内皮素 3，Waardenburg 综合征4B 型

除了血管活性肽 endothelin-1（EDN1; 131240 ）的基因，Inoue 等人（1989）发现了 2 个可能编码相关血管收缩肽的人类基因组片段，并将它们称为 endothelin-2（EDN2; 131241 ）和 endothelin-3（EDN3）。在内皮细胞中仅观察到 EDN1 基因表达。

布洛赫等人（1989）通过从下丘脑 cDNA 文库中分离出与人类 EDN3 mRNA 互补的 DNA 克隆，记录了他们称为 ET3 的 EDN3 基因的转录，该基因编码一个 230 个氨基酸的前体，包括具有生物活性的 21 个氨基酸的 EDN3 和一个 15 个氨基酸的同源片段，称为内皮素样序列。他们进一步观察了基因在不同组织中的表达。

▼ 基因功能

李等人（1999）证明 Kell 血型蛋白（ 613883 ）参与大内皮素 3 在 trp21/ile22 处的蛋白水解加工，产生 ET3。

杜平等人（2000）发现体外 ET3 对神经嵴细胞的增殖和黑素生成产生剂量依赖性刺激，这些细胞已归巢于胚胎鹌鹑背部皮肤的表皮。此外，在皮肤来源的色素细胞的克隆培养物中，ET3 诱导克隆形成黑色素细胞的快速细胞分裂，从而产生黑色素细胞和细胞的混合后代，这些细胞没有色素颗粒，并且在超过 40% 的菌落中表达神经胶质标志物。他们得出结论，ET3 对胚胎色素细胞具有强烈的有丝分裂原性，并且可以改变它们的分化程序，从而使它们重现其神经嵴祖先的胶质-黑素细胞双潜能。

牧田等人（2008）在小鼠胚胎中证明，内皮家族成员 Edn3 通过内皮素受体 EdnrA（ 131243 ）起作用，将交感神经元子集的轴突从颈上神经节延伸到首选的中间目标，即颈外动脉，作为选择目标的门户，包括唾液腺。牧田等人（2008）得出的结论是，他们的发现建立了一种以前未知的轴突寻路机制，涉及血管衍生的内皮素，并暗示内皮素是发育中神经系统轴突生长和指导的一般介质。此外，他们提出了一个模型，其中新生交感神经元在不同的血管轨迹之间进行区分和选择，以支配其适当的终末器官。

▼ 测绘

通过分析从人鼠体细胞杂交系中分离的 DNA，Bloch 等人（1989）将 EDN3 基因分配给人类 20 号染色体。Rao 等人（1991）通过对人-小鼠体细胞杂交的研究证实了 EDN3 与 20 号染色体的归属，并通过原位杂交将该基因定位到 20q13.2-q13.3。通过体细胞杂交 DNA 的 Southern 印迹分析和原位杂交，Arinami 等人（1991）还将 EDN3 对应到 20q13.2-q13.3。通过分析种间回交，Malas 等人（1994）证明小鼠同源物对应到与人类 20 号染色体保守同线性区域的 2 号染色体。

▼ 分子遗传学

Waardenburg 综合征 4B 型

在一名患有 4B 型 Waardenburg 综合征（WS4B; 613265 ）的患者中，Waardenburg-Shah 综合征的一种形式，Edery 等人（1996）鉴定了 EDN3 基因的纯合取代/缺失突变（ 131242.0001 ）。Hofstra 等人同时孤立地进行了研究（1996）在WS4B患者中发现了 EDN3 基因（ 131242.0002 ）中的纯合错义突变。Edn3 的小鼠突变体显示出与 Waardenburg-Shah 综合征人类相似的表型（Baynash 等人，1994 年）。

Pingault 等人（2001）在一名患有 Waardenburg-Shah 综合征的儿童中发现了 EDN3 基因（C169X; 131242.0007 ）中的杂合无义突变。Pingault 等人（2001）指出，这种突变也存在于未受影响的家庭成员和超声检查确定肠梗阻的流产胎儿中。

