ERCC6基因是什么?ERCC6与科凯恩氏综合症(CS)
切除修复交叉互补组6基因(ERCC6),又名科科凯恩氏综合症B基因(Cockayne syndrome B,CSB)。该基因编码一种DNA剪切修复蛋白,具有ATP刺激的ATPase活性,与几种转录和切除修复蛋白相互作用,并可能促进DNA修复位点的复合物形成,在转录偶联核苷酸切除修复(TC-NER)中起重要作用。ERCC6基因位于人类的第10号染色体10q11上,基因全长为104.7kb,共有23个外显子,氨基酸数量为1493个。ERCC6基因的突变与科凯恩氏综合症(CS)密切相关。
CS是一种罕见的常染色体隐性遗传疾病,在日本和西欧的发病率分别为1/277万和1/270万。CS临床特征复杂多样,包括生长迟缓、早衰、色素性视网膜病变、光敏感、感音神经性耳聋及小头畸形。其临床表型为一个连续而重叠的谱系,从重到轻依次为脑-眼-面-骨综合征(COFS)、CS Ⅱ型、CS Ⅰ型、CS Ⅲ型及紫外线敏感综合征。
目前,CS诊断方法主要有3种:
(1)依据典型表型进行诊断,具体诊断标准采用图1所示的2013年Laugel修正的版本。但此方法只适用于狭义的CS,即CS Ⅰ-Ⅲ型,而不适用于COFS和紫外线敏感综合征。
(2)基于CS在TC-NER中存在缺陷的理论,进行特定的DNA修复测试,测量皮肤成纤维细胞暴露于紫外线辐射后RNA合成的修复。
(3)利用二代测序技术进行DNA或RNA测序分析进行基因诊断[1]。
表2. CS的临床诊断标准[1]
ERCC6(CSB)与ERCC8(CSA)是CS的主要致病基因,其中CSB基因突变约占2/3。CSA与CSB通过TC-NER途径参与修复受损的DNA。CSA和CSB基因缺陷细胞,无法修复转录过程中遇到的DNA损伤,导致RNA聚合酶在该位置停滞,干扰基因表达,从而导致细胞功能障碍或细胞死亡,最终导致CS。目前,已报道97种CSB基因突变与Cockayne综合征相关,除了CSB纯和突变,CSB杂合突变也会导致CS。其中,CSB 蛋白结构和致病突变类型如图1所示[2]。
图1. CSB蛋白结构域及其致病的纯和与杂合突变类型[2]。
酸性区域 (A)、核定位信号 (N)、解旋酶基序 (I, Ia -VI) 和泛素结合域 (UBD)。
图(A):代表纯合突变;图(B):代表杂合突变。移码和无义突变显示在蛋白质上方,而缺失和错义突变显示在蛋白质下方。