Вход в систему

Недавно описанные формы буллезного эпидермолиза

JA McGrath. Recently Identified Forms of Epidermolysis Bullosa.

Недавно описанные формы буллезного эпидермолиза


Мак Граф Дж., Институт дерматологии Сент-Джон, Лондонский Королевский колледж, Лондон, Великобритания

ВВЕДЕНИЕ

За последние 25 лет огромные успехи были сделаны в понимании клинических и молекулярных основ буллезного эпидермолиза (БЭ); были описаны новые фенотипы, были изучены молекулярные механизмы, трансляционные исследования позволили начать инновационные клинические испытания новых клеточных и генных терапевтических методик. Суммируя последние данные, схема белковой/структурной патологии, вовлеченной в патофизиологию БЭ показана на рис. 1. По поводу таксономии заболевания, было предпринято несколько попыток классифицировать и переклассифицировать БЭ, были изданы рекомендации, опубликованные международной группой консенсуса. Хотя элементы текущей классификации БЭ по-прежнему исходят из типа формирования пузыря в пределах дермально-эпидермального соединения или эпидермиса, эти данные представляли классификацию в какой-то степени "луковой шелухи", обеспечивали эффективный диагностический алгоритм, основанный на  доступе к общим или специализированным и молекулярным лабораторным анализам. Большинство людей с БЭ теперь могут быть классифицированы в одну из существующих категорий заболеваний, хотя, за последние несколько лет несколько новых клинико-патологоанатомических критериев были добавлены в классификацию. Эти критерии, о которых недавно сообщали, часто очень редки и затрагивают всего несколько людей или семей. Тем не менее, идентификация и понимание  этих клинико-патологических признаков важны в улучшении клинических навыков и получения лучшего понимания патофизиологии образования пузырей на коже и макромолекулярного механизма адгезии и передачи сигналов, которые поддерживают здоровое состояние кожи. Этот обзор основан на трех, открытых сравнительно недавно особенностях БЭ. Все три расстройства являются аутосомно-рецессивными, и включают две формы простого БЭ и один подтипов пограничного БЭ с внекожными поражениями в результате биаллельной мутации в DST-е, EXPH5, или ITGA3, соответственно. Этот обзор описывает открытие этих заболеваний, обрисовывает в общих чертах клинические проявления, суммирует результаты описанных ранее мутаций и экстраполирует эти данные в контекст патологии кожи и патофизиологию образования пузырей.

DST-е: аутосомно-рецессивный простой буллезный эпидермолиз

Патогенные мутации в DST-е были впервые опубликованы в 2010 году. Их открытие следовало за выявлением связи с одним из родителей в кувейтской семье с относительно маловыраженными пузырными элементами акральной области. Ключом к диагнозу явились данные просвечивающей электронной микроскопии: в коже пациента полностью отсутствуют  гемидесмосомальные связи внутренней пластинки, что повышает вероятность того, что имеется генетическая патология белок, находящегося в этой части гемидесмосомального комплекса. Поиск гена-кандидата с помощью иммунофлюоресцентной микроскопии с мечеными антителами к различным компонентам гемидесмосом внутренней пластинки продемонстрировал полное отсутствие иммуноокрашивания для антегена буллёзного пемфигоида 230 кДа (BP230). Сэнгер-секвенирование DST-е, который кодирует белок BP230, также известный как эпидермальный дистонин, выявило гомозиготную нонсенс-мутацию, таким образом, установлена новая форма аутосомно-рецессивного простого БЭ с потерей функции DST-e в результате мутации.

