【佳学基因检测】白化病(ALBINISM)基因解码、基因检测

【佳学基因检测】白化病(ALBINISM)基因解码基因检测

 

白化病基因检测概述

白化病基因检测是对英文称称为albinism的疾病进行的各类基因检测的况称。基因解码表明：白化病是由于黑色素合成减少或缺乏而导致的多种遗传性疾病的总称，主要表现为皮肤、毛发以及眼部的色素减退。多种基因的突变均可以导致白化病的症状。根据患者的临床表型和基因型，白化病可以分为非综合征性白化病和综合征性白化病两大类。非综合征性白化病包括眼白化病（ocularalbinism type 1，OA1，MIM 300500）及眼皮肤白化病（oculocutaneous albinism，OCA）两种。眼皮肤白化病(OCA)进一步可分为OCA 1型（MIM 203100）、OCA 2型（MIM 203200）、OCA 3型（MIM 203290）、OCA 4型（MIM 606574）四种；综合征性白化病包括Hermansky-Pudlak综合征、Chediak-Higashi综合征、Griscelli综合征等。此处根据《人的基因序列变化与人体疾病表征》主要介绍非综合征性白化病。
 

白化病流行病学

OAl在中国新生儿中的患病率为1/60000，在美国新生儿中的患病率为1/50 000。OCA1在世界大多数人群中的患病率为1/60 000，OCAl致病基因携带者频率为1/100。 OCA2在非洲人群的患病率较高，约为1/1500-1/8000。在世界其他人群中的患病率为1/38 000-40 000，致病基因携带者频率为1/100。OCA3主要见于非洲人群，具体患病率不详。OCA4在世界大多数人群中的患病率为1 : 100 000。 OCA1是中国人OCA中最常见的类型，约占70.1 %； OCA2和OCA4分别占有10.2%和12.6%。
 

白化病发病机制

酪氨酸酶是黑色素合成过程中的限速酶，至少具有酪氨酸羟化酶和多巴氧化酶两种活性。酪氨酸酶活性降低将阻断黑色素合成路径，在任何黑色素细胞中均无黑色素形成，导致皮肤及毛发色素减少。
 

白化病遗传学

OA1呈X连锁隐性遗传，是白化病中先进与性染色体连锁的类型。色素减低仅发生在眼部。0A1基因GPR143位于Xp22.2，长约40kb，由9个外显子和8个内含子组成，编码404-424个氨基酸残基构成的G蛋白偶联受体。已经发现的突变超过61种，包括错义突变、剪切突变、小的缺失和插入、大的缺失。在中国OA1患者中发现的突变有第1及2外显子缺失、c.849delT、c.238_240de1CTC、 c.658+1G→A、c.353G→A、g.1103_7266de16164以及g.25985_26546de1562。

OCA1呈常染色体隐性遗传，OCAI基因TYR编码含有529个氨基酸残基的酪氨酸酶，酪氨酸酶是黑色素合成过程中的限速酶，至少具有酪氨酸羟化酶和多巴氧化酶两种活性。TYR定位于11q14.3，由5个外显子和4个内含子组成。已报道的突变超过237种。在中国OCA1患者中，81.1％的突变位于外显子1和2中；10个最常见的突变（c.896G→A，c.929insC，c.832C→T，c.232insGGG，C.1199G→T, c.346C→I，c.71G→1A, c.164G→A, a.230G→A , c.1037-7T-A+ -10delTT）占所有中国人已知突变的74.6%。OCAlA由TYR的无义突变引起，编码的多肽链有效失活或只有部分酪氨酸酶活性，这将阻断黑色素合成路径，在任何黑色素细胞中均无黑色素形成。OCA1B往往由TYR的次形态突变引起，编码的多肽链的酪氨酸酶活性减弱，但不会消失。

OCA2呈常染色体隐性遗传，OCA2基因定位于15q12-ql3,包含有25个外显子与24个内含子（其中的1个外显子不具有编码功能），编码838个氨基酸残基组成的蛋白，具有调节黑色素小体pH的作用。已报道超过85种突变。大多数的亚撒哈拉非洲裔种群具有一个常见的2.7kb的纯合缺失突变。V4431错义突变是北欧人群中最常见的突变。中国人中已发现的突变有：c.168de1 C , c.406C→T, c.465G→T, c.593C→T,c.727C→T，c.860_883de124，c.962A→C，c.980ins T，c. 1290T→A，c．1349C→A，c.1363A→G，c．1663C→T，c.2180T→C，c.2327C→A，c.2344G→A及c.2351_2376de126。

