的新突變ABCA12，KRT1而且ST14三個無血緣關係的新生兒的基因顯示出先天性魚鱗病

背景

先天性魚鱗病(CI)是一組異質性遺傳疾病，其特征是廣泛性皮膚幹燥，鱗屑和角化過度，通常與紅皮病相關。它們是罕見疾病，總發病率為10萬分之6.7。臨床表現多為與皮膚屏障形成有關的基因突變所致。根據臨床表現，CI分為非綜合征型和綜合征型。迄今為止，已有超過50個基因的突變與不同類型的CI相關。

例演示

我們報告了三個意大利無血緣關係的新生兒，其臨床體征與不同嚴重程度的不同形式的CI相一致，即小醜魚斑疹病(HI)、表皮鬆解性魚斑疹病(EI)和常染色體隱性魚斑疹病伴少毛症(ARIH)。靶點下一代測序(NGS)分析發現了三種新的突變ABCA12，KRT1而且ST14分別與此類先天性魚鱗病相關的基因，文獻未見報道。基於個性化的方法，基因組調查可以為每個患者提供更適當的治療。

結論

我們的報告強調了CI廣泛的遺傳異質性和表型變異性。它擴展了目前關於這些疾病的知識，擴大了它們的基因組數據庫，並提供了更好的臨床表征。此外，它強調了NGS的臨床相關性，這對處理患者的管理至關重要。事實上，它可能指導最適當的方法，防止更嚴重形式和不利結果的受試者的臨床頑固性(在這種情況下，包括多學科護理團隊中的生物倫理學家的支持)，以及讓病程較輕和有利演變的患者的家人放心。

先天性魚鱗病(CI)是一組異質性遺傳疾病，其特征是廣泛性皮膚幹燥，鱗屑和角化過度，通常與紅皮病相關。它們是罕見疾病，總發病率為10萬分之6.7。臨床表現多為與皮膚屏障形成有關的基因突變所致。根據臨床表現，可分為非綜合征型和綜合征型。第一類的特點是隻累及皮膚。他們組成尋常的(IV，最溫和的類型)，隱性x連鎖(XRI)，常染色體隱性(ARCI)，角化性魚鱗病(KPI)，其中包括表皮鬆解性魚鱗病(EI)。ARCI包括小醜魚鱗病(HI，最嚴重的形式)，板層狀魚鱗病(LI)和先天性魚鱗樣紅皮病(CIE)。相反，在綜合征魚魚病中，基因突變除了引起皮膚改變外，還可能引起其他器官的異常。後者較為罕見，可根據遺傳方式和主要症狀進行分類[1，2，3.，4，5］．的y include forms with prominent hair abnormalities，如內瑟頓綜合征，以及其他與毛發減少有關的疾病，如常染色體隱性魚鱗病伴有毛發減少(ARIH)和魚鱗病，濾泡性萎皮病，毛發減少和脫水(IFAH)。迄今為止，已有超過50個基因的突變與不同類型的CI相關。這種遺傳異質性反映了廣泛的表型變異性，從嚴重和致命的形式到輕微的形式，具有正常的預期和生活質量。靶下一代測序(NGS)目前顯著提高了診斷率，允許定義約80-90%的CI病例[6，7］．在此，我們報告了三名意大利無血緣關係的新生兒，其臨床體征與不同嚴重程度的不同類型CI相符，NGS分析確定了特定的潛在基因缺陷，從而進行基因組診斷，並基於個性化方法進行更適當的治療。

