N-酰基鞘氨醇酰胺水解酶 1； ASAH1

ASAH
N-酰基鞘氨醇脱酰酶酸性
神经酰胺酶；AC
ACID CDase
ACDase

HGNC 批准的基因符号：ASAH1

细胞遗传学位置：8p22 基因组坐标（GRCh38）：8:18,055,992-18,084,961（来自 NCBI）

▼ 说明

N-酰基鞘氨醇酰胺水解酶（ASAH1；EC 3.5.1.23）或酸性神经酰胺酶（AC）负责将神经酰胺在溶酶体内降解为鞘氨醇和游离脂肪酸。ASAH1 还具有“反向”酶活性，因为它可以从鞘氨醇和游离脂肪酸合成神经酰胺。ASAH1 合成反应发生的 pH 值不同于水解反应的 pH 值（分别为 6.0 和 4.5），这表明 ASAH1 在细胞内可能具有不同的功能，具体取决于其亚细胞位置和局部 pH 值（Park 和 Schuchman 评论，2006）。

▼ 克隆与表达

科赫等人（1996）从尿液中纯化了酸性神经酰胺酶，并通过微测序测定了 117 个氨基酸残基。然后构建退化寡核苷酸探针并用于筛选人成纤维细胞和垂体 cDNA 文库。获得了几个部分 cDNA 克隆，其中 2 个组合起来构建了全长 cDNA，其中包含 17 bp 5 引物非翻译序列、编码 395 个氨基酸的 1,185 bp 开放解读码组、110 bp 3 引物非翻译序列。序列和 18 bp 聚（A）尾。溶酶体酸性神经酰胺酶是一种异二聚体蛋白，由非糖基化α亚基和糖基化β亚基组成。发现 cDNA 编码两个亚基，表明 395 个氨基酸的初级翻译产物在翻译后被切割成成熟酶。

Houben 等人使用定量 RT-PCR（2006）发现 ACDase 在所有检查的人体组织中都有表达，其中在心脏和肾脏中表达最高。它也在所有检查的小鼠组织中表达，其中在肾脏中表达最高，其次是肺、心脏和脑。

▼ 基因结构

李等人（1999）确定 ASAH 基因跨度约为 30 kb，包含 14 个外显子。

▼ 测绘

通过原位杂交和 FISH 分析，Li 等人（1999）将 ASAH 基因定位到染色体 8p22-p21.3。

▼ 基因功能

Park 和 Schuchman（2006）回顾了酸性神经酰胺酶及其在疾病中的作用。

通过将鞘脂代谢的遗传扰动与 TLR（参见 601194）信号传导步骤的量化和小鼠细胞中基于质谱的脂质组学相结合，Koberlin 等人（2015）发现了鞘脂和甘油磷脂共同调节的循环网络。对 GBA（606463）、GALC（606890）、ASAH1 或 LYST（606897）突变患者的成纤维细胞进行定量脂质组学分析，揭示了脂质共调节循环组织在不同物种、细胞类型和遗传扰动之间的保守性。功能注释根据患者细胞中脂质丰度和脂质种类的变化准确预测了 TLR 介导的炎症反应。

▼ 分子遗传学

法伯脂肪肉芽肿病

Koch 等人在一位患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的患者中（1996）鉴定出 ASAH 基因中的同等位基因 thr222-to-lys（T222K; 613468.0001）突变。

巴尔等人（2001）鉴定了 ASAH 基因中引起法伯病的 6 个新突变：3 个点突变导致单个氨基酸取代，1 个内含子剪接位点突变导致外显子跳跃，2 个点突变导致偶尔或完全外显子跳跃。后两种突变发生在相邻的核苷酸中，导致同一外显子的剪接异常。对 4 名患者的成纤维细胞进行的代谢标记研究表明，尽管这些个体合成了酸性神经酰胺酶前体蛋白，但突变的成熟酸性神经酰胺酶在溶酶体内发生了快速蛋白水解。

