磷脂酰肌醇聚糖锚生物合成 A 类蛋白； PIGA

包含磷脂酰肌醇聚糖锚定生物合成 A 类蛋白质，伪基因 1； PIGAP1，包括；包括 PIGAP

HGNC 批准的基因符号：PIGA

细胞遗传学位置：Xp22.2 基因组坐标（GRCh38）：X:15,319,451-15,335,554（来自 NCBI）

▼ 说明

糖基磷脂酰肌醇（GPI） 是一种糖脂，可将数十种不同的蛋白质附着在细胞表面。 PIGA 是 GPI 锚生物合成第一步所需的几种蛋白质之一（Brodsky 评论，2008 年）。

有关 PIG 基因家族和 GPI 生物合成的更多信息，请参阅基因家族。

▼ 克隆与表达

一些参与 GPI 生物合成的基因由源自人类和啮齿动物细胞系的 GPI 锚定缺陷突变细胞的不同互补类别代表（Stevens 和 Raetz，1991；Sugiyama 等，1991；Hirose 等，1992）。 Miyata 等人通过使用属于互补 A 类的 GPI 锚缺陷型人 B 淋巴母细胞系进行表达克隆（1993）克隆PIGA。预测的 484 个氨基酸的 PIGA 蛋白具有单个跨膜结构域。

川越等人（1994） 报道称，推导的小鼠 Piga 蛋白的氨基酸序列与人类蛋白的氨基酸序列有 88% 的一致性。数据库分析表明酵母基因 Spt14 是同源的，并且这些基因是糖基转移酶基因家族的成员。

PIGA 基因编码 4 种同工型，其中 2 种是编码型，2 种是非编码型。贝莱特等人（2014） 发现主要亚型编码一种 484 个残基的蛋白质，该蛋白质起始于并包括外显子 2，并在所有测试的人体组织中表达。第二个编码异构体从外显子 1 开始，但跳过外显子 2，并产生 250 个残基的截短蛋白质。

PIGA假基因1

在对阵发性睡眠性血红蛋白尿症（PNH; 300818） 患者的 PIGA 遗传改变进行分析的过程中（参见分子遗传学），Yu 等人（1994） 通过 RT-PCR 扩增了受影响淋巴细胞中表达的 PIGA 转录物，意外地发现了一种与真实 PIGA 产物不同的产物，其编码区有 126 个核苷酸交换和 5 个缺失。纳加拉詹等人（1995） 表明具有该序列的 mRNA 在多种细胞类型中与 PIGA mRNA 共表达。对人类/啮齿动物杂交体的基因组 DNA 作图显示，该序列源自 12 号染色体上的无内含子加工基因（PIGAP）。许多 X 连锁基因都描述了重复的加工基因，包括丙酮酸脱氢酶（300502）、腺嘌呤核苷酸转位酶基因（300150 和 300151）和磷酸甘油酸激酶（311800）。 12 号染色体上 PIGAP 基因 mRNA 序列第 243 位终止密码子的鉴定表明，如果该 mRNA 被翻译，其蛋白质产物可能没有功能。

▼ 基因结构

饭田等人（1994）报道PIGA基因至少有17 kb长并且有6个外显子。他们对外显子-内含子边界进行了测序，并描述了 5-prime 启动子区域的特征。

▼ 测绘

使用 FISH，Takeda 等人（1993） 将 PIGA 基因定位到染色体 Xp22.1。

韦尔等人（1994） 使用种间杂交证明小鼠的 Piga 基因也位于 X 染色体上。川越等人（1994） 还将小鼠 Piga 基因定位到 X 染色体上与 Xp22.1 显示同线性的区域。

▼ 基因家族

GPI 在内质网（ER） 中合成，并通过 GPI 附着信号肽转移到蛋白质的 C 末端。 GPI 的共同核心结构由磷脂酰肌醇（PI） 分子和含有葡萄糖胺、3 个甘露糖和磷酸乙醇胺的聚糖核心组成。 GPI锚的生物合成涉及至少10个反应和20多种不同的蛋白质，包括PIG基因家族的各种成员。 GPI 锚定生物合成的第一步，即 N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc） 从尿苷 5-引发-二磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc） 转移到 PI 生成 GlcNAc-PI，由 7 亚基酶复合物催化其中包括 PIGA、PIGC（601730）、PIGH（600154）、PIGP（605938）、PIGQ（605754）、PIGY（610662） 和 DPM2（603564）。 GPI锚定生物合成的中间步骤，包括GlcNAc-PI去N-乙酰化为GlcN-PI，顺序添加来自多羟基醇-磷酸-甘露糖的3个甘露糖和来自磷脂酰乙醇胺的磷酸乙醇胺，以及用侧基修饰核心在合成期间或之后，涉及 PIGL（605947）、PIGM（610273）、PIGN（606097）、PIGB（604122）、PIGF（600153）、PIGO（614730）、PIGV（610274）、PIGW（610275） 和 PIGX（ 610276） 蛋白质，以及 DPM1（603503）、DPM3（605951） 和 MPDU1（604041）。 GPI 锚生物合成的最后一步是通过转酰胺酶样反应将 GPI 锚附着到新合成的蛋白原上，该反应涉及 PIGK（605087）、PIGS（610271）、PIGT（610272） 和 PIGU（608528），以及GPAA1（603048）。在此反应期间，C 端 GPI 附着信号被释放，GPI 锚定蛋白通过分泌途径到达质膜，驻留在脂筏中（Brodsky 评论，2008）。