患者1

一名男嬰在31歲時出生^{+ 4}妊娠周(WG)，由於早產，由自然陰道分娩。父母健康，無血緣關係。家族史顯示有一個弟弟，在28 WG早產，在出生的第12天死於敗血症，還有一個妹妹也在31 WG早產，患有一種不明的先天性皮膚病。我們的病人還有兩個兄弟，都很健康。產科或其他保健專業人員都沒有跟進懷孕情況，因此無法獲得臨床數據。在他出生的第2天，他被轉到我們的部門。入院時，體格檢查顯示大皮損伴角化過度斑塊和彌漫性出血區，雙手手指壞死，全身皮下水腫，扁平發育不良耳，外翻，小唇，大口和大舌。四肢(特別是手指和腳趾)的假性攣縮，由皮膚收縮引起，也被觀察到(圖。1)．自發運動和反應性明顯降低，而軸向肌張力增強。頭部和腹部超聲(US)未見異常。相反，超聲心動圖顯示肺動脈高壓(肺動脈壓在35-40 mmHg左右)，並伴有明顯高血壓卵圓孔未閉．由於嚴重的外翻，沒有進行眼科評估。對27個與先天性魚鱗病相關的基因進行靶NGS分析，鑒定出該基因的c.233_234del (p.Thr78ArgfsTer3)和c.1287 + 2_1287 + 5del的複合雜合突變ABCA12基因。這些變異分別從母親和父親遺傳而來，均未見文獻報道。然後，根據新生兒的表型，對他們進行Sanger測序，確認HI診斷(然而，在進行NGS分析後大約10天可用)。產後，患者接受有創機械通氣和全腸外營養支持，從第5天開始，接受最低限度的腸內喂養。在生命的最初幾天，血液評估被降到最低。實驗室檢測顯示高鈉脫水(血漿鈉153 mEq/l，氯氣122 mEq/l，滲透壓297 mOsm/l)，需要通過中心靜脈導管補液。同時，由於低蛋白血症和低蛋白血症引起彌漫性皮下水腫，給予白蛋白、蛋白液和血漿輸注。第6天，由於靜脈通道的尋找和血液樣本的獲取相關困難，手術定位了股靜脈導管。在接下來的幾天裏，由於胸部、前臂和腿部的硬壓縮斑塊惡化，並基於多學科評估(新生兒科醫生、兒科醫生、整形外科醫生、麻醉師和臨床遺傳學家)，在NICU進行了頸動脈切開術幹預。接下來的臨床過程是貧血，這需要輸血紅細胞，除了敗血症，持續由大腸杆菌並接受氨基糖苷類抗生素治療。出生第10天，一般情況逐漸惡化，主要與限製性肺部疾病繼發的呼吸窘迫惡化有關。這導致肺衰竭，對最大機械通氣和肌力性藥物無反應，最終死亡。

病人2

一名女嬰，39歲出生^＋1WG是自然陰道分娩，是健康的非血緣父母的第二個孩子。遺傳疾病和/或遺傳皮膚病家族史為陰性，妊娠史也無異常。出生第一天，腹壁下前表麵、恥骨和肛周區域、雙大腿近段和腹股溝區域出現黃色內容物的水泡(圖1)。2A).因此，她住進了新生兒病房。48小時內，新生兒出現發熱，伴廣泛性紅斑皮損和進行性大皰性皮疹，此外，在輕微壓力下進一步出現淺水皰破裂。尼古拉斯基征(對皮膚施加水平切向壓力時皮膚層容易分離)出現。粘膜表麵完好。外生殖器檢查顯示內外外陰去上皮性病變陰唇．其他器官和係統的臨床和超聲檢查未見異常。實驗室檢查顯示中性粒細胞增多和c反應蛋白增加，導致了細菌感染的診斷假設。在懷疑為葡萄球菌燙傷皮膚綜合征(SSSS)時，根據經驗開始了用唑西林和慶大黴素(後者也局部應用)靜脈(iv)抗生素治療，然後改為靜脈萬古黴素，基於皮膚拭子培養和抗生素圖的結果(對唑西林耐藥凝固酶陰性生長)葡萄球菌hominis)．紅皮病和其他皮膚病變在10天內減少，患者在第15天出院，並納入多學科隨訪(生長學和皮膚科)。在1個月大時，在臀部區域觀察到新的水泡，除了之前描述的病變的上皮再形成。2月齡時，使用保護墊後，大皰病變減少。然而，在紙尿褲區域仍然存在少量脫屑和小麵積的紅斑性皮膚侵蝕(在皮膚鏡上也可以看到)。2B)進行新的皮膚培養、胰蛋白酶分析和鋅分析，結果均為陰性，因此排除了再次感染、肥大細胞增多症和腸性肢端皮炎。然後，由於皮膚病變的持續性，決定繼續進行診斷工作。在懷疑有先天性表皮鬆解性魚鱗病(EI)或大皰性表皮鬆解症(EB)的情況下，對患者及其父母進行了兩種皮膚疾病相關基因的靶NGS分析。遺傳調查顯示該嬰兒為c.1327A > G型雜合子從頭變異KRT1基因，導致蛋白質水平的氨基酸改變p.Lys443Glu，用於EI診斷。繼續使用保濕、潤膚和再增脂乳霜，以及日常衛生的洗滌油(在1月齡評估後已經開始)進行局部治療，並在殘餘紅斑大皰病變中添加富西地酸乳膏。接下來的臨床過程的特點是軀幹和皮膚皺襞上很少有微小的去上皮病變，沒有其他皮膚改變。她現在9個月大，有規律地生長發育。患者的一般臨床情況良好，頸部前表麵皮膚輪廓為輕度角化過度(圖。2C)，在腋窩和手掌-足底區域，與尿布區域的微小持久性大皰病變相關。此外，這位母親還說，孩子的手上偶爾會有刺鼻的氣味。目前繼續使用先前的局部治療，同時交替使用溫和的抗菌洗滌劑。