DST-е: клинические особенности

На сегодняшний день у шести человек из шести разных семей с аутосомно-рецессивным простым БЭ были выявлены мутации в DST-е; пять человек были из Кувейта, другой пациент был из Ирана. У родителей всех пациентов были близкородственные браки. В большинстве случаев пузыри начинали появляться сразу после рождения. Пузыри отличаются от классических локализованных форм простого БЭ, связанного с мутациями гена кератина 5 (KRT5) и кератина 14 (KRT14), тем, что некоторые пузыри непосредственно не были связаны с точками давления на подошвах или пальцах стоп были несколько крупнее (до нескольких сантиметров в диаметре). Часто поражались боковые и тыльные поверхности стоп. Присутствовали также другие генерализованные пузыри, но в целом клинические признаки были легкой степени тяжести. Никаких аномалий слизистых оболочек глаз, мочеполовых органов не наблюдалось. Пузыри, как правило, заживают без рубцов, но у пострадавших пациентов с Ближнего востока, поствоспалительная гиперпигментация была обычным явлением. Хотя заболевание является аутосомно-рецессивным, полудоминантный путь наследования является также весьма вероятным, учитывая, что у некоторых гетерозиготных носителей (например, родители пациентов) упоминали о похожих пузырях в детстве, течение которых постепенно улучшилось и затем полностью прекратилось в подростковом возрасте. В частности, отец одного пациента из Кувейта  сообщал о подобных пузырях в детстве, которые в зрелом возрасте решились, а у обоих гетерозиготных детей болевшей иранской женщины были неярко выраженные пузыри.

DST-e: молекулярная патология

К настоящему времени были определены две патогенных гомозиготных нонсенс-мутации в DST-e. Первый случай был описан в кувейтской семье с близкородственным браком на основании данных Сэнгер-секвенирования геномной ДНК для выявления гомозиготности р.Gln1124*. Ген DST кодирует несколько транскриптов с экспрессией в тканевых структурах, но выявленные мутации специфичны для эпидермиса, что согласуется с отсутствием клинических внекожных проявлений. Второй выявленной мутацией была p. Arg1249*. Это описано у иранской женщины, рождённой в близкородственном браке. Эта мутация также расположена в пределах области домена coiled-coli для эпидермис-специфической изоформы дистонина. Впоследствии,  у четырех других человек из Кувейта, которые, как было известно, не были связаны друг с другом, выявили похожие пузыри и, как оказалось, они имели гомозиготную мутацию p. Gln1124*, , которая была первоначально обнаружена у кувейтского пациента. Анализ гаплотипов в пяти родословных выявил общий ~60 kb блок геномной ДНК через сайт мутации, что согласуется с ранее полученными результатами.

DST-е: патологии кожи

Поразительно, мутации с потерей функции DST-е формируют основные ультраструктурные аномалии с полным отсутствием гемидесмосом внутренней платинки, основного места крепления для кератина промежуточных филаментов и расположения других основных белков внутренней пластинки, таких, как плектин. Поэтому, возможно, несколько удивительно, что клинические симптомы, связанные с полной потерей DST-e, проявляются относительно легким течением, что контрастирует с результатами исследований пациентов с буллёзным пемфигоидом, у которых имеются аутоантитела к BP230 (хотя у большинства последних также есть антитела, к антигену   180 кДа буллёзного пемфигоида). Изучение кератиноцитов пациентов с мутациями DST-е показало потерю адгезии и усиленную клеточную и миграцию. Показано, что в мутантных клетках также имеется снижение β4-интегрина на клеточной поверхности и увеличение общего уровня белка кератина-14 и β1-интегрина. Регуляция экспрессии кератина-14 на уровне белка может играть компенсаторную роль, что может помочь объяснить относительно лёгкое течение пузырей в результате потери экспрессии DST-е. В совокупности эти биологические исследования на клеточном уровне выявили ранее неизвестную роль для DST-е в регуляции адгезии кератиноцитов и в контроле функционального взаимодействия между подтипами интегрина в кератиноцитах.

DST-е: клинико-патологические комментарии

Ограниченное расположение пузырей, преимущественно на коже акральной локализации делают клинически трудно отличимым аутосомно-рецессивный простой БЭ с DST-е-патологией от других форм простого БЭ, хотя об этом может свидетельствовать наличие больших пузырей акральной локализации в местах, не подвергающихся давлению. Однако, отсутствие гемидесмосом на внутренней пластинке при просвечивающей электронной микроскопии дает ключ для правильной диагностики. Кроме того, иммуноокрашивание кожи пациента с антителами к DST-е (BP230), вероятно, также показывают заметное снижение или полное отсутствие окрашивания, тем самым выявляя гены-кандидаты развития мутации и способствуют постановке вероятного диагноза.

