NPC细胞内胆固醇转运蛋白1； NPC1

NPC1基因

HGNC 批准的基因符号：NPC1

细胞遗传学位置：18q11.2 基因组坐标（GRCh38）：18:23,506,184-23,586,506（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

通过定位克隆方法，Carstea 等人（1997）鉴定了导致 C1 型尼曼-匹克病的推定基因（257220）。NPC1 基因编码一个 1,278 个氨基酸的蛋白质，其序列与形态发生素受体“Patched”（601309）相似，该受体在基底细胞痣综合征（BCNS; 109400）中发生突变，并且与 SREBP 裂解的假定甾醇感应区域相似-激活蛋白（601510）和 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶（142910）。

洛夫特斯等人（1997）使用集成的人-小鼠位置候选方法来鉴定负责鼻咽癌小鼠模型中观察到的表型的基因。与人类蛋白类似，预测的鼠 NPC1 蛋白与“Patched”的推定跨膜结构域、3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A（HMG-CoA）还原酶的胆固醇感应区、SREBP 裂解酶具有序列同源性。激活蛋白，以及在人类、线虫和酵母中鉴定的 NPC1 直向同源物。

▼ 基因结构

莫里斯等人（1999）定义了 NPC1 的基因组结构以及 5 素侧翼序列。NPC1 基因跨度超过 47 kb，包含 25 个外显子。所有内含子/外显子边界均遵循 GT/AG 规则。5-prime 侧翼序列具有一个 CpG 岛，其中包含多个指示启动子区域的 Sp1 位点。CpG 岛位于 5 素侧翼序列、外显子 1 和内含子 1 的 5 素末端。 Morris 等人（1999）还鉴定了编码序列和内含子序列中的多个单核苷酸多态性。

▼ 测绘

Sakai 等人展示了对应于小鼠 Npc 表型（Pentchev 等人，1984）的基因座，符号为 spm（1991）位于小鼠 18 号染色体上。Carstea 等人的连锁研究（1993）将人类 NPC 基因定位于 18 号染色体。Kurimasa 等人的论证将对应到 18 号染色体进行了扩展（1993）通过转移人类 18 号染色体，恢复纯合 spm 小鼠中的胆固醇代谢。在实验中，他们使用源自纯合鞘磷脂病小鼠的 3T3 细胞系。该基因初步定位于 18pter-p11.3 或 18q21.3-qter，这些片段在亚克隆过程中丢失，导致细胞内胆固醇重新积累。染色体转移是在微细胞杂交中实现的。通过连锁研究，Carstea 等人。

▼ 基因功能

卡斯泰亚等人（1997）表明用野生型 NPC1 cDNA 转染 NPC 成纤维细胞可纠正其溶酶体中过量的 LDL 胆固醇储存，从而确定了 NPC1 在调节细胞内胆固醇转移中的关键作用。

为了阐明 Niemann-Pick C 型疾病中 NPC1 基因产物缺陷的结构特征，Watari 等人（1999）检查了野生型 NPC1 和 NPC1 突变体在显示 NPC 胆固醇转移缺陷的模型细胞系（即 CT60 中国仓鼠卵巢细胞）中纠正低密度脂蛋白衍生胆固醇过度溶酶体储存的能力。用人野生型 NPC1 转染的 CT60 细胞含有定位于溶酶体/内体区室的 170 和 190 kD 免疫反应蛋白。野生型 NPC1 蛋白纠正了 CT60 细胞中 NPC 胆固醇转移缺陷。NPC1 N 末端保守的半胱氨酸残基突变为丝氨酸残基，导致蛋白质靶向包围胆固醇负载核心的溶酶体膜，而含有 leu-leu-gln-phe（LLNF）溶酶体靶向基序的 C 端 4 个氨基酸残基的缺失导致定位于内质网的蛋白质表达。这些突变的 NPC1 蛋白均不能纠正 CT60 细胞中 NPC 胆固醇转移缺陷。渡等人（1999）得出结论，NPC1 蛋白转运至充满胆固醇的溶酶体区室对于表达其生物活性至关重要，并且 NPC1 蛋白 N 末端的结构域对于从溶酶体动员胆固醇至关重要。

NPC1 是编码含有假定甾醇感应结构域的膜结合蛋白的基因家族的成员。Patel 等人通过使用针对人类 NPC1 的特异性抗肽抗体（1999）研究了猴脑中 NPC1 的细胞和亚细胞定位和调节。通过光学和电子显微镜免疫细胞化学，NPC1 主要在突触前星形胶质细胞突起中表达。在亚细胞水平上，NPC1 定位于具有溶酶体形态特征的囊泡和靠近质膜的位点。通过氨基铜银染色分析鼻咽癌小鼠（人类鼻咽癌的自发突变模型）神经变性的时间和空间模式，研究表明，轴突和树突的末端区域是最早发生退化的部位，早在神经表型出现之前就发生了。培养的人成纤维细胞和猴脑匀浆的蛋白质印迹显示 NPC1 是一种 165 kD 的蛋白质。培养的成纤维细胞中的 NPC1 水平在与低密度脂蛋白或氧甾醇一起孵育时没有变化，但通过药物黄体酮和 U-18666A（阻止胆固醇从溶酶体转运出）以及溶酶体药物 NH 使 NPC1 水平增加 2 至 3 倍。克莱。这些研究表明，大脑中的 NPC1 主要是一种神经胶质蛋白，存在于与神经末梢密切相关的星形胶质细胞过程中，神经末梢是 NPC 最早退化的部位。