患者3

一名男嬰在40歲時出生^{+ 6}WG，通過剖宮產治療胎兒心動過緩。父母都是健康的近親。家族史為遺傳疾病和/或遺傳皮膚病陰性，有5次流產史。目前懷孕期間平安無事。出生時體檢顯示皮膚彌漫性厚，伴有幹燥和廣泛角化過度，影響頭皮、麵部、耳朵、頸部、胸部和下背部。未觀察到膠體膜。稀疏的頭皮毛發(前附著向後)和眉毛，前額的皮膚高度線性，沒有睫毛和瞼凸，以及發育不良的耳朵和厚螺旋勾勒出顱麵輪廓。手腕、腋窩和腳踝也有裂縫。3.A / B / C / D)。濾泡性萎皮病、掌蹠角化病、指甲和粘膜未見改變，出汗正常。然後他被帶到新生兒病房，開始診斷工作。實驗室檢查(包括t淋巴細胞亞群和總免疫球蛋白水平)和多器官超聲評價均正常。聽覺腦幹反應(ABR)無異常記錄，而眼科評估顯示瞼緣炎。在懷疑為先天性魚鱗病時，靶NGS分析主要相關基因發現純合變異c.1231G > TST14．其突變的鑒定，導致引入過早停止密碼子p.Gly411Ter，確認了ARIH的診斷。然後，基因組分析擴展到父母，他們被發現是相同無義變體的雜合攜帶者。該突變在等位基因頻率數據庫(Genome Aggregation database, gnomAD)中未見報道。接下來的臨床過程沒有發生並發症。他很快被安置在恒溫箱裏，溫度和濕度都有所增加。第3天，患兒被轉移到開放式搖籃，對可能出現的發燒和/或其他炎症跡象進行臨床和實驗室監測，未發現異常。與此同時，他開始每天用洗潔精油進行衛生治療，在皮膚開裂的地方使用潤膚劑/再生上皮細胞乳膏進行局部治療，在有糜蝕的地方使用慶大黴素乳膏。耳朵使用清潔滴劑，眼睛使用基於0.2%透明質酸鈉的潤滑劑溶液。患者於1周左右出院，總體狀況良好，並接受多學科隨訪(皮膚科、生長學、眼科、免疫學)。 At age 1 month, complete desquamation of trunk and lower region of the face were observed. Specifically, scabs with underlying erythematous skin in the frontal and periocular regions, associated to scaly plugs into the external ear canal were noted, and for which a topical treatment with 0.1% mometasone furoate cream (1 mg/g) was added. At age 4 months, the cutaneous alterations progressively improved, especially those of the face, which appeared smooth and without scales. Crusts on scalp (associated to erythematous skin compatible with seborrheic dermatitis), sacral region and lower limbs were, however, still observed. Therefore, he underwent exclusive treatment with emollient and hydrating creams, in addition to the application in the scalp of 0.1% mometasone furoate ointment. He currently is 9 months old, and shows normal growth and neuromotor development. The skin picture is outlined by remission of the previous lesions, except for minimal scaling of the scalp. Hair (Fig.4A/B)，睫毛和眉毛較少，但仍然稀疏。此外，據報道，他還患有明顯的畏光症，這使他在戶外無法睜著眼睛，隨後會立即流淚。