EXPH5: аутосомно-рецессивный простой буллезный эпидермолиз

Выявление EXPH5, как потенциального гена БЭ, было проведено методами секвенирования нового поколения. Трое детей, рождённых от близкородственного брака в иракской семьи имели генерализованные поверхностные пузыри, согласно гистологическому исследованию имели внутриэпидермальные нарушения, а также разрушение кератина тонофиламентов преимущественно базальных кератиноцитов. Сэнгер-севенированием известных генов простого БЭ, KRT5, KRT14, и PLEC (плектин) не удалось выявить патогенных мутаций; поэтому секвенирование экзома было выполнено, с акцентом на выявление гомозиготных изменений, потенциально опасных вариантов. Была выявлена гомозиготная мутация со сдвигом фазы в EXPH5. EXPH5 кодирует экзофилин-5, также известный как Slac2-b, ГТФаза Rab27 выполняет роль внутриклеточного транспорта в клеточную мембрану.

EXPH5: клинические особенности

До сих пор было зарегистрировано семь случаев аутосомно-рецессивного простого БЭ из-за нарушения в  EXPH5 в четырех разных семьях из нескольких стран: Ирак, Германия, Великобритания и Пакистан. В иракской семье, было восемь, из которых трое имели подобные поражения кожи. С рождения они имели индуцированные травмой периодические появления пузырей и корок. Неповрежденные пузыри были редкостью, и у пациентов обычно наблюдали вызванные травмой ссадины и корки, которые медленно заживали. Пораженные участки восстанавливаются с небольшими рубцами и поствоспалительной гиперпигментацией. Внекожных проявлений выявлено не было. У всех пациентов, пузыри имела тенденцию к снижению тяжести течения с возрастом. Второй пациент, рождённый не в близкородственном браке в европейской семье, имел более распространённые пузыри и большие эрозии, которые впоследствии стали иметь более лёгкое течение с преобладанием пузырей акральной локализации. В третьем случае, также из Европейской семьи, пузыри стали заметными только через несколько месяцев, когда ребенок начал ходить. Он имел распространенные мелкие эрозии с кровотечением, в основном в области нижней части спины, коленей и лодыжек. У него не было неповреждённых пузырей, поэтому назначалась местная терапия с использованием пластырей. В четвертой семье, из Пакистана, два родных брата имели пузырьки и пузыри с рождения, через 1-2 недели заживающие с образованием поствоспалительной гиперпигментации. С увеличением возраста, образование пузырей постепенно уменьшилось и практически прекратилось.

EXPH5: молекулярная патология

До сих пор было описано шесть разных мутаций со сдвигом фазы или нонсенс-мутаций в EXPH5. Первой мутацией, выявленной в иракской семье, была гомозиготная мутация со сдвигом фазы c.5786delC (p.Pro1929Leufs*8). Затем, в двух европейских случаях было описаны гетерозиготные биаллельные мутации с потерей функции: мутации в немецком случае были c.1395delC (p.Phe466Leufs*44) и c.2897delC (p.Pro966Leufs*11), тогда как в британском случае мутации были c.1947dupC (p.Pro649Profs*11) и c.2249C>A (p.Ser750*). Совсем недавно было сообщено о случае из Пакистана, с гомозиготной мутацией для c.3650T> A (p.Leu1217*). Все патогенные мутации были расположены в экзоне 6 и при иммунофлюоресцентной микроскопии наблюдалась полная потеря иммуноокрашивания экзофилина-5 во всех трёх случаях. В каждом случае алгоритм молекулярной диагностики включал разные стратегии: в первом случае было секвенирование всего экзома. Второй случай был идентифицирован из  70 недиагностированных случаев простого БЭ (т. е. ранее негативные для мутаций в KRT5, KRT14 и PLEC). В третьем случае, ключ к диагнозу получен в результате просвечивающей электронной микроскопии, которая выявила большие перинуклеарные отложения в области базальных кератиноцитов. В отличие от этого, в четвертом случае диагноз был поставлен клинически на основании спонтанно улучшившегося аутосомно-рецессивного БЭ в детстве.

