Giải trình tự gen vùng đích phát hiện đột biến dị hợp tử mới trên gen TGM1 gây bệnh vảy da cá ở một bệnh nhi tại Việt Nam: Báo cáo ca bệnh

GIẢI TRÌNH TỰ GEN VÙNG ĐÍCH PHÁT HIỆN 
ĐỘT BIẾN DỊ HỢP TỬ MỚI TRÊN GEN TGM1 
GÂY BỆNH VẢY DA CÁ Ở MỘT BỆNH NHI TẠI 
VIỆT NAM: BÁO CÁO CA BỆNH
Trần Vân Khánh1, Lương Hoàng Long1, Diệp Minh Quang2, Đinh Thị Lan Oanh2, 
Nguyễn Đình Tưởng2, Phạm Vân Anh2, Ngô Kim Ngân2, Bùi Văn Tuấn2
TÓM TẮT NGHIÊN CỨU
Khái quát: Bệnh vảy da cá di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường (ARCI) là một nhóm 
tập hợp các rối loạn của sự sừng hoá da, bao gồm ba thể bệnh là vảy da cá dạng phiến mỏng 
(LI), chứng đỏ da dạng vảy da cá bẩm sinh (CIE) và dạng Harlequin. Trong các thể bệnh 
trên, LI và CIE có các dấu hiệu lâm sàng tương tự nhau, phần lớn các trường hợp đều do đột 
biến trên một số gen, bao gồm gen mã hoá Transglutaminase 1 (TGM1) nằm trên Nhiễm sắc 
thể 14q12.
Báo cáo ca bệnh: Báo cáo này phân tích di truyền của một trường hợp sơ sinh nữ được 
chẩn đoán bệnh vảy da cá thể (ARCI). Bệnh nhi là con thứ ba trong gia đình, tiền sử gia đình 
không ghi nhận bất cứ trường hợp bệnh có kiểu hình tương tự. Bệnh nhi được sinh ra với 
biểu hiện đặc trưng dạng Collodion baby. Chẩn đoán trước sinh không phát hiện bất thường. 
Tại thời điểm của nghiên cứu này, lớp da Collodion đã được thay thế bằng lớp da sừng hoá 
dày với các vảy da tối màu, kết tạo mảng. Giải trình tự gen vùng đích với panel 56 gen thực 
hiện bởi kỹ thuật Giải trình tự gen thế hệ mới, đột biến được phát hiện sau đó được kiểm 
chứng bằng kỹ thuật Sanger. Chúng tôi đã tìm thấy 3 đột biến dị hợp tử trên gen TGM1: 
c.968G>A(p.Arg323Gln), c.1756C>T(p.Gln586Ter) và c.2185G>A(p.Glu729X). Trong đó, 
đột biến c.968G>A(p.Arg323Gln) đã được báo cáo trước đây, hai đột biến còn lại là đột biến 
mới. Theo sự hiểu biết của chúng tôi thì hai biến thể này chưa được từng công bố trước đây. 
Ngoài ra, chúng tôi cũng tiến hành phân tích di truyền phả hệ 3 đời của ca bệnh này nhằm 
nhận biết tính di truyền của các đột biến trên.
1 Đại Học Y Hà Nội
2 Bệnh viện Sản Nhi tỉnh Quảng Ninh
Chịu trách nhiệm chính: Trần Trọng Kiểm. Email: kiemthuytb@gmail.com 
Ngày nhận bài: 15/01/2019; Ngày phản biện khoa học: 22/02/2019; Ngày duyệt bài: 28/02/2019
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019) I 71
NGHIÊN CỨU
I. GIỚI THIỆU
Bệnh vảy da cá di truyền lặn trên nhiễm 
sắc thể thường (ARCI) là một nhóm tập hợp 
các rối loạn của sự sừng hoá da, bao gồm ba 
thể bệnh là vảy da cá dạng phiến mỏng (LI), 
chứng đỏ da dạng vảy da cá bẩm sinh (CIE) 
và dạng Harlequin. Không có một sự tương 
quan rõ ràng giữa kiểu gen và kiểu hình trong 
những bệnh này, các đột biến ở cùng một gen 
có thể có các biểu hiện đa dạng về kiểu hình.
LI và CIE: mặc dù được xem xét là hai 
biến thể khác nhau của bệnh vảy da cá tuy 
nhiên hai thể này có dấu hiệu lâm sàng và 
kiểu gen trùng lặp nhau tương đối [1]. Phần 
lớn các trường hợp gây ra bởi đột biến trên 
một số gen như TGM1, NIPAL4, ALOX12B, 
ALOXE3, ABCA12, PNPLA1 và CYP4F22.