张等人（2001）用功能性绿色荧光蛋白融合 NPC1 跟踪 NPC1 的生物合成和转移。新合成的 NPC1 从内质网输出，需要通过高尔基体才能靶向晚期内体。然后，含有 NPC1 的晚期内体通过涉及管状和裂变的动态过程移动，然后沿着微管快速逆行和顺行迁移。正常和突变 NPC1 细胞的细胞融合研究表明，晚期内体和溶酶体之间的内容物交换取决于正在进行的管泡晚期内吞转移。反过来，快速的内体肾小管运动需要完整的 NPC1 甾醇感应结构域，并且会因内体胆固醇含量升高而受到阻碍。张等人。

戴维斯等人（2000）证明NPC1蛋白与原核通透酶的抗性结瘤分裂（RND）家族具有同源性，并且通常可以作为跨膜（TM）流出泵发挥作用。对正常成纤维细胞和 NCP1 成纤维细胞中吖啶黄素负载的研究表明，NPC1 使用质子动力从内体/溶酶体系统中去除积累的吖啶黄素。NPC1 在大肠杆菌中的表达促进了吖啶黄素跨质膜的转运，引起胞质积累，并导致油酸跨质膜转运，但不转运胆固醇或胆固醇油酸酯。戴维斯等人（2000）的结论是，他们的研究将 NPC1 确定为 RND 通透酶家族的真核成员。

Ioannou（2000）将 NPC1 基因产物描述为一种大的多位糖蛋白，其细胞质尾部含有二亮氨酸内体靶向基序。NPC1 蛋白序列与 NPC1-like-1 或 NPC1L1 以及形态发生素受体 Patched 具有很强的同源性。此外，一组 5 个 NPC1 跨膜结构域与参与细胞胆固醇稳态的蛋白质的甾醇感应结构域具有同源性。亚细胞定位研究表明 NPC1 驻留在晚期内涵体中，并与溶酶体和跨高尔基体网络短暂结合。对膜中拓扑排列的分析表明 NPC1 包含 13 个跨膜结构域和 3 个大的亲水性管腔环。

Npc1 蛋白杂合突变小鼠的巨噬细胞在将胆固醇转运至内质网（ER）方面存在选择性缺陷，并且免受胆固醇诱导的细胞凋亡。冯等人（2003）通过比较 2 组小鼠的病变形态：apoE -/- 和 Npc1 +/+ 或 Npc1 +/-，测试了细胞内胆固醇转移在动脉粥样硬化病变巨噬细胞死亡中的重要性。冯等人（2003）提供的数据提供了体内证据，表明完整的细胞内胆固醇转移对于晚期动脉粥样硬化病变中的巨噬细胞凋亡很重要，并且基于 ER 的胆固醇诱导的细胞毒性模型具有生理相关性。通过证明细胞内转移的微妙缺陷可以减少病变坏死，这些发现提出了稳定动脉粥样硬化斑块的治疗策略。这些数据提出了一个有趣的可能性，即据报道“正常”的杂合 Niemann-Pick C 人类，与没有这种突变的个体相比，实际上急性缺血事件的发生率较低。

劳埃德-埃文斯等人（2008）发现，在暴露于 NPC 诱导药物 U18666A 的正常人类细胞中，溶酶体鞘氨醇储存和溶酶体钙水平降低是 NPC 表型发展的早期事件。在该模型中，胆固醇、鞘磷脂和甘油鞘脂的积累是次要事件。在一些鼻咽癌细胞模型中，胞质钙的药理学升高或鞘氨醇含量的减少逆转了鼻咽癌表型，并且单独的鞘氨醇以浓度依赖性方式诱导异常的钙表型。用姜黄素（一种弱 SERCA（参见 108730）拮抗剂）治疗 Npc1 -/- 小鼠，可提高胞质钙水平，使预期寿命延长 35%，并将疾病进展速度减慢 3 周。劳埃德-埃文斯等人。

卡斯特拉诺等人（2017）确定了胆固醇（细胞生长的重要组成部分）作为营养输入，驱动 mTOR 复合物 1（mTORC1；参见 601231）在溶酶体表面的募集和激活。胆固醇通过保守的胆固醇反应基序激活 mTORC1 需要溶酶体跨膜蛋白 SLC38A9（616203）。此外，SLC38A9 能够通过胆固醇激活 mTORC1，孤立于其精氨酸感应功能。相反，调节溶酶体胆固醇输出的 NPC1 蛋白与 SLC38A9 结合，并通过其甾醇转运功能抑制 mTORC1 信号传导。卡斯特拉诺等人（2017）得出的结论是，溶酶体胆固醇通过 SLC38A9-NPC1 复合物驱动 mTORC1 激活和生长信号传导。