先天性魚鱗病是指一組大而不均勻的疾病，通常是單基因的，以彌漫性角化過度、皮膚幹燥和脫皮為特征，有時與畸形特征相關。臨床分類包括綜合征型和非綜合征型1)．疾病分類學可以幫助新生兒學家識別這些疾病的不同的和極其多變的臨床表型，解決最初的診斷工作和適當的治療。雖然有時可以立即識別一些明顯的魚鱗病形式(如患者1)，但並不是所有的臨床圖片都能很快被臨床醫生很容易地解釋。事實上，有些表現型在出生時並沒有完全表現出來，其他表現型可能表現出非特異性/非典型的皮膚變化，這些變化可能會隨著時間的推移而發生(如患者2)，甚至可能非常輕微，最初沒有被發現[8，9］．這裏報告的患者表現出先天性魚鱗病的一些特征，新生兒學家可能會在綜合征和非綜合征形式中發現這些特征。在鑒別診斷中，遺傳方式非常重要。在常染色體隱性遺傳患者中，尤其值得關注的可能是那些紅皮病、鱗狀皮膚在出生時幾乎遍布整個體表的患者。在這一群體中，HI (OMIM # 242500)是最嚴重的，甚至是致命的形式。臨床特征包括厚的板狀鱗片，外翻，小包和扁平發育不良的耳朵。致病性突變的鑒定ABCA12(OMIM #607,800)對於準確基因型的診斷確認，以及對家庭成員進行充分的預後評估和遺傳谘詢都是至關重要的。的ABCA12基因編碼一種包括神經酰胺在內的脂質轉運體，神經酰胺對細胞外脂質層的形成至關重要角質層表皮的[10，11］．它是HI的主要基因[12]，並與嚴重的表型和高新生兒死亡率相關，正如我們的患者1所發生的那樣。的變體c.233_234del (p.Thr78ArgfsTer3)和c.1287 + 2_1287 + 5delABCA12該基因定位於2q35染色體，為複合雜合性，文獻未見報道。具體來說，c.233_234del突變導致編碼蛋白的氨基酸序列發生變化，從第78位開始，並導致在總共2595個氨基酸中的第81個氨基酸插入一個過早停止密碼子。變異c.1287 + 2_1287 + 5del位於mRNA剪接的典型位點。然後，根據美國醫學遺傳學學院(ACMG)的建議，這種突變被認為是致病的[13］．事實上，兩種不同等位基因的複合雜合性(功能喪失或失義)與較溫和的表型和更好的預後相關。這可能是由於不同突變可能對同一基因的兩個等位基因(父係和母係)產生代償效應[14］．然而，在我們的患者1中，複合物雜合性導致了嚴重的表型和不良預後，在新生兒年齡發生早期致命結局。這可能是由兩種突變的性質來解釋的，這兩種突變顯著影響蛋白質合成，影響剪接機製，以及由於停止密碼子的很早就形成而導致的相關定量減少。