LI và CIE thường có biểu hiện lúc sinh 
với dấu hiệu “Màng Collodion”, là một màng 
da mờ kín bao phủ cơ thể của trẻ sơ sinh và 
thường bong ra sau khi sinh một vài tuần 
nếu được điều trị bằng các phương pháp làm 
mềm da. Ở thể bệnh LI, màng bọc collodion 
được thay thế bằng các mảng sừng da tối 
màu, dính. Tật lộn mắt cũng là một dấu hiệu 
lâm sàng nổi bật kèm theo tăng sừng hoá của 
da (dày da lòng bàn tay và chân) cũng là dấu 
hiệu thường xuất hiện. Ở thế bệnh CIE, các 
mảng sừng hoá của da thường nhẹ hơn thể 
LI, với đa dạng các biểu hiện của chứng đỏ da 
và lộn mi mắt.
Trong ARCI thì các biến thể của gen 
TGM1 được xác nhận là có tần suất xuất 
hiện phổ biến hơn so với các gen khác [2]. 
Trước đây người ta cho rằng chỉ có các đột 
biến đồng hợp tử mới dẫn tới suy giảm chức 
năng của enzym transglutaminase làm phá 
vỡ sự tạo thành lớp vỏ bao bọc tế bào và hậu 
quả là gây nên giảm chức năng của da [3]. Tuy 
nhiên, một nghiên cứu gần đây ở Nhật Bản 
cho thấy rằng dạng dị hợp tử kép của một số 
biến thể cũng có thể gây ra các biểu hiện kiểu 
hình nặng nề [8].
Kết luận: Hiểu biết được các đột biến gen này cho phép xác định người mang đột biến từ 
đó có ích cho việc tư vấn di truyền, chẩn đoán trước sinh hoặc chẩn đoán di truyền tiền làm 
tổ cho các đối tượng có nguy cơ mắc rối loạn này.
Từ khoá: Bệnh vảy da cá, ARCI, Giải trình tự gen đích, TGM1, đột biến mới.
Bảng 1. Danh sách panel gen giải trình tự.
No. Gene name No. Gene name No. Gene Name
1 ABCA12 21 SPINK5 41 DUSP6
2 ALOX12B 22 ST14 42 FGF17
3 ALOXE3 23 STS 43 FLRT3
4 CLDN1 24 TGM1 44 PROKR2
5 COL7A1 25 KAL1 45 ABHD5
6 CYP4F22 26 FGRR1 46 PHYH
7 FLG 27 PROKR2 47 PEX7
72 I TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019)
GIẢI TRÌNH TỰ GEN VÙNG ĐÍCH PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN DỊ HỢP TỬ MỚI TRÊN GEN TGM1 
GÂY BỆNH VẢY DA CÁ Ở MỘT BỆNH NHI TẠI VIỆT NAM: BÁO CÁO CA BỆNH
II. BÁO CÁO CA BỆNH
2.1. Phương pháp
Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu 
một ca bệnh sơ sinh và gia đình của bé với 
bệnh lý vảy da cá di truyền lặn trên Nhiễm 
sắc thể thường. Chúng tôi kết hợp giải trình 
tự gen vùng đích NGS để phát hiện các gen bị 
biến đổi (Bảng 1) và sau đó kiểm tra lại bằng 
kỹ thuật giải trình tự gen Sanger với các gen 
nhận từ kết quả phân tích NGS.
DNA được tách chiết từ mẫu ối máu của 
bệnh nhân. DNA sau đó được chia nhỏ ra và 
được dùng để tạo thư viện, và sau đó được tập 
trung vào các vùng mã hoá và cạnh vùng mã 
hóa bằng cách sử dụng các chip đặc biệt, cuối 
cùng được giả trình tự bằng phương pháp 
NGS. Các đột biến điểm, vi mất đoạn thêm 
đoạn và nhân đoạn dưới 20bp cũng như các 
mất đoạn đồng hợp tử ở mức độ exon đều có 
thể được phát hiện cùng một lúc (Bảng 2)
 Bảng 2. Thông số giải trình tự NGS.
Number of Genes 60
Length of target region (bp) 155295
Coverage of target region (%) 100%
Average depth of target region (X) 354.84
Proportion of target region with 
sequencing depth more than 30X 
(%)
99.90%
Kiểu gen bình thường của TGM1 được 
tìm thấy tại Ensembl Genome Browser. 