NPC1 在埃博拉病毒感染中的作用

埃博拉和马尔堡丝状病毒感染会导致人类迅速致命的出血热，目前尚无批准的抗病毒药物可用。丝状病毒的进入是由病毒刺突糖蛋白（GP）介导的，它将病毒颗粒附着到细胞表面，将它们递送到内体，并催化病毒和内体膜之间的融合。病毒膜融合可能需要内体区室中的其他宿主因子。Carette等人使用带有埃博拉病毒GP（rVSV-GP-EboV）的具有复制能力的水泡性口炎病毒在人类细胞中进行全基因组单倍体遗传筛选，然后选择rVSV-GP-EboV抗性细胞（2011）证实了组织蛋白酶 B（CTSB; 116810）的作用，并确定了 NPC1 和 HOPS 复合物的所有 6 个亚基 VPS11（608549）、VPS16（608550）、VPS18（608551）的作用，埃博拉病毒条目中的 VPS33A（610034）、VPS39（612188）和 VPS41（605485）。缺乏VPS11、VPS33A或NPC1的亚克隆细胞对rVSV-GP-EboV或马尔堡病毒-GP表现出明显的抗性，并且可以通过表达相应的cDNA来恢复敏感性。来自具有 NPC1 突变的患者的原代成纤维细胞的感染，而不是来自具有 NPC2（601015）突变的患者的原代成纤维细胞的感染，导致感染不良或没有感染，但感染可以通过野生型 NPC1 的表达来恢复。诱导类似于 NPC1 缺陷的细胞表型的小分子，例如 U18666A 和丙咪嗪，即使在短暂接触这些分子后，也能有效抑制 rVSV-GP-EboV 的感染。免疫荧光显微镜表明，用 U18666A 处理的野生型细胞或缺乏 NPC1、VPS11 的细胞，或VPS33A的病毒在细胞内的分布发生了改变。来自具有 NPC1 突变的患者的成纤维细胞、用 U18666A 处理的人单核细胞和内皮细胞以及绿猴肾细胞，或 NPC1 已被敲低的人内皮细胞表现出对真正的埃博拉病毒或马尔堡病毒的感染减少。Npc1 +/- 小鼠在很大程度上免受小鼠适应的埃博拉病毒或马尔堡病毒的侵害，而野生型小鼠则迅速死于感染。卡雷特等人（2011）得出的结论是，大多数参与丝状病毒进入的基因都与溶酶体功能有关，这表明丝状病毒利用这种细胞器的方式与其他病毒不同。在该模型中，NPC1 似乎参与了病毒向细胞质的释放。用 U18666A 处理的人单核细胞和内皮细胞以及绿猴肾细胞，或 NPC1 已被敲除的人内皮细胞表现出对真正的埃博拉病毒或马尔堡病毒的感染减少。Npc1 +/- 小鼠在很大程度上免受小鼠适应的埃博拉病毒或马尔堡病毒的侵害，而野生型小鼠则迅速死于感染。卡雷特等人（2011）得出的结论是，大多数参与丝状病毒进入的基因都与溶酶体功能有关，这表明丝状病毒利用这种细胞器的方式与其他病毒不同。在该模型中，NPC1 似乎参与了病毒向细胞质的释放。用 U18666A 处理的人单核细胞和内皮细胞以及绿猴肾细胞，或 NPC1 已被敲除的人内皮细胞表现出对真正的埃博拉病毒或马尔堡病毒的感染减少。Npc1 +/- 小鼠在很大程度上免受小鼠适应的埃博拉病毒或马尔堡病毒的侵害，而野生型小鼠则迅速死于感染。卡雷特等人（2011）得出的结论是，大多数参与丝状病毒进入的基因都与溶酶体功能有关，这表明丝状病毒利用这种细胞器的方式与其他病毒不同。在该模型中，NPC1 似乎参与了病毒向细胞质的释放。Npc1 +/- 小鼠在很大程度上免受小鼠适应的埃博拉病毒或马尔堡病毒的侵害，而野生型小鼠则迅速死于感染。卡雷特等人（2011）得出的结论是，大多数参与丝状病毒进入的基因都与溶酶体功能有关，这表明丝状病毒利用这种细胞器的方式与其他病毒不同。在该模型中，NPC1 似乎参与了病毒向细胞质的释放。Npc1 +/- 小鼠在很大程度上免受小鼠适应的埃博拉病毒或马尔堡病毒的侵害，而野生型小鼠则迅速死于感染。卡雷特等人（2011）得出的结论是，大多数参与丝状病毒进入的基因都与溶酶体功能有关，这表明丝状病毒利用这种细胞器的方式与其他病毒不同。在该模型中，NPC1 似乎参与了病毒向细胞质的释放。

