局灶性皮质发育不良II型

使用脉冲场凝胶电泳（PFGE），欧洲16号结节性硬化症联盟（1993）在16k13.3的结节性硬化症2患者中鉴定出5个缺失（613254）。这些被定位到一个120kb的区域，该区域被克隆到粘粒中，并从中分离出4个基因。一个名为TSC2的基因被所有5个PFGE缺失打断，仔细检查发现了几个基因内突变，包括1个从头缺失。在这种情况下，Northern印迹分析确定了一个缩短的转录本，而在另一个TSC家族中观察到了表达降低，从而确认TSC2为16号染色体TSC基因。发现5.5-kb TSC2转录物被广泛表达，其蛋白质产物，即结核菌素，具有与GTPase激活蛋白GAP3同源的区域。

细胞遗传学位置：16p13.3
基因座标（GRCh38）：16：2,047,803-2,089,490

▼ 命名法
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16号染色体上的TSC基因最初被称为TSC4。由于一致认为在11号染色体或12号染色体上没有结节性硬化症的基因座，因此将16号染色体上的TSC基因命名为TSC2。

▼ 基因结构
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TSC2基因具有41个小外显子，跨越45 kb的基因组DNA，并编码5.5 kb的mRNA（van Bakel等，1997）。

▼ 测绘
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Kandt等人使用结节性硬化症家族，其中不包括与9号染色体（TSC1）的连锁（1992）证明了与D16S283的连锁，D16S283是16p13染色体上多囊肾疾病1型（173900）基因座近端的最近标记。在θ= 0.02时，lod得分为9.50；1个家庭在theta = 0.05时单项得分为4.44。

欧洲16号结节性硬化症联盟（1993）采用位置克隆策略，将TSC2基因定位于16p13.3染色体。

Brook-Carter等（1994）指出TSC2基因在尾巴方向上紧挨着染色体16p13.3上的PKD1基因（601313）。

今井等（1998）确定TSC2基因在染色体16p13.3上以头对头方向紧邻NTHL1基因（602656）。

▼ 基因功能
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Wienecke等（1995）产生了针对结核菌素N末端和C末端部分的抗血清，并发现这些抗血清在免疫沉淀和免疫印迹分析中特异性识别180 kD蛋白。各种各样的人类细胞系都表达180-kD tuberin蛋白，亚细胞分级分离显示大多数tuberin存在于膜/颗粒级分中。他们发现天然结核菌素的免疫沉淀物具有特异性刺激RAS相关蛋白RAP1A固有GTP酶活性的活性（179520）。Tuberin不会刺激RAP2（179540），HRAS（190020），Rac或RHO（165370）的GTPase活性。）。这些结果提示作者，结节性硬化症患者的肿瘤中结核菌素的丢失导致RAP1的组成性激活。

肖等（1997）报告说，菜豆素对RAB5（179512）具有重要的GAP活性，RAB5 是内吞途径对接和融合过程的关键和限速成分。中间衔接子样分子rabaptin-5（603616）介导管蛋白与RAB5的缔合。作者认为，在体内吞噬过程中，结蛋白在体内起着RAB5GAP的作用，从而负调控RAB5-GTP活性。他们推测，由肿瘤抑制基因TSC2编码的RAB5GAP活性的丧失可能会干扰内吞途径，从而导致内在生长因子受体或其他分子的缺失，而这些分子否则会经历溶酶体降解。

今井等（1998）对TSC2基因进行了启动子分析，结果表明外显子1、1a和1b中存在多个转录起始位点，并且缺少TATA和CAAT框。Northern印迹分析揭示了5.5kb转录本的普遍存在但可变表达。

Nellist等（2001年）研究了通过将天然含ha豆素和含tube草素的错义突变共转染到COS细胞中，从而使tube草素充当ha素的伴侣的能力（TSC1；605284）。在残基611-769的附近鉴定了伴侣蛋白功能必需的块茎蛋白内的结构域。尽管阻止结核菌素酪氨酸磷酸化的突变也抑制了结核菌素-哈马汀的结合和伴侣功能，但作者得出的结论是，结核菌素-哈马汀复合物中只有complex丁被磷酸化。

Hodges等（2001年）使用一系列的martin和tuberin构建体来分析酵母2-杂交系统中的相互作用。Hamartin（氨基酸302-430）和Tuberin（氨基酸1-418）相互之间有很强的相互作用。编码假定的卷曲螺旋的管状蛋白区域（氨基酸346-371）是必需的，但不足以介导与ha素的相互作用，因为还需要更多的N末端残基。预测可编码卷曲螺旋的ha玛汀区域（氨基酸719-998）能够寡聚，但对于与Tuberin的相互作用并不重要。在结节性硬化症患者中发现的微妙的，非截断的突变位于ha素或结核菌素的推定结合区域之内，从而消除了蛋白质或大大降低了蛋白质的相互作用。

结合使用生物化学和生物信息学，Manning等（2002）确定了由磷酸肌醇3-激酶（PI3K；参见171833）激活的S / T蛋白激酶的底物。该方法确定了TSC2基因产物tuberin作为AKT1的潜在靶标（164730）。激活PI3K后，在依赖PI3K的S / T激酶的共有识别位点上，磷酸化了精蛋白。此外，AKT1可以在体外和体内磷酸化结核菌素。作者确定tuberin的氨基酸残基ser939和thr1462是PI3K调控的磷酸化位点，而thr1462在PTEN中被组成性磷酸化（601728）-/-肿瘤来源的细胞系。缺少主要的PI3K依赖的磷酸化位点的tuberin突变体可能会阻止S6K1的激活（608938），表明PI3K-AKT1途径调节S6K1活性的手段。

Inoki等（2002）证明Asc磷酸化后，Tsc2被灭活，并且它与Tsc1的相互作用被破坏。波特等（2002年）描述了果蝇中Tsc2和Akt之间的类似关系。Inoki等（2002）显示Tsc1-Tsc2复合物抑制雷帕霉素的哺乳动物靶标（MTOR；601231），导致核糖体S6K1的抑制和真核翻译起始因子4E结合蛋白-1（EIF4EBP1；602223）的激活。

Inoki等（2003）发现人类胚胎肾细胞的能量饥饿激活了AMPK（见600497），导致thr1227和ser1345上的TSC2磷酸化。通过RNA干扰抑制TSC2消除了ATP耗竭诱导的S6K的去磷酸化。Tsc2-/-小鼠胚胎成纤维细胞对能量缺乏反应的S6k去磷酸化有缺陷。通过在Tsc2-/-细胞中表达野生型Tsc2而非Ampk磷酸化突变体，恢复了饥饿诱导的S6k的去磷酸化。作者确定，TSC2响应能量限制而控制细胞大小，并保护细胞免受葡萄糖剥夺引起的凋亡的影响。这些功能还取决于TSC2的AMPK磷酸化。Inoki等（2003年） 结论认为，TSC2和AMPK磷酸化在细胞能量反应中至关重要。

张等（2003）确定果蝇Rheb（601293）是体内和体外Tsc2 GAP活性的直接目标。Tsc2的GAP域中的点突变破坏了它调节Rheb的能力，而不会影响Tsc2和Tsc1之间的相互作用。

斯托克等（2003年）发现了遗传和生化证据，果蝇Rheb在TOR信号通路中Tsc1和Tsc2的下游起作用，以控制细胞的生长。

Shumway等（2003）通过使用大鼠Tsc2酵母2杂交筛选HeLa细胞cDNA文库并通过异位表达TSC2免疫沉淀人胚胎肾细胞，将14-3-3-β（601289 ）鉴定为TSC2结合蛋白。14-3-3-β的结合不会损害TSC1-TSC2的缔合，而14-3-3结合则需要ser1210上TSC2的磷酸化。Shumway等（2003）指出，ser1210不是AKT磷酸化的多个位点之一。14-3-3-β与TSC2在磷酸化的ser1210上的结合降低了TSC1-TSC2复合物抑制核糖体蛋白S6激酶磷酸化的能力，从而削弱了该复合物抑制细胞生长的能力。

使用转染的小鼠胚胎成纤维细胞，Nellist等（2005年）分析了非截断的TSC2突变对结核菌素-哈马汀相互作用，对PKB磷酸化的结核菌素的影响（见AKT1，164730），以及对结核菌素的S6依赖性抑制（RPS6；180460）的影响。氨基酸变化到TSC2的中央区域（在GAP结构域之外）导致结核菌素完全失活。Nellist等（2005年）得出结论，这个中央区域对于形成结蛋白-哈马汀复合物是必需的。

Inoki等（2006年）确定TSC2为GSK3的生理底物（606784），并显示WNT（请参阅604663）通过抑制TSK2的 GSK3磷酸化来刺激MTOR信号通路。结果揭示了TSC2 / MTOR信号传导在WNT通路功能异常引起的肿瘤发生中的功能，以及WNT刺激蛋白质合成和细胞生长的机制。