EXPH5: патологии кожи

Характер патологии при этом подтипе простого БЭ несколько отличается от других форм простого БЭ тем, что (а) экзофилин-5 не является структурным белком и (б) не является неотъемлемым компонентом промежуточных филаментов, гемидесмосом или десмосом. Действительно, точная роль экзофилиа-5 в кератиноцитах неизвестна: предполагается роль ГТФазы Rab27B в регуляции обмена в клеточной мембране, в том числе формирование везикул и их движение посредством актиновых и тубулиновых сетей. Важные эксперименты на HaCaT-клетках показали ключевую роль для транспортировки некоторых везикул в клеточную мембрану, что позволяет предположить нарушение целостности кератиноцитов в результате нарушенной функции  экзосомы и высвобождения определенных белков, РНК и микроРНК из клеток. Нарушение в EXPH5 также приводит к уменьшению клеточной адгезии базальной мембраной, что объясняет описанную кожную патологию. С точки зрения клеточной патологии, есть заметное разрушение кератина филаментной сети. Действительно, некоторые из кератина нить агрегации показывает корзину-ткут узор и мяч агрегатов, которые напоминают генерализованный тяжелой ев симплекс связанные с доминант-негативных мутаций в KRT5 или KRT14. Действительно, аггрегация кератиновых ннитей напоминает структуры по типу плетения корзины, а также шаровидные структуры, что говорит о генерализованном тяжелом простом БЭ, связанным с доминант-негативными мутациями в KRT5 или KRT14. Экзофилин-5 колокализуется с Rab27B в определённых компартментах клетки и, возможно, контролируют функции β4 интегрина в кератиноцитах. В настоящее неизвестно, как ГТФаза влияет на взаимодействие систем микротрубочек и кератиновых нитей. В будущем идентификация ключевых белков, вовлеченных в эту связь, скорее всего, обеспечит новое понимание патофизиологии образования пузырей на коже и гомеостаза кожи.

EXPH5: клинико-патологические комментарии

Ключом к диагностике данного подтипа аутосомно-рецессивного простого БЭ могут быть клиническая картина и результаты биопсия кожи. Во-первых, относительно лёгкое течение пузырей в сочетании с аутосомно-рецессивным типом наследования даёт хорошую подсказку в постановке диагноза. Более того, естественное течение заболевания предполагает улучшение по мере увеличения возраста пациента. При исследовании ультраструктуры кожи можно увидеть аномальные скопления цитоплазматических везикул и, где возможно иммуноокрашивание с антителами к экзофилину-5 можно увидеть полное отсутствие окрашивания. Методы секвенирования нового поколения помогут в постановке диагноза при биаллельных мутациях с потерей функции в EXPH5.

ITGA3: пограничный буллёзный эпидермолиз

Обнаружение гена-кандидата использовалось для изучения патогенных мутаций в ITGA3, хотя, кожный компонент в структуре патологии был незначителен по сравнению с основным воспалительным процессом, затрагивающим легкие и почки. В данном случае были мелкие пузыри и просвечивающая электронная микроскопия показала расщепление в пределах светлой пластинки, редупликацию тёмной пластинки и полное отсутствие иммуноокрашивания для α3 субъединицы интегрина в базальной мембране кожи. Сэнгер-секвенирование впоследствии подтвердило мутацию с потерей функции в ITGA3. После описания данного случая, еще два случая были представлены с нефротическим синдромом, воспалительными явлениями в лёгких и незначительными волдырями на коже, были также выявлены с помощью Сэнгер-секвенирования другие мутации. Впоследствии, были описаны ещё два известны случая, хотя ни в одном из них не было проявления пузырей на коже.

