基因检测案例8-角膜营养不良
角膜营养不良相关基因研究进展
角膜营养不良相关基因研究进展
曹文萍;刘平
【期刊名称】《国际眼科杂志》
【年(卷),期】2008(8)7
【摘要】角膜营养不良是一组临床表现多样的遗传性疾病.随着分子遗传学研究技术的发展,越来越多类型的角膜营养不良的致病基因及相关突变已经被确定.本文将从基因功能、突变位点、可能的致病原因等方面对各类型角膜营养不良及其相关基因的研究进展作一综述.
【总页数】3页(P1429-1431)
【作者】曹文萍;刘平
【作者单位】150001,中国黑龙江省哈尔滨市,哈尔滨医科大学附属第一医院眼科三病房;150001,中国黑龙江省哈尔滨市,哈尔滨医科大学附属第一医院眼科三病房【正文语种】中文
【中图分类】R77
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2.施奈德结晶状角膜营养不良的分子基础与临床研究进展 [J], 陶俊峰; 黄玉迪; 张军林; 苏振宏; 解举民
3.TGFBI相关颗粒状角膜营养不良的研究进展 [J], 李豪亮;梁舒
4.未折叠蛋白反应在角膜营养不良中的研究进展 [J], 刘学睿;王丽媛;张毅;郑涛;赵
楚楚;刘平
5.施奈德结晶状角膜营养不良致病基因功能的研究进展 [J], 苏振宏;黄玉迪;解举民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
颗粒状角膜营养不良(GCD)对角膜屈光手术影响
宁波市眼科医院 毛伟
每个生命，都是一个不朽的传奇！ 每个传奇背后都有一段精彩的故事 ！！
病 例
男性，25岁，平素体健，无家族遗传病史； 专科检查：右眼 0.1 -4.25/ -2.75*180 →1.0 -2.50/ -2.25*178 →1.0 ； 二眼角膜中央各 2个白色斑点，眼底正常。 左眼 0.15
常染色体显性遗传，青少年期发病；
临床特点：前基质不连续灰白色颗粒状混浊，
中后部基质格子样病灶，前基质云雾样混浊；
早期视力影响轻，中后期易出现复发性糜烂
Masson染色显示角膜基质内颗粒状玻璃样物质沉积；
相关文献
精准医疗——阿韦利诺基因检测
检查步骤
检测报告
感谢各位的聆听！
诊断：二眼屈光不正，角膜营养不良？
宁波市眼科医院
2010年4月表麻下， 行常规OUP手术！
2015年因“右眼视力下降一年余”来院复查， 查：ຫໍສະໝຸດ 力 右 0.5 矫正不确 左 1.0
体 会
GCD的诊断很重要！ GCD的分型！Ⅱ型（Avellino型）
宁波市眼科医院
Avellino型GCD
早期患者都可追溯到Avellino家族；
角膜营养不良 PPT-
分型
• 檢查病人血清中硫酸角質素（keratan sulphate ,KS）抗原濃度的高低及對角膜組 織的免疫組化檢查，可將MCD分為兩型 。
• Ⅰ型MCD患者血清及角膜組織中缺乏 KS抗原；Ⅱ型MCD患者血清中KS抗原 水準正常，角膜組織中的聚集物對antiKS抗體起反應。
• 臨床表現上兩型完全相同。
BIGH3基因與染色體5q31相關 角膜營養不良
BIGH3基因（TGFBI基因）
• 1992年，由Skonier等首先發現。 • 隨後，此基因被定位於人染色體5q31。 • BIGH3基因的表達產物為KE蛋白。
BIGH3基因突變所導致的染色 體5q31相關角膜營養不良
• 顆粒狀角膜營養不良（Granular corneal dystrophy，GCD）, CDGGⅠ型。
• 按照解剖部位分為角膜前部、基質部、 後部三類。
斑狀角膜營養不良
斑狀角膜營養不良（Macular corneal dystrophy，MCD ）
• 是一種常染色體隱性遺傳性疾病 。