TSC基因的缺失会导致MTOR和下游信号传导元件的组成性激活，从而导致肿瘤发展，神经系统疾病和严重的胰岛素/ IGF1（147440）耐药性。Ozcan等（2008年）发现细胞系和小鼠或人类肿瘤中TSC1或TSC2的缺失引起内质网（ER）应激并激活了展开的蛋白质反应。产生的内质网应激在MTOR介导的胰岛素作用负反馈抑制中起重要作用，并增加了对细胞凋亡的脆弱性。

大多数与疾病相关的TSC突变都会导致TSC1或TSC2蛋白水平大幅下降，这表明蛋白更新在TSC调节中起着至关重要的作用。Hu等（2008）表明，FBW5（609072），DDB1（600045），CUL4A（CUL4A; 603137）和ROC1（RBX1; 603814）形成的E3泛素连接酶调节TSC2蛋白质稳定性和TSC复杂周转。

崔等（2008）显示Tsc1和Tsc2在小鼠的轴突形成和生长中具有关键功能。Tsc1 / Tsc2的过表达抑制轴突的形成，而缺乏Tsc1或Tsc2会在体外和小鼠大脑中诱导异位轴突。Tsc2被磷酸化并在轴突中受到抑制，但没有树突。Tsc1 / Tsc2的失活至少部分地通过神经元极性上调的Sad激酶（见BRSK2; 609236）的上调来促进轴突生长，Sad激酶在TSC患者的皮质块茎中也升高。崔等（2008年）得出结论，TSC1和TSC2在神经元极性中起关键作用，并且一条共同的途径调节神经元的极化和生长以及其他组织的细胞大小。

哈特曼等（2009）报告说，martin（TSC1）定位于初级纤毛的基体，并且与野生型对照相比，Tsc1-null和Tsc2-null的小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）更有可能包含初级纤毛。此外，Tsc1和Tsc2无效的MEF的纤毛比野生型MEF的纤毛长17％至27％。雷帕霉素并未消除Tsc1-和Tsc2-null MEF中睫状体形成的增强，这提示了mTOR依赖性机制。Polycystin-1（PC1; see 601313）已发现与TSC2发生相互作用，但Pkd1缺失的MEF的睫毛形成没有增强。尽管在ADPKD患者的肾囊肿中观察到了mTOR的激活，但Pkd1缺失的MEF没有mTOR组成性激活的证据，因此强调了TSC蛋白和PC1在调节初级纤毛和mTOR中的孤立功能。

Auerbach等（2011年）使用电生理和生化分析的Tsc2杂合子和Fmr1（309550）空的雄性小鼠海马中神经元蛋白的合成，以表明由这些突变引起的突触功能障碍在生理谱的两端。Tsc2杂合小鼠在代谢型谷氨酸受体介导的长期突触抑制中具有特定的缺陷。这些突变体的突触，生化和认知缺陷已通过在相反方向上调节代谢型Grm5（604102）的治疗得以纠正，并且突变体的缺陷在饲养了两种突变体的小鼠中消失了。Auerbach等（2011年）结论认为，正常的突触可塑性和认知发生在代谢型谷氨酸受体介导的蛋白质合成的最佳范围内，并且任一方向的偏离都可能导致共同的行为障碍。

Ha等（2014）发现6-羟基多巴胺诱导的氧化应激诱导了培养的小鼠多巴胺能神经元中Tnfaip8l1（615869）的表达，他们称其为Oxi-β，导致自噬和细胞死亡增加。Oxi-β表达的增加稳定了Msc的负调节剂Tsc2，从而抑制自噬并促进细胞存活。Oxi-β通过直接与Fbxw5结合来稳定Tsc2，Fbxw5是Cul4 E3连接酶复合物的组分，可促进Tsc2的蛋白酶体降解。Oxi-β与Tsc2竞争与Fbxw5的结合，并且Oxi-β-Tsc2相互作用保护Tsc2不受蛋白酶体介导的降解。

张等（2014年）表明，除了增加蛋白质合成外，小鼠和人类细胞中的mTORC1（参见601231）活化还促进了蛋白质降解能力的提高。具有激活的mTORC1的细胞通过编码蛋白酶体亚基的基因表达的整体增加，表现出完整水平的蛋白酶和活性蛋白酶体。蛋白酶体基因表达，细胞蛋白酶体含量和mTORC1下游蛋白质更新速率的增加均取决于转录因子NRF1（NFE2L1; 163260）的诱导。通过丢失结节性硬化症复杂肿瘤抑制物TSC1来激活mTORC1（605284）或TSC2或mTORC1对生长因子或进食的生理激活，导致NRF1在细胞和组织中的表达增加。张等（2014）发现蛋白酶体水平的这种依赖于NRF1的升高用于增加氨基酸的细胞内池，从而影响新蛋白质合成的速率。因此，作者得出结论，mTORC1信号传导可提高蛋白酶体介导的蛋白质降解的效率，既可用于质量控制，又可作为为持续蛋白质合成提供底物的机制。

Ranek等（2019）显示TSC2中两个相邻丝氨酸残基（小鼠中的S1365和S1366;人中的S1364和S1365 ）的磷酸化或功能丧失或功能突变可以双向控制由生长因子或血流动力学压力刺激的mTORC1活性，从而调节细胞的生长和自噬。但是，基础mTORC1活性保持不变。在心脏或分离的心肌细胞或成纤维细胞中，蛋白激酶G1（PKG1; 176894）使这些TSC2位点磷酸化。PKG1是一氧化氮和利钠肽的主要效应子（请参阅108780）信号，并预防心脏病。PKG1抑制肥大和刺激心肌细胞自噬需要TSC2磷酸化。由于mTORC1亢进无法通过PKG1刺激挽救，因此在TSC2（S1365A）中表达磷酸化沉默突变的纯合敲基因小鼠发展为更严重的心脏病，并在心脏持续承受压力超负荷后具有更高的死亡率。但是，减少了心脏病，并且通过PKG1激活或磷酸化模拟突变（Tsc2（S1365E））的表达提高了承受相同压力的杂合子Tsc2（S1365A）敲入小鼠的存活率。在两种敲入模型中，静息mTORC1活性均未改变。Ranek等（2019）结论认为，TSC2磷酸化是PKG1介导的压力超负荷心脏保护所必需和充分的。他们认为，他们鉴定出的丝氨酸残基为双向调节应激刺激的mTORC1活性的幅度提供了遗传工具。

▼ 分子遗传学
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结节性硬化症2

坎特等（1992）估计大约60％的结节性硬化症家庭由于16号染色体的突变而患有疾病。

使用DNA标记，Green等（1994），在3个血管平滑肌脂肪瘤，1个心脏横纹肌瘤，1个皮质块茎和1个巨细胞星形细胞瘤中发现了16p13.3的等位基因缺失。根据努德森假说，这促使他们提出TSC2基因起着抑癌基因的作用。从杂合性丧失（LOH）的研究中得出了TSC1基因的肿瘤抑制功能的类似证据（605284）。

Carbonara等（1996）中研究了LOH的TSC1和TSC2基因座和7抑癌两个区域，P53（含有基因- 191170），NF1（613113），NF2（607379），BRCA1（113705），APC（611731），VHL（608537）和MLM（155600），分别来自18位结节性硬化症患者的20个错构瘤。总体上，分析了8个血管平滑肌脂肪瘤，8个巨细胞星形细胞瘤，1个皮质块茎和3个横纹肌瘤。在大部分信息丰富的患者中，无论是散发性疾病（14个中的7个）还是家族性疾病（4个中的1个），在任一TSC基因座处均发现了LOH。在散发组中观察到TSC2的LOH在统计学上具有显着优势（P小于0.01）。Carbonara等（1996年）怀疑，对器官损害最严重的TSC患者的选择偏见是造成这一发现的原因。根据这一建议，TSC2缺陷可能赋予早期肾衰竭更大的风险，或者可能使巨细胞星形细胞瘤的生长更快。所测试的7种抗癌基因均未显示LOH，表明任一TSC基因产物的缺失可能足以促进错构瘤细胞的生长。对来自同一患者的星形细胞瘤和血管平滑肌脂肪瘤中不同标志物观察到的LOH向作者暗示了第二击突变的多焦点起源。

Green等（1996年）使用非随机X染色体灭活研究来证明结节性硬化错构瘤的克隆性。以前，在9q34上的TSC1基因或16p13.3上的TSC2基因区域的DNA标记的LOH支持了这些病变确实是克隆的结论。在X染色体灭活的研究中，Green等人（1996）通过分析从档案石蜡包埋的肿瘤中提取的DNA与同一患者的正常组织相比，X染色体失活分析了13例女性TSC错构瘤的克隆性。其中有七例是零星的。2个来自与9q34关联的家庭，1个来自与16p13.3关联的家庭，3个来自太小而无法通过关联分配的家庭。在13个错构瘤中，只有4个先前显示了LOH，在TSC1基因区域中显示1个，在TSC2基因区域中显示3个。PCR分析用于分析Xq11-q12上与雄激素受体三联体重复多态性相邻的HpaII限制性位点的甲基化差异。在12个病变中，有一个偏斜的失活模式，一个X染色体被完全甲基化，另一个未被甲基化。正常组织显示出随机的失活模式。