科特等人（2011）发现了一种新型埃博拉病毒抑制剂，其靶向 NPC1 并干扰病毒 GP 与 NPC1 的结合。他们得出的结论是，内体组织蛋白酶会去除高度糖基化的 GP 结构域，从而暴露 GP1 亚基的 N 末端结构域，该结构域是 NPC1 的配体，并通过 GP2 亚基调节膜融合。

王等人（2016）以 2.3 埃的分辨率确定了与 NPC1（NPC1-C）的 C 域结合的埃博拉病毒引发的 GP（GPcl）的晶体结构。NPC1-C 利用 2 个突出环接合 GPcl 头部的疏水空腔。在酶裂解和 NPC1-C 结合后，GPcl 的构象变化进一步影响内部融合环的状态，引发膜融合。王等人（2016）的结论是，他们的数据提供了丝状病毒进入晚期内体的结构见解。

▼ 分子遗传学

Carstea 等人在 9 个患有 C1 型尼曼-匹克病的无关家庭中（1997）鉴定了 NPC1 基因中的 8 个不同突变（例如 607623.0001）。

在一项从 11 名 NPC1 患者、10 名日本人（7 名晚期婴儿、2 名青少年和 1 名成人型疾病）和 1 名白种人的成纤维细胞中分离出 cDNA 和基因组 DNA 的研究中，Yamamoto 等人（1999）发现了 14 个新突变，包括小缺失和点突变。在这 14 个突变中，导致第 9 号外显子剪接错误的 1553G-A 转换（257220.0005）在日本患者中似乎相对常见，因为该突变有 2 名患者为纯合子，1 名患者为复合杂合子。

通过 SSCP 对 13 个明显与 NPC 无关的家庭进行分析，Greer 等人（1999）鉴定出 13 个突变，占 26 个等位基因中的 19 个。这些突变包括 8 个不同的错义突变（包括 Greer 等人（1998）报道的 1 个）、3 个产生过早终止密码子的小缺失以及 2 个预计会改变剪接的内含子突变。在 2 例中，错义突变存在于预测的跨膜结构域中。这些和其他报告的 NPC1 突变在蛋白质 C 末端三分之一的聚类表明，通过 Greer 等人报告的 SSCP 分析对这些外显子进行了筛选（1999），将检测大多数突变。NPC1 蛋白的 C 端一半与形态发生素受体“Patched”的跨膜结构域具有氨基酸相似性，'最大的不相关序列位于两个假定的跨膜跨度之间。总共 13 个 NPC1 错义突变中有 7 个集中在单个 NPC1 特异性结构域中，表明该区域的完整性对于蛋白质的正常功能尤其重要。

孙等人（2001）对 NPC 变体和“经典”NPC 细胞样本中的 NPC1 基因进行了突变分析，发现变体中 NPC1 富含半胱氨酸的区域内特定突变的发生率很高。在 12 个变异细胞样本中的 5 个中，未发现 NPC1 的明显缺陷，但它们与其他变异细胞无法区分。迈纳等人（2001）鉴定了 NPC1 基因中的 8 个新突变。

鲍尔等人（2002）描述了 57,052 kb 的完整基因组序列，对应于 NPC1 的转录区域，包括几个外显子和内含子单核苷酸多态性（SNP）。通过对 cDNA 和基因组 DNA 进行测序，他们在 12 名 C 型尼曼-皮克病患者的 NPC1 中发现了 13 种不同的突变。在复合杂合子患者中观察到 24 个疾病等位基因的 10 个独特突变。在 3 种错义突变中，有 2 种在总共 4 名各自突变纯合性以及基础单倍型纯合性的患者中观察到超过一次。单倍型 2572G-2793T 在 24 个 NPC1 等位基因中的 17 个中发现（71%），而该单倍型在对照中仅占 41%，

卡明斯基等人（2002）分析了 5 名有 NPC1 相关家族的德国患者的 NPC1 基因。他们在 NPC1 编码区总共鉴定出了 5 个新突变。

布洛姆等人（2003）在 NPC1 患者中鉴定出 cys113 突变为 arg（C113R; 607623.0022）和 del 3611-3614（607623.0023）。患者成纤维细胞中的 NPC1 蛋白水平与对照细胞中相似，但该蛋白部分错误定位，从晚期内吞细胞器扩散到细胞外围。相比之下，NPC2（601015）在储存胆固醇的晚期内吞细胞器中上调并积累。作者认为 NPC1 可能控制 NPC2 的内吞转移。在芬兰和瑞典人群样本中，未鉴定出携带 C113R 或 del3611-3614 的等位基因，而 5% 的等位基因携带良性多态性。