Các biến thể được lựa chọn sau đó được 
giải trình tự theo phương pháp Sanger sử 
dụng các primers thiết kế bằng phần mềm 
Primers3plus. Các exon đích được PCR từ 
mẫu DNA cùng với GoTaq green master mix 
(Promega, USA). Các sản phẩm này sau đó 
được chạy trên máy giải trình tự ABI 3500 
(Life Technologies, USA). Dữ liệu giải trình 
No. Gene name No. Gene name No. Gene Name
8 ITGA6 28 CHD7 48 ALDH3A2
9 ITGB4 29 FGF8 49 DDB2
10 KRT14 30 FGFR1 50 ERCC1
11 KRT5 31 SPRY4 51 ERCC2
12 LAMA3 32 PROKR2 52 ERCC3
13 LAMB3 33 CHD7 53 ERCC4
14 LAMC2 34 GNRHR 54 ERCC5
15 MBTPS2 35 KISS1R 55 POLH
16 NIPAL4 36 TACR3 56 XPA
17 PLEC 37 GNRH1 57 XPC
18 PNPLA1 38 KISS1 58 TAC3
19 SLC27A4 39 WDR11 59 COL17A1
20 SNAP29 40 IL17RD 60 FGF8
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019) I 73
NGHIÊN CỨU
tự được phân tích bằng phần mềm BioEdit 
Công cụ Variant effect predictor (VEP) được 
sử dụng để tiên đoán khả năng gây bệnh của 
các biến thể TGM1 tìm thấy. Sử dụng VEP 
cùng với Human Genome Assembly GRCh37.
Các miêu tả chi tiết của VEP về đầu vào, 
đầu ra và nguyên lý được miêu tả trong phần 
trích dẫn [4]. Từ kết quả đầu ra chúng tôi lựa 
chọn điểm Mendelian Clinically Applicable 
Pathogenicity (M- CAP) cho các đột biến sai 
nghĩa để hiểu được kết quả của các biến thể.
III. KẾT QUẢ
3.1. Bệnh sử
Bệnh nhi được sinh ra trong một gia đình 
không có kết hôn cận huyết. Bố mẹ của bệnh 
nhân kể lại không có ghi nhận bệnh tương 
tự trong gia đình. Bệnh nhi được sinh ra với 
hình ảnh đặc trưng của Collodion baby. Quá 
trình mang thai bình thường. Da của bệnh 
nhi khô ráp với các biểu hiện tăng sừng hoá ( 
dày da lòng bàn tay và chân). Da vùng bụng 
bị nứt. Vùng lưng và thân trên nổi bật bởi các 
mảng vảy da tối màu. Những mảng này cũng 
xuất hiện ở tay và chân. Bệnh nhi mọc răng 
bình thường. Các bộ phận khác của cơ thể 
không phát hiện bất thường.
3.2. Giải trình tự gen thế hệ mới
Có 192 biến thể được tìm thấy từ dữ liệu 
ban đầu của NGS. Tất các các biến thể này 
đều được ghi nhận trước đây có liên quan đến 
bệnh vảy da cá bẩm sinh. Trong đó có 11 biến 
thể có khả năng nhất gây ra bệnh. Cuối cùng 
3 biến thể được lựa chọn có khả năng cao 
nhất gây ra các biểu hiện về kiểu hình, bao 
gồm 1 biến thể pathogenic, 1 biến thể likely 
pathogenic và 1 biến thể VUS.
a c
b
Ảnh 1: Biểu hiện lâm sàng của bệnh nhân (a) (b) 2 ngày sau sinh: màng colodion điển 
hình kèm theo lộn mi mắt. (c) 3 tuần sau sinh, lớp màng collodion được thay thế bằng 
các mảng vảy tối màu
74 I TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019)
3.3. Giải trình tự Sanger cho các biến thể 
của TGM1
Giải trình tự gen Sanger xác nhận 3 biến 
thể phát hiện bởi NGS. Ba đột biến đó là 
c.968G>A (p.Arg323Gln; Het) taị exon 6 và 
c.1756C>T(p.Gln586Ter; Het) tại exon 12 và 
c.2185G>A(p.Glu729X; Het) tại exon 14.
Tất cả các biến thể này đều nằm trên gen 
TGM1. Đột biến c.968G>A đã được báo cáo 
trước đây với biểu hiện bệnh. Hai đột biến 
còn lại chưa được công bố.