Henske等（1996年）分析了47名TSC患者的87个病变在TSC1和TSC2区域的LOH。在28例血管平滑肌脂肪瘤或横纹肌瘤患者中，从12例（57％）的病变中检测到LOH为16p13。仅在1例患者中检测到9q34的LOH。作者指出，LOH仅发生在4％的TSC脑损伤中，并暗示TSC脑损伤的病因机制可能不同于TSC肾脏或横纹肌瘤的病因。

Niida等（2001年）通过多种方法分析了10名患者的24个错构瘤的二次打击突变，包括LOH分析，TSC1和TSC2的SSCP筛选，TSC2的启动子甲基化研究以及克隆性分析。结果提供了证据，TSC基因完全失活是肾血管肌脂瘤的特征，而不是其他TSC病变的特征。

Sepp等（1996年）描述了34例结节性硬化症中51例错构瘤的LOH谱。在分析的51个错构瘤中，有21个（41％）表现出LOH；16个错构瘤在TSC2附近显示LOH，5个在TSC1附近显示LOH。错构瘤均未显示两个基因座周围标记的LOH。Sepp等（1996年）报道说，在不同类型的错构瘤之间，LOH的频率似乎没有任何重大差异。

Bjornsson等（1996年）研究了6种TSC相关的肾细胞癌（RCC）。他们的发现表明，一些与TSC相关的RCC具有临床，病理和遗传学特征，使其与散发的RCC区别开来。在临床上，与TSC相关的RCC发病年龄比散发性肿瘤年轻（36岁），主要发生在女性中（6例中有5例）。在9q34、16p13.3和2例3p染色体上观察到LOH。

为了促进寻找结节蛋白中的突变，Wilson等人（1996）设计了一种基于RT-PCR的分析系统，用于扫描淋巴母细胞中TSC2基因表达的编码区。他们使用34种重叠PCR测定法，对26个明显零星的TSC病例，2个对连接没有帮助的TSC家族和2个经染色体16确证的TSC家族进行了DNA的SSCP分析。在扫描的60条染色体中，有14条显示SSCP迁移异常。他们使用直接PCR测序技术鉴定了5个错义突变，1个3bp读框内缺失和1个2bp移码删除，1个无义突变，1个29bp串联重复以及5个被认为是多态性的沉默核苷酸变化。TSC2基因内没有明显的突变聚类。作者评论说，突变类型的多样性表明TSC2可能无法以经典的肿瘤抑制方式发挥作用。此外，

Au等（1997）通过Southern印迹分析测试了88个具有TSC2 cDNA的TSC先证者，以寻找总体缺失，重排或插入。他们检测到2个缺失和一个罕见的基因内多态变异。

Van Bakel等（1997）指出，在16p13.3的TSC2基因中的突变约占家族性结节性硬化症的50％。在不到5％的情况下，会发生TSC2的大种系缺失，并且已经描述了许多小的基因内突变。van Bakel等人使用蛋白质截短测试（PTT）（1997）分析了来自18个无关结节性硬化病例的TSC2突变的mRNA。根据连锁分析或由于患者的错构瘤显示出16p13.3标记的LOH，预测有3例为TSC2突变。在研究的5个家庭中确认了确诊的突变（28％）。

Sampson等（1997）研究了27名无关的结节性硬化症和肾囊性疾病患者。他们发现22例患者连续缺失TSC2和PKD1。在17例体质缺失的患者中，囊性疾病很严重，伴有早期肾功能不全。一名TSC2缺失且仅有PKD1的3个主要非翻译区（UTR）的患者几乎没有囊肿。4例为体细胞镶嵌体。他们的囊性疾病的严重程度差异很大。在3名体质缺失患者的父母中也显示出马赛克和轻度囊性疾病。5例未连续缺失的患者患有相对较轻的囊性疾病，其中3例发生了TSC2的重排，而2例未发现突变。因此，Sampson等（1997）结论认为，结节性硬化症中的严重肾囊性疾病通常反映了PKD1基因的突变参与，并且TSC2和PKD1大量缺失的镶嵌现象经常发生。

Maheshwar等（1997）用SSCP分析了173例结节性硬化症无关患者中TSC2基因外显子34-38，对变异构象体进行直接测序，并与其他家庭成员一起研究，对14例患者进行了突变表征。在8例中，外显子36、37和38发生了错义突变，其中4个具有相同的复发变化，pro1675突变为leu（191092.0009）。在至少1例散发性结节性硬化病例中，从头开始发现5个不同的错义突变中的每一个。在编码GAP相关域的TSC2基因区域中检测到的错义突变的比例很高，这支持了其在调节细胞生长中的关键作用。

Au等（1998）通过基因组DNA的单链构象分析（SSCA）对90例结节性硬化症患者的TSC2基因突变进行了检测。患者包括56例散发病例和34个家族先证者。研究了TSC2基因的所有41个外显子。他们确定了32种SSCA变化：22种致病突变和10种多态变异。在偶发病例（32％）中检测到突变的频率比在多重家族中（9％）更高。在已确定与16号染色体TSC2区连锁的8个家族中，仅发现1个突变。突变在整个基因中均匀分布；它们包括5个缺失，3个插入，10个错义突变，2个无义突变和2个串联重复。在同工型中剪接的外显子25和31中未检测到突变。在表型的变异性和突变的类型（错义与早期终止）之间未发现对应关系。他们评论说，由于TSC的遗传异质性（至少有2个致病基因），TSC2基因的大尺寸和突变的多样性，因此诊断测试很困难。

虽然9q34.3上的TSC1基因和16p上的TSC2基因似乎占了所有结核性硬化家族病例，每个病例约占突变的50％，但未知的TSC1和TSC2突变的散发病例的比例。Beauchamp等（1998）我们检查了20例家族性和20例散发性病例中TSC2基因的完整编码序列，确定了总共21个突变，分别代表家族性和散发性病例的50％和55％。在这21个突变中，有20个是新突变，包括6个错义，6个无义，5个移码，2个剪接改变，一个34 bp的缺失导致异常剪接和一个18 bp的缺失（保持阅读框）。突变分布在整个编码序列中，没有特定的热点。突变类型与疾病的临床严重程度之间没有明显的相关性。结果表明，至少有50％的散发病例来自TSC2基因突变。

Verhoef等（1999年）描述了一个12岁的男孩，患有结节性硬化症，并伴有大的腹膜后肿瘤。探索性外科手术揭示了一种浸润性肿瘤，起源于胰腺，局部转移至淋巴结。组织学诊断为恶性胰岛细胞瘤。胰腺激素水平正常。肿瘤中TSC2基因的LOH证实了恶性肿瘤与TSC之间的联系。该患者的主要突变是gln478到ter（191092.0008），位于TSC2基因的第13外显子。胰岛细胞瘤主要与I型多发性内分泌肿瘤（MEN1；131100）有关。

Verhoef等的发现（1999年）支持KSC命中假说的TSC2基因的肿瘤抑制功能。在这种情况下，第一个击中的是gln478-to-ter种系突变。第二个击中涉及单倍型等位基因的删除，留下非功能性种系突变的副本。Au等人也得出了类似的结论（1999年），他们研究了已经鉴定出种系TSC2突变的患者的错构瘤（Au等人，1998年）。在来自2位孤立患者的血管平滑肌脂肪瘤和来自1位患者的面部血管纤维瘤中，作者可以确定TSC2基因的第二次体细胞感染。根据Roach等人的标准标准，所有患者均被诊断出患有结节性硬化症（1998）。这3例患者患有严重的肾脏疾病，主要是由血管平滑肌脂肪瘤引起，仅存在较小的囊肿。这些患者的发现表明，基因内TSC2突变不涉及邻近的PKD1基因，可导致结节性硬化症患者危及生命的肾脏表型。

Cheadle等（2000）回顾了结节性硬化症的分子遗传学进展。他们发现了154例TSC1基因突变和292例TSC2基因突变的报道。TSC2突变的百分之五十（145/292）是点突变。与TSC1相反，在点突变类别中，TSC2中的无意义突变仅占38％（145个中的55个）。

Khare等（2001）报道了在TSC2基因（191092.0011）的两个错义突变在TSC的轻度物理特征的两个家庭。一个家庭在受影响的个体中也存在明显的神经精神疾病聚集。