村松等人（2002）在 2 名日本法伯病患者的 ASAH 基因中发现了 3 个新突变。

Devi 等人在 2 名患有法伯病的印度同胞中，他们是近亲父母所生（2006）鉴定了 ASAH 基因中错义突变的纯合性（613468.0005）。

Bonafe 等人在 3 名伊朗同胞中，年龄分别为 40 岁、58 岁和 60 ，患有法伯病（2016）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变（613468.0012-613468.0013）。这些突变是通过全外显子组测序鉴定出来的，并根据家族中的疾病进行分离。其中 2 名同胞的成纤维细胞中的酸性神经酰胺酶活性降低至对照水平的 7% 至 8%。这些患者患有严重的成人发病的外周骨溶解症，并且在儿童时期有阵发性发烧和疼痛史。

Bao 等人在一名患有法伯病的 25 岁女性中（2020）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变。通过对 ASAH1 基因进行测序来鉴定这些突变。患者手、足趾有溶骨性改变，自婴儿期就有结节病史，声音嘶哑，关节肿胀，骨痛。她有一个类似患病的兄弟，但没有接受基因检测。

在对酸性神经酰胺酶缺乏症的回顾中，Yu 等人（2018）指出 ASAH1 基因中的大多数突变都是错义突变。大多数与 FBRL 相关的突变位于 β 亚基内；18名患者存在8号外显子突变，9名患者存在13号外显子突变。

脊髓性肌萎缩症伴进行性肌阵挛性癫痫

Zhou 等人对来自 2 个患有脊髓性肌萎缩症伴进行性肌阵挛性癫痫（SMAPME; 159950）的家庭的 5 名儿童进行了研究（2012）鉴定出 ASAH1 基因中的纯合突变（T42M; 613468.0006）。该突变是通过全基因组连锁分析和外显子组测序来鉴定的。来自第三个家庭的另一名患者被发现为 T42M 突变和 ASAH1 基因缺失的复合杂合子（613468.0007）。T42M 突变蛋白在各种患者组织中表达，并且在体外功能研究中显示酶活性降低（对照的 32%），尽管突变酶仍然显示出针对神经酰胺的活性。该表型的特征是儿童时期因脊髓运动神经元变性而出现近端肌无力和肌肉萎缩，随后出现肌阵挛发作。这种疾病是进行性的，所有患者都在青少年时期死亡。尽管表型严重，但病程不如法伯病严重，并且症状似乎仅限于中枢神经系统。周等人（2012）假设 SMAPME 患者的不同表型与 ASAH1 活性的残留水平有关。

Dyment 等人发现，一名 10 岁时出现 SMAPME 的女孩表现为癫痫发作（2014）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变（613468.0010 和 613468.0011）。通过全外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分离。患者成纤维细胞显示出约 5.5% 的残留酸性神经酰胺酶活性和几乎检测不到的 β 亚基水平。

关联待确认

有关疤痕疙瘩形成（KLDF；148100）与 ASAH1 基因变异之间可能关联的讨论，请参阅 613468.0016。

▼ 动物模型

周等人（2012）观察到斑马鱼 ASAH1 直系同源物 Asah1b 的吗啡啉敲低导致细胞凋亡显着增加，特别是在脊髓中，导致身体弯曲。此外，与对照组相比，变形斑马鱼运动轴突中的侧支分支数量减少。变形斑马鱼的酸性神经酰胺酶活性有所降低，但并未消除（约为对照组的 26%）。

▼ 等位基因变异体（16 个选定示例）：

.0001 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，THR222LYS

Koch 等人在一位患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的患者中（1996）鉴定出 ASAH1 基因中的纯合 665C-A 颠换，导致 thr222-to-lys（T222K）取代。父母是近亲和杂合的突变。

.0002 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，GLU138VAL

在一位患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的患者中，Li 等人（1999）发现 ASAH1 基因中存在 glu138-to-val（E138V）突变，这是 413A-T 颠换的结果。

.0003 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，TYR36CYS

在突尼斯近亲父母的男性后代中，患有严重（经典）法伯脂肪肉芽肿病亚型（FRBRL；228000）（Souillet 等人，1989），Bar 等人（2001）发现 ASAH1 基因由于 107A-G 转换而存在 tyr36 到 cys（Y36C）突变。氨基酸取代位于α亚基中。

.0004 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，ASN320ASP

Bar 等人在一位患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的患者中（2001）描述了 ASAH1 基因中 958A-G 转变的纯合性，导致酸性神经酰胺酶 β 亚基中的 asn320 到 asp（N320D）取代。