• 童年發病，雙眼對稱性進展，視力呈進 行性減退並可伴有刺激症狀。 • 裂隙燈檢查：角膜基質為彌漫性霧狀， 間以局灶性斑塊或結節狀白色混濁，境界 不清。開始位於中央前基質層，以後向周 邊部及深層發展。
治療
• 早期以藥物治療為主，目的為減輕患者的 症狀，如眼表潤滑劑類藥物。
• 晚期患者當視力受到嚴重損害時，可行手 術治療。
手術選擇
• 目前手術選擇的趨勢：由PKP向DALK和EK 轉變。
• 上皮和基底膜角膜營養不良：PTK、LK • 基質角膜營養不良(MCD、GCD、LCD、
SCD）：DALK • 內皮角膜營養不良（FECD、CHED):
颗粒状角膜营养不良Ⅱ型家系的TGFBI基因筛查
又称混合型颗粒>格子状角膜营养不良是一种罕见的 常染色体显性遗传的角膜营养不良 :A?$ 的角膜混浊 是因为 N:b=X基因上的一个特异性突变 W&$aC 引起 的a 本文对初步诊断为 :A?$ 的一家系进行 N:b=X 基因的筛查寻找 :A?$ 病因现报道如下
者 N:b=X基因的所有外显子进行突变检测以 :A?$ 家系中的健康成员和 &%% 例无亲缘关系的正常志愿者 ?BD样本作为对照 结 果!:A?$ 家系所有患者 N:b=X基因 a 号外显子的第 ')% 位碱基发生纯合或杂合的 :jD突变导致 N:b=X基因编码的蛋白质的 第 &$a 位氨基酸 W变为 C 结论!错义纯合和杂合 W&$aC突变是导致 :A?$ 家系角膜营养不良不同临床表型的主要病因
下见双眼对称的细小颗粒沉积在基质深层颗粒稀少 未见基质深层有格子样混浊出现视力基本不受影响
图 &!家系图谱 注黑色为确定患 者 为 不 确 定 患 者 白 色 为 正 常 箭 头 处 为先证者 o号为提取 ?BD样本的成员
!资料与方法
&6&!一般资料!收集 & 个 ' 代的家系共计 $$ 人目 前共有患者 ) 例其中男性 * 例女性 $ 例见图 & 先 证者为!p*男性$* 岁 先证者左眼 %6$ 术后 右 眼 %6&双眼眼睑无浮肿球结膜无充血裂隙灯下观 右眼在上皮与浅层基质有高密度白色结节状沉积周 围仅剩清晰的角膜边缘点状混浊之间的区域清晰角 膜周边有点状混浊融合见图 $ 左眼移植角膜边缘 及中央可见大量白色混浊沉积双眼无角膜上皮糜烂 晶状体透明眼底模糊可见正常见图 ' 超声显示右 眼角膜中央位置角膜 ' h0 点可见角膜上皮前弹力层 及部分基质层回声增强左眼为板层角膜移植术后表 现见图 a 眼压 WJ;pN5 JN5无其他眼科疾病 该家 系中只有先证者弟弟与其表型相似其余患者裂隙灯
Avellino角膜营养不良一例
有效的治疗方法是采用单眼雾视法ꎬ生成中心凹盲点而成功消除中心凹冲突ꎮ大部分患者剥除视网膜前膜可有效解决双眼视网膜复视ꎬ如果棱镜不能满意地消除或减少主观复视ꎬ则斜视手术成功可能性不大ꎮ解读:该版ＰＰＰ提出了双眼视网膜复视的新概念ꎬ用开/关灯测试㊁视标－框架测试方法可以确定诊断ꎬ最有效的治疗方法是雾视一侧眼ꎮ４㊀成人斜视ＰＰＰ的主要发现和建议成人斜视ＰＰＰ的优点在于ꎬ多数成人斜视诊疗建议的证据来源于美国斜视学会小儿眼科/成人斜视ＰＰＰ专家组的临床研究结果ꎬ其可信度高ꎬ提出的各项诊疗建议全面且实用ꎮ我们应认真学习和理解２０１９版成人斜视ＰＰＰ的内容ꎬ更新成人斜视相关的知识和理念ꎬ结合中国的国情和特点ꎬ进一步促进中国成人斜视诊断和治疗的规范化ꎮ利益冲突㊀所有作者均声明不存在任何利益冲突参考文献[１]ＤａｇｉＬＲꎬＶｅｌｅｚＦＧꎬＡｒｃｈｅｒＳＭꎬｅｔａｌ.ＡｄｕｌｔＳｔｒａｂｉｓｍｕｓＰｒｅｆｅｒｒｅｄＰｒａｃｔｉｃｅＰａｔｔｅｒｎ[Ｊ].Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ１２７(１)ʒ１８２－２９８.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｏｐｈｔｈａ.２０１９.０９.０２３.