Le Caignec等（2009）报告了一个法国人患有结节性硬化症，他们鉴定了3个孤立的杂合突变：一名女性患者的R905W突变（191092.0014），她的第一个堂兄一旦切除后的一个剪接位点突变（191092.0016）和一个错义突变（W441X ；191092.0017），来自家庭关系较远的分支机构的3名患者，包括一名妇女，她的儿子和她的侄女。在测试的16个未受影响的家庭成员中，没有发现3个明显的从头突变。Le Caignec等（2009年） 提示TSC2突变率可能被低估了，或者家族中分离的DNA修复基因中与TSC2基因无关的遗传缺陷可能导致该家族中多个TSC2突变的发生。

肺淋巴管平滑肌肌瘤病

肺淋巴管肌瘤病（LAM; 606690），也称为肺淋巴管肌瘤病，是一种罕见的疾病，几乎只发生在女性中。尽管大多数LAM病例是肺部的，但已有报道称腹膜后，骨盆或肾周受累于淋巴结和结外部位。LAM可以作为孤立的疾病或与结节性硬化症有关。在患有结节性硬化症的患者中，它是TSC相关死亡的第三大最常见原因，仅次于肾脏疾病和脑肿瘤（Castro等，1995））。大约50％的散发性LAM患者和70％的TSC患者发生肾血管平滑肌脂肪瘤。TSC2相关的血管平滑肌脂肪瘤中60％的TSC2基因在染色体区域杂合性（LOH）丢失。由于TSC和散发的LAM具有相似的肺部和肾脏表现，Smolarek等人（2003年）（1998）假设LAM和TSC具有共同的遗传基础。他们分析了TSC1（9q34）和TSC2（16p13）基因区域中散发性LAM的13例女性LAM的肾血管平滑肌脂肪瘤。在7个（54％）的血管平滑肌脂肪瘤中检测到TSC2 LOH。他们还在一名腹膜后LAM的女性的4个淋巴结中发现了TSC2 LOH。找不到TSC1 LOH。该发现表明TSC2基因可能与散发性LAM的发病有关。他们指出，然而，尚未报道LAM的遗传遗传。患有LAM的女性可能具有低外显眼种系TSC2突变，或者可能是镶嵌的，在肺和肾脏中具有TSC2突变，但在其他器官中则没有。Astrinidis等，2000）。在69名肺淋巴管平滑肌肌瘤病患者中，所有妇女均为Urban等（1999）没有发现家族成员。

Carsillo等（2000）描述了TSC2基因的突变是散发性肺淋巴管平滑肌瘤病的原因。他们在散发性LAM患者的7个血管平滑肌脂肪瘤中，有5个发现了体细胞TSC2突变。在所有有肺组织可用的所有4名患者中，在异常的肺平滑肌细胞中存在在血管平滑肌脂肪瘤中发现的相同突变。正常肾脏，形态正常的肺或淋巴母细胞中都没有突变。作者在其中鉴定出TSC2突变的5个血管平滑肌脂肪瘤中，有4个存在TSC2 LOH。因此，这4种血管平滑肌脂肪瘤均使TSC2的两个等位基因失活，这与Knudson 2命中假说以及TSC2作为肿瘤抑制基因的作用相一致。在TSC1基因中未发现突变。Carsillo等（2000年）认识到需要一个模型来解释在肾血管平滑肌脂肪瘤和肺LAM细胞中是否存在TSC2突变，而在其他组织中却没有。他们提出了两种潜在的机制，这两种机制都将代表一种与肿瘤抑制基因突变相关的疾病的新机制。一种模型表明，散发的LAM是由TSC2突变的体细胞镶嵌引起的。零星的LAM患者可能仅在选定的肾脏和肺细胞中有TSC2突变，而在正常肾脏或肺部的周围细胞中则没有。根据这种模型，人们可能会期待多个孤立的肿瘤灶，而大多数零星的LAM患者只有一个血管平滑肌脂肪瘤。第二个模型由Carsillo等人提出（2000年）涉及平滑肌细胞从血管平滑肌脂肪瘤向肺的迁移或扩散。血管肌脂瘤是组织学上良性肿瘤。然而，在散发性，孤立性肾血管平滑肌脂肪瘤患者中，在肾周淋巴结中发现血管平滑肌脂肪瘤细胞并不罕见，这表明这些细胞能够扩散到原发性肿瘤之外。

佐藤等（2002年）研究人员对6名日本肺结节性硬化症伴结节性硬化症患者（TSC-LAM）和22例散发性LAM患者的TSC1和TSC2基因进行了鉴定，发现了6个新突变。在6例TSC-LAM患者中，有2例（33.3％）检测到TSC2种系突变，在22例散发性LAM患者中，有1例（4.5％）检测到TSC1种系突变。根据肿瘤抑制模型，在4例TSC-LAM患者中的3例和8例散发LAM患者中的4例的LAM细胞中检测到了LOH。此外，在从几个组织显微解剖的LAM细胞中证实了相同的LOH或2个相同的体细胞突变，表明LAM细胞可以从一种病变扩散到另一种病变。这些结果证实了LAM发病机理的普遍概念：TSC-LAM具有种系突变，而零星的LAM没有。散发性LAM是一种具有2个体细胞突变的TSC2疾病；并且多种TSC突变均可导致LAM。但是，这项研究表明，零星的LAM可能是TSC1疾病。因此，即使是散发性LAM患者，也应检查两个TSC基因。

散发性淋巴管肌瘤病的妇女没有种系TSC1或TSC2突变（Carsillo等，2000）。这类患者中有60％患有肾血管平滑肌脂肪瘤。在散发性淋巴管肌瘤病和血管平滑肌脂肪瘤的患者中，在异常的肺和肾细胞中发现了相同的散发性TSC2突变，但在正常细胞中未发现（Karbowniczek等，2003）。），表明淋巴管肌瘤病和血管平滑肌脂肪瘤细胞是遗传相关的，最有可能来自共同的祖细胞。这些数据导致了淋巴管肌瘤病发病机理的“良性转移”假说，这表明在组织学上TSC1或TSC2突变的良性细胞可能具有从肾脏的血管平滑肌瘤行进到肺部的能力。肺淋巴管肌瘤病仅在女性中发生这一事实导致了以下假设：雌激素调节TSC信号传导，也许还调节TSC2缺陷细胞的迁移（Crino等，2006）。

局灶性皮质发育不良，II型，体细胞

Lim等人 在从一名10岁女孩切除的脑组织中，该女孩因II型局灶性皮质发育异常而癫痫发作（FCORD2; 607341）（2017）在TSC2中鉴定了从头体细胞错义突变（V1547I; 191092.0018）。该突变是通过对40例该病患者的MTOR途径中的基因进行靶向测序而发现的。该患者脑组织中的突变等位基因频率非常低，约为1％至1.5％。患者营养不良的脑细胞和经V1547I转染的细胞显示S6K磷酸化增加（RPS6KB1; 608938）与野生型相比，与mTOR途径的过度激活相一致。TSC2突变体显示GAP活性受损，但与TSC1的结合正常。雷帕霉素处理可抑制转染细胞中S6K磷酸化异常。

▼ 基因型/表型的相关性
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琼斯等（1997）通过SSCP和所有21个编码外显子的异源双链体分析，并通过分析整个基因座的限制性片段，全面定义了171个经连续确定的，无关的TSC患者中的TSC1突变谱。在24个家族病例中有9个被鉴定出突变，但在147个散发病例中只有13个被鉴定出突变。相反，有限的筛查揭示了24例家族病例中的2例和147例散发病例中的45例中的TSC2突变。因此，在散发病例中，TSC1突变的表达明显不足。大的缺失和错义突变在TSC2基因座上都很常见，而大多数TSC1突变是小的截短病变。在TSC1突变携带者中，智力障碍的发生频率明显低于TSC2突变（赔率，仅在散发病例中为5.54； 6.78 +/- 1）。54个，也包括每个多代家庭的一名随机选择的患者）。在智力低下和突变类型之间没有相关性。琼斯等（1997年）得出的结论是，与TSC2疾病相比，TSC1的智力低下的风险降低了，因此确定性偏倚至少部分解释了散发性TSC中TSC1突变的相对缺乏。

琼斯等（1999年）通过对所有编码外显子的异源双链和SSCP分析，脉冲场凝胶电泳，Southern印迹分析和长PCR进行大范围筛选，对150例不相关的TSC患者及其家人的队列中的TSC1和TSC2基因进行了全面的突变分析重排。在150例病例中，有120例（80％）具有突变特征，其中22例感染了TSC1基因，98例感染了TSC2基因。22位患者的TSC2错义突变主要位于GAP相关结构域（8例），位于外显子16和17编码的小区域中，位于核苷酸1849和1859之间（8例），与残基一致在这些站点上执行关键功能。相反，预计所有TSC1突变都将被截短，这与编码蛋白的结构或衔接子作用一致。

