相關疾病(RELATED DISEASES)
角蛋白疾病(Keratin Disorders)
角蛋白(keratin)基因的突變可造成皮膚與其他上皮組織的多種疾病,通常呈體染色體顯性遺傳模式。其潛在突變典型上以顯性負向(dominant-negative)方式作用,干擾正常中間絲(intermediate filament)的組裝。此情形造成排列失序的角蛋白束聚集,往往導致臨床上明顯的細胞脆弱性。位於螺旋起始(helix initiation)與螺旋終止(termination)模體的突變,一般與相對嚴重的疾病表現型相關;而影響其他角蛋白區域(domains)的突變通常造成較輕微的疾病(見圖 56.5)。由角蛋白基因突變所致皮膚疾病中,突變位置與遺傳「熱點(hot spots)」列於表 56.4。
單純型表皮鬆解症(Epidermolysis bullosa simplex)
表皮鬆解症(epidermolysis bullosa, EB)涵蓋一群遺傳性皮膚脆弱疾病,特徵為在輕微機械性創傷後出現皮膚、有時包括黏膜的水疱(見第 32 章)。編碼胞橋小體(desmosomal)成分之基因的突變可導致數種與皮膚脆弱性相關的疾病(見圖 56.8)。對於因 KRT5 與 KRT14 突變所致的單純型 EB,基因型—表現型相關性已充分建立(見表 56.4)。臨床嚴重度與突變位置以及其擾亂角蛋白結構的程度有關。
值得注意的是,色素過度沉著是 Dowling–Degos disease、Naegeli–Franceschetti–Jadassohn syndrome 與 dermatopathia pigmentosa reticularis(這些疾病並無顯著水疱表現;見第 67 章)以及帶有斑駁色素沉著(mottled pigmentation)之 EBS 的主要特徵,顯示在基底表皮層表現的角蛋白基因突變,除了皮膚脆弱性之外,亦可導致色素變化(見圖 56.5)。
表皮鬆解性魚鱗癬與掌蹠角化症(Epidermolytic ichthyosis and palmoplantar keratoderma)
表皮鬆解性魚鱗癬(epidermolytic ichthyosis, EI)是一種角化異常疾病,由 KRT1 或 KRT10 的突變所致(見第 57 章)。其通常呈體染色體顯性遺傳,源於異型合子錯義突變(heterozygous missense mutations;典型上涉及螺旋起始與終止模體),導致表皮基底上層(suprabasal layers)角蛋白絲團塊化(clumping)以及後續的細胞溶解(cytolysis)。合併 PPK 的 EI 主要源於 KRT1 突變,而不侵犯掌蹠的 EI 則主要源於 KRT10 突變。KRT1 突變(位於關鍵的螺旋起始與終止區域之外者)亦曾在孤立性 PPK 的非表皮鬆解型與表皮鬆解型變異型中被發現;孤立性 PPK 更常見的成因為 KRT9 的突變。另有描述一種以 KRT10 蛋白完全缺失為特徵的隱性型 EI。於胚胎發生期間發生的 KRT1 或 KRT10 體細胞突變(somatic mutations),可表現為表皮鬆解性表皮痣(epidermolytic epidermal nevus,見第 62 章),代表 EI 的鑲嵌型(mosaic form)。若性腺受到侵犯,突變有可能垂直傳遞,造成受影響子代的全身性疾病。角蛋白疾病中的突變類型概述於表 56.4。
白色海綿樣痣(White sponge nevus)
白色海綿樣痣的特徵為侵犯口腔黏膜的白色斑塊,偶爾侵犯其他黏膜表面,例如食道、陰道、直腸與鼻腔。這些斑塊可隨時間起伏消長,組織學上可觀察到基底上層細胞溶解與角蛋白團塊化。編碼 KRT4 與 KRT13(此二者專一表現於黏膜角質細胞)之基因的突變會造成此疾病。
胃腸道疾病(Gastrointestinal disorders)
KRT8 與 KRT18 是表現於胃腸道上皮(包括肝、胰與腸)的主要角蛋白。這些單純型角蛋白(simple keratins)的突變典型上位於頭部(head)與尾部(tail)區域內,不涉及高度保守的螺旋邊界區域。KRT8 與 KRT18 突變被視為發展出肝臟與胃腸道疾病(例如肝硬化、發炎性腸道疾病)的風險因子,而疾病的發生可能還需要額外的遺傳與環境變異。
此突變相關的組織損傷易感性,可能與角蛋白的機械性及非機械性功能有關,包括維持細胞完整性以及保護細胞免於氧化性損傷與細胞凋亡。
絲聚蛋白缺乏疾病(Filaggrin Deficiency Disorders)
Filaggrin 是角質化細胞外套膜(cornified cell envelope)的成分之一,負責聚集角蛋白。它代表 profilaggrin 的加工產物,profilaggrin 由 caspase 14 切割為個別的 filaggrin 多胜肽。Filaggrin 的功能喪失型突變是尋常性魚鱗癬(ichthyosis vulgaris,圖 56.9)的成因;此為一種半顯性(semidominant)疾病,具不完全外顯率(同型合子者約 90%、異型合子者約 60%;見第 57 章)。帶有異型合子 filaggrin 突變的病人表現輕微脫屑或無任何表現型,而帶有同型合子或複合異型合子突變者則有較嚴重的尋常性魚鱗癬,皮膚乾燥、脫屑,且皮膚屏障有明顯改變。
除了造成尋常性魚鱗癬之外,filaggrin 的功能喪失型突變亦使人易罹患異位性皮膚炎(見第 12 章)。約 20%–50% 的異位性皮膚炎病人至少帶有一個 filaggrin 無效等位基因(null allele)。此外,帶有 filaggrin 突變並發生異位性皮膚炎的個體,亦易於後續發生氣喘,顯示在表皮屏障異常的情境下,經皮致敏(epicutaneous sensitization)與皮膚發炎可能在氣道過度反應性的發展中扮演角色。