(收稿日期:２０２０－０３－２０)(本文编辑:尹卫靖)病例报告Ａｖｅｌｌｉｎｏ角膜营养不良一例陶天畅㊀王蕾㊀崇伟华㊀李根林首都医科大学附属北京同仁医院㊀北京同仁眼科中心㊀北京市眼科学与视觉科学重点实验室ꎬ１００７３０通信作者:李根林ꎬＥｍａｉｌ:ｌｉｇｅｎｌｉｎ２０１８＠１６３.ｎｅｔ基金项目:国家自然科学基金项目(８１２７１０４６)ꎻ北京市自然科学基金项目暨北京市教育委员会科技发展计划重点项目(ＫＺ２０１５１００２５０２５)ＤＯＩ:１０.３７６０/ｃｍａ.ｊ.ｃｎ１１５９８９￣２０２００５２０￣００３６２ＡｃａｓｅｏｆＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙＴａｏＴｉａｎｃｈａｎｇꎬＷａｎｇＬｅｉꎬＣｈｏｎｇＷｅｉｈｕａꎬＬｉＧｅｎｌｉｎＢｅｉｊｉｎｇＴｏｎｇｒｅｎＥｙｅＣｅｎｔｅｒꎬＢｅｉｊｉｎｇＴｏｎｇｒｅｎＨｏｓｐｉｔａｌꎬＣａｐｉｔａｌＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＢｅｉｊｉｎｇＯｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙａｎｄＶｉｓｕａｌＳｃｉｅｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００７３０ꎬＣｈｉｎａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ:ＬｉＧｅｎｌｉｎꎬＥｍａｉｌ:ｌｉｇｅｎｌｉｎ２０１８＠１６３.ｎｅｔＦｕｎｄｐｒｏｇｒａｍ:ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(８１２７１０４６)ꎻＫｅｙＰｒｏｊｅｃｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｌａｎｏｆＢｅｉｊｉｎｇＭｕｎｉｃｉｐａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ(ＫＺ２０１５００２５０２５)ＤＯＩ:１０.３７６０/ｃｍａ.ｊ.ｃｎ１１５９８９￣２０２００５２０￣００３６２010020030040050060070001002003004005006007000.0%5.7%26.4%41.5%22.6%2.8%0.9%0.0%0.9%9.1%33.6%34.5%15.5%5.5%0.9%0.0%0%10%20%30%40%50%0%10%20%30%40%50%5A 5B图１㊀患者双眼前节照相㊀可见大小㊁形态㊁位置不规则的灰白色混浊ꎬ呈颗粒样改变㊀Ａ:右眼㊀Ｂ:左眼㊀图２㊀双眼裂隙灯显微镜照相㊀双眼角膜基质层可见分布不均的星形沉积㊀Ａ:右眼㊀Ｂ:左眼㊀图３㊀患者双眼眼底彩色照相㊀双眼视网膜未见明显异常㊀Ａ:右眼㊀Ｂ:左眼㊀图４㊀患者基因测序结果㊀Ａ:阴性对照㊀Ｂ:杂合突变ＴＧＦＢＩｃ.３７１Ｇ>Ａꎻｐ.Ｒ１２４Ｈ㊀图５㊀角膜内皮分析报告㊀不同面积内皮细胞所占比例正常㊀Ａ:右眼㊀Ｂ:左眼㊀㊀患者ꎬ男ꎬ汉族ꎬ４５岁ꎬ双眼反复不适１０年余ꎬ２０１６年９月２３日自觉双眼有异物感ꎬ伴流泪不止ꎬ至北京同仁医院就诊ꎮ患者全身检查未见明显异常ꎬ父母非近亲结婚ꎬ否认家族史ꎮ右眼裸眼视力０ ８ꎬ左眼０ ８ꎻ非接触性眼压(吹气式)测量:右眼１３ｍｍＨｇꎬ左眼１２ｍｍＨｇ(１ｍｍＨｇ＝０ １３３ｋＰａ)ꎻ眼前节照相示双眼结膜未见异常ꎬ双眼角膜见大小㊁形态㊁位置不同的灰白色混浊(图１)ꎻ前房较深ꎬＫＰ(－)ꎬ房水闪辉(－)ꎬ双眼瞳孔等大等圆ꎬ直接㊁间接光反射存在ꎻ晶状体及玻璃体透明ꎮ裂隙灯显微镜检查显示双眼角膜基质层散在星状灰白色沉积物(图２)ꎮ眼底检查示双眼视盘色淡红ꎬ边界清ꎬＣ/Ｄʈ０ ３ꎬ视网膜血管走向正常ꎬ动静脉管径比为２ʒ３ꎬ双眼黄斑中心凹反光明显(图３)ꎮ基因检测示先证者携带下列杂合突变:ＴＧＦＢＩｃ.