Niida等（1999年）报道了通过SSCP然后直接测序对126名无关的TSC患者（包括40例家族性和86例散发性病例）中TSC1和TSC2基因的整个编码区进行突变分析。在总共74例（59％）病例中鉴定出突变，包括16个TSC1突变（5个散发和11个家族性）和58个TSC2突变（42个散发和16个家族性）。总体而言，在该人群中发现了更多的TSC2突变，家族性病例中TSC1和TSC2之间的突变分布相对相等，但散发性病例中TSC1突变的代表性不足（P = 0.0035，Fisher精确检验）。预计所有TSC1突变均会被蛋白截断。然而，在TSC2中，发现了13个错义突变，其中5个在GAP相关结构域中聚集，另外3个在外显子16中发生。

山下等（2000年）使用基因组DNA的SSCP分析检查了27名日本无关联的结节性硬化症患者（23例散发性和4例家族性）中TSC1和TSC2基因的突变。他们仅在偶发病例中鉴定了TSC2中的6种可能的致病突变，包括2个移码，1个框内缺失和3个错义突变。TSC2突变中的两个预期会导致结核蛋白基因产物被截短。作者没有发现他们的TSC1和TSC2患者在临床表现的严重性上有差异。

Dabora等（2001年）报道了224例结节性硬化症患者的全面突变分析，并将突变发现与临床特征相关联。在224例病例中，有186例（占83％）发现了突变，包括138个小TSC2突变，20个大TSC2突变和28个小TSC1突变。他们使用涵盖16种TSC表现的标准化临床评估工具，发现与年龄相近的TSC2突变患者相比，散发TSC1突变的患者平均病情较轻。他们的发作频率较低，中度至重度智力低下，室管膜下结节和皮质块茎较少，肾脏受累较少，无视网膜错构瘤，面部血管纤维瘤较轻。平均而言，未发现突变的患者的疾病也较轻，与TSC2突变患者相比有所不同，并且与TSC1突变患者有所不同。尽管TSC1和TSC2突变患者的许多临床特征在频谱上存在重叠，但在某些情况下（2-4级肾囊肿或血管平滑肌瘤，前额斑块，视网膜错构瘤和肝血管平滑肌瘤），这些特征非常罕见或根本没有发现TSC1患者。因此，种系突变和体细胞突变在TSC1中似乎都比在TSC2中少见。没有确定突变的患者的疾病严重程度降低表明，由于尚未确定的基因座中具有相对较轻的临床表型的突变，这些患者中有许多是TSC2突变的马赛克和/或患有TSC。尽管TSC1和TSC2突变患者的许多临床特征在频谱上有重叠，但是在某些情况下（2-4级肾囊肿或血管肌脂瘤，前额斑块，视网膜错构瘤和肝血管肌脂瘤），这些特征非常罕见或根本没有发现。 TSC1患者。因此，种系突变和体细胞突变在TSC1中似乎都比在TSC2中少见。没有明确突变的患者的疾病严重程度降低表明，这些患者中有许多是TSC2突变的镶嵌体和/或TSC，这是由于尚未定义的基因座中的突变具有相对较轻的临床表型。尽管TSC1和TSC2突变患者的许多临床特征在频谱上存在重叠，但在某些情况下（2-4级肾囊肿或血管平滑肌瘤，前额斑块，视网膜错构瘤和肝血管平滑肌瘤），这些特征非常罕见或根本没有发现TSC1患者。因此，种系突变和体细胞突变在TSC1中似乎都比在TSC2中少见。没有确定突变的患者的疾病严重程度降低表明，由于尚未确定的基因座中具有相对较轻的临床表型的突变，这些患者中有许多是TSC2突变的马赛克和/或患有TSC。和肝血管平滑肌脂肪瘤）在TSC1患者中非常罕见或根本没有发现。因此，种系突变和体细胞突变在TSC1中似乎都比在TSC2中少见。没有明确突变的患者的疾病严重程度降低表明，这些患者中有许多是由于TSC2突变而镶嵌的和/或患有TSC，这是由于尚未定义的基因座中的突变具有相对较轻的临床表型。和肝血管平滑肌脂肪瘤）在TSC1患者中非常罕见或根本没有发现。因此，种系突变和体细胞突变在TSC1中似乎都比在TSC2中少见。没有明确突变的患者的疾病严重程度降低表明，这些患者中有许多是TSC2突变的镶嵌体和/或TSC，这是由于尚未定义的基因座中的突变具有相对较轻的临床表型。

Langkau等（2002年）对 68例无亲缘关系且未经选择的患者（59例散发患者和9例家族性患者）进行了基因分型，这些患者经临床证实为TSC，并鉴定了TSC2基因的29个突变和TSC1基因的2个突变。Thy指出，这组患者中的TSC1-TSC2突变率与之前根据连锁研究预测的1：1率有显着差异。他们认为，较温和的表型通常与TSC1突变相关，并且很可能无法确定。

在6个患有轻度结节性硬化症的家庭中，Jansen等人（2006）确定了TSC2基因的杂合突变（R905Q；191092.0013）。在所有受影响的个体中，临床表型相对较轻。完全没有毁容性皮肤病变，影像学上明显的皮质块茎，顽固性癫痫，智力低下和严重器官受累。作者确定了同一密码子R905W（191092.0014）和R905G（191092.0015）中的突变），在其他表型更为严重的家庭中，包括皮质块茎，癫痫发作，认知障碍和严重的皮肤病变。功能表达研究表明，密码子905的取代并不能阻止tuberin-hamartin复合物的形成，但都降低了tuberin抑制S6K接头域磷酸化的能力。但是，与R905W或R905G相比，R905Q保留了更多的抑制能力。Jansen等（2006）指出，R905W和R905G取代导致非极性氨基酸掺入序列，而R905Q取代引入了具有酰胺基官能团的极性氨基酸。这些发现建立了功能研究支持的同一密码子中突变的基因型与表型的相关性。

Au等（2007）对325例具有明确结节性硬化症复杂诊断状态的个体进行了突变分析。作者鉴定出72％的新生病例（257例中的199例）和77％（68例中的53例）家族性病例中的突变，其中TSC1基因突变为17％，TSC2基因突变为50％。有4％的未分类变体和29％的未发现突变。对先证者中所有观察到的结节性硬化症复合体发现进行了基因型/表型分析，包括先前2项大型研究中未分析的几种临床特征。Au等（2007年）研究表明，与TSC1突变的患者相比，TSC2突变的患者具有明显更多的低黑素性黄斑和学习障碍。作者还观察到了与2项类似研究一致的结果，这些研究表明TSC2突变的个体具有更严重的症状。

▼ 动物模型
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Eker（1954）在大鼠中描述了遗传性肾癌。这些肿瘤与人类肾癌具有形态上的相似性。Yeung等（1994）通过连锁分析将遗传突变定位在大鼠10q12染色体上。已知该区域与人16p13.3（TSC2基因的位点）同位。Yeung等（1994）发现大鼠TSC2同源物的特定重排与易感突变的载体共分离。有或没有LOH的肿瘤仅表达突变的等位基因，这与Knudson的2命中假说以及TSC2作为抑癌基因的作用相一致。在大鼠中的突变产生了一个异常的转录本，该转录本删除了3-prime末端，该末端通常包含一个与rap1GAP催化域同源的区域。小林等（1995年）同样在Eker大鼠中鉴定了TSC2基因的种系突变。在另一本出版物中，Kobayashi等人（1995）报道了大鼠TSC2基因的完整cDNA和基因组结构。推导的氨基酸序列（1,743个氨基酸）与人类对应物显示92％的同一性。出人意料的是，有41个或更多带有小内含子的编码外显子，仅覆盖了大约35 kb的基因组DNA。认识到两个替代的剪接事件。

Rennebeck等（1998）证明在Eker大鼠中，Tsc2基因中Eker突变的纯合性在妊娠中期（相当于小鼠E9.5-E13.5）是致命的，这是Tsc2 mRNA在胚胎神经上皮中高表达的时间。在此期间，缺乏功能性Tsc2基因产物tuberin的纯合突变Eker胚胎表现出神经上皮的发育不良和乳头状过度生长，表明tuberin的缺失破坏了该组织的正常发育。突变胚胎的颅骨异常的外显率存在种内显着差异：带有纯合Eker突变体的Long-Evans菌株显示出这些缺陷，而Fisher 344纯合突变具有正常出现的神经上皮。在一起

皮尔兹等（1995）证明TSC2的小鼠同源物对应到17号染色​​体。他们表明，尽管它与t（w18）和t（h20）（2个先前描述的与T复合物有关的缺失）对应到相同的一般区域，但实际上Tsc2不属于这些删除中的任何一个。徐等（1995）描述了TSC2的可变剪接同工型，其中一个缺少外显子25编码的43个氨基酸。第三个同工型显示了跨越946-989位密码子的44个氨基酸的缺失。氨基酸989是由外显子26的第一个密码子编码的丝氨酸残基。这两种同工型存在于新生和成年小鼠组织中，从而增强了这些选择性剪接产物的潜在功能重要性。徐等（1995） 推测由TSC2基因编码的不同多肽可能具有不同的靶标以及参与细胞生长调节的功能。