▼ 基因型/表型相关性

为了获得有关 NPC1 蛋白功能域的更多信息，Millat 等人（2001）研究了 30 名无关的 Niemann-Pick C1 病患者皮肤成纤维细胞的突变谱和免疫反应蛋白水平。其中 9 个细胞胆固醇转运发生了轻微改变（“变异”生化表型）。这些突变显示出广泛分布于几乎所有 NPC1 结构域，其中一个簇（32 个突变中的 11 个）位于保守的 NPC1 富含半胱氨酸的管腔环中。14 名患者的纯合突变和表型定义的等位基因与另外 10 名患者的新突变相结合，允许基因型/表型相关。导致提前终止的密码子突变，甾醇感应域（SSD）中的 3 个错义突变，富含半胱氨酸的管腔环中的错义突变都发生在婴儿神经系统发病和“典型”（即严重）胆固醇转移改变的患者中。通过蛋白质印迹分析，NPC1 蛋白在 SSD 错义突变中检测不到，并且在富含半胱氨酸的管腔环中的错义等位基因中基本上不存在。在所研究的其余错义突变中，对应于其他疾病表现（包括 2 名患有非神经系统疾病的成年人），NPC1 蛋白以正常大小的大量存在，与临床表型或“经典”/“变异”没有明确的相关性'生化表型，因为富含半胱氨酸的管腔环的突变导致了广泛的临床和生化表型。值得注意的是，所有 5 个突变等位基因，

Ribeiro 等人在一组 13 名无关的 NPC1 患者中，其中 12 名具有葡萄牙血统（2001）观察到异常大比例的家族表现出细胞内胆固醇转运的轻微改变，即所谓的变异生化表型，但生化表型与疾病的临床表达之间没有严格的相关性。鉴定出十种新突变。发现了与生化表型的相关性：剪接突变 I1061T（607623.0010）和 A1035V（607623.0016）对应于“经典”等位基因，而 3 个错义突变 C177Y（607623.0018）、R978C（607623.0020）和 P1007一个（607623.0012），可以定义为“变异”等位基因。当时描述的所有“变体”突变似乎都聚集在 TM 8 和 9 之间富含半胱氨酸的管腔环内，但 C177Y 除外。后一个突变等位基因与 P1007A 不同，与 NPC1 蛋白水平降低和严重的病程相关，并揭示了“变异”突变的新位置，即位于 N 端区域的管腔环。蛋白质。

帕克等人（2003）描述了分别使用构象敏感凝胶电泳和 NPC1 和 NPC2 基因 DNA 测序对 143 名无关 NPC 患者的样本进行突变分析。286 个（88%）疾病等位基因中的 251 个基因中的一个或另一个基因被鉴定出突变，其中包括 121 种不同的突变（NPC1 中 114 种，NPC2 中 7 种），其中 58 种以前未曾报道过。最常见的 NPC1 突变 I1061T（607623.0010）在 18% 的 NPC 等位基因中检测到。氨基酸 1038 和 1253 之间的区域与 Patched（601309）具有 35% 的同一性，似乎是突变的热点。此外，大部分突变位于与 NPC1 同源物 NPC1L1（608010）相同的氨基酸处。突变阴性病例的生化互补分析揭示了很大比例的模棱两可的结果，其中互补组似乎是非 NPC1 和非 NPC2。这增加了 1 个或多个额外 NPC 互补组或 NPC 生化测试的非特异性的可能性。

费尔南德斯-瓦莱罗等人（2005）分析了 40 名无关的西班牙 Niemann-Pick C 型患者的 NPC1 和 NPC2 基因，并鉴定了 NPC1 基因中的 38 种不同突变。来自纯合子患者的数据表明，Q775P 突变与严重的婴儿神经系统形式相关，而 C177Y 突变与晚期婴儿临床表型相关。

▼ 动物模型

洛夫特斯等人。Loftus 等人（1997）描述了 2 种自发小鼠突变品系，其表型与人类 C 型尼曼-匹克病中观察到的表型相似。Loftus 等人利用高分辨率连锁图谱和候选基因分析（1997）发现小鼠 Npc1 基因中的逆转录子插入导致了 BALB/c 小鼠模型的疾病（Npc1 -/-）。

洛夫特斯等人（2002）使用朊病毒启动子构建了转基因小鼠，其中野生型 NPC1 蛋白主要在 CNS 中表达。当将转基因引入 Npc1 -/- 动物时，神经变性得到了预防，出现了“正常”寿命，并且 Npc1 -/- 小鼠的不育现象得到了纠正。由于观察到 GM2 和 GM3 神经节苷脂在转基因动物的一些神经元和神经胶质细胞中积聚，因此救援并没有提供中枢神经系统的完全神经学纠正。3 个转基因系中的两个表现出一些低水平的异位表达，导致肝脏和脾脏中内脏表型的校正。第三个转基因系在肝脏和脾脏中继续存在中度组织细胞增多症，但没有检测到神经变性。洛夫特斯等人（2002）的结论是，这主要是中枢神经系统中 NPC1 的缺乏，而不是内脏受累的继发效应，导致鼻咽癌疾病的神经功能衰退。此外，在转基因动物的中枢神经系统中发现的Npc1表达水平远高于正常同窝动物，这表明NPC1的过度表达无害并且可能在基因治疗中有用。