３７１Ｇ>Ａꎻｐ.Ｒ１２４Ｈ(图４)ꎮ角膜内皮细胞检查各项指标均无明显异常(图５ꎬ表１)ꎮ眼别厚度(μｍ)取样个数面积(μｍ２)面积(μｍ２)面积(μｍ２)差(μｍ２)系数(％)密度(个/ｍｍ３)六边形比例(％)右眼５８３１０６１１５ ８６４２ ９３４４ ２８８ １２５ ６２９０５ ２６０左眼５２７１１０９９ ８６０５ ６３２７ ８１０２ ７３１ ３３０５０ ５５３㊀讨论:Ａｖｅｌｌｉｎｏ角膜营养不良(ＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙꎬＡＣＤ)又称颗粒状角膜营养不良(ｇｒａｎｕｌａｒｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙꎬＧＣＤ)Ⅱ型ꎬ是一种罕见的常染色体显性角膜疾病[１]ꎬ其发病机制主要与ＴＧＦＢＩ基因变异有关[２]ꎬ最早报道于意大利的Ａｖｅｌｌｉｎｏ地区[３]ꎬ在日韩地区发病率较高ꎬ我国少见报道ꎮＡＣＤ的临床特征为角膜中央部基质出现非对称性灰白色的形状㊁大小㊁深浅不定的混浊ꎬ多呈格子状分布ꎮ角膜营养不良具有一定的遗传异质性ꎬ其发病与ＴＧＦＢＩ㊁ＧＳＮ㊁Ｋ１２㊁Ｋ１３㊁Ｍ１Ｓ１㊁ＣＨＳＴ６㊁ＣＯＬ８Ａ２㊁ＳＬＣ４Ａ１１等基因表达异常有关[４]ꎬ其中ＴＧＦＢＩ基因变异引起者较为常见[５]ꎬ根据临床表现可分为: (１)格子状角膜营养不良(ｌａｔｔｉｃｅｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙꎬＬＣＤ)㊀包括ＬＣＤⅠ㊁Ⅲ㊁Ⅳ型和非典型ＬＣＤꎻ(２)ＧＣＤ㊀包括ＧＣＤⅠ㊁Ⅱ㊁Ⅲ型和非典型ＧＣＤꎻ(３)蜂窝状角膜营养不良(Ｔｈｉｅｌ￣ＢｅｈｎｋｅｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙꎬＴＢＣＤ)ꎮ按照发病的解剖结构则可分为前部㊁基质部和后部型ꎮ目前已知ＴＧＦＢＩ基因涉及Ｒ１２４Ｈ㊁Ｒ５５５Ｗ㊁Ｒ１２４Ｌ等多种突变[６]ꎬ具体机制尚不明确ꎬ可能与蛋白结构功能异常或蛋白水解异常有关[７－８]ꎬ由于突变种类不同ꎬ患者的临床表现并不相同ꎬ遗传学研究证实ＴＧＦＢＩ基因的Ｒ１２４Ｈ变异为ＡＣＤ的致病原因[９]ꎮＡＣＤ患者多在２０岁左右发病ꎬ早期可见角膜上出现颗粒状混浊物沉积ꎬ随着时间的推移逐渐呈格子状ꎬ可向角膜基质深层进展[１０]ꎮＡＣＤ患者中女性的视力损伤重于男性ꎬ表明性激素可能影响病情[１１]ꎮ尽管目前已知ＡＣＤ发病由ＴＧＦＢＩ基因发生Ｒ１２４Ｈ变异引起ꎬ但不同ＡＣＤ患者的表型存在差异ꎬ有待进一步研究ꎮＧＣＤⅡ的诊断标准:角膜基质层出现点状㊁星形㊁雪花状混浊ꎬ也可为格子线样混浊ꎬ主要为颗粒状和组织淀粉样沉积ꎬ发病时除了视力出现不同程度下降外ꎬ可不伴其他症状ꎮ本例患者根据角膜表现ꎬ结合临床检查及基因检测结果ꎬ诊断为ＧＣＤⅡꎮ本例患者需与下列疾病进行鉴别:(１)ＴＢＣＤ㊀ＴＢＣＤ为ＴＧＦＢＩ基因发生Ｒ５５５Ｑ变异引起常染色体显性遗传疾病ꎬ多于１０~２０岁发病ꎬ表现为角膜中央浅表蜂窝样变及角膜反复溃疡伴眼部不适ꎬ周围角膜一般无混浊ꎬ随着病情进展混浊可蔓延至角膜深基质层和外周角膜ꎮ本例患者无角膜蜂窝状改变ꎬ可资鉴别ꎮ(２)ＲＢＣＤ㊀又称ＧＣＤⅢ型ꎬ其发病主要与ＴＧＦＢＩ基因出现Ｒ１２４Ｌ突变有关ꎬ多在１岁内出现体征ꎬ表现为角膜中央区分支状或地图状混浊ꎬ病灶可发展至角膜缘及深基质层ꎬ多数患者于１０岁前出现角膜上皮反复溃疡和疼痛ꎬ其角膜溃疡较ＴＢＣＤ更加严重和频繁ꎮ本例患者无角膜溃疡表现ꎬ可资鉴别ꎮ(３)ＬＣＤ㊀其主要症状为角膜网格线样混浊ꎬ呈刚果红色ꎬ根据其临床表型和异常蛋白在角膜的沉积位置可分为多种类型[１２]ꎮ本例患者角膜呈灰白色颗