▼ 基因功能

Miyata 等人使用人类和小鼠 GPI 锚定缺陷细胞系（1993）表明PIGA参与GlcNAc-PI的合成，GlcNAc-PI是GPI锚生物合成途径中的第一个中间体。

川越等人（1994） 发现小鼠 Piga cDNA 的转染补充了 Piga 缺陷型小鼠细胞系和 PIGA 缺陷型人类细胞系的缺陷，证明小鼠和人类蛋白质的功能是保守的。

渡边等人（1996） 发现 PIGA 和 PIGH（600154） 蛋白形成蛋白复合物，并且是 ER GPI GlcNAc 转移酶的亚基。他们表明，PIGA 是一种内质网跨膜蛋白，具有较小的管腔结构域和较大的细胞质结构域。管腔结构域包含将蛋白质靶向粗内质网的信息，而胞质结构域与细菌 GlcNAc 转移酶 RfaK 具有同源性。渡边等人（1996） 得出结论，GPI 锚定合成的第一步发生在 ER 膜的细胞质侧。

Watanabe 等人使用免疫沉淀实验（1998） 证明 PIGQ（605754） 与 PIGA、PIGC（601730） 和 PIGH 特异性结合，并且所有 4 种蛋白质在体外形成具有 GPI-GlcNAc 转移酶（GPI-GnT） 活性的复合物。

▼ 分子遗传学

阵发性睡眠性血红蛋白尿

阵发性睡眠性血红蛋白尿症（PNH; 300818） 是一种获得性造血系统疾病，其特征是血细胞群异常，其中 GPI 锚的生物合成存在缺陷。 GPI 锚定的补体抑制剂的表面表达缺陷会导致补体介导的溶血。上田等人。 Takahashi 等人（1992） 从 2 名 PNH 患者中建立了受影响的 B 淋巴细胞系（1993） 证明这些细胞中 GPI 锚生物合成的早期步骤是有缺陷的。通过体细胞与 GPI 缺陷突变细胞系杂交进行的互补分析表明，这些 PNH 细胞系属于互补 A 类，已知其不合成 GlcNAc-PI。武田等人（1993） 发现将 PIGA cDNA 转染到受影响的 B 类淋巴母细胞系中可以恢复其 GPI 锚定蛋白的表面表达。进一步分析表明，在一名患者建立的细胞系中，PIGA 转录物缺失或存在量非常小，但在另一名患者建立的细胞系中，5-prime 剪接位点（311770.0001） 中胸腺嘧啶的缺失与删除紧邻异常剪接供体位点 5-prime 的 PIGA 外显子。由于 PIGA 基因定位于染色体 Xp22.1，并且研究的 1 名患者是女性，Takeda 等人（1993） 得出结论，突变的 PIGA 基因必须位于活跃的 X 染色体上。从其他 5 名 PNH 患者建立的受影响细胞系显示属于 A 类互补组，表明大多数（如果不是全部）PNH 患者的靶基因是相同的。这可以解释在给定的类淋巴母细胞系的活性X染色体上具有突变基因的半合子男性和女性中，该缺陷作为显性的行为。

Rosse（1993） 指出，所有 PNH 病例似乎都有该基因缺陷，但所有病例的致病突变都是独特的。 PIGA 的许多不同突变可能导致 PNH 可能并不奇怪，因为它们是作为体细胞突变出现的。 Rosse（1993） 认为，导致该生物合成途径缺陷的种系突变将是致命的。

贝斯勒等人（1994） 回顾了 PNH 是由 PIGA 基因体细胞突变引起的证据。他们在 4 例病例中证实了体细胞点突变，其中 2 例是 Takeda 等人报道的突变（1993），将指趾增加到 6，正式证明正常 PIGA 基因产物的缺失已被证明会产生 PNH 表型。