.0005 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，LEU182VAL

Devi 等人在 2 名患有法伯病（FRBRL; 228000）的印度同胞中，他们是近亲父母所生（2006）鉴定了 ASAH1 基因外显子 8 中 C 至 G 颠换的纯合性，导致 leu182 至 val（L182V）取代。父母的突变是杂合的，在 101 个种族匹配的对照中没有发现这种突变。

.0006 脊髓性肌肉萎缩伴进行性肌阵挛癫痫
ASAH1、THR42MET

Zhou 等人对来自 2 个患有脊髓性肌萎缩症伴进行性肌阵挛性癫痫（SMAPME; 159950）的家庭的 5 名儿童进行了研究（2012）在 ASAH1 基因外显子 2 的最后一个核苷酸中鉴定出纯合的 125C-T 转变，导致 α 亚基中高度保守的残基处发生 thr42 至met（T42M）取代。在 95 个对照中未发现该突变，并且在外显子组变异服务器数据库中以非常低的频率（10,756 个等位基因中的 2 个）发现该突变。单倍型分析表明存在创始人效应。该突变是通过全基因组连锁分析和外显子组测序来鉴定的。来自第三个家庭的另一名患者被发现为 T42M 突变和 ASAH1 基因缺失的复合杂合子（613468.0007）。T42M 突变蛋白在各种患者组织中表达，并且在体外功能研究中显示酶活性降低（对照的 32%），尽管突变酶仍然显示出针对神经酰胺的活性。免疫印迹实验表明，α亚基的数量略低于β亚基，表明该突变可能影响α亚基的稳定性，从而导致酶活性降低。

.0007 脊髓性肌萎缩伴进行性肌阵挛癫痫
ASAH1，DEL

讨论了 Zhou 等人在患有脊髓性肌萎缩症伴进行性肌阵挛性癫痫（SMAPME; 159950）的患者中发现的复合杂合状态的 ASAH1 基因缺失（2012），参见 613468.0006。

.0008 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，IVS11DS，AG，+4

在一名患有严重法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL；228000）的患者中，导致胎儿水肿并在 3 天时死亡（Kattner 等人，1997），Alves 等人（2013）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变：内含子 11（c.917+4A-G）中的 A 到 G 转变，预计会干扰正常剪接，以及包含外显子 3 到 5 的 9.4 kb 缺失（613468.0009）。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。对患者细胞的分析显示，与对照相比，患者细胞有约 50% 的 ASAH1 转录本，但没有可检测到的全长转录本，也没有 ASAH1 蛋白。主要的异常转录是由于删除了 3 至 5 号外显子，导致提前终止（Tyr42_Leu127delinsArgfsTer10）。患者的严重表型与 2 个 ASAH1 无效突变相关。

.0009 FARBER 脂肪肉芽肿症
ASAH1，9.4-KB DEL

讨论 Alves 等人在患有严重法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的患者中以复合杂合状态发现的 ASAH1 基因中的 9.4-kb 缺失（2013），参见 613468.0008。

.0010 脊髓性肌萎缩伴进行性肌阵挛癫痫
ASAH1、GLY284TER

Dyment 等人在一名 10 岁时出现脊髓性肌萎缩症并伴有进行性肌阵挛性癫痫（SMAPME; 159950）的女孩中（2014）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变：外显子 11 中的 c.850G-T 颠换，导致 gly284-to-ter（G284X）取代，以及外显子 6 中的 c.456A-C 颠换（613468.0011），预计会导致 lys152 替换为 asn（K152N）；然而，来自患者成纤维细胞的 cDNA 显示，后一种突变导致了外显子 6 跳跃的异常剪接。通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实的突变，与家族中的疾病分离，并针对家族中的疾病进行了筛选。 1000 个基因组计划（2012/04 版）和外显子组变异服务器（ESP6500）数据库，以及 800 个内部对照外显子组。患者成纤维细胞显示出约 5.5% 的残留酸性神经酰胺酶活性和几乎检测不到的 β 亚基水平。

.0011 脊髓性肌萎缩伴进行性肌阵挛癫痫
ASAH1, 456A-C

讨论 Dyment 等人在 SMAPME（159950）患者的复合杂合状态下发现的 ASAH1 基因中的 c.456A-C 突变（2014），参见 613468.0010。