NPC1 和 NPC2（601015）蛋白是脂质从溶酶体中排出所必需的。为了深入了解 NPC2 的正常功能并研究其与 NPC1 的相互作用（如果有），Sleat 等人（2004）生成了一种小鼠 Npc2 亚型，在不同组织中表达 0 至 4% 的残留蛋白，并在 Npc1 存在和不存在的情况下检查其表型。Npc1和Npc2单突变体以及Npc1/Npc2双突变体的表型在疾病的发病和进展、病理学、神经元储存和脂质积累的生化方面相似或相同。这些发现提供了遗传证据，表明 NPC1 和 NPC2 蛋白协同发挥作用，促进细胞内脂质从溶酶体转运到其他细胞位点。

朗马德等人（2006）指出，NPC1 中脂蛋白胆固醇的正常转移失败会导致氧甾醇和类固醇合成受损。作者发现，用神经类固醇四氢孕酮和合成氧甾醇配体治疗 Npc1 -/- 小鼠可以延迟神经系统症状的发作并延长寿命，这表明该治疗绕过了胆固醇转移缺陷。该疗法保留了浦肯野细胞，抑制了小胶质细胞相关基因的小脑表达，并减少了小脑组织中小胶质细胞的浸润。转染测定将治疗效果与体内小鼠 PXR（NR1I2；603065）的激活相关联。

为了确定 tau（MAPT; 157140）对 NPC 发病机制的影响程度，Pacheco 等人（2009）生成了 Mapt/Npc1 双敲除小鼠，发现窝数明显减少，NPC 表型增强，死亡发生时间明显早于 Npc1 缺失小鼠。在 NPC1 缺陷的人类成纤维细胞中敲低 MAPT 后，作者发现通过自噬途径的诱导和通量减少。帕切科等人（2009）得出结论，MAPT 缺失通过一种孤立于 tau 蛋白聚集的机制加剧了 NPC 表型，他们提出 tau 在 NPC1 缺陷细胞的自噬调节中发挥着关键作用。

埃尔里克等人（2010）生成了 Npc1 条件无效突变小鼠。成熟小脑浦肯野细胞中 Npc1 的缺失会导致年龄依赖性的运动任务损伤，包括旋转杆和平衡木的表现。这些小鼠没有表现出 Npc1 缺失小鼠的早期死亡或体重减轻特征，这表明浦肯野细胞变性可能不是这些表型的基础。组织学检查显示浦肯野细胞从前到后的梯度逐渐丧失。这种细胞自主神经变性发生的时空模式与整体基因敲除小鼠相似。尽管 Npc1 缺失，小脑后部的浦肯野细胞亚群仍表现出对细胞死亡的显着抵抗力。脆弱亚群和耐药亚群中的浦肯野细胞在变性之前均未表现出电生理异常。作者得出结论，Npc1 缺陷会导致细胞自主选择性神经变性，并表明 NPC 疾病的共济失调症状可能源于浦肯野细胞死亡，而不是细胞功能障碍。

▼ 等位基因变异体（23 个选定示例）：

.0001 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，GLN928PRO

Carstea 等人在患有 C1 型尼曼-匹克病（257220）的患者中（1997）鉴定了 NPC1 基因的 2783A-C 颠换，导致 gln928 氨基酸取代为 pro。该患者是复合杂合子。

.0002 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，THR1036MET

Carstea 等人在患有鼻咽癌（257220）的患者中（1997）观察到 NPC1 基因 3107C-T 转变的纯合性，导致 thr1036 到met 氨基酸取代。在复合杂合子中发现了相同的突变作为一个等位基因。该患者显然与第一个患者无关。

.0003 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，ASN1156SER

Carstea 等人在 2 名不相关的 NPC 疾病（257220）患者中的每一位中（1997）在 NPC1 基因座上发现了复合杂合性，其中一个突变是 3467A-G 转变，导致 NPC1 蛋白中 asn1156 到 Ser 氨基酸取代。作者指出，asn1156 在人类、小鼠、线虫和酿酒酵母 NPC1 的直向同源物中是保守的。

.0004 尼曼匹克病，D 型
NPC1，GLY992TRP

格里尔等人（1997）将新斯科舍省尼曼-匹克病（也称为 D 型（257220））对应到 D18S40 和 D18S66 之间的 13 cM 染色体片段。从该区域分离出的基因 NPC1，已被发现在大多数 C 型尼曼匹克病患者中发生突变。 Greer 等人（1998）鉴定了 NPC1 基因内的一个点突变，该点突变与新斯科舍形式完全连锁不平衡，证实 D 型是 NPC1 的等位基因变体。

.0005 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，1553G-A

在 3 名患有晚期婴儿型 C 型尼曼-匹克病（257220）的日本患者中，Yamamoto 等人（1999）发现核苷酸1553处G到A转变的纯合性，导致227bp缺失，代表所有外显子9（核苷酸1327到1553），以及一个arg518到gln（R518Q）氨基酸代换。该突变预计会导致 75 个氨基酸缺失和移码，从而在外显子 10 的密码子 499 处产生提前终止。