粒样改变ꎬ可资鉴别ꎮ(４)斑点状角膜营养不良(ｍａｃｕｌａｒｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙꎬＭＣＤ)㊀为常染色隐性遗传病ꎬ在角膜基质层营养不良中最为少见ꎬ但病情最为严重ꎬ目前认为其发病机制为硫酸角质素的生成异常ꎬ从而引起氨基多糖沉积于基质层所致ꎬ临床表现为浅表灰白色角膜混浊ꎬ易与ＧＣＤ混淆ꎮＭＣＤ随着时间的推移可出现弥漫性全角膜受累伴视功能损伤ꎬ角膜基质层病灶之间出现云翳ꎮ本例患者未见全角膜受累表现ꎬ无明显视力下降ꎬ可资鉴别ꎮ利益声明㊀所有作者均声明不存在利益冲突参考文献[１]ＡｂａｚｉＺꎬＭａｇａｒａｓｅｖｉｃＬꎬＧｒｕｂｉｓａＩꎬｅｔａｌ.ＩｎｄｉｖｉｄｕａｌｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｖａｒｉａｎｃｅｓｉｎａｆａｍｉｌｙｗｉｔｈＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙ[Ｊ/ＯＬ].ＢＭＣＯｐｈｔｈａｌｍｏｌꎬ２０１３ꎬ１３ʒ３０[２０２０－０１－０５].ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/ｐｕｂｍｅｄ/２３８３７６５８.ＤＯＩ:１０.１１８６/１４７１￣２４１５￣１３￣３０. [２]ＺｈａｎｇＴꎬＹａｎＮꎬＹｕＷꎬｅｔａｌ.ＭｏｌｅｃｕｌａｒｇｅｎｅｔｉｃｓｏｆＣｈｉｎｅｓｅｆａｍｉｌｉｅｓｗｉｔｈＴＧＦＢＩｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｉｅｓ[Ｊ].ＭｏｌＶｉｓꎬ２０１１ꎬ１７ʒ３８０－３８７. [３]ＭａｎｔｅｌｌｉＦꎬＬａｍｂｉａｓｅＡꎬＤｉＺａｚｚｏＡꎬｅｔａｌ.ＳａｎｄｓｏｆｓａｈａｒａａｆｔｅｒＬＡＳＩＫｉｎＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙ[Ｊ/ＯＬ].ＣａｓｅＲｅｐＯｐｈｔｈａｌｍｏｌＭｅｄꎬ２０１２ꎬ２０１２ʒ４１３０１０[２０２０－０１－３０].ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/ｐｍｃ/ａｒｔｉｃｌｅｓ/ＰＭＣ３３５０２５３/.ＤＯＩ:１０.１１５５/２０１２/４１３０１０. [４]ＸｉｅＡＲꎬＣａｉＳＰꎬＹａｎｇＹꎬｅｔａｌ.ＴＧＦＢＩｇｅｎｅｍｕｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｉｎａＣｈｉｎｅｓｅｐｅｄｉｇｒｅｅｏｆＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙ[Ｊ].ＩｎｔＪＯｐｈｔｈａｌｍｏｌꎬ２０１１ꎬ４(３)ʒ２７５－２７９.ＤＯＩ:１０.３９８０/ｊ.ｉｓｓｎ.２２２２￣３９５９.２０１１.０３.１３. [５]樊宁ꎬ刘璐ꎬ王芝ꎬ等.一个中国Ａｖｅｌｌｉｎｏ型角膜营养不良家系的分子遗传学分析[Ｊ].中华实验眼科杂志ꎬ２０１４ꎬ３２(８)ʒ７１８－７２２.ＤＯＩ:１０.３７６０/ｃｍａ.ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５￣０１６０.２０１４.０８.０１１.ＦａｎＮꎬＬｉｕＬꎬＷａｎｇＺꎬｅｔａｌ.ＭｏｌｅｃｕｌａｒｇｅｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆａＣｈｉｎｅｓｅＡｖｅｌｌｉｎｏｃｏｒｎｅａｌｄｙｓｔｒｏｐｈｙｆａｍｉｌｙ[Ｊ].ＣｈｉｎＪＥｘｐＯｐｈｔｈａｌｍｏｌꎬ２０１４ꎬ３２(８)ʒ７１８－７２２.ＤＯＩ:１０.３７６０/ｃｍａ.ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５￣０１６０.２０１４.０８.０１１. 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角膜营养不良与BIGH3基因突变研究_于洁