对先天性巨结肠 4 的易感性

比多等人（1997）报道了一个孤立的先天性巨结肠（HSCR4; 613712 ）的散发病例，带有杂合 EDN3 错义突变（ 131242.0004 ）。这一发现支持了内皮素信号通路在神经嵴衍生的肠神经元发育中的作用。他们还提出了隐性或弱外显性显性等位基因可能出现在 EDN3 基因座上的可能性，这取决于突变的性质。

桑切斯-梅加斯等人（2010）使用高效液相色谱法筛选了来自西班牙的 196 名先天性巨结肠症患者的 EDN3 和 EDNRB（ 131244 ）基因。他们在患者中检测到 11 个 EDN3 基因序列变异，包括 4 个新变异。他们还在 EDNRB 基因中发现了新的突变，包括另一种异构体中的截短突变（见131244.0009）。

待确认的关联

有关 EDN3 基因突变与先天性中枢性低通气综合征（CCHS；209880）之间可能关联的讨论，请参见131242.0003。

▼ 动物模型

编码内皮素-B 受体（ 131244 ）的基因缺陷会导致小鼠和人类的神经节巨结肠和色素紊乱。贝纳什等人（1994）发现小鼠内皮素 B 配体（Edn3）基因的靶向破坏会产生类似的巨结肠隐性表型和毛色斑点。研究结果表明，EDN3 与内皮素-B 受体的相互作用对于神经嵴衍生细胞谱系的发展至关重要。他们假设人类 EDN3 基因的缺陷可能导致先天性巨结肠。

凯林等人（2012）鉴定了猫 Taqpep 基因（ 610046 ）中的无义突变，这种突变在家猫中呈现出大、暗和斑点的虎斑皮毛图案，而在国王猎豹中则呈现出扩大的斑点和背部条纹。与浅色猎豹或新生虎斑猫皮肤相比，Edn3 而非 Taqpep 的表达在黑暗中上调。在转基因小鼠中，Edn3 的表达导致毛色变暗，黑色素细胞特异性基因的表达增加。黑素细胞特异性基因也在猎豹皮肤的黑色区域过度表达。凯林等人（2012）提出了一个模型，Taqpep 在该模型中建立了胎儿发育过程中被毛标记的周期性，该周期性由 Edn3 在随后的毛发周期中的可变表达来维持。

▼ 等位基因变体（ 9 精选示例）：

.0001 瓦登堡综合征，4B 型
EDN3, 262GC-T
在一名患有 Waardenburg 综合征 4B 型（WS4B; 613265 ）的儿童中，Edery 等人（1996）证明了 EDN3 基因中的纯合取代/缺失突变。这名 4 岁女孩的父母不相关，患有全结肠神经节细胞增生症、双侧感觉神经性听力损失和色素异常，包括皮肤无色斑、白色睫毛和淡蓝色视网膜，但在 Waardenburg 没有发现眼角异常。综合征 1 型（193500）。该突变（作者命名为 262GC-T）位于 EDN3 基因的外显子 2。该突变修饰了 120 个下游氨基酸并导致翻译提前终止。

.0002 WAARDENBURG 综合征，4B 型
EDN3，CYS159PHE
霍夫斯特拉等人（1996）从 EDN3 和 EDNRB 的突变中筛选了 40 名未经选择的先天性巨结肠患者，包括散发性和家族性病例（ 131244 ）。1 名患者同时具有 Waardenburg 综合征和先天性巨结肠的特征（WS4B；613265），检测到 EDN3 外显子 3 的 DGGE 变体。测序显示纯合 G 到 T 颠换导致苯丙氨酸取代密码子 159（C159F）中的半胱氨酸，在前内皮素的 ET3 样结构域中，但在最终成熟肽的 ET3 结构域中没有。据推测，该突变影响了前内皮素原蛋白水解为成熟肽的过程。患者的父母是表亲。这个家庭中以前的一个孩子被诊断出患有类似的先天性巨结肠症、脱色和耳聋。其他亲属存在色素脱失和耳聋。

.0003 重新分类 - 意义不明的变体
EDN3、1-BP INS、EX4
该变体以前称为 CENTRAL HYPOVENTILATION SYNDROME，CONGENITAL，已根据其在 gnomAD 数据库（v2.1.1）（ Hamosh, 2021 ）中的等位基因频率重新分类。