Miyata 等人在 15 名 PNH 患者中的 3 名的粒细胞中进行了研究（1994） 发现 PIGA 转录本的大小异常具有不同的模式，并且在 1 名患者中发现 PIGA 转录本的水平非常低。尽管 11 名患者的转录本大小正常，但转染测定表明，每位患者的某些转录本均无功能。无功能 PIGA 转录物的百分比与受影响的粒细胞的百分比相关（P = 小于 0.001）。序列分析表明，其中 2 名患者存在体细胞突变：T 缺失（311770.0001） 和 A 插入。PIGA 基因作为所有 PNH 患者的缺陷位点是值得注意的，因为 PIGA 仅是 1至少 10 个基因参与 GPI 合成。该基因在 X 染色体上的位置可能是造成这种情况的原因：只有一条 X 染色体中的体细胞突变对于在雄性细胞中产生突变是必要的，或者如果它发生在活跃的 X 染色体上，则在雌性细胞中产生突变是必要的。

萨沃亚等人（1996） 在 3 名意大利 PNH 患者中，每人都发现了 PIGA 基因的新突变。在每种情况下，突变都会导致 PIGA 蛋白翻译过早终止。

纳法等人（1995） 在 12 名 PNH 患者中鉴定出 15 种不同的体细胞突变；其中 10 个引起了移码。在 3 名患者中，每人均鉴定出 2 个孤立突变。 G6PD 突变实际上都是导致单个氨基酸替换的单碱基对变化，而大多数 PIGA 突变是导致移码的插入删除突变。作者指出，无效突变的优势可能反映了这样一个事实：GPI 相关蛋白的完全缺失为受影响的细胞提供了相对生存或生长的优势，该优势大于 GPI 相关蛋白仅部分缺失时的相对生存或生长优势。

纳法等人（1998） 描述了 28 种以前未报道的突变。他们证实体细胞突变遍布 PIGA 基因的整个编码区，并且大多数移码突变产生无功能的 PIGA 蛋白。此外，他们发现 PIGA 基因有 1 个完全缺失，以及 2 个短核苷酸重复（参见 311770.0010）。尽管突变遍布整个编码区，但他们在外显子 2 中观察到的错义突变比其他外显子更多。

Luzzatto 和 Bessler（1996） 以及 Luzzatto 等人（1997） 回顾了 PNH 主题，并对在患有这种疾病的患者中发现的 PIGA 基因中的 100 多种体细胞突变进行了调查。

尽管 PNH 的许多临床表现（例如溶血性贫血）可以通过 GPI 锚定的补体调节蛋白（例如 CD59（107271） 和 CD55（125240））的缺乏来解释，但尚不清楚为什么 PNH 克隆细胞主导造血作用以及为什么他们很容易演变成急性白血病。布罗茨基等人（1997） 发现 PIGA 突变通过使细胞相对抵抗细胞凋亡而赋予生存优势。当置于无血清培养基中时，PNH 患者的粒细胞和受影响的 CD34（+）（142230） 细胞比正常细胞存活时间更长。 PNH细胞对电离辐射诱导的细胞凋亡也具有相对抵抗力。 PNH 细胞系中正常 PIGA 基因的替换逆转了细胞对细胞凋亡的抵抗。布罗茨基等人（1997） 推测细胞凋亡抑制可能是 PNH 细胞相对于正常祖细胞保持生长优势的主要机制，并且可能在该疾病转化为更具侵袭性的血液疾病的倾向中发挥作用。这项工作还表明 GPI 锚在调节细胞凋亡中很重要。

PNH 与获得性再生障碍性贫血（AAA） 之间的临床关联，以及与 AAA 一样，PNH 患者造血祖细胞减少的观察结果可能表明存在共同的发病过程。有强有力的证据表明 AAA 是一种自身免疫性疾病，对于 AAA，PNH 中的骨髓衰竭可以通过免疫抑制成功治疗；因此，自身免疫也可能在 PNH 中发挥作用。具体来说，有人假设对正常干细胞的自身免疫攻击以 GPI 连接分子为目标，因此优先保护 PNH 干细胞，从而在这种异常环境中具有生长或生存优势（或两者兼而有之）。 Araten 等人使用流式细胞术分析粒细胞（1999） 在 9 名正常个体中，以平均每百万人 22 个的频率鉴定出具有 PNH 表型（缺乏通过 GPI 锚与膜连接的蛋白质表达）的细胞。通过流式分选收集这些稀有细胞，并通过巢式PCR扩增PIGA基因的外显子2和6。作者在 6 个病例中发现了 PIGA 突变。 PNH 红细胞的检测频率为百万分之 8。因此，具有 PIGA 突变的小克隆在正常个体中普遍存在，这清楚地表明 PIGA 基因突变不足以导致 PNH 的发生。由于 PIGA 编码一种对于表面蛋白宿主表达至关重要的酶，因此 PIGA 基因为研究造血细胞中的体细胞突变提供了一个高度敏感的系统。在证明中添加的注释中，Araten 等人（1999） 报道了一名因血色素沉着症接受静脉切开术的 61 岁男性发现了 try98-to-ter 突变（311770.0002）。这在相隔 8 周采集的样本中得到了证实。在一名 PNH 患者中也报道了相同的突变（Savoia 等，1996）。因此，导致一个人 PNH 的相同 PIGA 突变不会导致另一个人 PNH。