角質病性魚鱗病(KPI)是一組非綜合征性CI，代表了表皮鬆解性魚鱗病(EI, OMIM #607,602)、表皮鬆解性魚鱗病(SEI)和其他形式的淺表性角蛋白角化病家族。其中，EI是最常見的類型。它是由角蛋白基因雜合突變引起的KRT1(OMIM #139,350)或KRT10(OMIM #148,080)，並顯示常染色體顯性遺傳，盡管約50%的病例發生從頭(如我們的患者2)[15］．這種編碼表皮基底上角質形成細胞(角蛋白1或10)的基因突變會導致上皮屏障破壞，並有感染和電解質失衡的高風險。出生時，患者通常有彌漫性非魚鱗狀紅皮病伴多處糜爛，這可能與水泡、鱗片和脫落皮膚有關。在我們的患者2中，有必要對皮膚感染的發作實施特定的抗生素治療，皮膚拭子陽性的抗唑西林葡萄球菌記錄。紅皮病和水泡會隨著時間的推移而減少，角化過度有時會在出生後的頭幾個月發生在頭皮(伴有脫發)和頸部(如我們的患者2中所觀察到的)。新生兒期之後，會出現水泡和間歇性皮膚感染，導致畸形、刺鼻氣味(在我們的病例中也存在)，並可能導致嚴重的心理和社會不適[16，17］．治療是對症治療，旨在預防或降低脫水、電解質失衡、皮膚重複感染和/或敗血症的風險。它包括局部潤膚劑，保護性填充物和角質溶解劑。鑒別診斷包括皮膚疾病(EB、魚鱗病)大皰西門子公司，魚鱗病hystrix、皮膚脫皮綜合征)、導致新生兒起泡的遺傳疾病(即色素失調症，以及眼瞼強直-外胚層缺損-唇齶裂綜合征)[18，以及其他早年獲得的病症(如SSSS、大皰症膿皰病Stevens-Johnson綜合征和中毒性表皮壞死鬆解症)。在我們的患者2中，靶NGS顯示了一種新的變異KRT1基因定位於染色體12q13.13，文獻未見報道。

常染色體隱性魚鱗病伴少毛症(ARIH)綜合征(OMIM # 602400)的特征是出生時皮膚出現脂質樣鱗片，繼發廣泛性白色細鱗片，累及頭皮，屈曲麵保留，並伴有彌漫性、無瘢痕性少毛症。頭皮毛發是白皙的，稀疏的，卷曲的。眼睛受累包括畏光和/或瞼緣炎。ST14基因突變與ARIH相關，在患者3中發現。該基因編碼S1胰蛋白酶樣蛋白家族的II型跨膜絲氨酸蛋白酶[19]，稱為基質酶或ST14，參與細胞基質的降解[20.］．它在各種組織中表達，包括胸腺上皮和基質，並在表皮的正常發育中起著至關重要的作用(角質層和毛囊)和免疫係統。在近親繁殖程度高的家庭(阿拉伯人、土耳其人、羅馬尼亞人、以色列人、貝都因人和巴基斯坦人)中觀察到ARIH和IFAH [21］．到目前為止，還沒有明確的基因型-表型之間的相關性ST14突變和臨床症狀的嚴重程度。在我們的三號病人中，一種新的突變ST14該基因位於染色體11q24.3上，編號為omim# 606797。

靶向NGS已成功應用於具有遺傳異質性、表型重疊和因果基因參與共同致病途徑的罕見疾病[22］．先天性魚鱗病患者往往沒有明確的基因型診斷[23］．我們發現了三種新的突變ABCA12，KRT1而且ST14與不同形式的CI相關的基因，分別是小醜魚斑疹病、表皮鬆解性魚斑疹病和常染色體隱性魚斑疹病伴少毛症，表現出廣泛的臨床表現，其嚴重程度和演變不同。