Ito和Rubin（1999）克隆了果蝇基因gigas，该基因编码TSC2的同源物。Gigas与TSC2具有26％的同一性和46％的相似性；在推定的Rap1GAP结构域的164个氨基酸中发现了最高的同一性水平（53％）。在果蝇盘中诱导的果蝇中的gigas突变细胞的克隆正常分化产生成人结构。但是，这些克隆中的细胞会扩大并重复S期，而不会进入M期。这些结果表明，结节性硬化症可能是由于细胞周期控制中的潜在缺陷导致的。

日本河豚（Fugu rubripes）的400 Mb基因组相对不含重复DNA，并且包含具有高密度内含子的基因。桑福德等（1996）证明了在多囊肾疾病1（PKD1; 601313）和结节性硬化症2 突变的基因在Fugu基因组是紧密相连的。此外，与SSTR5基因同源的序列（182455）被鉴定为PKD1的5个引物，定义了较大的同义区域。就像小鼠和人类的基因组一样，Fugu TSC2和PKD1基因在尾到尾方向上相邻。

Tapon等（2001）描述了果蝇Tsc1和Tsc2（gigas）基因中的突变。任一基因的失活突变均导致相同的表型，其特征是生长增强和细胞大小增加，但倍性不变。总体而言，突变细胞在G1中花费的时间更少。Tsc1和Tsc2的共表达限制了组织的生长，并减少了细胞大小和细胞增殖。通过操纵细胞周期蛋白水平来调节该表型。在有丝分裂后突变细胞中，细胞周期蛋白E（123837）和细胞周期蛋白A（123835）的水平升高。如在人类病变中所观察到的，这与这些细胞不适当地重新进入细胞周期的趋势相关。

波特等（2001）分离了果蝇Tsc1基因的突变。Tsc1突变的细胞大小急剧增加，但正常分化。在包含大多数突变细胞的组织中，器官的大小也增加了。椎间盘中Tsc1突变细胞的克隆进行了其他分裂，但保留了正常的倍性。波特等（2001）也显示了Tsc1蛋白质在体外结合果蝇Tsc2。仅在翼和眼中过表达Tsc1或Tsc2没有影响，但是共同过表达导致细胞大小，细胞数量和器官大小的减少。遗传上位数据与Tsc1和Tsc2在胰岛素（INS; 176730）信号传导途径中共同起作用的模型一致。

Kleymenova等（2001）发现具有Tsc2抑癌基因的1个等位基因的种系失活的大鼠发展为早期发作的严重双侧多囊肾病，与由PKD1和TSC2基因的种系转码引起的人类连续基因综合征相似。多囊性大鼠肾细胞保留2个正常的Pkd1等位基因，但对Tsc2无效，并表现出侧膜定位的多囊藻蛋白1缺失。在缺乏结节蛋白的细胞中，多囊藻蛋白1的细胞内转移受到破坏，导致多囊藻蛋白1在高尔基体中被隔离，Tsc2的重新表达恢复了正确的多囊藻蛋白1膜定位。这些数据确定了结节蛋白是多囊蛋白1功能定位的决定因素，并且可能是常染色体显性多囊肾疾病严重程度的决定因素。

Eker大鼠的遗传性肾癌是由TSC2基因种系逆转座子插入引起的。为了阐明体内TSC2的功能结构域，Momose等人（美国），（2002）产生了携带TSC2基因缺失的转基因Eker大鼠。编码C端区域的转基因（氨基酸1425-1755）抑制了肾脏癌变，抑制程度与转基因的表达水平相关。转基因产物缺乏结合TSC1产物（哈马汀）的能力。尽管缺少结核菌素C末端的另一种转基因（氨基酸1-1755）完全抑制了肾癌的发生，但它从胚胎致死率中部分拯救了纯合突变体。

Ehninger等（2008）发现在没有神经病理学或癫痫发作的情况下，Tsc2 +/-小鼠发展出认知缺陷。过度的Mtor信号传导导致海马CA1区的长期长期增强异常，因此导致海马依赖性学习不足。Mtor抑制剂雷帕霉素对成年小鼠的简要治疗挽救了突触可塑性和行为缺陷。

Way等（2009）创建了一个小鼠模型，该模型选择性地从发育中的大脑皮层和海马中的放射状胶质祖细胞中删除了Tsc2基因。这些Tsc2突变小鼠严重畸形，出生后出现巨脑畸形，并在3至4周龄时死亡。脑病理分析显示皮质和海马分层缺陷，海马异位症，增生的神经元和胶质细胞增生，髓鞘异常和星形细胞增多。这些组织学异常伴有Torc1（CRTC1; 607536）途径的激活，这通过磷酸化S6的增加来评估（180460）在大脑裂解液和组织切片中。发育分析表明，Tsc2的丢失增加了脑室下Tbr2阳性的基底细胞祖细胞，而以早产的Tbr1阳性的有丝分裂后神经元为代价。Way等（2009年）得出的结论是，radial神经胶质祖细胞中Tsc2的功能丧失是TSC脑损伤发展中的1个起始事件，并且Tsc2在调节神经祖细胞中起重要作用。

结节性硬化症患者通常会发展为肾囊肿，而具有PKD1基因遗传密码的患者（601313）则发展为严重的早发性多囊肾。使用小鼠模型，Bonnet等人（2009年）结果表明，来自Tsc1 +/-，Tsc2 +/-和Pkd1 +/-小鼠的许多最早的病变均未表现出mTOR的激活，从而证实了不依赖mTOR的肾囊肿发生途径。作者使用Tsc1 / Pkd1和Tsc2 / Pkd1杂合双突变体，显示了功能合作以及对poly草素和结核菌素与多囊藻毒素-1之间肾初级纤毛长度的影响。Tsc1，Tsc2和Pkd1基因产物有助于调节肾小管，肾上皮细胞和囊性肝胆管细胞的初级纤毛长度。与纤毛调节细胞极性的功能一致，Bonnet等人（2009年）发现，来自Tsc1，Tsc2和Pkd1杂合小鼠的许多分裂的囊前性肾小管和肝胆管细胞高度错误定向。Bonnet等（2009年）有人提出，细胞极性缺陷可能是与TSC1，TSC2和PKD1相关的囊性疾病的基础，而靶向该途径可能具有关键的治疗益处。

Pollizzi等（2009年）生成的小鼠携带Tsc2-del3的亚型等位基因，涉及外显子3的缺失和结核菌素N末端附近37个氨基酸的丢失。Tsc2 del3 / del3小鼠胚胎存活到胚胎第13.5天，比无Tsc2的胚胎长2天。Tsc2 del3 / del3胚胎因肝脏发育不全，造血功能不足，血管发育异常和出血而死亡。与传统的Tsc2 +/-小鼠相比，Tsc2 del3 / +小鼠的肾脏肿瘤负担明显减少。与del3等位基因纯合的鼠胚成纤维细胞（MEF）培养物以较低的水平表达突变型Tuberin，并显示出与Tsc2 null MEF相似的Torc1增强激活。Tsc2 del3 / del3 MEF在AKT（AKT1; 164730），并在纯合del3胚胎裂解液的分析中获得了类似的发现。Pollizzi等（2009）得出结论，Tsc2-del3等位基因由于表达减少而具有部分功能的亚型，并强调了当Tsc1 / Tsc2功能降低时AKT下调的一致性。

曹等（2010）从Tsc2 +/-小鼠移植了平滑肌细胞（SMCs），以研究由TSC2突变引起的主动脉瘤的发病机理。与野生型SMC相比，Tsc2 +/- SMCs表现出mTOR，S6（180460）和p70S6K（608938）的磷酸化增强以及增殖率提高。与野生型SMC相比，Tsc2 +/- SMC也具有减少的收缩蛋白表达。暴露于α-弹性蛋白（ELN; 130160）片段也会降低Tsc2 +/- SMCs的增殖并增加p27kip1（CDKN1B; 600778）的水平），但未能增加收缩蛋白的表达。响应于动脉损伤，与对照小鼠相比，Tsc2 +/-小鼠显着增加了新内膜的形成。雷帕霉素治疗可抑制新内膜形成的增加。曹等（2010年）得出结论，SMC中的Tsc2单倍体不足会增加增殖并降低收缩蛋白的表达，这表明突变体细胞的增殖潜能可能通过与弹性蛋白的相互作用而在体内被抑制。

Lim等（2017）证明，在子宫内使用CRISPR / CASP9体细胞基因组编辑方法敲除发育中的小鼠神经元中的Tsc2基因，导致人类的神经元表型异常，类似于II型局灶性皮质发育不良，mTOR通路过度活化和癫痫发作在小鼠中。在CRISPR治疗的神经元中也有皮质神经元的异常径向迁移的证据。雷帕霉素治疗几乎可以完全挽救癫痫发作。