·论著·作者单位:100730首都医科大学北京同仁眼科中心(于洁、邹留河、刘宁朴、吕岚、董东生);北京市眼科研究所(贺玖成、张伟、孙旭光、武宇影、殷晓棠)通讯作者:于洁,Email :shixiaojun01@s ina .com角膜营养不良与BIGH3基因突变研究于洁 邹留河 贺玖成 刘宁朴 张伟吕岚 孙旭光 董东生 武宇影 殷晓棠 【摘要】 目的 对角膜营养不良患者进行分子遗传学分析,探讨我国人角膜营养不良中BIGH3基因突变的类型。
方法 2000年7～12月收集15例颗粒状、Av ellino 、Reis -B ǜcklers 角膜营养不良患者和5例无任何角膜病变的正常对照者外周血10ml ,提取白细胞DNA ,利用合成的BIGH3基因第4和第12外显子特异性引物,进行PCR 扩增,并对扩增产物进行直接测序,分析相应基因序列。
结果15例患者均检出BIG H3基因突变,其中R124H 突变10例,包括纯合子2例,杂合子8例;R124L 突变2例,均为杂合子;R555W 突变3例,均为杂合子;正常对照者均未检出BIGH3基因突变。
结论15例角膜营养不良患者的角膜病变均由BIGH3基因突变引起,与国外文献报道相同。
突变基因对角膜病变严重程度的影响具有剂量效应,纯合子病情严重。
R124L 突变患者的临床表现重于R124H 突变患者。
【关键词】 角膜营养不良,遗传性; 突变; 肿瘤蛋白质类; 杂合子; 纯合子; 系谱Analysis of mutation of BIGH3gene in C hinese patients with co rneal dystrophies Y U J ie ＊,ZOULiu -he ,HE Jiu -cheng ,LIU Ning -pu ,Z HANG Wei ,L Lan ,SUN X u -guang ,DONG Dong -sheng ,WU Y u -y ing ,Y IN X iao -tang .＊Tongren Ophthalmic Center ,Capital University of Medical Science ,Beijing 100730,China Corresponding autho r :Y U Jie ,Email :shixiaojun01@sina .com 【Abstract 】 Objective To study w hether Chinese patients with various corneal dystro phy carry mutations in BIGH3gene .Methods Genomic DNA w as extracted from Chinese patients with Avellino corneal dystrophy (ACD ,10cases ),Reis -B ǜcklers corneal dystrophy (CDRB ,2cases ),granular corneal dystro phy (GCD ,3cases )and 5contro l subjects .T he exo ns 4and 12o f BIGH3gene w ere amplified by PCR and the product w as sequenced directly .Results All 15patients carried mutations in BIGH3gene ,R124H in 