我們的報告強調了CI的相關遺傳異質性和表型變異性。它強調了新生兒學家和兒科醫生如何至關重要，以實現CI的分子表征，類似於其他先天性遺傳疾病，作出正確和更精確的預後評估，並允許基於個性化方法的適當管理，以及充分的遺傳谘詢[9，24，25］．後者包括討論傳染給後代的潛在風險和生殖選擇，如果可能的話，應在懷孕前向受影響或有風險的年輕成人提供。一旦在受影響的(常染色體顯性疾病)和/或攜帶者(常染色體隱性形式)家庭成員中發現致病變異，就可以進行產前檢查(通過絨毛膜絨毛取樣和/或羊膜穿刺術)，對風險較高的妊娠(例如親屬間的指示病例)和著床前遺傳診斷。我們的研究擴展了目前關於CI的知識，擴大了基因組數據庫，並提供了這些疾病更好的表征。靶NGS可在診斷過程中幫助臨床醫生(例如，避免皮膚活檢等侵入性方法)，並在隨後根據具體病例調整臨床管理[26，27，28，29］．事實上，它可以采用最適當的方法，在有嚴重並發症或死亡風險高的情況下(如我們的患者1)，防止臨床頑固性。然而，在這種情況下，多學科護理團隊中生物倫理學家的支持可能有助於確定積極的醫療幹預的適當水平。此外，在臨床進化良好的病例中，基因組測序可能反過來讓家人感到放心，這也是由於適當的治療可以充分控製或限製該疾病的不良後果(甚至可以預測不良後果，如患者2和3)。

本研究中使用和分析的數據集可根據合理要求從通訊作者處獲得。

上:

聽覺腦幹反應

ACMG:

美國醫學遺傳學學院

ARCI:

常染色體隱性遺傳性先天性魚鱗病

ARIH:

常染色體隱性魚鱗病伴少毛症

置信區間:

先天性魚鱗癬

CIE:

先天性魚鱗樣紅皮病

海爾哥哥:

表皮鬆解大皰

EI:

Epidermolytic魚鱗癬

gnomAD:

基因組聚合數據庫

你好:

醜角魚鱗癬

IFAH:進行合作

魚鱗病，濾泡性萎皮病，毛發減少和水過少

四:

尋常型魚鱗病

四:

靜脈注射

KPI:

Keratinopathic ichtyoses

李:

層狀魚鱗癬

門店:

下一代測序

NICU:

新生兒加護病房

離岸金融中心:

Occipitofrontal周長

SD:

標準偏差

SEI:

淺表性表皮鬆解性魚鱗病

瑞士:

葡萄球菌燙傷皮膚綜合征

我們:

超聲波

工作組:

妊娠周數

不適用。

這項研究沒有獲得資助。

作者和隸屬關係

1. 健康促進、婦幼保健、內科和醫療專科司" G。D’alessandro”，巴勒莫大學，巴勒莫，意大利

   格雷戈裏奧塞拉，馬裏奧Giuffrè，瑪麗亞勞拉拉托雷，英格麗安妮曼迪Schierz和喬瓦尼科塞洛

2. 意大利威尼斯，Serenissima衛生和社會服務3股臨床遺傳學門診

   路易吉備忘錄

3. 意大利威尼斯梅斯特的天使醫院兒科和新生兒重症監護室

   Paola Cavicchioli

4. 意大利威尼斯梅斯特，天使醫院兒科皮膚科門診

   馬裏奧卡托尼

貢獻

GC和LM對報告進行概念化處理。LM、MLLT和IAMS收集臨床和遺傳數據。GS負責1號患者，並撰寫了最終版本的手稿。MLLT起草了這篇論文的第一版。2號和3號患者分別由LM, PC和MC負責。MG修改了手稿。GC對論文進行了修改，並最終批準了提交的版本。所有作者都同意提交的最終稿件。

相應的作者

對應到格雷戈裏奧塞拉．

倫理批準和同意參與

新生兒入院時獲得父母的書麵知情同意。該研究得到了巴勒莫大學(Palermo, Italy)母嬰係的批準。本報告中執行的所有程序都符合機構和國家研究委員會的道德標準，以及1964年《赫爾辛基宣言》及其後來的修正案，或類似的道德標準。

發表同意書

獲得發表的書麵知情同意。

相互競爭的利益

作者聲明他們沒有競爭利益。

出版商的注意

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