OCA3呈常染色体隐性遗传，是由于编码酪氨酸酶相关蛋白酶1的基因TYRP1突变导致的。TYRP1基因定位于9q23，长15-18kb,包括8个外显子与7个内含子。成熟的酪氨酸酶相关蛋白酶1是一种跨膜糖蛋白，它是由537个氨基酸残基组成全世界已报道超过17种突变。该病主要见于非洲人群，但在中国人中已发现两名OCA3患者，突变类型为c.780-791de1/c.1067G→A和c.625G→TT/ c.643C-T。

OCA4呈常染色体隐性遗传，致病基因为膜相关转运蛋白基因SLC45A2,定位在5p13,长40kb,有7个外显子和6个内含子，编码530个氨基酸残基组成的蛋白。目前已经发现超过42种突变。在中国OCA4患者中，已发现的突变有：c.-5 _5de1TGGCCATGGG,c.328G→A,c.463de1G,c.469G→A,c.478G→C,c.452T→C , c.699T→A , c.798C→G, c.1045G→A , c.1102G→A及c.1256C→T；其中55.6%的突变是c.478G→C。
 

白化病临床表现

1. OAl 婴儿期眼球震颤，视敏度减低，虹膜色素上皮和眼底色素减退，中央凹发育不良，严重的屈光不正，双目协调功能减低，成像异常，斜视。该病并无进行性加重趋势，视敏度终生保持稳定，在青少年期时往往可有缓慢改善。
2. OCAl 患者皮肤、头发和眼部色素减退，眼球震颤，虹膜色素减退，虹膜半透明，视网膜色素减退，中央凹发育不良，视敏度减低至20/100-20/400，视神经生长异常导致交替性斜视和减退的立体视觉。按照疾病严重程度，可以分为OCA1A和OCA1B两型。OCA1A患者有白头发，白皮肤，皮肤不能晒黑。有效透明的虹膜不能随着年龄而加深。OCA1B患者出生时有白色或者淡黄色的头发，随着年龄可以加深。白皮肤可以随着年龄加深，也可以晒黑。蓝色虹膜随着年龄可以变为绿色／淡褐色，或者棕色／黄褐色。视敏度可以高于20/60。
3. OCA2 患者皮肤、头发色素减低，眼部改变包括眼球震颤、虹膜色素减退、虹膜半透明、视网膜色素减退，检眼镜检查可见到脉络膜血管。中央凹发育不良，视敏度减低，视神经生长异常导致交替性斜视，减退的立体视觉以及改变的视觉诱发电位。患者视力保持稳定，皮肤色素可从极少数量到接近正常。新生儿头发颜色可从淡黄色至金黄色或棕色。头发颜色可以随着年龄而加深。
4. OCA3 见于南部非洲黑人群体。皮肤和头发表现为亮铜红色。5. OCA4  临床表现类似于OCA2。仅依靠表型特征不能区分OCA2和OCA4。

白化病实验室检查

1.皮肤活检组织行光镜或电镜检查  在大多数的OAl男性患者和女性携带者中，光镜或电镜下观察皮肤活检组织，可以见到角质形成细胞及黑色素细胞中存在有巨大黑色素小体。但是，随着基因诊断技术的开展，皮肤活检的诊断方式已经较少应用。

2.目前针对0A1和OCA均已建立了相应的基因诊断技术方法，并在临床工作中获得了不同程度的应用。具体包括如下：

(1) OA1：超过90%的男性OAl患者可以通过基因诊断的方式明确致病突变类型。目前应用的技术有直接测序，即将GPR143基因的9个外显子及其周围区域扩增后进行序列分析、SSCP、 Southern blot检测缺失突变、多重连接探针扩增技术(MLPA）、变性高效液相色谱(DHPLC)技术。在中国人中应用的技术有直接测序及SSCP。