.0006 尼曼匹克病，C1 型，成人型
NPC1，VAL889MET

山本等人（1999）在一名患有 C1 型尼曼-匹克病成人型（257220）的日本患者中发现了 NPC1 基因突变的复合杂合性，该病从 25 岁开始，特征为痴呆、共济失调、肌张力障碍、癫痫、和垂直核上性眼肌麻痹，以及脾肿大。死亡时年 42 岁。其中一个突变是核苷酸 2665 处的 G 到 A 转变，导致 val889 到met 氨基酸取代。另一个突变是剪接错误，受体剪接位点 -2 位置处 A 缺失（3043-2delA；607623.0007），作者将其称为内含子 54B，导致 54 bp 缺失和框内缺失18 个氨基酸。

.0007 尼曼匹克病，C1 型，成人
NPC1，IVS，1-BP DEL，A，3043-2

Yamamoto 等人讨论了 NPC1 基因（3043-2delA）剪接位点突变，该突变在成人 C1 型尼曼-匹克病（257220）患者的复合杂合状态下发现（1999），参见 607623.0006。

.0008 尼曼匹克病，C1 型，青少年型
NPC1，TYR1088CYS

山本等人（1999）在一名 15 岁时出现青少年 C 型尼曼-匹克病（257220）神经系统症状的患者中，证明了 NPC1 基因突变的复合杂合性。表现包括肌张力障碍、共济失调、垂直核上性眼肌麻痹以及轻度脾肿大。发现了两个错义突变：导致 tyr1088 至 cys 氨基酸取代的 3263A-G 转换，以及导致 leu1213 至 phe 氨基酸取代的 3639G-C 转换。

.0009 尼曼匹克病，C1 型，青少年型
NPC1，LEU1213PHE

Yamamoto 等人讨论了 NPC1 基因中的 leu1213-to-phe（L1213F）突变，该突变在具有青少年 C 型尼曼-匹克病（257220）神经系统症状的患者中以复合杂合状态发现（1999），参见 607623.0008。

.0010 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，ILE1061THR

Millat 等人在一项针对 25 名 C1 型尼曼-匹克病（257220）患者的初步研究中（1999）在 NPC1 基因的核苷酸 3182 处发现了 T 到 C 的转变，导致 3 名患者发生 ile1061 到 thr 的取代（I1061T）。该突变位于外显子 21，影响了该蛋白质的假定跨膜结构域。采用基于 PCR 的基因组 DNA 测试对来自世界各地的 115 名无关患者进行了调查，这些患者具有该疾病的所有已知临床和生化表型。I1061T 等位基因占 230 个致病等位基因中的 33 个（14.3%），并且在对照中从未发现。这种突变在西欧的鼻咽癌患者中尤其常见，尤其是法国（62 个等位基因中的 11 个）和英国（32 个等位基因中的 9 个），以及起源于美国里奥格兰德河上游河谷的西班牙裔患者。（1999）得出的结论是，I1061T 突变起源于欧洲，并且在格兰德河北部西班牙裔中的高频率是创始人效应的结果。所有 7 名不相关的突变纯合患者及其 7 名受影响的同胞均患有青少年发病的神经系统疾病和细胞内低密度脂蛋白胆固醇加工的严重改变。在患有严重婴儿神经系统疾病的患者中未发现这种突变（40 个等位基因中的 0 个）。

Gelsthorpe 等人使用 I1061T 突变纯合的人类成纤维细胞（2008）发现突变型 NPC1 没有完全糖基化，半衰期为 6.5 小时，而野生型 NPC1 为 42 小时。化学伴侣处理、较低温度下的生长和蛋白酶体抑制增加了突变蛋白水平，表明它是由于蛋白质错误折叠而导致内质网相关降解（ERAD）的目标。I1061T 突变体 NPC1 在 NPC1 缺陷细胞中的过度表达导致突变蛋白的内体定位和 NPC 突变表型的互补，这可能是由于一小部分突变蛋白能够正确折叠并逃避 ERAD。

.0011 尼曼-匹克病，变异型 C1
NPC1，ARG958GLN

Sun 等人在 2 名患有变异型尼曼匹克病 C1 型（257220）的同胞中（2001）发现 NPC1 基因中 2 个错义突变存在复合杂合性：arg958 变为 gln，pro1007 变为 ala（P1007A；607623.0012）。

.0012 尼曼匹克病，C1 型
NPC1 型变种，PRO1007ALA

Sun 等人讨论了 NPC1 基因中的 pro1007-to-ala（P1007A）突变，该突变在变异型 Niemann-Pick 病 C1 型（257220）患者的复合杂合状态下发现（2001），参见 607623.0011。

Millat 等人在 3 个患有 C1 型变异尼曼-匹克病的家庭中（2001）发现 NPC1 基因的 2 个最常见等位基因 I1061T（607623.0010）和 P1007A 存在复合杂合性。这 2 个等位基因的复合杂合性导致症状在青少年时期出现，并且与纯合 I1061T 患者相比，疾病进展速度显着减慢。Millat 等人研究的 1 例患者中 P1007A 与无义突变相结合（2001）导致了晚期婴儿神经系统形式。

