論文の公開元へUpdated allele frequencies of SERPINB7 founder mutations in Asian patients with Nagashima-type palmoplantar keratosis/keratoderma
概要
【緒言】
長島型掌蹠角化症(Nagashima-type palmoplantar keratosis/keratoderma: NPPK, OMIM_ #615598)は、serine protease inhibitors(SERPINs)の一つ、SERPINB7をコードする遺伝子SERPINB7を原因遺伝子として、手掌や足底に高度な過角化を来す常染色体劣性遺伝形式をとる疾患で、SERPINB7のc.796C>T(p.Arg266*)が創始者変異として報告されている。日本人では創始者変異c.796C>Tの変異アレルの保有率は0.9%であった。しかしながら、日常診療においては、創始者変異を有するNPPK患者は多いものの、実際には創始者変異以外のSERPINB7変異をもつ症例もしばしば経験する。本研究では、本邦および東アジアのNPPK患者の中で、どのくらいの患者がSERPINB7の創始者変異を持つのかを明らかにすることを目的とした。
また、NPPKは掌蹠の過角化に加えて、手背や足背、アキレス腱にまで紅斑が及び、時には肘・膝にも過角化がおきることがある。そのため、しばしばアトピー性皮膚炎(atopic dermatitis: AD)と誤診されていたり、NPPKが見逃されていることがある。本研究では、AD合併のNPPK症例とADの疾患感受性遺伝子であるFLGの変異との関連性も検討した。
【方法】
NPPK患者14例を全国から集積し、Sanger法、全エクソームまたは全ゲノム解析法を用いて、網羅的にSERPINB7変異解析を行った。FLG変異については日本人で報告されている10種類の変異について、real-time PCR-based genotypingを用いて包括的スクリーニング解析を行った。
新規変異については予測サイトを用いてその病原性を検討し、SERPINB7蛋白発現の免疫組織化学的検討を行なった。さらに、本邦、中国と韓国で過去に報告のあるSERPINB7変異を持つNPPK患者75家系について、文献的考察を行った。使用した文献はSERPINB7変異が初めて報告された2013年から2020年までの間に報告された20報の論文を用いた。
【結果】
解析を行なった14例のNPPK患者について、新規変異のc.434G>C(RefSeq:NM_003784.4)を含めて複合ヘテロあるいはホモ接合体でSERPINB7変異を同定した(Table1)。NPPK、14例中、AD合併例は4例であった。その4例中、FLG変異を有する症例は1例(25%)であり、これは、一般の日本人におけるAD患者のFLG変異の保有率である27%に近い値であった。
新規変異アレルについて病原性を評価した。データベース、1000 Genomes ProjectとgnomADには未報告であった。また、この新規変異を有する患者のもう片方のSERPINB7アレルはNPPK患者で既報告のc.830C>Tの変異アレルであった。複数の病原性予測サイトで病原性を示した(Protein Variation Effect Analyzer(PROVEAN; score - 12.76, deleterious)、Sorting Intolerant From Tolerant(SIFT; score 0, damaging)、Combined Annotation Dependent Depletion (CADD; Phred 24.5)、Polymorphism Phenotyping v2 (Polyphen2; score 0.889, possibly damaging)) 。 ACMG(American College of Medical Genetics and Genomics)ガイドライン2015ではlikelypathogenicであった。全ゲノムシークエンスを行い、他の変異やゲノムの広範な欠失やコピー数多型がないことを確認した。免疫組織化学的検討を行い、健常者のSERPINB7蛋白を染色したものと比較して、新規の変異をもつNPPKの症例(c.434G>C/c.830C>T)は相対的に染色が低下しており、これは病原性バリアントを有する症例(c.796C>T/c.796C>T)についての報告における染色性と同様に低下していた(Figure1)。以上より、今回の新規変異は病原性ありと評価した。
自験14例におけるSERPINB7変異のアレル頻度については、創始者変異であるc.796C>Tのアレル頻度は0.536(15/28アレル)であった(Table2)。東アジアで報告されているNPPKの75家系と自験14家系でのSERPINB7変異を持つ家系の割合については、自験14家系を含めた日本人における、創始者変異c.796C>Tを持つ家系の割合が85.9%(55/64家系)であった(Table3)。自験14家系のみでは、創始者変異を持つ家系の割合は78.6%(11/14家系)であった。また報告されている中国人、韓国人のNPPK患者の中で、創始者変異をもつ家系の割合は92%(23/25家系)であった。
また、c.796C>Tとc.455G>Tの変異を持つ家系は日本人と中国人の両方にみられたが、c.218_219del2ins12、c.455-1G>A、c.830C>T、c.366+2T>G、c.382C>T、c.434C>T、c.635delGの7種の変異は日本人の家系にしかみられなかった。その内のc.218_219del2ins12、c.455-1G>A、c.830C>Tを持つ家系の割合は日本人の中で創始者変異に次いで2番目から4番目に多い割合であった。一方で、c.122_127delTGGTC、c.271delC、c.522dupT、c.650_653delCTGTの4種の変異は日本人の家系にはみられず、中国人の家系でのみみられた(Table3)。
【考察】
本研究において、自験NPPK症例、14例での創始者変異c.796C>Tをもつ家系の割合(78.6%)は、日本人における創始者変異を持つ家系の割合(85.9)と比較して低く、中国人・韓国人の創始者変異を持つ家系の割合(92%)と比較しても低かった。要因として、geographiceffectが考えられ、患者が中部地方以西出身に偏っていたことがあげられる。
NPPKの患者は掌蹠の過角化のみだけでなく、肘や膝、アキレス腱にも過角化がみられることがある。それゆえ、NPPK患者に掌蹠の過角化があっても、四肢の症状からアトピー性皮膚炎と誤診されてしまうことがある。実際に、本研究でのCase7は幼少期に掌蹠の過角化の症状がでていたにも関わらず、21歳までアトピー性皮膚炎のみ診断され、NPPKと診断されていなかった。
【結語】
東アジアにおいてSERPINB7の創始者変異c.796C>T(p.Arg266*)を有するNPPK患者の割合は高いものの、本邦と中国、韓国ではc.796C>T(p.Arg266*)が占める割合は異なり、本邦では創始者変異以外のSERPINB7変異を持つNPPK症例も一定数存在することが明らかになった。NPPKの遺伝学的検査を行うときは最もアレル頻度の高いSERPINB7のc.796C>T(p.Arg266*)以外の変異の可能性も考えて、すべてのexonを検索する必要があると考えた。