Ercan等（2017）发现小鼠神经元中Tsc1 / Tsc2的缺失导致体外少突胶质细胞发育和体内少突胶质细胞髓鞘减少的阻滞。这些过程是由神经元Ctgf（121009）介导的，它从Tsc缺陷型神经元中高度表达和分泌，并阻断少突胶质细胞的发育。在Tsc缺失的神经元中，Ctgf的转录调节因子Srf（600589）的表达也降低了。缺乏Tsc1的神经元的Ctgf基因消融可以改善髓鞘形成。电子显微镜分析表明，这种髓鞘拯救是由髓鞘轴突数目的拯救而不是髓鞘厚度的改变引起的。

杜等（2018）发现在周细胞中Tsc2特异性缺失的小鼠具有生长抑制，癫痫发作，局灶性无力和早期死亡，中位生存期为115天。全小鼠尸检表明，突变小鼠在不同器官中发展出多灶性血管周细胞瘤（HPC）。免疫组织化学分析表明，HPC是由重组引起的mTorc激活和周细胞中Tsc2的丢失引起的。在突变小鼠的细胞类型和器官中也观察到重组，但是HPC仅在选定的部位而不在肺或肾中发育。

▼ 等位基因变异体（18个示例）：
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.0001严重硬化症2
TSC2，1-BP DEL，5110A
Kumar等（1995年）描述了在结节性硬化症患者中发现的TSC2基因第39外显子从头1 bp缺失（他们称为del5110A）。该患者是一名2岁的白种女性，出生时在她的左脚踝处有一块斑块，在背部和躯干上有多处色素沉着的斑块。后来她的额头上出现了面部斑块，但没有面部血管纤维瘤或舌状纤维瘤。全身性癫痫发作在7个月大时发生。脑部CT扫描显示脑皮质块茎和室管膜下结节。肾脏超声检查显示两个肾脏都有多个囊肿。父母临床正常，没有突变。

.0002严重硬化症2
TSC2，1-BP DEL，4590C
研究一个非裔美国人结节性硬化症2（613254）家族，该家族显示出与16号染色体连锁的可能性很高（1995）在外显子34中鉴定了4590/4591 delC突变。密码子1525中的1bp缺失引起移码，导致在下游产生过早的终止密码子28残基。此外，他们在家族中在外显子40中分离的2个部分重叠的多聚腺苷酸信号中检测到4525 del4多态性。在检查的72个非裔美国人对照染色体中有6个检测到该多态性，在80个白种人对照染色体中未检测到该多态性。几乎所有先前检测到的突变都是零星病例。

.0003严重硬化症2
TSC2，LYS12TER
Vrtel等（1996年）描述了父亲和儿子在TSC2基因的5个引物末端的无意义突变。作者指出，该病例说明了突变分析在诊断结节性硬化症表型不完整的家庭中的有用性（613254）。通过在妊娠20周时在先证者中发现胎儿心动过缓和心律不齐，确定了这个家庭。妊娠24周时，通过胎儿超声检查发现怀疑是横纹肌肉瘤的心内包块，并建议诊断为结节性硬化症。39周时分娩了一个重2500克的男孩。产后心电图显示间歇性二，三度房室传导阻滞。脑，肝和肾的超声检查未见异常，视网膜研究也正常。在3个月大时，使用伍兹光在臀部观察到25 x 15毫米的黑色素膜下丘疹。这位30岁的父亲在研究大脑，心脏，皮肤和视网膜方面没有表现出异常，肾脏的变化最可疑。所有牙齿表面均出现凹坑状的釉质缺陷，对应于结节性硬化症患者中描述的牙坑。另外，发现2个牙龈纤维瘤。父亲和儿子在第52位核苷酸处发生A到T转换，导致赖氨酸（AAG）变成第12位氨基酸（K12X）的终止密码子（TAG）。对来自所有家族成员的DNA进行等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）。父亲的双胞胎姐妹或其两个父母中的任何一个都不存在这种突变。侧翼标记表明突变的染色体是祖母起源的。作者指出，受轻度影响的父亲很可能是镶嵌的（尽管未发现），而新突变偶然发生在他从母亲那里获得的16号染色体上。发现2个牙龈纤维瘤。父亲和儿子在第52位核苷酸处发生A到T转换，导致赖氨酸（AAG）变成第12位氨基酸（K12X）的终止密码子（TAG）。对来自所有家族成员的DNA进行等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）。父亲的双胞胎姐妹或其两个父母中的任何一个都不存在这种突变。侧翼标记表明突变的染色体是祖母起源的。作者指出，受轻度影响的父亲很可能是镶嵌的（尽管未发现），而新突变偶然发生在他从母亲那里获得的16号染色体上。发现2个牙龈纤维瘤。父亲和儿子在第52位核苷酸处发生A到T转换，导致赖氨酸（AAG）变成第12位氨基酸（K12X）的终止密码子（TAG）。对来自所有家族成员的DNA进行等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）。父亲的双胞胎姐妹或其两个父母中的任何一个都不存在这种突变。侧翼标记表明突变的染色体是祖母起源的。作者指出，受轻度影响的父亲很可能是镶嵌的（尽管未发现），而新突变偶然发生在他从母亲那里获得的16号染色体上。导致赖氨酸（AAG）变为第12位氨基酸（K12X）的终止密码子（TAG）。对来自所有家族成员的DNA进行等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）。父亲的双胞胎姐妹或其两个父母中的任何一个都不存在这种突变。侧翼标记表明突变的染色体是祖母起源的。作者指出，受轻度影响的父亲很可能是镶嵌的（尽管未发现），而新突变偶然发生在他从母亲那里获得的16号染色体上。导致赖氨酸（AAG）变成第12位氨基酸（K12X）的终止密码子（TAG）。对来自所有家族成员的DNA进行等位基因特异性寡核苷酸杂交（ASO）。父亲的双胞胎姐妹或其两个父母中的任何一个都不存在这种突变。侧翼标记表明突变的染色体是祖母起源的。作者指出，受轻度影响的父亲很可能是镶嵌的（尽管未发现），而新突变偶然发生在他从母亲那里获得的16号染色体上。

.0004严重硬化症2
TSC2，4-BP INS，2077TACT
Yates等（1997）调查了3个同胞结节性硬化症同胞（613254）的父母没有受到影响。多态性标记表明，患病儿童的母体和父系单倍型不同，TSC1除外。另一方面，对于TSC2标记，所有受影响的孩子的母本和父本单倍型相同，而其3个未受影响的同胞也一样。通过RT-PCR进行突变筛选并直接测序TSC2基因，在3个患病儿童的外显子18中，在第2077位核苷酸之后发现了4 bp插入（TACT），但在5个未患病的同胞或父母中没有。这种突变会导致移码并在703号密码子处提前终止。来自父母的淋巴细胞DNA突变的缺失与种系镶嵌反应一致，这可以通过在患病和未患病的同胞中找到相同的16号染色体单倍型来证实，为配子中2种不同的细胞系提供明确的证据。对患病受试者中存在的TSC2等位基因的分子分析表明，该突变是从母亲遗传而来的。这是通过分子遗传学分析证实的结节性硬化中种系镶嵌的第一个案例，也是女性种系镶嵌的第一个实例，该案例的特征是明显与体细胞镶嵌无关的特征性常染色体显性基因突变。来自北爱尔兰的同胞有9个孩子。6个未受影响的同胞中有3个具有与受影响的同胞相同的16号染色体单倍型，来源于母亲。这是通过分子遗传学分析证实的结节性硬化中种系镶嵌的第一个案例，也是女性种系镶嵌的第一个实例，该案例的特征是明显与体细胞镶嵌无关的特征性常染色体显性基因突变。来自北爱尔兰的同胞有9个孩子。6个未受影响的同胞中有3个具有与受影响的同胞相同的16号染色体单倍型，来源于母亲。这是通过分子遗传学分析证明的结节性硬化中种系镶嵌的第一个案例，也是女性种系镶嵌的第一个实例，该案例的特征是明显与体细胞镶嵌无关的特征性常染色体显性基因突变。来自北爱尔兰的同胞有9个孩子。6个未受影响的同胞中有3个具有与受影响的同胞相同的16号染色体单倍型，来源于母亲。Yates等（1997）指出，高度危险的单倍型父母中的1名父母和3名未患病的孩子不渗透是极不可能的。据报道只有一个家庭有这种可能性（Webb和Osborne，1991）。Yates等（1997）提出种系镶嵌是最早由Bowen（1974）提出的，用以解释正常父母所生的2个姐妹中完全渗透性软骨发育不良的发生。从那时起，已经通过分子手段在几种疾病中建立了种系镶嵌。在结节性硬化症中，已报道1例已证实的体细胞镶嵌症（Verhoef等，1995）。

.0005严重硬化症2
TSC2，ARG505TER
Wilson等人在结节性硬化症患者中（613254）（1996）和Au等（1998年）发现TSC2基因中的1513C-T过渡预计会引起蛋白质arg505到ter（R505X）的无意义变化，并提前终止。

