《Gene》：Expanding the spectrum of Darier disease variants: 13 novel ATP2A2 genetic variations discovered in an Italian retrospective analysis
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本研究分析50例疑似Darier病患者的ATP2A2基因，发现48%携带22种变异，其中13为新发突变，包括5个错义突变，所有工具均提示致病性，并涉及剪接和UTR区域变异，扩展了DD的遗传谱。
作者名单：Chiara Stefani、Paola de Gemmis、Paola Cattelan、Lucia Tibaudo、Camilla Stagni、Erika De Sensi、Enrico Ambrosini、Antonio Percesepe、Daniela Segat、Incoronata Lonigro
研究机构：意大利维琴察省Costozza di Longare市‘Mauro Baschirotto’罕见疾病研究所医学遗传学部门，邮编36023
摘要
Darier病（DD）是一种罕见的常染色体显性遗传性皮肤病（发病率：1/30,000–100,000），其特征为脂溢性区域的角化过度性丘疹、手掌和足底凹陷、典型的指甲营养不良，部分病例还伴有神经系统症状。该病由ATP2A2基因突变引起，该基因编码肌质/内质网钙转运ATP酶（SERCA2）。该病的遗传外显率较高但表达程度具有变异性，通常在儿童期或青春期发病。‘Mauro Baschirotto’罕见疾病研究所的医学遗传学部门对50名疑似DD患者进行了分析，发现48%（24/50）的患者存在ATP2A2基因变异：其中41%为错义突变（9/22），32%为无义突变（7/22），9%为插入/缺失突变（2/22），9%为内含子突变（2/22），1例为外显子剪接位点的缺失，以及1例5′非翻译区（5′UTR）的突变。在这22种突变中，有13种是首次在本研究中发现的。针对这13种新突变，我们使用了9种计算工具（SIFT、Polyphen2、PROVEAN、FATHMM、PSEP、CADD、REVEL、AlphaMissense和DynaMut）进行了分析，所有工具均认为这些突变对SERCA2的结构和功能具有负面影响。唯独p.Trp36Gly突变的结果存在分歧，因为根据PSEP的分析，该氨基酸在所有研究过的氨基酸中保守性最低。我们推测这可能是导致预测结果不一致的原因。此外，我们还发现了1个新的插入/缺失突变（p.Ala305Serfs*5）和3个新的无义突变（p.Glu238*、p.Glu486*、p.Ser553*），这些突变均会导致提前终止密码子的形成；还发现了1个5′UTR区域的突变（c.-161G > A）、2个内含子突变（c.545–3 T > G；c.2318 + 2T > C）以及1个外显子-内含子边界突变（c.2315_2318del），这些突变可能影响基因剪接过程。我们的研究结果为ATP2A2基因变异谱系的扩展提供了新的见解。
引言
Darier病（OMIM编码号：124200）是一种严重的常染色体显性遗传性皮肤病，其特征为脂溢性区域（如额头、躯干中部、关节弯曲处和头皮）出现角化过度性丘疹、典型的指甲营养不良以及手掌和足底凹陷（Sakuntabhai等人，1999b）。其发病率估计为每30,000至100,000人中有1例（Burge和Wilkinson，1992；Tavadia S等人，2002）。该病通常在儿童期或青春期发病并持续终生，遗传外显率较高，但表达程度存在变异性。尽管携带相同突变的患者可能表现出不同的临床症状，因此难以建立表型与基因型之间的关联。阳光暴露、高温、汗液、感染和受累皮肤的摩擦都可能加重临床症状。部分患者还可能出现情绪/精神障碍和认知功能障碍（Burge S，1994；Jacobsen等人，1999；Ruiz-Perez等人，1999）。