胡等人（2005）证实了PIGA基因突变在正常造血过程中相对常见的发现；然而，他们证明这些突变发生在分化的祖细胞中，而不是造血干细胞中。

多种先天性异常 - 张力减退 - 癫痫综合征 2

Johnston 等人通过对患有多种先天性异常 - 肌张力低下 - 癫痫综合征 - 2（MCAHS2; 300868） 的家族的 X 染色体进行外显子组测序，（2012） 鉴定了 PIGA 基因的种系突变（R412X; 311770.0011）。两名受影响的男孩携带该突变，两名女性携带者是该突变的杂合子；两名女性携带者均表现出 100% 偏向的 X 失活。 PIGA 无效细胞系的体外功能表达研究表明，R412X 突变蛋白保留了一些残留活性，部分恢复了 GPI 锚定蛋白，表明它不是无效等位基因。研究结果表明，GPI 锚对于正常发育非常重要，尤其是中枢神经系统的正常发育。患者在出生后最初几周内出现癫痫发作，并在 11 周龄时死亡。两名患者均未出现溶血性贫血或临床血红蛋白尿。

Belet 等人在一名患有 MCAHS2 的男性患者中表现为发育性癫痫性脑病 20（DEE20; 300868）（2014） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子截短突变（311770.0012）。该突变是通过X外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在4名健康男性家庭成员中未发现，但在先证者未受影响的母亲、未受影响的祖母和一位姨妈中存在。

Kato 等人发现，来自 4 个不相关的日本家庭的 5 名患有 MCAHS2 的男孩表现为 DEE20，临床诊断为 Ohtahara 或 West 综合征（2014） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子突变（参见例如 311770.0011；311770.0013-311770.0015）。这些突变是通过全外显子组测序发现的。体外功能表达研究显示 PIGA 活性的不同程度的丧失，表型的严重程度与残留酶活性的程度之间存在相关性。

van der Crabben 等人对患有 MCAHS2 的男孩进行了研究（2014） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子突变（311770.0017）。

伴有癫痫和血色素沉着症的神经发育障碍

Swoboda 等人在 2 名患有神经发育障碍（伴有癫痫和血色素沉着症）的大家族中发现了男性（NEDEPH; 301072）（2014） 在 PIGA 基因中发现了半合子框内 3-bp 缺失（leu110del; 311770.0016）。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。先证者粒细胞的流式细胞术分析显示，尽管红细胞上的 CD59（107271） 表达正常，但某些 GPI 锚定蛋白的细胞表面水平降低，表明突变蛋白具有一些残留活性。

Muckenthaler 等人在 3 名无关的 NEDEPH 患者中（2022） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子错义突变（R77Q，311770.0018；L344P，311770.0019；和 S127L，311770.0020）。这些突变是通过外显子组测序或基因组测序发现的，全部遗传自未受影响的母亲。患者血细胞亚群显示 GPI 锚定蛋白略有减少，表明突变是低效型的并保留了一些残留活性。与对照相比，CRISPR/Cas12a 介导的 Hep3B 肝细胞中 PIGA 敲低消除了 GPI 锚定蛋白 CD59 和血幼素（HJV; 608374） 的细胞表面表达，并导致铁调素（606464） 表达降低。这些发现表明铁稳态被破坏。用野生型 PIGA 转染可挽救这些缺陷，但 L344P 或 R77Q 突变的表达并不能挽救铁调素 mRNA 水平，这与 PIGA 的功能缺陷一致。 PIGA 敲除还降低了铜蓝蛋白（CP） 的水平，铜蓝蛋白是一种有效细胞铁输出所需的 GPI 锚定亚铁氧化酶。 CP 蛋白表达减少可能会加重铁超负荷并导致神经系统症状。作者指出，错义突变的有害影响比完全丧失功能的等位基因要小，这表明错义突变具有残余功能。这些亚等位基因可以解释较温和的神经表型，这使得铁超载表型能够有足够长的生存时间。