(2) OCA1：目前应用的技术有直接测序及SSCP。大约85%的致病突变可以通过直接测序的方式明确。直接测序及SSCP技术也在中国OCAl患者中得到应用。

(3) OCA2:目前应用的技术有直接测序及SSCP。在中国人中应用的技术有直接测序及SSCP。直接测序技术也已经应用于中国人产前诊断领域。

(4）OCA3：目前应用的技术有直接测序及SSCP。在中国人中应用的技术有直接测序。

(5) OCA4:目前应用的技术有直接测序及SSCP。在中国人中应用的技术有直接测序及SSCP。
 

白化病诊断和鉴别诊断

 1.诊断  根据患者皮肤毛发和眼部的临床表现，结合基因诊断的结果，可以确诊不同类型的非综合征性白化病。

 2.鉴别诊断  临床上需要与多种具有白化病表型特征的疾病鉴别：

(1) Hermansky-Pudlak综合征(HPS）：其临床表现包括眼皮肤白化病、出血倾向、肺纤维化、肉芽肿性结肠炎。整体电镜下观察可见血小板内的致密体缺失。目前，全世界已经确定的HPS亚型有9种，即HPSl-9，分别由9个不同的基因突变引起，其中HPS1约占全部HPS病例的1/2。 Hermansky-Pudlak综合征在世界大多数人群中的患病率为1:500 000-1：1 000 000。在波多黎各西北部,Hermansky-Pudlak综合征1型患病率为1：1800。

(2) Chediak-Higashi综合征(CHS):主要临床表现包括眼皮肤白化病、畏光、眼球震颤，在原始粒细胞和早幼粒细胞中可见大的嗜酸性、过氧化物酶阳性的包涵体。
 

白化病治疗

目前没有治好白化病的方法，主要是对症处理。多数患者视力低下，不宜从事对视力要求较高的工作。可以使用太阳镜或特殊滤光镜改善成像异常，使用棱镜改善头部姿势异常。减少天晒时间，可以使用护肤剂保护皮肤。户外活动时注意穿戴帽子及长袖外衣。由于特殊的外貌，患者容易出现多种心理问题，在学习、工作、婚姻、生育等方面均存在有不同程度的困难。可以寻求白化病患者组织的帮助及心理医师的治疗。
 

白化病预防

通过产前基因诊断和植入前遗传学诊断(PGD)的方式，可以避免部分白化病患儿的出生。OAl表现为X连锁隐性遗传，得到GPR143致病基因的男孩可以患病，但是女孩一般不患病，只是致病基因携带者。故OA1的患者基本为男性。通过产前影像学诊断选择性淘汰男性胎儿即可以预防OA1患儿的出生。或通过更为正确的基因诊断的方式，选择性淘汰携带GPR143致病基因的男性胎儿。OCA一般表现为常染色体隐性遗传，夫妇双方都为白化病致病基因携带者，子代如果同时得到两个致病基因，就可以患病。子代不论是男是女，患病的机会是均等的。这种遗传的概率是1/4。可以通过产前基因诊断的方式，选择性淘汰致病基因纯合子或双重杂合子患儿。

白化病基因治疗进展

佳学基因与罕见病中的难治性皮肤病研究组建立并保持联系。日本正在对八种稀有难治性皮肤病进行研究。其中五种是单基因遗传性疾病(表皮水疱症、先天性鱼鳞病、眼部及皮肤色素减少症、假黄色瘤和遗传性血管性水肿),第六种[全身化pus疱性牛皮癣(GPP)]有重要的遗传预disposition因素。白化病基因进展的跟踪过程中了解了为提高公众对这六种难治遗传性皮肤病的认识所做的工作,并总结了在阐明这些疾病医疗状况方面的进展。指出了目前在阐明这些疾病发病机制和开发新治疗方法方面的进展,并讨论了在制定临床实践指南方面的进展。全国表皮水疱症和先天性鱼鳞病的临床调查正在进行中。已经针对遗传性血管性水肿建立了血管性水肿活动评分和生命质量问卷这一生命质量评估工具。创建了眼部及皮肤色素减少症和假黄色瘤患者注册系统,后者已经达到170例的目标。基因治疗进展更多资料：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37380461/

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