ITGA3: клинические особенности

На сегодняшний день только пять случаев БЭ, связанного с мутациями в ITGA3 были описаны; все представленные новорождённые были тяжело больны и кожный процесс был не основным определяющим тяжесть состояния процессом. Первый новорожденный, осмотренный в течение нескольких часов после рождения имел нарушения дыхания и ему требовалась искусственная вентиляция лёгких. В течение двух недель, у этого новорожденного развилась почечная недостаточность с массивной протеинурией. Однако, поражения кожи не проявлялись до тех пор, пока по прошествии трех месяцев стали появляться небольшие пузыри и эрозии, возникающие после незначительных травм. Ребенок скончался до восьмимесячного возраста из-за легочной инфекции. Второй новорожденных был с дыхательной недостаточностью на 48 часу жизни, у него развился нефротический синдром в шесть недель жизни; умер от полиорганной недостаточности в возрасте двух месяцев; поражения кожи не выявлялись. У третьего больного развилась лихорадка и дыхательная недостаточность в двухмесячном возрасте, протеинурия в пять месяцев и пузыри на голени (изначально проявляясь как эритематозные участки) в возрасте четырех месяцев. Ребенок умер в возрасте 17 месяцев от полиорганной недостаточности. Было очевидно, что экспрессия гена-кандидата была выражена в лёгких, почках и коже. Однако в четвертом случае была дыхательная недостаточность при рождении и нефротический синдромом, но не было пузырей. В этом случае имелось интерстициальное поражение легких и односторонняя гипоплазия почек и гидронефроз; ребенок умер от дыхательной недостаточности в возрасте 7 месяцев. В пятом случае был респираторный дистресс-синдром в 2-недельном возрасте, требовалась ИВЛ. У него была интерстициальная пневмония, аномалии положения почек (перекрестная эктопия почки) и нефротический синдром; дерматологические изменения ограничивались поредением волос и дистрофией ногтей стоп, которые проявились с пяти месяцев. Ребенок умер в возрасте в 7 месяцев от легочной инфекции.

ITGA3: молекулярная патология

Первые три описанных случая БЭ, связанных с мутациями в ITGA3 были опубликованы в одной статье. Все пациенты были от близкородственных браков и имели гомозиготные мутации. У первого случая, из южной Италии, была гомозиготная мутация со сдвигом рамки считывания, c.1173_1174del  (p.Pro392Valfs*2). Во втором случае, из Газы, была гомозиготная мутация в акцепторном сайте сплайсинга, c.1538-1G>A. В третьем случае, из Пакистана, была гомозиготноая миссенс-мутация, c.1883G>C (p.Arg628Pro), произошедшая в пределах внеклеточного домена α3 интегрина, что могло препятствовать сплайсингу экзонов. Мутация в четвертом случае (из Нидерландов) был также гомозиготной миссенс-мутацией, c.1045G>T (p.Ala-349Ser), как и в пятом случае, c.1387C>T (p.Arg463Trp). Информация о молекулярной патологии в первом случае поступила от гистологии кожи и иммуногистохимии, где была выявлена выраженная дезорганизация базальной мембраны и полное отсутствие иммуноокрашивания для α3 интегрина. В двух других случаях и первоначальном мутации ДНК в ITGA3 были диагностированы путем сравнения их с данными архива восьми неродственных пациентов с врожденным нефротическим синдромом. В четвёртом случае диагноз поставлен после исключения других генов-кандидатов и Сэнгер-секвенирования ITGA3, тогда как в пятом случае, было использовано иммуногистохимическое исследование кожи для выявления α3 интегрина в качестве гена-кандидата, несмотря на отсутствие повреждений кожи клинически.