在患有孤立性先天性中枢性低通气综合征（CCHS; 209880 ）的患者中，Bolk 等人（1996）在 EDN3 基因的外显子 4 中发现了一个 1 bp 的腺苷插入，这导致了外显子 5 中的移码和过早终止密码子。终止导致蛋白质最后 41 个氨基酸的截断。插入发生在 6 个腺嘌呤的运行中。

Hamosh（2021）指出，这种变体在 gnomAD（v1.1.1）中的人口频率太高，无法解释严重的儿科疾病。它在欧洲芬兰人群中的最高频率是 0.006012，它存在于 25,118 个等位基因中的 151 个中，并且两次出现纯合子。

.0004 巨结肠炎，易感性，4
EDN3, ALA17THR
在患有孤立性和散发性先天性巨结肠（HSCR4; 613712 ）的患者中，Bidaud 等人（1997）证明了 EDN3 基因外显子 1 在密码子 17 处的 G 到 A 转换，导致 ala17 到 thr（A17T）错义突变。该突变位于肽信号序列中，遗传自无症状的母亲。

莱克等人（2016）质疑这种变体作为易感等位基因的有效性，因为它在 ExAC 数据库中的拉丁裔人群中具有高等位基因频率（0.0149）。

.0005 巨结肠炎，易感性，4
EDN3，ALA224THR
在患有孤立性和散发性 Hrschsprung 病（ 613712 ）的患者中，Bidaud 等人（1997）在密码子 224 处检测到 EDN3 基因的外显子 5 中的 G 到 A 转换，预计会导致前内皮素原中的 ala224 到 thr（A224T）氨基酸取代。该突变遗传自无症状的母亲。

.0006 巨结肠炎，易感性，4
EDN3，1-BP INS，262G
在没有任何 Waardenburg 特征的短节段先天性巨结肠（HSCR4; 613712 ）患者中，Svensson 等人（1999）在 EDN3 基因的外显子 2 中发现了一个新的杂合突变，即在 EDN3 cDNA 的第 262 位核苷酸之后插入了一个 G。该突变遗传自母亲，母亲不时有中度便秘病史。这种移码导致过早停止 2 个密码子。预计该突变会导致单倍体不足。

.0007 瓦登堡综合征，4B 型
EDN3，CYS169TER
在一名患有 Waardenburg 综合征 4B 型（WS4B; 613265 ）的儿童中，Pingault 等人（2001）在 EDN3 基因中发现了一个杂合的 C 到 A 颠换，它在 169 位（C169X）处引入了一个终止密码子。这种突变位于内皮素样肽内，它可能在前内皮素前体的第一个酶促切割步骤中起作用。这种突变也存在于未受影响的亲属和同胞妊娠中，在妊娠 29 周终止，超声确定肠梗阻。

.0008 瓦登堡综合征，4B 型
EDN3，HIS112ARG
在一个西班牙男孩，由近亲出生，患有 4B 型 Waardenburg 综合征（WS4B；613265），Vinuela 等人（2009）鉴定了 EDN3 基因外显子 2 中的纯合 335A-G 转换，导致影响活性肽的高度保守残基中的 his112-to-arg（H112R）取代。在 95 名对照中未发现该突变。患者有淡蓝色的虹膜、白色的前额、脱色的皮肤斑块、全结肠神经节细胞增生症和严重的听力损失。他的父亲和祖母都是该突变的杂合子，有白色的前额。维努埃拉等人（2009）无法区分杂合子携带者的轻度表现是由于单倍体不足还是轻度显性负效应。

.0009 WAARDENBURG 综合征，4B 型
EDN3、ARG93GLY
在一个患有 4B 型 Waardenburg 综合征（WS4B; 613265 ）的埃及男孩中，Shamseldin 等人出生于近亲父母（2010）鉴定了 EDN3 基因外显子 2 中的纯合 277C-G 颠换，导致 arg93 到甘氨酸（R93G）取代。该突变发生在一个高度保守的残基中，该残基形成了已知对弗林蛋白酶（ 136950 ）切割活性至关重要的共有序列（RXXR），这对于前内皮素原的蛋白水解切割至关重要。患者有色素异常和先天性巨结肠，以及小耳畸形和全身发育迟缓。