Chúng tôi sử dụng phương pháp Sanger 
để kiểm chứng lại các đột biến được miêu 
tả ở trên cho các thành viên khác trong gia 
đình bao gồm anh em (Ảnh 3a), bố mẹ và 
ông bà (Ảnh 3b). Kết quả: người mẹ mang 
đột biến dị hợp tử c.968G>A tại exon 6 gen 
TGM1. Người bố mang hai đột biến dị hợp tử 
c.1756C>T tại exon 12 và c.2185G>A tại exon 
14 gen TGM1. Người bố thừa hưởng hai đột 
biến này từ ông nội còn người mẹ nhận đột 
biến từ ông ngoại.
3.4. Phân tích Protein của biến thể gen 
TGM1
Có 3 biến thể được tìm thấy bao gồm: 1 biến 
thể đã được công bố C.968G>A (p.Arg323Gln) 
và 2 đột biến mới c.1756C>T(p.Gln586Ter) 
và c.2185G>A(p.Glu729X. Chúng tôi chỉ tập 
trung phân tích hai biến thể mới.
Công cụ VEP cho thấy rằng biến thể 
c.1756C>T là đột biến sai nghĩa ở vùng gen 
mã hoá với điể điểm SIFT và Polyphen lần 
lượt là 0.23 và 0.015. Phân tích protein sản 
phầm được mã hoá từ đột biến trên cho thấy 
điểm M-CAP là 0.019, với bất cứ biến đổi nào 
có điểm M- CAP > 0.5 được cho là có nguy 
cơ cao gây hại so với protein bình thường [5]. 
Vì vậy p.Gln586Ter là biến thể có khả năng 
không gây bệnh chủ yếu trong trường hợp 
này. (ảnh 2b)
Ảnh 2:
(a) the VEP calling of variant c.1756C>T.
(b) M-CAP score of variant c.1756C>T
a
b
GIẢI TRÌNH TỰ GEN VÙNG ĐÍCH PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN DỊ HỢP TỬ MỚI TRÊN GEN TGM1 
GÂY BỆNH VẢY DA CÁ Ở MỘT BỆNH NHI TẠI VIỆT NAM: BÁO CÁO CA BỆNH
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019) I 75
NGHIÊN CỨU
IV. THẢO LUẬN
NGS ngày nay được sử dụng rộng rãi như 
là một công cụ hiệu quả để chẩn đoán các 
bệnh lý di truyền đơn gen. Kết hôn cận huyết 
làm tăng nguy cơ mắc các bệnh lý di truyền 
lặn trên nhiễm sắc thể thường.
Enzym TGM-1 được tìm thấy trong biểu 
bì, nơi chịu trách nhiệm cho các liên kết chéo 
của tiền chất của keratin và để định hình lớp 
bao bọc bên ngoài tế bào. Liên kết này cung 
cấp sự mạnh mẽ cơ học và tính ổn định của 
lớp biểu bì da.
Người bố và mẹ của bệnh nhân đều là 
người lành mang gen, trong đó người bố 
mang hai đột biến dị hợp tử. Điểm đặc biệt 
là người bố dù mang hai đột biến nhưng đều 
là đột biến mới và không gây ảnh hưởng tới 
chức năng của protein. Bệnh nhân mang cả 
3 đột biến thể và có lẽ sự kết hợp của 3 biến 
thể này ảnh hưởng tới chức năng của protein. 
Do đó bệnh nhân có biểu hiện kiểu hình của 
ARCI. Anh trai của bệnh nhân cũng có kiểu 
gen tương tự người bố và không mắc bệnh.
Một điểm thú vị khác nữa là trong quá 
trình theo dõi lâm sàng, tác giả nhận thấy 
rằng các dấu hiện trên da như các mảng sừng 
hoá thẫm màu dần dần biến mất và được 
thay thế bằng lớp da bình thường. Hiện tại 
sau sinh 5 tháng, phần da của bệnh nhân hầu 
Ảnh 3a: Kết quả giải trình tự Sanger của các biến thể TGM1.
Panel bên trái thể hiện bố là người mang đột biến c.1756C>T và c.2185G>A. Panel bên phải 
thể hiện người mẹ là ngừoi mang gen c.968G>A. Panel ở giữa thể hiện bệnh nhân mang cả 3 
đột biến ở dạng dị hợp tử kép.
Với biến thể c.2185G>A, công cụ VEP thể hiện rằng đây là đột biến hình thành bộ ba kết 
thúc, kết quả dẫn tới tạo ra 1 protein có kích thước ngắn hơn một protein bình thường.
Ảnh 4: the VEP calling of variant c.1285G>A
76 I TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019)
như bình thường. Nhóm tác giả cho rằng trường hợp này là một biến thể của ARCI có tên là 
Collodion baby tự lành ( Self-healing baby collodion). Cho đến nay chỉ có 1 vài ca bệnh được 
báo cáo trên thế giới.
