色素性干皮病,补充组 F; XPF

  • XP,F 组
  • 色素干皮病 VI;XP6

此条目中代表的其他实体:

包括色素性干皮病,F 型/科凯恩综合征;XPF/CS,包括

有证据表明该疾病是由染色体 16p13 上 ERCC4 基因(133520) 的纯合或复合杂合突变引起的。

▼ 描述

着色性干皮病是一种常染色体隐性遗传病,其特征是阳光敏感性和皮肤对紫外线的敏感性增加,以及与核苷酸切除修复(NER) 缺陷相关的皮肤癌风险增加。与其他形式相比,XP 的 XPF 形式通常相对温和。XPF 患者皮肤癌的发病时间往往较晚。一些 XPF 患者可能会出现神经功能障碍或生长缺陷,然后被归类为科凯恩综合征(Kashiyama 等人,2013 年总结)。

有关色素性干皮病遗传异质性的一般表型描述和讨论,请参阅 XPA(278700),有关 Cockayne 综合征的一般表型描述和遗传异质性讨论,请参阅 CSA(216400)。

▼ 临床特征

F 组着色性干皮病可能仅在日本观察到(Fujiwara 等人,1985 年),直到 Norris 等人发表报告(1988)一个英国妇女的案例。Norris 等人报告的患者(1988)是一位22岁的白人女性,皮肤有轻微变化,没有肿瘤,对单色紫外线照射的敏感性正常。在紫外线照射后,培养的成纤维细胞中的计划外 DNA 合成在前 2 小时内减少至对照的 13%,并在 7 至 8 小时内升至正常值的 45%。这些发现与核苷酸切除修复(NER)的缺陷一致。

山村等人(1989) 描述了一位 61 岁 XP 女性患者,通过细胞融合-互补方法被分配到补充 F 组。她的培养成纤维细胞表现出有缺陷的 DNA 修复能力,有 10% 至 15% 的计划外 DNA 合成,并且对紫外线致命效应的敏感性增加了 3 倍。患者临床症状较轻,包括大量色素性雀斑和少量脂溢性角化样丘疹。她的暴露于阳光的区域没有出现皮肤癌,也没有神经系统异常。山村等人(1989) 回顾了 11 名日本 F 组患者,这些患者表现出非常轻微的皮肤症状,并且没有眼部或神经精神异常。11 名患者中,只有 3 名患者患有单一皮肤癌,首次出现皮肤恶性肿瘤的平均年龄为 52 岁。

科凯恩综合症

森胁等人(1993) 报道了一名 48 岁的日本男性患有色素性干皮病,伴有智力低下、脑萎缩和小脑性共济失调。通过聚乙二醇细胞融合进行基因互补检测,该患者属于F组,50岁时死于胆管癌(1993) 指出,这是第一个出现神经系统异常的 XPF 患者的报告。

西伯斯等人(1998) 报道了一位患有 XPF 的白人患者。他从小就有轻度眼部畏光症,接触阳光后会出现急性皮肤反应。27 岁后,他患上了多种基底细胞癌和鳞状细胞癌。四十多岁时,他出现了进行性神经系统症状,包括智力下降、轻度舞蹈症和共济失调,以及明显的大脑和小脑萎缩。西伯斯等人(1998) 指出,这种神经系统异常在 XPF 中并不常见,其他 17 名 XPF 个体中只有 1 人有过描述。该患者的培养细胞中核苷酸切除修复活性降低了 5 倍,加上紫外线照射后细胞存活和 DNA 复制受到中度影响,这是典型的 XPF。