▼ 动物模型

尽管体细胞 PIGA 突变是 PNH 患者 GPI 锚定蛋白缺陷的原因，但尚未描述 GPI 锚定蛋白缺陷的遗传形式。小鼠胚胎干（CES） 细胞中 Piga 基因失活，随后进行囊胚注射，与存活动物的早期胚胎致死率高和嵌合性低有关。从未获得过具有突变 Piga 基因的杂合雌性小鼠。为了研究非功能性 Piga 基因的后果并解决母系遗传的 Piga 突变问题，Keller 等人（1999） 使用 Cre/loxP 控制的 DNA 重组产生携带 Piga 突变的小鼠，如 Sauer 和 Henderson（1988） 所描述的。通过将 Piga 基因失活直接靶向植入前雌性胚胎，获得了高效率的 Piga 基因重组。由于 X 失活，新生雌性小鼠呈马赛克状，细胞表达或缺乏 GPI 相关蛋白。为了评估 PIGA 在不同器官中的重要性，Keller 等人（1999） 检查了表达或缺乏 GPI 连接蛋白的细胞的相对分布。对镶嵌小鼠的分析表明，野生型 Piga 在心脏、肺、肾、脑和肝脏中主要是活跃的，这表明这些组织需要 GPI 连接蛋白。显着的例外是脾脏、胸腺和红细胞，它们具有几乎相同数量的表达野生型或重组等位基因的细胞，这意味着 GPI 连接蛋白对于这些组织的衍生并不是必需的。 PIGA（-）细胞没有生长优势，这表明阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者的克隆优势需要其他因素。

凯勒等人的事实（1999） 获得了几乎所有细胞都携带突变 Piga 基因的雌性小鼠，这提出了一个有趣的问题：是否存在可遗传的阵发性睡眠性血红蛋白尿症。由于 X 失活后进行细胞选择，具有高水平 Piga 基因重组的雌性小鼠能够存活下来。 1.5 的雄性/雌性比例偏差表明，PIGA（+） 细胞的相对生长优势无法挽救高度重组动物的胎儿浪费。遗传性 Piga 突变预计将遵循男性致死、女性主导的遗传模式，女性具有不同的表型，具体取决于表达突变 Piga 基因的细胞比例。凯勒等人（1999） 发现母系遗传的 Piga 突变是胚胎致死的。在胚胎本身，X 染色体失活是随机发生的。相反，在植入胚胎的滋养外胚层和原始内胚层中，父系来源的X染色体优先失活。因此，可以想象，PIGA 在这些组织中至关重要。

凯勒等人的实验（1999） 并没有排除散发突变的可能性，如果发生在早期胚胎发生期间，可能几乎只在女性中发现，从而模仿 X 连锁显性疾病，在男性中具有产前致死性，在女性中具有可变表型。事实上，绪方等人（1998） 报道了一个女婴马赛克，其 Xp22 内有一个间质性缺失，跨越了导致线性皮肤缺损的小眼症基因（MLS; 309801） 和 PIGA 基因的关键区域，经微卫星分析确定。

▼ 等位基因变异体（20 个精选示例）：

.0001 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、1-BP DEL、T、IVSDS、SOMATIC

Takeda 等人在患有阵发性睡眠性血红蛋白尿症（300818） 的女性患者（SS） 的细胞中（1993） 证明 PIGA mRNA 从第 982 到 1188 位删除了 207 bp。预计该缺失会导致异常蛋白质，其中 484 个氨基酸蛋白质的中间删除了 69 个氨基酸残基。在 B 淋巴细胞系和多形核白细胞中也发现了同样的缺陷，表明受影响的细胞（主要存在于外周血中）源自多能造血干细胞的克隆。武田等人（1993）进一步证明207-bp缺失对应于单个外显子，并且外显子跳跃是由于跳跃的外显子之后内含子的5-prime剪接位点中的1-bp（T）缺失造成的。

.0002 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、TYR98TER、SOMATIC

在一名患有阵发性睡眠性血红蛋白尿症的意大利患者（300818） 中，Savoia 等人（1996） 鉴定了 PIGA 基因外显子 2 中核苷酸 294 处的 C-A 颠换，导致 tyr98-to-ter 突变。

Araten 等人在一名 61 岁的男性中，因血色素沉着症而接受静脉切开术（1999） 发现了相同的突变。因此，导致一个人 PNH 的相同 PIGA 突变不会导致另一个人 PNH。这被认为是对“PNH 双重发病机制”的有力支持（卢扎托和贝斯勒，1996）。尽管 PIGA 基因突变对于 PNH 的发生可能是必要的，但这还不够。

.0003 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、1-BP INS、460A、SOMATIC