ITGA3: патологии кожи

Альфа-3-субъединицы интегрина димеризуются с β1 субъединицами в пределах  дермально-эпидермальной границы. В первом случае пациент с мутацией с потерей функции ITGA3, при просвечивающей электронной микроскопии показал некоторые структурные сходства с ранее описанными изменениями α3 интегрина у мышей. В частности, кожа пациента была истончена, а темная пластинка базальной мембраны была прерывистой. Хотя прерывистая темная пластинка, как правило, располагалась на дне пузыря, она иногда прикреплялась к клеточным скоплениям, что формирует многочисленные уровни расслоения базальной мембраны. Хотя изучение патологии кожи показало некоторые гистологические сходства с синдромом Киндлера, изучение гена-кандидата идентифицировало полное отсутствие иммунореактивности α3 интегрина в коже пациента. Первоначальные результаты биопсии кожи трех пациентов описанных выше, которые впервые представлены в этом обзоре, показали расщепление в основном в пределах светлой пластинки и редупликацию базальной мембраны, но нормальные гемидесмосомальные связи фибриллярных структур. В этом случае иммуноокрашивание для α3 субъединицы интегрина полностью отсутствовало, в отличие от  обычной интенсивности окрашивания для β1 субъединицы интегрина, в соответствии со способностью для β1 интегрина к димеризации с другими субъединицами интегрина. Функциональные исследования в трех случаях показали неблагоприятные последствия мутации (p.Ala349Ser, c.1538-1G>A, and p.Arg463Trp) на структуру, процессинг и димеризацию α3 интегрина.

ITGA3: клинико-патологические комментарии

Ключом к диагностике этой редкой формы БЭ являются основные клинические симптомы воспалительного поражения легких и почек. При наличии выраженной дыхательной недостаточности, легочной инфильтрации и инфекции, а также нефротического синдрома и почечной недостаточности, обнаружение неярко выраженных пузырей на коже, которые начинаются в период от двух до четырех месяцев жизни, рекомендуется проведение иммуноокрашивания для обнаружения изменений α3 интегрина или Сэнгер-секвенирования ITGA3; эти исследования рекомендуется для выявления генов-кандидатов. Особенности клинического течения этого генодерматоза отражает преобладание тканевой экспрессии α3 интегрина в почках, легких и коже. Тем не менее, ясно, что пузыри на коже, либо нерезко выражены или отсутствуют при этом заболевании; остаётся спорным вопрос являются или нет фенотипические последствия мутации ITGA3 частью клинического многообразия БЭ, определяемого как группа наследственных пузырных заболеваний кожи.

Выводы

В настоящем обзоре описаны основные клинические и молекулярные особенности, связанные с тремя недавно описанными формами БЭ. Хотя эти заболевания встречаются редко, понимание их природы позволяет их признать в качестве отдельных клинико-патологических форм и выделить в отдельный клинический диагноз в подобных случаях. Кроме того, все случаи мутаций связаны с потерей функции, что дает некоторое представление о последствиях для человека полной потери экспрессии этих специфических белков. Таким образом, клинические, патологические и молекулярные данные обеспечивают улучшенное понимание механизмов, лежащих в основе целостности кожи, и, кроме того, позволяют подчеркнуть некоторые компенсаторные процессы, которые могут возникнуть при патологии. В будущем, скорее всего, будет выявлено несколько новых форм БЭ, что добавит новые данные о патофизиологии пузырей кожи.



Recently Identified Forms of Epidermolysis Bullosa

Авторы:

Аннотация на английском языке:
<p><span>Epidermolysis bullosa (EB) comprises a collection of clinically diverse inherited blistering diseases that affect the skin and, in some subtypes, mucous membranes and other organs. Currently classified into four main subtypes (EB simplex, junctional EB, dystrophic EB, and Kindler syndrome, mainly based on the level of skin cleavage), the spectrum of EB extends to more than 30 clinical subtypes with pathogenic mutations in at least 18 distinct genes. This review focuses on three recent additions to variants of EB: all are autosomal recessive, and result from mutations in either </span><em>DST-e</em><span> (coding for epidermal dystonin, also known as the 230 kDa bullous pemphigoid antigen, BP230), </span><em>EXPH5</em><span> (coding for exophilin-5, also known as Slac2-b), or </span><em>ITGA3</em><span> (coding for the integrin alpha-3 subunit). Each of these new forms of EB is reviewed with respect to the initial gene discovery, clinical features, the current mutation database, and skin pathology. Awareness of these recently described forms of EB is helpful in the clinical evaluation of patients with EB and in defining genotype-phenotype correlation for inherited blistering skin diseases.</span></p>


Ключевые слова на английском языке

Запись в Medline
Файл публикации


Ваша оценка: Нет Средний рейтинг: 4.6 (13 votes)