ALK-1可突变引起II型遗传性出血性毛细血管扩张症

北京大学口腔医学院闫志敏、首都医科大学口腔医学院王松灵教授等在“863”重大专项子课题资助下，在一个中国汉族遗传性出血性毛细血管扩张症家系，选择基因ALK-1及endoglin作为致病基因的候选基因，在候选基因染色体区域进行定位，通过连锁分析发现，家系内所有患者在ALK-1染色体区域都连锁，无交换重组现象；而endoglin染色体区域微卫星遗传标记连锁分析结果不支持连锁，从而将该家系的致病基因定位在ALK-1染色体区域，相关研究成果发表在著名口腔医学期刊《JDentRes》上。　遗传性出血性毛细血管扩张症（hereditaryhaemorrhagictelangiectasis，HTT）又名Osler病、Rendu-Osler-Weber病，系常染色体显性遗传性疾病，以皮肤、黏膜以及内脏的多发性毛细血管、小动脉、小静脉扩张和病变部位反复出血为特征，肝脏常受累。本病病变部位在血管壁，表现为毛细血管扩张、动静脉畸形和动脉瘤。血管壁变薄、弹力纤维缺乏、平滑肌缺乏、毛细血管壁和小动脉壁仅由一层内皮细胞组成，血管迂曲或扩张，有时仅有的内皮细胞发生退行性变，内皮细胞连接缺损，病变血管可因轻微的外力，或血管内血流压力作用发生破裂而出血。以皮肤和黏膜，尤其是手背、颜面、阴囊等部位多见。本病多在20～30岁之间发病，部分在儿童期即可发病。最突出的症状是受累血管破裂出血，常在同一部位反复出血。儿童期多见鼻出血，到青少年期鼻出血渐趋好转，而内脏出血机会增加，以胃肠道出血最多见，其他可有咯血、血尿、眼底出血、月经过多、蛛网膜下腔出血等。肝脏受累，因流经肝动静脉瘘的血流量增多而出现肝肿大，可有肝区疼痛及一定程度的压痛，局部有时可触及一搏动性肿块，触之有震颤，能闻及连续性血管杂音。动－静脉瘘分流可产生高动力循环状态，并可产生高排量充血性心力衰竭，可因肺的动静脉瘘而引起低氧血症、继发性红细胞增多症。慢性失血或频繁而大量出血可致缺铁性贫血。目前该病分为3型，已明确2种致病基因，并发现其多种突变形式。Endoglin基因是HHT1型的致病基因，由McAllister于1994年发现并鉴定；活化素受体激酶1（activinreceptor-likekinase1,ALK1）基因是HHT2型的致病基因，由Johnson于1996年鉴定，Cole等发现了HHT3型致病基因位于5号染色体上。HHT1型和HHT2型临床表现相似，但各有特点，HHT2型肺等大脏器发生率较HHT1型低。HHT的临床诊断主要依据症状及家族史。根据Shovlin等于2000年提出的诊断标准，下列选项有3项或3项以上符合可明确临床诊断，有2项存在视为可疑诊断。①鼻出血：自发和反复的鼻出血（夜间鼻出血更要高度考虑HHT）；②多发性皮肤或黏膜的毛细血管扩张：位于特征性部位，包括唇、口腔、手指和鼻等处；③内脏动静脉畸形（AVM）：是由于动静脉之间缺乏毛细血管而直接相连所致,可以表现在肺、脑、肝、肾、胃肠道、肾和骨等部位；④家族史。1996年，Johnson鉴定了HHT的第二个致病基因：位于12q13，该基因被命名为OWR2，基因组全长14000bp，编码ALK1蛋白，该蛋白是同源二聚体跨膜糖蛋白，是内皮细胞表面的TGF-β超家族的Ⅰ型受体，与其他Ⅰ型受体在丝－苏氨酸激酶结构域上有高度同源性，通过共转染cos细胞，ALK1蛋白能够与TGF-β或activinⅠ受体结合，但是在体内ALK1的配体尚不明。目前国际上至少有20种不同种类的ALK1基因突变在HHT患者中被鉴定，ALK1每种突变对于每个家系都是特有的，这些突变包括碱基置换导致的错义、无义突变和1~3碱基小的缺失或插入。错义突变最早被发现，对HHT2发病具有决定意义。在ALK1激酶区，已发现5个明确的错义突变，分别出现在ALK1基因保守区内和丝－苏氨酸激酶受体，这些突变可能减低或破坏了ALK1传导，在ALK1基因第3外显子中插入突变可致无效等位基因形成，这种突变导致了蛋白保守区的+1碱基对移码突变。ALK1无义突变和框架漂移突变中，几乎无法检测到相应的mRNA，提示ALK1基因突变可能产生的无效等位基因，导致ALK1受体介导的信息传导路的破坏。YanZM,FanZP,DuJ,HuaH,XuYY,WangSL.AnovelmutationinALK-1causeshereditaryhemorrhagictelangiectasiatype2.JDentRes.2006Aug;85（8）:705-10.Hereditaryhemorrhagictelangiectasia（HHT）isanautosomal-dominantbleedingdisorderandhastwovariants,HHT1andHHT2,associatedwithmutationsintheENGandALK-1genes,respectively.WeidentifiedoneChineseHHT2familytoinvestigatethepathogenicgeneanditspossiblemechanismofactionbymutationscreeningandfunctionalstudy.Onesubstitutionmutation（1717C>T）inexon10oftheALK-1wasfoundbysequencingofallexonsofENGandALK-1andcausedaR479XmutationintheALK-1protein.ALK-1mRNAandplasmathrombomodulinweremeasuredbyreal-timequantitativePCRandELISA,respectively.TherewasnosignificantdifferenceintheexpressionlevelsofALK-1mRNAbetweenpatientsandhealthyindividuals.AsignificantlyhigherlevelofthrombomodulinwasfoundinHHTpatients.ThesefindingsindicatethatthemutationcausestruncationoftheALK-1proteinatthepost-transcriptionallevel;theplasmathrombomodulinmayprovideaneasydiagnosticindicatorinHHTpatients.