀(美國Applied Biosystem 公司)上進行基因測序。測序結果與NCBI下載的參考序列同時輸入NCBI Nucleotide BLAST中進行比對分析。測序引物采用各外顯子的上游引物。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件對數據進行統(tǒng)計學分析,采用非參數檢驗、t檢驗、χ2檢驗等方法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
表1 PCR擴增AP1S3基因外顯子引物序列和退火溫度及產物片段
2.1 臨床資料 107例GPP患者中包括無PV癥狀的GPP 31例,男13例,女18例,年齡(31.19±21)歲,發(fā)病年齡(23.32±20.43)歲;合并PV癥狀的GPP 76例,男46例,女30例,年齡(36.99±16.57)歲,發(fā)病年齡(34.79±16.87)歲。無PV癥狀的GPP及合并PV癥狀的GPP性別構成比差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.028,P=0.876),GPP alone及GPP with PV發(fā)病年齡差異有統(tǒng)計學意義(Z=1.773,P=0.004)。PGPP 31例,男20例,女11例,年齡(15.06±8.77)歲;AGPP 76例,男28例,女36例,年齡(43.57±13.84)歲。PGPP及AGPP性別構成比差異無統(tǒng)計學意義(χ2=3.603,P=0.058),見表2。
表2 107例GPP患者的基本臨床資料
2.2 AP1S3測序結果 107例GPP患者AP1S3基因所有外顯子進行PCR擴增,擴增片段與所設計的片段大小一致,無非特異性擴增帶。其產物經測序比對后發(fā)現(xiàn),107例GPP患者AP1S3基因5個外顯子中均未發(fā)現(xiàn)任何少見突變、低頻突變及SNP位點。
GPP是一種少見的危及生命的系統(tǒng)性炎癥性疾病,臨床以突然發(fā)生并反復出現(xiàn)的紅斑基礎上粟粒大的無菌性膿皰為特點,可泛發(fā)全身,并伴有高熱及全身不適。1910年,Zumbusch首次對該病進行了描述。統(tǒng)計顯示GPP在歐洲及日本國家的發(fā)病率為0.6/100萬~0.7/100萬,但中國僅有病例報道,尚無相關數據[9]。在臨床上,根據有無尋常型銀屑病(psoriasis vulgaris, PV)癥狀,GPP分為單純性GPP(GPP without PV, GPP alone)及伴隨PV癥狀的GPP(GPP with preceding, later or accompanied by PV, GPP with PV)。根據GPP的發(fā)病年齡,18周歲之前發(fā)病的患者歸為兒童型GPP(pediatric-onset GPP, PGPP),18周歲之后發(fā)病的患者歸為成人型GPP(adult-onset GPP, AGPP)[2]。我們的研究包括107例中國GPP患者,其中包括31例無PV癥狀的GPP(GPP alone)及76例伴隨PV癥狀的GPP患者(GPP with PV),包括31例PGPP及76例AGPP,不同組別之間性別構成比無差異;少數的無PV癥狀的GPP(GPP alone)患者的發(fā)病年齡明顯低于大多數的伴隨PV癥狀的GPP(GPP with PV)患者,與之前的研究結果[10]相符,提示無PV癥狀的GPP可能是GPP的獨特亞型,不同于伴隨PV癥狀的GPP。
GPP的病因和發(fā)病機制尚未完全明確,研究已經證實患者的遺傳因素在疾病的發(fā)生中發(fā)揮重要作用[2],IL36RN、CARD14基因先后在歐洲種群與中國種群中被證實與GPP發(fā)病相關,只有少部分GPP患者攜帶IL36RN或CARD14基因突變,提示該病具有遺傳異質性。最近在2014年,Setta-Kaffetzi等[7]通過對7例Hallopeau連續(xù)性肢端皮炎進行外顯子測序,發(fā)現(xiàn)AP1S3基因突變,同時他們對256例膿皰型銀屑病(包括72例亞洲GPP患者)進行了直接測序驗證,發(fā)現(xiàn)AP1S3基因2個有害的少見突變,分別為c.11T>G(p.Phe4Cys)、c.97C>T(p.Arg33Trp),基因突變頻率達到5.9%,與3388例正常對照的突變率1.4%相比,差異具有統(tǒng)計學意義(P=2.5×10-7),但在72例亞洲患者中亦未發(fā)現(xiàn)任何突變。隨后,Capon團隊[11-13]對99例亞洲GPP患者(絕大多數為馬來西亞人,具體不詳)AP1S3基因進行了直接測序,未發(fā)現(xiàn)突變。2017年M?ssner等[14]研究發(fā)現(xiàn)32 864例非法國籍歐洲正常對照AP1S3基因的少見突變等位基因頻率2.3%與51例歐洲GPP患者AP1S3基因的少見突變等位基因頻率2.0%相比無差異。因此對于GPP與AP1S3基因相關性的認識存在諸多爭議。AP1S3基因編碼AP-1蛋白的σ1亞單位的一種異構體σ1C,Sugiura等[11]通過構建三維蛋白模型發(fā)現(xiàn)報道的兩處突變可嚴重破壞AP1的穩(wěn)定性,作者發(fā)現(xiàn)敲除AP1S3基因的HaCaT細胞,轉運至內吞體的先天性模式識別受體Toll樣受體3 (TLR-3)明顯減少,導致TLR-3介導信號通路中IFN-β表達顯著下降。IFN-β不僅本身具有抗炎功能還能下調抗炎因子IL-1的表達,從而抑制皮膚炎癥的發(fā)生。因此AP1S3基因缺陷干擾TLR-3在細胞質內的轉運,進而抑制其下游IFN-β表達下降,IL-1及IL36Tα細胞因子表達上調,導致皮膚炎癥的發(fā)生。本研究中我們對107例中國漢族GPP患者AP1S3基因進行了Sanger直接測序,亦未發(fā)現(xiàn)任何少見突變、低頻突變及SNP位點,結合既往研究推測AP1S3基因可能與亞洲GPP患者疾病的發(fā)生并無相關性。
我們的研究提供了中國人群GPP患者AP1S3基因測序的結果,但未發(fā)現(xiàn)AP1S3基因突變與中國人群GPP的發(fā)病相關。結合 Setta-Kaffetzi等[7]、Mahil等[13]及M?ssner等[14]的研究結果,AP1S3基因突變導致TLR-3穩(wěn)態(tài)失衡,進而導致細胞質囊泡轉運障礙從而發(fā)生膿皰性皮膚病,但其在各族人群中的發(fā)病率及其相關的疾病譜仍需大量的樣本數據支持。膿皰型銀屑病作為一種多基因遺傳疾病,其遺傳模式尚不確定,仍需要開展深入的遺傳學研究,以便為進一步遺傳咨詢、產前診斷和靶向治療藥物研發(fā)奠定基礎。
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