Savoia 等人在一位患有阵发性睡眠性血红蛋白尿症的意大利患者中进行了研究（1996） 证明了在 PIGA 基因的核苷酸 460（460insA） 处插入了 A，产生了一个新的阅读框，该阅读框被下游 8 个密码子的终止密码子终止。

.0004 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、1-BP DEL、1114C、SOMATIC

在一名患有阵发性睡眠性血红蛋白尿症的意大利患者（300818） 中，Savoia 等人（1996） 证明在核苷酸 1114-1115（1114delC） 处 2 个胞嘧啶中的 1 个缺失导致移码，从而在下游 9 个密码子处产生终止信号。

.0005 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、GLN55TER、SOMATIC

Nagarajan 等人在用抗胸腺细胞球蛋白和环孢菌素治疗严重再生障碍性贫血后，有四名患者出现阵发性睡眠性血红蛋白尿（300818），其中 1 名患者出现阵发性睡眠性血红蛋白尿（300818）（1995） 观察到 PIGA 基因第 163 位核苷酸的 C 到 T 转变，将密码子 55 从 gln 更改为 TGA（终止）。

.0006 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、2-BP INS、334GT、SOMATIC

在一名阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者（300818） 中，Ware 等人（1994） 在 PIGA 基因的核苷酸位置 334 处鉴定了一个 2-bp（GT） 插入，导致在核苷酸位置 370 处出现提前终止密码子（TGA）。该患者的红细胞和粒细胞完全是 III 型细胞，表明完全糖基磷脂酰肌醇连接蛋白表面表达缺陷并导致功能完全丧失。

.0007 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、1-BP DEL、516C、SOMATIC

在一名阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者（300818） 中，Ware 等人（1994） 在 PIGA 基因的核苷酸位置 516 处发现了一个 1-bp 缺失（C），导致在核苷酸位置 598 处出现过早终止密码子（TAA）。该患者的红细胞和粒细胞完全是 III 型细胞，表明该患者的红细胞和粒细胞完全是 III 型细胞。糖基磷脂酰肌醇连接蛋白表面表达缺陷并导致功能完全丧失。

.0008 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、2-BP DEL、1408CT、SOMATIC

在一名阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者（300818） 中，Ware 等人（1994） 在 PIGA 基因的核苷酸位置 1408 处发现了一个 2-bp（CT） 缺失，导致在核苷酸位置 1438 处出现过早终止密码子（TGA）。该患者的红细胞和粒细胞完全是 III 型细胞，表明该患者的红细胞和粒细胞完全是 III 型细胞。糖基磷脂酰肌醇连接蛋白表面表达缺陷。

.0009 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、IVS5DS、G-A、+1、SOMATIC

莫加德等人（1997） 指出，仅在儿童和青少年中描述了少数阵发性睡眠性血红蛋白尿症病例（300818）。他们报告了一名男性在再生障碍性贫血随访过程中于 12 岁时被诊断出患有 PNH 的病例，该患者最初在 8.5 岁时被诊断出来，并接受了环孢素和生长因子的治疗。 Maugard 等人使用蛋白质截短测试来扫描从血液单核细胞逆转录和扩增的 PIGA mRNA 中的截短突变（1997） 发现了供体剪接位点突变 IVS5+1G-A，此前曾在一名日本和一名泰国 PNH 成人中描述过这种突变。 3 名来自不同种族的无关患者的复发表明，该位点虽然不位于 CpG 型高突变序列中，但可能代表突变热点。作者指出，扫描 PIGA mRNA 而非基因组 DNA 中的突变是有利的，因为它可以避免 12q21 处 PIGA 假基因的序列扩增。

.0010 阵发性夜间血红蛋白尿
PIGA、2-BP INS/32-BP DUP、SOMATIC

纳法等人（1998） 报道了对第一位接受同基因骨髓移植治疗的阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者（1973 年）（300818） 进行的详细纵向研究。患者为男性，BMT 时 19 岁。骨髓来自同卵双胞胎。该患者随后于 1983 年 PNH 复发，直至报告时仍患有 PNH。 20 世纪 90 年代对 PIGA 基因的分析表明，外显子 6 中存在插入重复，导致移码。该突变是在位置 1355 插入 2 个腺嘌呤，然后重复前面的 32 个核苷酸（1324-1355）。这在密码子 452 处引入了移码，产生了仅含 462 个氨基酸的截短 PIGA 蛋白。对 BMT 之前获得的骨髓切片的 PIGA 外显子 6 进行 PCR 扩增，结果表明不存在这种重复；相反，Nafa 等人（1998） 在外显子 2 和 6 中发现了几个单碱基对替换。因此，该患者的 PNH 复发并不是由于原始克隆的持续存在；而是由于原始克隆的持续存在。相反，它与新克隆的出现有关。这些发现支持这样的观点，即骨髓环境可能创造有利于 PNH 克隆扩增的选择性条件。档案材料中发现的变化包括外显子 2 中的 211A-G 转变，导致 thr71 到 ala 的替换，以及外显子 2 中的 251C-T 转变，导致 thr84 到 ile 的替换。前一种变化存在于 50% 的克隆中，后一种变化作为第二突变存在于 28% 的克隆中，表明后一种突变出现在属于具有前一种突变的克隆的细胞中。 14% 的克隆中存在外显子 2 的第三个突变，即 16G-T 颠换，导致 gly6-to-ter 取代。在 PNH 中，发现多个突变克隆（如复发后的情况）并不罕见。