Ảnh 5: Bệnh nhân hiện tại (sau sinh 5 tháng)
Ảnh 3b: Phả hệ
Mũi tên chỉ vào người bệnh. Phả hệ thể hiện các biến thể của gen TGM1 ảnh hưởng tới một số 
thành viên trong gia đình. Người mẹ thừa hưởng gen từ ông ngoại, Người bố nhận gen từ ông 
nộ. Tất cả họ đều không có biểu hiện lâm sàng của ARCI
GIẢI TRÌNH TỰ GEN VÙNG ĐÍCH PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN DỊ HỢP TỬ MỚI TRÊN GEN TGM1 
GÂY BỆNH VẢY DA CÁ Ở MỘT BỆNH NHI TẠI VIỆT NAM: BÁO CÁO CA BỆNH
TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019) I 77
NGHIÊN CỨU
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 
1. Rodríguez-Pazos L, Ginarte M, Vega A, Toribio J. Autosomal recessive congenital 
ichthyosis. Actas Dermosifiliogr 2013; 104:270.
2. Takeichi T, Akiyama M. Inherited ichthyosis: non-syndromic forms. J Dermatol. 
(2016) 43:242–51. doi: 10.1111/1346- 8138.13243
3. Hennies HC, Raghunath M, Wiebe V, Vogel M, Velten F, Traupe H, et al. Genetic 
and immunohistochemical detection of mutations inactivating the keratinocyte 
transglutaminase in patients with lamellar ichthyosis. Hum Genet. (1998) 102:314–8.
4. McLaren W, Gil L, Hunt SE, Riat HS, Ritchie GR, Thormann A, et al. The ensembl 
variant effect predictor. Genome Biol. (2016) 17:122. doi: 10.1186/s13059-016-
0974-4
5. Jagadeesh KA, Wenger AM, Berger MJ, Guturu H, Stenson PD, Cooper DN, et al. 
M-CAP eliminates a majority of variants of uncertain significance in clinical exomes 
at high sensitivity. Nat Genet. (2016) 48:1581–6. doi: 10.1038/ng.3703
6. Zhang H, Ericsson M, Westrom S, Vahlquist A, Virtanen M, Torma H. Patients with 
congenital ichthyosis and TGM1 mutations overexpress other ARCI genes in the 
skin: part of a barrier repair response? Exp Dermatol. (2018) doi: 10.1111/exd.13813. 
[Epub ahead of print.
7. Rasheed M, Karim N, Shah FA, Naeem M. Novel TGM1 mutation in a Pakistani 
family affected with severe lamellar ichthyosis. Pediatr Neonatol. (2018) 59:628–9. 
doi: 10.1016/j.pedneo.2018.01.003
8. Takeda M, Nomura T, Sugiyama T, Miyauchi T, Suzuki S, Fujita Y, et al. Compound 
heterozygous missense mutations p.Leu207Pro and p.Tyr544C in TGM1 cause a 
severe form of lamellar ichthyosis. J Dermatol. (2018) 45:1463–7. doi: 10.1111/1346-
8138.1467
V. KẾT LUẬN
Dựa vào các kết quả có được chúng tôi cho 
rằng ARCI ở bệnh nhân này là sự kết hợp của 
3 đột biến được thừa hưởng từ bố mẹ. Tất cả 
các đột biến góp phần làm giảm chức năng 
của enzym TGM1 dẫn tới bất thường chức 
năng của lớp ngoài cùng của biểu bì và dẫn 
tới bất thường của da và gây biểu hiện bệnh 
ARCI.
VI. GIỚI HẠN CỦA NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu này thừa nhận rằng thiếu các 
phương tiện phân tích chức năng sinh học 
là một trong các hạn chế chính để biết chắc 
chắn về vai trò của gen TGM1 với gia đình 
này. Cụ thể, chúng tôi chưa làm sáng tỏ được 
mối liên quan giữa đột biến c.2185G>A đối 
với chức năng của protein. Sự kết hợp của 3 
đột biến làm ảnh hưởng tới protein ở mức 
độ cụ thể như thế nào cũng là một câu hỏi 
chưa được giải đáp hoàn toàn. Tuy nhiên, dữ 
liệu thu nhận được từ nghiên cứu này có vai 
trò quan trọng đối với chẩn đoán trước sinh, 
phòng ngừa bệnh ở những nhóm, cá nhân có 
nguy cơ cao và trải đường cho các liệu pháp 
tương lai về cá thể hoá y học.
78 I TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HÀNH NHI KHOA I Số 2 (4-2019)