.0012 法伯脂肪肉芽肿病
ASAH1，TRP169ARG

Bonafe 等人在 3 名伊朗同胞中，年龄分别为 40 岁、58 岁和 60 ，患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）（2016）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变：c.505T-C 转变，导致 trp169-to-arg（W169R）取代，以及 c.760A-G 转变，导致 arg254-to-gly（R254G；613468.0013）替换。这些突变是通过全外显子组测序鉴定出来的，并通过桑格测序确认的，并与家族中的疾病分开。其中 2 名同胞的成纤维细胞中的酸性神经酰胺酶活性降低至对照水平的 7% 至 8%。这些患者患有严重的成人发病的外周骨溶解症，并且在儿童时期有阵发性发烧和疼痛史。

.0013 法伯脂肪肉芽肿症
ASAH1，ARG254GLY

讨论 ASAH1 基因中的 c.760A-G 转变，导致 arg254 到甘氨酸（R254G）取代，Bonafe 等人在 3 名患有脂肪肉芽肿病的伊朗同胞（FRBRL; 228000）中以复合杂合状态鉴定出这种转变（2016），参见 613468.0012。

.0014 法伯脂肪肉芽肿症
ASAH1，CYS143GLY

在一名患有法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000）的 25 岁女性中，Bao 等人（2020）鉴定了 ASAH1 基因中的复合杂合突变：c.427T-G 颠换（c.427T-G，NM_177924.3），导致 cys143-to-gly（C143G）取代，以及 c.358G- C 颠换，导致 ala120 变为 pro（A120P；613468.0015）替换。通过ASAH1基因测序鉴定出突变，父母被证明是突变携带者。患者手、足趾有溶骨性改变，自婴儿期就有结节病史，声音嘶哑，关节肿胀，骨痛。

.0015 FARBER 脂肪肉芽肿症
ASAH1，ALA120PRO

讨论 ASAH1 基因中的 c.358G-C 颠换（c.358G-C，NM_177924.3），导致 ala120-to-pro（A120P）替换，该替换在患有以下疾病的患者中以复合杂合状态被鉴定：法伯脂肪肉芽肿病（FRBRL; 228000），作者：Bao 等人（2020），参见 613468.0014。

.0016 0016
意义未知的变体
ASAH1，LEU401PRO（rs368345612）

该变异被归类为意义不明的变异，因为其对疤痕疙瘩形成的贡献（KLDF；参见 148100）尚未得到证实。

Santos-Cortez 等人在一个大型 3 代尼日利亚约鲁巴家族（A 家族）中将常染色体显性疤痕形成对应到染色体 8p23-p21（2017）鉴定了 ASAH1 基因中 c.1202T-C 转变（c.1202T-C，NM_004315.5）的杂合性，导致所有 9 名受影响个体中也存在 leu401 到 pro 的取代（L401P）如 3 名未受影响的家庭成员（III-10、III-12 和 III-19）。还有 2 名状况不明的家庭成员，有肥厚或凸起的疤痕，其中 1 名（III-11）不携带突变，其中 1 名（III-7）携带单倍型，但其突变状态未报告。对 318 名瘢痕疙瘩患者进行 L401P 变异筛查，发现 2 名不相关的尼日利亚先证者患有该变异。对 ASAH1 变体周围的外显子组变体的分析确定了 A 家族成员和 2 名尼日利亚先证者共有的 210.4 kb 单倍型。L401P 变体在 192 名未受影响且无瘢痕疙瘩家族史的约鲁巴对照中未发现，但存在于 ExAC 数据库中的 2 个杂合非洲等位基因（次要等位基因频率，0.00019）中。作者指出，在 A 家族中，疤痕疙瘩形成的发病年龄为 10 岁到 70 岁；因此，3名未受影响的突变携带者（年龄在33岁以下）可能会出现疤痕疙瘩。由于 2 名家庭成员在大约相同的年龄出现了疤痕疙瘩和正常疤痕，并且一些家庭成员仅在晚年才出现疤痕疙瘩，因此作者推测，随着时间的推移而变化的其他因素一定发挥了作用，包括环境和/或遗传修饰符。作者还指出，导致法伯脂肪肉芽肿病（228000）或脊髓性肌萎缩伴进行性肌阵挛性癫痫（159950）的 ASAH1 变异杂合个体是否会增加疤痕疙瘩的风险。