.0006严重硬化症2
包括躯体淋巴结脂肪过多症
TSC2，ARG611GLN
Au等在2例无关的结节性硬化患者中（613254）（1998年）在TSC2基因的第16外显子中发现了1832G-A过渡，预计会导致蛋白质中的arg611-gln（R611Q）氨基酸取代。威尔逊等人报告了结节性硬化症患者相同密码子的变化（1996）。

Carsillo等人在2名无关的肺淋巴管平滑肌瘤病患者的组织中（606690）（2000年）在TSC2基因的第16外显子中鉴定出1832G-A过渡，导致arg611-gln突变。在1名患者中，研究的组织是肾血管平滑肌脂肪瘤。另一方面，研究了肾脏和肺部肿瘤。

.0007严重硬化症2
TSC2，LEU717ARG
在日本患有结节性硬化症的患者中（613254），其表现为多发性肺囊肿和气胸，Zhang等人（1999年）在TSC2基因第19外显子的2168位核苷酸处发生了T-G转化，该突变在717位密码子处引起leu-arg取代。在任何其他家庭成员或100个正常日本人中均未发现此突变。正常和突变的SSCP条带的定量分析显示，肺囊肿组织中杂合性没有损失。

.0008严重硬化症2
TSC2，GLN478TER
Verhoef等在一个患有结节性硬化症的12岁男孩中（613254）（1999）发现腹膜后大肿瘤代表了一种浸润性肿瘤，起源于胰腺，并有局部淋巴结转移。组织学发现为恶性胰岛细胞瘤。肿瘤中TSC2基因的杂合性丧失证明了恶性肿瘤与TSC之间的联系。主要的种系突变是TSC2基因第13外显子的核苷酸1450的C到T过渡，导致gln478到ter取代。从未患病父母的外周血白细胞分离的DNA中不存在该突变，因此代表了从头突变。

.0009严重硬化症2
TSC2，PRO1675LEU
Maheshwar等在4例结节性硬化症2无关患者中（613254）（1997）在TSC2基因的核苷酸5042确定了C到T转换，导致在1675密码子（P1675L）的脯氨酸到亮氨酸替换。

.0010体脂性肌无力症
TSC2，GLU366TER
Carsillo等人在同一患者的肺淋巴管平滑肌肌瘤病（606690）和肾血管平滑肌脂肪瘤中（2000）证明TSC2基因的外显子10的1096G-T颠倒，导致glu366对ter突变。

.0011严重硬化症2
TSC2，GLN1503PRO
在患有轻度结节性硬化症（613254）并伴有神经精神疾病的家庭的受影响成员中，Khare等人（2001）报道了在TSC2基因的外显子34的核苷酸4508的A到C转换。这种突变导致脯氨酸残基被密码子1503（Q2503P）上的谷氨酰胺取代，Khare等人（2003年）（2001）指出在与Rap1 GTPase激活蛋白（600278）同源的区域内。Khare等（2001）也发现了这种突变来自同一地理区域的一个无关家庭。

.0012严重硬化症2
TSC2，18-BP DEL，NT5256
马丁等人在一对双胞胎男孩中，标记研究支持单卵合子的可能性大于99.9％（2003）发现尽管结节性硬化症（613254）在TSC2基因的第40外显子中有相同的18-bp读框内缺失（核苷酸5256-5273），但临床表现却高度不一致。这对双胞胎具有相似的中枢神经系统特征，因为两人均因运动迟缓而严重智障。在皮肤，心脏和肾脏中观察到明显的差异。孪生T.有皮肤的浅绿色斑块和心脏横纹肌瘤，而孪生M.没有。Twin M.被诊断为早期（3岁）有肾脏损害，即血管平滑肌脂肪瘤和囊性改变。在6岁时，双胞胎T.也开始出现与双胞胎M相同类型的肾脏病变。马丁等（2003年）提出，克努森假说（克努森，1971年）解释了这种差异，假设许多特征（如皮肤，心脏和肾脏改变）呈现2击现象，第二击取决于随机的体细胞事件。

.0013严重硬化症2
TSC2，ARG905GLN
Jansen等人在一个加拿大大的法国人家庭中患有结节性硬化症（613254）（2006年）在TSC2基因的第23外显子中发现了杂合的2714G-A过渡，导致arg905-gln（R905Q）取代。在所有受影响的个体中，临床表型相对较轻。完全没有毁容性皮肤病变，影像学上明显的皮质块茎，顽固性癫痫，智力低下和严重器官受累。在25个突变携带者中，有12个具有完整的检查：5个具有确定的TSC，4个具有可能的TSC，1个具有可能的TSC，以及2个不符合该疾病的诊断标准。腹膜下丘疹为92％，癫痫病为60％，学习困难为52％，影像学异常为24％，肾病变为8％，视网膜异常为4％。其他研究从5个家族中鉴定出15个具有R905Q突变的个体。该表型再次相对温和，类似于第一个家庭。值得注意的是，该突变在1名患有癫痫和认知障碍的家庭成员中不存在，也不在5个皮肤色素脱失的家庭成员中存在。Jansen等（2006）将这些案例称为表型。

Jansen等（2006年）在表型更为严重的患者中，在同一密码子R905W（191092.0014）和R905G（191092.0015 ）中发现了其他突变。

.0014剧烈硬化症2
TSC2，ARG905TRP
在12例结节性硬化症患者中（613254），Jansen等人（2006年）在TSC基因中鉴定出2713C-T过渡，导致arg905-trp（R905W）取代。与在具有R905Q（191092.0013）突变的患者中观察到的相比，该表型更为严重。

Le Caignec等人在一名来自法国的亲戚中分离出常染色体显性结节性硬化症的女性​​患者（2009）确定了TSC2基因的R905W突变的杂合性。这种突变在16个未受影响的家庭成员中没有发现，很可能是从头开始的，因为父母双方都没有TSC的特征，而母亲中却没有这种突变。但是，她父亲无法获得DNA。Le Caignec等（2009）还确定了该亲属的其他受影响成员中另外两个孤立突变的杂合性，包括她的第一个堂兄（191092.0016）和另外三个远亲（191092.0017）。

.0015严重硬化症2
TSC2，ARG905GLY
Jansen等人在结节性硬化症患者中（613254）（2006年）在TSC基因中鉴定出2713C-G颠换，导致arg905-gly（R905G）取代。与在具有R905Q（191092.0013）突变的患者中观察到的相比，该表型更为严重。

.0016剧烈硬化症2
TSC2、4-BP DEL，IVS20，+ 1
Le Caignec等人在一名来自法国的亲属中分离出常染色体显性结节性硬化症的女性​​患者中（613254）（2009）确定杂合性的TSC2基因的内含子20（+ 1delGTAG）中的4-bp删除。在16个未受影响的家庭成员（包括她的父母）或100个对照中未发现从头突变。Le Caignec等（2009）还确定了该亲属的其他受影响成员中另外两个孤立突变的杂合性，包括她的第一个堂兄（191092.0014）和另外三个远亲（191092.0017）。

.0017剧烈硬化症2
TSC2，TRP441TER
Le Caignec等人在一个法国亲戚中分离出一个常染色体显性结节性硬化症患者（613254），其中一个患病的母亲及其患儿和侄女（2009年）确定了TSC2基因第12外显子中1322G-A取代的杂合性，导致了trp441-to-ter（W441X）取代。母亲有一个患病的兄弟，她的侄女侄女的父亲去世了。未在16个未受影响的家庭成员中检测到该突变，包括她的其他8个兄弟姐妹。但是，有2个姐妹的单体型与3个受影响的个体相同，表明其中1个父母的性腺花叶病。Le Caignec等（2009年）还确定了该亲属中其他更远的亲戚中另外2个孤立突变的杂合性（参见191092.0014和191092.0016）。

.0018局灶性耳蜗发育不良，II型，躯体（1例患者）
TSC2，VAL1547ILE
Lim et al。在从一个10岁女孩（FCD94）切除的脑组织中，该脑组织由于II型局灶性皮质发育异常而癫痫发作（FCORD2; 607341）（2017）在TSC2基因中鉴定了从头体细胞c.4639G-A过渡（c.4639G-A，NM_000548.4），导致在GAP中高度保守的残基处发生val1547-to-ile（V1547I）取代域。通过在MTOR途径中对基因进行定向测序发现的突变，在1000 Genomes Project数据库中未找到，但在ExAC数据库中以非常低的频率（3.34 x 10（-5））出现。脑组织中的突变等位基因频率非常低，约为1％至1.5％。患者营养不良的脑细胞和经V1547I转染的细胞显示S6K磷酸化增加（RPS6KB1; 608938）与野生型相比，与mTOR途径的过度激活相一致。TSC2突变体显示GAP活性受损，但与TSC1的结合正常。雷帕霉素处理可抑制转染细胞中S6K磷酸化异常。