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揭開人類色素異常性皮膚澱粉樣變性症的病因-鄔哲源研究員與陳垣崇院士領導的研究團隊，首度發現色素異常性皮膚澱粉樣變性症是由於GPNMB蛋白缺失所導致的自體隱性遺傳疾病，本研究成果已於2018年2月1日刊載於國際知名學術期刊《美國人類遺傳學期刊》 (The American Journal of Human Genetics)中。
揭開自體隱性遺傳之人類色素異常性皮膚澱粉樣變性症的病因: GPNMB缺失
色素異常性皮膚澱粉樣變性症 (Amyloidosis cutis dyschromica; ACD)主要被報導在東亞與南亞人種中，然而遺傳模式與病因仍不明。中央研究院生物醫學所鄔哲源研究員與陳垣崇院士領導的研究團隊，首度發現色素異常性皮膚澱粉樣變性症是由於GPNMB基因突變造成GPNMB蛋白缺失所導致的自體隱性遺傳疾病，本研究成果已於2018年2月1日刊載於國際知名學術期刊《美國人類遺傳學期刊》 (The American Journal of Human Genetics)中。
色素異常性皮膚澱粉樣變性症 (Amyloidosis cutis dyschromica; ACD)主要徵狀是在皮膚出現廣泛的色素沉著及色素脫失的斑點、乳突狀真皮有澱粉樣沉澱、青春期前發病、伴隨輕微或無皮膚搔癢症。過去文獻推測此病徵可能是自體顯性並且是不完全外顯遺傳，遺傳病因不明。本篇研究論文從九個患者個案的家族研究顯示此病徵呈自體隱性遺傳，並且發現每個患者皆是在GPNMB基因帶有雙套(雙等位基因)截斷式突變，包括無義突變與移碼突變。
目前科學發現GPNMB基因在許多組織細胞中表現，並且在黑色素體(melanosome)形成、自噬(autophagy)、吞噬(phagocytosis)、組織修復、凋亡細胞碎片之清除與免疫之負調控等方面扮演重要角色。GPNMB突變鼠呈現眼睛虹膜色素擴散，合併TYRP1突變會引起色素性青光眼(在老鼠色素性青光眼中，TYRP1突變是造成虹膜基質萎縮的表徵)。然而在人類色素性青光眼與虹膜色素擴散症並沒有發現GPNMB 與TYRP1基因異常。ACD患者也沒有被報導有這類的眼睛徵狀。
本研究發現GPNMB表現在所有的人類表皮皮膚細胞中，又以在黑色素細胞中表現最高，在患者皮膚中GPNMB表現量顯著減少。色素沉著之皮膚病灶顯示表皮黑色素增加，表皮的黑色素顆粒掉到乳突狀真皮層與上層真皮層以及噬黑色素細胞存在。相對於皮膚上的色素脫失斑點，澱粉樣沉澱在色素沉著區域的乳突狀真皮層中有顯著增加，澱粉樣沉澱中含有角蛋白與DNA碎片，推測澱粉樣沉澱是由於表皮角質細胞退化與死亡後轉變造成。澱粉樣沉澱周圍與下方有明顯免疫細胞浸潤，其中巨噬細胞在色素沉著區域有顯著聚集。色素脫失斑點則是由於黑色素細胞消失所造成。澱粉樣沉澱也可在病灶的表皮角質細胞細胞質中發現。GPNMB突變造成的色素異常與澱粉樣沉澱的病徵可能與免疫反應增加或慢性免疫反應、構型錯誤的蛋白堆積、減少對細胞碎片與蛋白堆積之清除、角質細胞退化與黑色素細胞存活有關。此研究拓展了我們對ACD疾病之色素異常與澱粉樣沉澱的瞭解。
本計劃通訊作者為中研院生醫所鄔哲源研究員。研究經費則由中央研究院多中心合作型基因醫藥研究計畫及科技部國家基因體醫學研究中心計畫支持。
論文題目: “Loss of GPNMB Causes Autosomal-Recessive Amyloidosis Cutis Dyschromica in Humans”
論文網址: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002929717305013?via%3Dihub
論文作者為 楊奇凡、林炫沛、江建平、吳育弘、方勇翔、張純萍、陳垣崇、鄔哲源
新聞聯繫人: 鄔哲源博士 中央研究院 生物醫學科學研究所研究員
Email: jywu@ibms.sinica.edu.tw; (Tel) +886-2-27899075