圖 56-5:角蛋白突變的主要部位與相關的皮膚疾病。角蛋白中超過 90% 的致病性變異為錯義突變。基因型—表現型相關性在 EBS 中特別確立。在嚴重型 EBS 中,許多病人帶有位於 KRT14 螺旋起始模體內、一個高度保守 arginine(Arg125)的「熱點」突變。KRT10 中對應的 arginine(Arg156)亦是表皮鬆解性魚鱗癬的突變「熱點」。在中度型 EBS 亞型中,突變較集中位於 KRT5 與 KRT14 桿狀區域(rod domains)的中央部位。相對地,局限型 EBS 的突變常位於桿狀區域之外,例如 KRT5 與 KRT14 的 L12 連接模體,或 KRT5 的 H1 同源次區域。KRT1 可變頭部(V1)與尾部(V2)區域的突變可導致非表皮鬆解性 PPK 與 ichthyosis hystrix Curth–Macklin。這些區域的突變並非干擾角蛋白中間絲的組裝,而可能造成 loricrin 在細胞內的分布異常。K 或 KRT,keratin;PPK,掌蹠角化症。

圖 56-8:胞橋小體的分子組成與相關的遺傳性皮膚病。

圖 56-9:尋常性魚鱗癬與異位性皮膚炎中的 filaggrin 功能喪失型變異。Filaggrin 蛋白由數個區域組成:一個 S100 Ca+ 結合區域(黃色橢圓)、一個 B 區域(米色八角形)、兩個不完全的 filaggrin 重複序列(綠色長方形)、10 個 filaggrin 重複序列(藍色編號長方形;部分個體帶有兩份重複序列 8 及/或 10)以及一個 C 端區域(黃色六角形)。圖中標示了在尋常性魚鱗癬與異位性皮膚炎病人中已被鑑定出的 filaggrin 突變。

表 56-4:黏膜皮膚疾病中角蛋白突變的類型。亦見圖 56.5。AD,體染色體顯性;AR,體染色體隱性;EBS,單純型表皮鬆解症;H1,同源次區域 1;KRT,keratin;L12/L2,連接片段(非螺旋性);PPK,掌蹠角化症;V1,可變頭部區域;V2,可變尾部區域;1 A/1B/2 A/2B,α 螺旋桿狀區域片段。