.0011 多种先天性异常 - 肌张力减退 - 癫痫综合征 2
PIGA，ARG412TER

Johnston 等人通过对患有多种先天性异常 - 肌张力低下 - 癫痫综合征 - 2（MCAHS2; 300868） 的家族的 X 染色体进行外显子组测序，（2012） 鉴定了 PIGA 基因最后一个外显子中的 1234C-T 转换，导致 arg412-to-ter（R412X） 取代并截断最终 C 端 109 个氨基酸。在多个大型对照集中未发现该突变。 PIGA 无效细胞系的体外功能表达研究表明，R412X 突变蛋白保留了一些残留活性，部分恢复了 GPI 锚定蛋白，表明它不是无效等位基因。研究结果表明，GPI 锚对于正常发育非常重要，尤其是中枢神经系统的正常发育。患者在生命的最初几周内出现与脑电图爆发抑制模式相关的癫痫发作；两人均在 11 周龄时死亡。研究结果与发育性癫痫性脑病（DEE）一致。

加藤等人（2014） 在一名患有 MCAHS2 的 6 岁日本男孩中发现了 R412X 突变，表现为早期婴儿癫痫性脑病，临床诊断为大田原综合征。他患有严重残疾、肌阵挛和四肢瘫痪。体外功能表达研究表明，突变蛋白可以部分恢复PIGA缺失细胞中GPI锚定蛋白的表达，这表明通过通读终止密码子产生了少量全长蛋白。

福斯等人（2016） 在来自 3 个无关 MCAHS2 家族的 4 名受影响男性中发现了半合子 R412X 突变（c.1234C-T, NM_002641.3）。 Terespolsky 等人报告了其中一个家庭（1995） 最初被归类为 2 型 Simpson-Golabi-Behmel 综合征（SGBS2; 300209）。

.0012 多种先天性异常 - 肌张力低下 - 癫痫综合征 2
PIGA，1-BP DUP，76T

Belet 等人在一名患有 MCAHS2（300868） 的 24 岁男性中表现为发育性和癫痫性脑病（2014） 在 PIGA 基因的外显子 2 中发现了一个半合子 1-bp 重复（c.76dupT），导致移码和提前终止（Tyr26LeufsTer3）。 Claes等人此前曾报道过这个家庭（1997） 患有韦斯特综合症。该突变是通过 X 外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离，并且在 1000 基因组计划、dbSNP（版本 135）或外显子组变异服务器数据库或内部控制数据库。由于产生了缺少外显子 2 的正常较短 PIGA 同工型，患者细胞显示出正常的 PIGA 表达。患者细胞显示出正常的 CD59（107271） 表达，互补测定表明，这种较短的 PIGA cDNA 能够部分挽救 CD59（107271） 的表面表达。 PIGA 无效细胞系中的 CD59。贝莱特等人（2014） 表明该突变是一种亚型，可以挽救雄性的致死性，但无法补偿 MCAHS2 表型。

.0013 多种先天性异常 - 肌张力低下 - 癫痫综合征 2
PIGA，ARG77LEU

Kato 等人在 2 名患有 MCAHS2（300868） 的日本兄弟中表现为发育性和癫痫性脑病（2014） 在 PIGA 基因的外显子 2 中发现了半合子 c.230G-T 颠换，导致高度保守残基处的 arg77 替换为 leu（R77L）。该突变是通过全外显子组测序发现的，但在外显子组变异服务器数据库或 573 个内部对照外显子组中未发现。体外功能表达研究表明，突变蛋白可以部分恢复 PIGA 缺失细胞中 GPI 锚定蛋白的表达。与其他具有 PIGA 突变的患者相比，这些患者的表型稍微不那么严重（参见例如 311770.0011 和 311770.0014），这与 R77L 蛋白的更多残留 PIGA 酶活性相关。患者在 7 个月大时出现癫痫发作。