组织学上，Darier病表现为表皮细胞间黏附力丧失（棘层松解）和细胞凋亡（角化不良）。ATP2A2基因位于12号染色体的12q23–q24.1区域，编码肌质/内质网钙转运ATP酶（SERCA2），是导致Darier病的致病基因（Sakuntabhai等人，1999b）。SERCA2是一种调节内质网钙平衡的ATP酶，通过逆浓度梯度储存钙离子，并参与细胞内这种重要第二信使分子浓度的精细调控（Zhang等人，2020）。SERCA2有三种异构体：主要在心肌细胞中表达的SERCA2a、广泛表达的SERCA2b（具有C端尾部结构）以及在造血细胞、间充质细胞和上皮细胞中表达的SERCA2c（Aubier和Viires，1998；Hovnanian，2007）。SERCA2蛋白包含一个执行结构域（A）、一个核苷酸结合结构域（N）、一个磷酸化结构域（P）和一个跨膜结构域（M）。最常见的ATP2A2基因突变类型包括错义突变、无义突变、缺失突变、剪接位点突变和插入突变（Leong等人，2017）。目前尚未发现ATP2A2基因的突变热点区域（Leong等人，2017）。这些基因突变通过降低蛋白质表达、减弱Ca2+ ATP酶活性、影响Ca2+转运或改变蛋白质的动力学性质来影响SERCA2的功能。突变的SERCA2蛋白会引发内质网应激，从而导致细胞凋亡，从而解释了该病的典型皮肤症状（Müller等人，2006；Wang等人，2011）。本研究共纳入了50名临床疑似DD患者，并通过Sanger测序技术分析了他们的ATP2A2基因序列，发现24/50（48%）患者存在ATP2A2基因变异：其中9种突变已在前人研究中报道，13种为首次发现。
患者招募
50名患者（出生年份在2005年至2025年之间）及其4名亲属因皮肤科医生或医学遗传学家怀疑患有Darier病，被转诊至‘Mauro Baschirotto’罕见疾病研究所的医学遗传学部门进行ATP2A2基因检测。纳入标准：年龄≥18岁，具有Darier病的临床疑似症状或确诊，伴有皮肤表现和/或神经精神症状。排除标准：年龄<18岁的患者。
患者队列描述
在24名DD阳性患者中，67%为女性（16/24），33%为男性（8/24）。我们发现了22种ATP2A2基因的杂合突变：41%为错义突变（9/22），32%为无义突变（7/22），9%为插入/缺失突变（2/22），1例为可能影响基因剪接的外显子剪接位点缺失，以及1例位于ATP2A2基因5′UTR区域的突变。5′UTR区域包含多个调控序列，如miRNA启动子。
讨论与结论
本研究对50名临床疑似DD患者进行了分析，其中24名患者的ATP2A2基因存在致病性或潜在致病性突变。虽然本研究利用了用于诊断的数据，但由于缺乏所有患者的完整临床资料，无法建立准确的基因型-表型关联。此外，本研究未涉及所有患者的详尽临床数据。
未引用的参考文献
Burge, 1994; Sakuntabhai et al., 1999; Tavadia et al., 2002.
作者贡献声明
Chiara Stefani： 资料撰写与初稿整理。
Paola de Gemmis： 数据分析、概念构建。
Paola Cattelan： 数据分析。
Lucia Tibaudo： 数据分析。
Camilla Stagni： 数据分析。
Erika De Sensi： 数据分析。
Enrico Ambrosini： 数据分析。
Antonio Percesepe： 数据分析。
Daniela Segat： 资料撰写与编辑、数据分析、概念构建。
Incoronata Lonigro： 资料撰写与编辑。
资助情况
本研究未获得任何公共或商业机构的专项资助。
本研究得到了非营利组织‘Mauro Baschirotto’罕见疾病研究所的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
致谢
感谢所有参与样本收集的医生以及同意参与本研究的患者。特别感谢Laura Frescura博士在蛋白质预测分析方面提供的帮助。同时，我们也衷心感谢非营利组织‘Mauro Baschirotto’罕见疾病研究所的支持。