10cases with A CD ,R124L in 2cases with CDRB and R555W in 3cases with GCD .C onclusions Co rneal lesions in all 15Chinese patients clinically diagnosed with co rneal dystrophies are caused by mutations in BIG H3gene .Dose -effect analy sis show s that corneal lesions are more severe in homozy gous patients than those in heterozygous cases and that clinical manifestation of patients w ith R124L mutation is more sev ere than that of patients w ith R124H mutation .【Key words 】 Co rneal dy strophies ,hereditary ; M uta tio n ; Neoplasm proteins ; He terozy gote ; Homozy gote ; Pedigree 角膜营养不良是一种与遗传有关的原发性、具有病理组织学特征的疾病[1],其特征为双眼角膜有异常物质沉积[2],以往对其研究主要停留在临床观察和病理检查水平。
分子遗传学研究在非典型角膜营养不良临床诊断中的应用
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生物 科 学
分子遗传学研究在非典型角膜营养 不 良临床诊断 中的应用
李丹丹 韩 清
（ 哈尔滨 医科大学附属四院眼科 ， 哈尔滨 １００ ） ５０ １
摘
要
通过 Ｔ Ｆ Ｉ 因突变检测 ， ＧＢ 基 探讨分子遗传学研究在临床 诊断角膜 营养不 良中的应用。采集各个 患者及 ５ ０名 正常对
集角膜营养不良患者 ８ ， 例 所有患者均进行 了详细
的 眼科 临 床 检 查 ， 括 ： 力 、 隙 灯 显 微 镜 检 查 、 包 视 裂 眼前 段照 相 和 检 眼镜 检 查 等 。其 中 临床 诊 断 为 颗 粒 状 角 膜 营 养 不 良 （ ａｕａ ｃｒｅｌｄｓｏｈ ， ｒ ｇ ｎｌ ｏ ａ ｙｔ ｐｙ ｒ ｎ ｒ Ｇ Ｄ） Ｃ ３例 ， ｖｌｎ Ａ ｅｉｏ角 膜 营 养 不 良 （ ｖｌｎ ｏｎａ ｌ Ａ ｅｉｏｃｒｅ ｌ ｌ ｄｓｏｈ ，Ｃ ） ｙｔｐｙＡ Ｄ ４例 ， 似 Ｒ ｉ Ｂ ｃｌ ｒ 疑 ｅ －Ｕｋｅ 膜 营 养 不 ｓ ｒ角 良（ ｅｓ ｔｋｅ ｃｒｅ ｙｔ ｐｙ Ｂ Ｄ） Ｒ ｉＢｉ ｌｒ ｏ ａ ｄｓｏｈ ，Ｒ Ｃ １例 。 同 — ｃ ｎｌ ｒ
照外周血 １ Ｌ， ０ｍ 提取 白细胞 Ｄ Ａ， Ｎ 应用聚合酶链反 应（ Ｃ ） Ｐ Ｒ 和直接测序分析确定其突变位点。结果： 所用角膜营养不 良患者 均发现 Ｔ Ｆ Ｉ 因突变， 中２例 为 Ｒ ５ Ｗ 杂合子 ， ＧＢ 基 其 ５５ 确诊 为颗 粒状 角膜 营养 不 良； 为 Ｒ ２ Ｈ 杂合子 ， ５例 １４ 确诊 为 Ａ ｅ ｉ ｖｌｎ ｌ ｏ角膜 营养不 良； １例为 Ｒ ２ Ｄ杂合子 ， ６３ 确诊 为不典 型 Ｒ ｉ Ｂ ｃｌｒ ｅ ．ｕｋｅ 角膜 营养不 良。正常对 照未检测 到 Ｔ Ｆ Ｉ 因突变存在 。说 明 ｓ ＧＢ基 以分子遗传学为基础的角膜营养不 良临床分 类方法使 临床诊 断更为精准。
角膜营养不良
角膜营养不良按解剖部位可分为以下4类：(1)上皮及基底膜营养不良(前部)：Meesmann角膜营养不良(Meesmann corneal dystrophy，MECD)又名遗传性青年性上皮营养不良，是角膜上皮的家族性营养不良，为常显，角蛋白K3或K12基因突变所致。