.0013 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，GLY992ARG

Millat 等人在一位患有非典型轻度尼曼-匹克病（257220）的患者中（2001）在 NPC1 蛋白跨膜环 8 和 9 之间富含半胱氨酸的管腔环中发现 gly992 到 arg（G992R）错义突变的纯合性。该患者是一名成人，患有脾肿大，无神经系统症状。Millat 等人发现了 V378A 错义突变（607623.0014）与最常见突变 I1061T（607623.0010）的复合杂合性（2001）另一位成人也有类似的轻度表现，主要是脾肿大，没有神经系统症状。

约瑟夫斯等人（2004）报道了一位 75 岁女性，她是 G992R 杂合突变，由外显子 20 中的 2974G-C 颠换所致。她有 10 年的震颤病史，最初是左右头部震颤，后来发展到她的上肢。休息时震颤更严重，精神活动时震颤加剧，她最初被诊断患有帕金森病（168600）。该患者有 3 个兄弟患有严重的儿童期发病的神经系统疾病，其特征为痉挛性构音障碍、震颤、垂直眼球运动麻痹、步态障碍和脾肿大（Willvonseder 等，1973）。约瑟夫斯等人（2004）得出的结论是，他们的患者是 C 型尼曼-皮克病的明显携带者，并且她的兄弟可能携带 NPC1 基因的 2 个突变。

.0014 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，VAL378ALA

Millat 等人讨论了 NPC1 基因中的 val378-to-ala（V378A）突变，该突变在 C1 型尼曼-匹克病（257220）患者的复合杂合状态下发现（2001），参见 607623.0013。

.0015 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，VAL950MET

米拉特等人（2001）发现 NPC1 基因中 val950-to-met（V950M）突变的纯合性与成人 C1 型尼曼-匹克病神经系统症状的发作相关（257220）。

.0016 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，ALA1035VAL

Ribeiro 等人在 12 名无关的葡萄牙 C 型尼曼-匹克病（257220）患者中（2001）鉴定出 2 在 NPC1 基因的外显子 21 中存在 3104C-T 变化，导致 ala1035 替换为 val。该突变在 1 名患者中以纯合状态发生，而在另一名患者中则与剪接突变 IVS23+1G-A（607623.0017）结合。

.0017 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，IVS23，GA，+1

讨论 Ribeiro 等人在 C 型尼曼-匹克病（257220）患者的复合杂合状态下发现的 NPC1 基因剪接位点突变（IVS23+1G-A）（2001），参见 607623.0016。

.0018 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，CYS177TYR

Ribeiro 等人在 12 名无关的葡萄牙 C 型尼曼-匹克病（257220）患者中（2001）鉴定出 2 在 NPC1 基因的外显子 5 中发生了 530G-A 的变化，导致 cys177 替换为 tyr。该突变在 1 名患者中以纯合状态发生，而在另一名患者中则与剪接突变 IVS16-82G-A（607623.0019）结合。

.0019 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，IVS16，GA，-82

讨论 Ribeiro 等人在 C 型尼曼-匹克病（257220）患者的复合杂合状态下发现的 NPC1 基因（IVS16-82G-A）剪接位点突变（2001），参见 607623.0018。

.0020 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，ARG978CYS

Ribeiro 等人在 12 名无关的葡萄牙 C 型尼曼-匹克病（257220）患者中（2001）鉴定出 1 在 NPC1 基因的外显子 20 中发生了 2932C-T 变化，导致 arg978 替换为 cys。该突变以复合杂合状态发生，外显子 24（607623.0021）的第 3662 位核苷酸处有 1 bp 缺失（T）。

.0021 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，1-BP DEL，3662T

讨论 Ribeiro 等人在 C 型尼曼-匹克病（257220）患者的复合杂合状态下发现的 NPC1 基因（3662delT）中的 1-bp 缺失（2001），参见 607623.0020。

.0022 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，CYS113ARG

Blom 等人在一名患有 C1 型尼曼匹克病（257220）的芬兰患者中（2003）鉴定了 NPC1 基因中的复合杂合突变：核苷酸 337 处的 T 到 C 转换，导致 cys113 到 arg（C113R）取代，以及 4 bp 缺失（607623.0023）。患者成纤维细胞中的 NPC1 蛋白水平与对照细胞中相似，但该蛋白部分错误定位，从晚期内吞细胞器扩散到细胞外围。各个 NPC1 突变的过度表达表明，C113R 突变蛋白定位于内质网、Rab7（602298）阴性核内体和细胞表面。

.0023 尼曼匹克病，C1 型
NPC1，4-BP DEL，3611-3614

Blom 等人在一名患有 C1 型尼曼匹克病（257220）的芬兰患者中（2003）在 NPC1 基因 TTAC（核苷酸 3611-3614）中发现了一个 4 bp 的缺失，该缺失截断了预测的第十二个膜跨度中的 NPC1 序列，并由于移码导致了 36 个新氨基酸的掺入。单个 NPC1 突变的过度表达表明 del3611-3614 产生了不稳定的蛋白质。