橿山等人(2013) 报道了一名患有科凯恩综合征的 16 岁男孩(CS1USAU)。他第一年发育正常,除了小头畸形外,没有明显异常。5 岁时,他的手和前臂出现了多处不寻常的足底疣、不寻常的雀斑和阳光敏感性。7岁时检查显示身材矮小、生长不良和小头畸形。他的眼睛深陷,脊柱侧凸,双脚多处挛缩。由于腿筋和小腿肌肉痉挛,他需要延长跟腱。他的皮肤颜色深,有皮疹和扁平雀斑。其他特征包括听力障碍、学习障碍、注意力缺陷多动障碍、偏头痛和喂养困难。脑部 MRI 显示髓鞘形成延迟和基底神经节缩短。第二名无关患者(XPCS1CD) 具有更复杂的表型,包括 XPF、科凯恩综合征和范可尼贫血(参见 FANCQ;615272)。她表现出宫内生长障碍,后来出现身材矮小和小头畸形。全球范围内的发展被推迟。她被发现对阳光敏感,在 18 个月大时就被严重晒伤,并受到了仔细的光保护。她在 5 岁时出现感音神经性听力损失,随后出现进行性共济失调、震颤、虚弱和眼球震颤。6 至 9 岁时,她出现全血细胞减少症,符合骨髓衰竭的情况;10 岁时,她出现高血压和严重蛋白尿,符合肾功能衰竭的情况。11岁时的检查显示,他患有小头畸形、身材矮小、眼睛深陷、鼻子突出、牙齿小,鼻子和脸颊上有雀斑。皮肤显得苍老,出现手掌红斑、扁平疣和牛奶咖啡斑。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。存在扁平疣和牛奶咖啡斑。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。存在扁平疣和牛奶咖啡斑。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。并出现牛奶咖啡斑。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。并出现牛奶咖啡斑。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。肝功能正常;肾活检显示局灶节段性肾小球硬化、毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。毛细血管基底膜增厚、间质纤维化和肾小管萎缩。她12岁时因肾衰竭去世。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。与对照组相比,两名患者的真皮成纤维细胞均显示出 RNA 合成活性显着降低,表明转录偶联 NER(TC-NER) 存在缺陷,正如科凯恩综合征细胞所预期的那样,此外,计划外 DNA 合成也有所减少,表明全局基因组 NER(GG-NER) 存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。互补研究表明,这 2 名患者可以被分配到 XPF 组。两种细胞系都对交联剂丝裂霉素-C 敏感,表明 DNA 链间交联(ICL) 修复存在缺陷。

▼ 测绘

撒克逊等人(1989) 发现,微细胞介导的单个人类染色体从修复良好的人类细胞转移到互补组 F 的 XP 细胞中,导致修复缺陷表型的部分互补。他们通过细胞遗传学和分子分析将互补染色体鉴定为人类 15 号染色体。野生型细胞对紫外线辐射或模拟紫外线化学物质 4-硝基喹啉-1-氧化物杀死的抵抗力,以及作为计划外 DNA 合成测量的部分 DNA 修复合成的抵抗力,大约 20% 是由染色体转移造成的。尽管这项工作似乎表明 15 号染色体上的基因携带决定 XPF 的突变,但校正不完全的原因尚不清楚。由于校正不完整,XPF 分配给 15 号染色体被认为处于不确定状态(Cleaver,

Sijbers 等人通过荧光原位杂交技术(1996) 将 XPF 基因对应到 16p13.2-p13.1。这对应于 ERCC4 的位置,ERCC4 是一种补充第 4 组啮齿动物核苷酸切除修复突变体的人类修复基因,最初是使用细胞杂交体(Liu 等人,1993)和基因组克隆(Thompson 等人,1994)鉴定的。

▼ 分子遗传学

Norris 等报道的 XPF 患者(1988),Sijbers 等人(1996) 鉴定了 ERCC4 基因中的复合杂合突变(133520.0001 和 133520.0002)。

Sijbers 等人在一名患有 XPF 和迟发性神经系统特征的患者中(1998) 鉴定了 ERCC4 基因中的纯合突变(R788W; 133520.0002)。

克利弗等人(1999) 列出了 XPF 基因中报道的突变。其中包括 Matsumura 等人报道的 8 个突变(1998)。他们的患者年龄从 22 岁到 73 岁不等。XPF 互补组很少见,大多数病例发现于日本。

Kashiyama 等人在 2 名不相关的 XPF 和 Cockayne 综合征患者中(2013) 鉴定了 ERCC4 基因中的复合杂合突变(133520.0008-133520.0010)。

▼ 动物模型

Munoz 等人(2005) 发现过度表达端粒结合蛋白 TRF2(602027) 的转基因小鼠皮肤对光有严重的反应表型,包括皮肤过早恶化、色素沉着过度和皮肤癌增加,类似于色素性干皮病。这些小鼠的角质形成细胞对紫外线照射和 DNA 交联剂高度敏感。这些小鼠的皮肤细胞有明显的端粒缩短、端粒 G 链突出消失以及染色体不稳定性增加。穆尼奥斯等人(2005) 发现这些小鼠的端粒丢失是由 XPF 介导的。研究结果表明,TRF2 在端粒功能和紫外线诱导的损伤修复之间提供了重要的联系,其改变是基因组不稳定、癌症和衰老的基础。