.0014 多种先天性异常 - 肌张力减退 - 癫痫综合征 2
PIGA，ILE206PHE

Kato 等人在一名患有 MCAHS2（300868） 的日本男孩中表现为 West 综合征（2014） 在 PIGA 基因的外显子 2 中发现了半合子 c.6161A-T 颠换，导致高度保守残基处的 ile206 替换为 phe（I206F）。该突变是通过全外显子组测序发现的，但在外显子组变异服务器数据库或 573 个内部对照外显子组中未发现。体外功能表达研究表明，突变蛋白可以部分恢复 PIGA 缺失细胞中 GPI 锚定蛋白的表达。患者在 6 个月大时出现癫痫发作；该表型与发育性癫痫性脑病（DEE）一致。

.0015 多种先天性异常 - 肌张力减退 - 癫痫综合征 2
PIGA，ARG119TRP

Kato 等人在一名 15 个月大的日本男孩中发现了 MCAHS2（300868），表现为 West 综合征（2014） 在 PIGA 基因的外显子 2 中鉴定出半合子 c.355C-T 转变，导致高度保守残基处的 arg119 到 trp（R119W） 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，但在外显子组变异服务器数据库或 573 个内部对照外显子组中未发现。患者在 3 个月大时出现癫痫发作；该表型与发育性癫痫性脑病（DEE）一致。

.0016 伴有癫痫和血色病的神经发育障碍
PIGA、3-BP DEL、328CTT

Swoboda 等人在 2 名来自患有神经发育障碍（伴有癫痫和血色素沉着病）的家庭的男性中（NEDEPH; 301072）（2014） 在 PIGA 基因中发现了一个半合子框内 3-bp 缺失（c.328_330delCTT, NM_020473.3），导致保守残基（leu110del） 的缺失。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离，并且在千基因组计划或外显子组变异服务器数据库中不存在。先证者粒细胞的流式细胞术分析显示，尽管红细胞上的 CD59（107271） 表达正常，但某些 GPI 锚定蛋白的细胞表面水平降低，表明突变蛋白具有一些残留活性。除了神经系统特征外，患者还存在皮肤异常和全身铁超负荷的证据。

.0017 多种先天性异常 - 肌张力减退 - 癫痫综合征 2
PIGA，PRO93LEU

van der Crabben 等人在患有 MCAHS2（300868） 的男孩中（2014） 在 PIGA 基因中发现了一个半合子 c.278C-T 转变，导致高度保守的 GPI 锚定生物合成结构域区域发生 pro93 到 leu（P93L） 的取代。该突变是通过 X 外显子组测序发现并通过 Sanger 测序确认的，在 dbSNP（版本 137）或外显子组变异服务器数据库或 100 个内部对照外显子组中未发现该突变。母亲和外祖母是未受影响的携带者，母亲的 X 染色体显示出 100% 的突变。没有对该变体进行功能研究。

.0018 伴有癫痫和血色病的神经发育障碍
PIGA，ARG77GLN

Muckenthaler 等人在一名患有神经发育障碍、癫痫和血色素沉着症（NEDEPH; 301072） 的 13 岁男孩（患者 1）中进行了研究（2022） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子 c.230G-A 转变，导致 arg77 到 gln（R77Q） 取代。通过外显子组测序发现的突变是遗传自未受影响的母亲。体外功能表达研究表明，该突变导致 PIGA 功能部分丧失，某些参与铁稳态的 GPI 锚定蛋白水平降低。

.0019 伴有癫痫和血色病的神经发育障碍
PIGA、LEU344PRO

Muckenthaler 等人在一名患有伴有癫痫和血色素沉着症的神经发育障碍（NEDEPH; 301072） 的 7 岁男孩（患者 2）中（2022） 鉴定了 PIGA 基因中的半合子 c.1031T-C 转变，导致 leu344 到 pro（L344P） 的取代。通过下一代面板测序发现的突变是从未受影响的母亲那里继承的。体外功能表达研究表明，该突变导致 PIGA 功能部分丧失，某些参与铁稳态的 GPI 锚定蛋白水平降低。

.0020 伴有癫痫和血色病的神经发育障碍
PIGA，SER127LEU

Muckenthaler 等人在一名患有神经发育障碍、癫痫和血色素沉着症（NEDEPH; 301072） 的 2 岁男孩（患者 3）中进行了研究（2022） 在 PIGA 基因中发现了一个半合子 c.380C-T 转变，导致 ser127 到 leu（S127L） 的取代。通过下一代面板测序发现的突变是从未受影响的母亲那里继承的。尚未进行该变体的功能研究和患者细胞的研究，但预计它是一个亚等位基因。