该病常在出生后头几个月发病，病情进展缓慢，早期无症状，常在长大后，眼部出现视力减退和刺激症状时才来院就诊。
临床表现：双眼角膜上皮内可见无数小的灰白色混浊，偶见于Bowman膜上。
病变常反复发作，发作时有畏光、流泪、异物感等症状，但视力损害较轻。
组织学检查可见角膜上皮不规则增厚，基底膜上有大量空泡细胞。
上皮内有囊泡形成，其内聚集PAS阳性物质。
电镜下发现上皮细胞内有纤维颗粒状特殊物质。
上皮基底膜营养不良(epithelial basement membrane dystrophy，EBMD)常见，又称为地图-点状-指纹状营养不良。
病理组织学检查可见基底膜增厚，并向上皮内延伸；上皮细胞不正常，伴有微小囊肿，通常位于基底膜下，内含细胞和细胞核碎屑。
显性遗传，成人女性多见，人群发病率为2%，本病多为双眼自发性反复发作的患眼疼痛、刺激症状及暂时的视力模糊。
临床表现：自发性反复发作的眼部疼痛，刺激及暂时性视力模糊，裂隙灯下可见角膜上皮层及基底膜出现指纹状细小线条、地图样线和灰白色小点或微小囊肿，可发生上皮反复性剥脱。
(2)Bowman层营养不良(Bowman corneal dystrophy，BCD)(前部)：Reis—Bücklers角膜营养不良(Reis-Bticklerscorneal dystrophy，RBCD)又称I型Bowman层角膜营养不良，常显，为TGFB I基因产物突变所致。
双眼对称性疾病，5岁前即可发病，早期症状为反复发作的角膜上皮糜烂,位于前弹力膜的角膜混浊逐渐扩大、融合, 随年龄的增长引起视力障碍。
Thiel.Behnke角膜营养不良(Thiel.Behnke corneal dystrophy，TBCD)Thiel—Behnke角膜营养不良，又称蜂窝状角膜营养不良、Bowman层角膜营养不良Ⅱ型(cDBⅡ)，眼部表现为位于Bowman层的蜂窝状混浊。
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基因检测案例8|角膜营养不良
疾病简介
角膜营养不良（Corneal Dystrophy）是一组具有遗传异质性的进行性角膜透明度丧失和视力下降的角膜病变的总称。
根据解剖部位可分为：浅层角膜营养不良、前弹力层角膜营养不良、基质角膜营养不良、后弹力层及角膜内皮营养不良。
常染色体显性遗传是角膜营养不良的主要遗传方式, 外显率和表达度各不相同。
为保证角膜手术的安全性，临床上接诊角膜营养不良的患者，首先要明确其疾病的分型，再选择是否适宜进行手术。
TGFBI基因及其遗传方式
TGFBI基因 (transforming growth factor—B in— ducedgene)，既往亦称 BIGH3基因，此基因定位于人染色体的5q31区域。
TGFBI基因含17个外显子，编码683个氨基酸。
到目前为止，共发现角膜营养不良家系在基因上的突变有33种。
TGFBI基因所表达的产物被称为角膜上皮蛋白 (keratoepithelin，KE蛋白)，由 683个氨基酸组成。
KE蛋白与细胞外基质的层粘连蛋白、纤维连接蛋白、胶原蛋白I联系密切，与胶原蛋白Ⅱ、Ⅵ有一定联系，而与胶原蛋白Ⅳ联系较少。
KE蛋白可能通过凋亡促进因子caspase-3与其中一个蛋白发生
异常相互作用，从而诱发凋亡。
KE蛋白主要是通过fasc-2和fasc4区域的Asp和Ile两个氨基酸参与调控细胞间的黏附和爬行。
突变过表达后的KE蛋白将扰乱这个过程，导致变性产物的沉积和上皮的反复糜烂。
TGFBI基因主要以常染色体显性的方式遗传。
TGFBI基因变异类型
HGMD数据库中收录的TGFGB1基因变异有72种，基本上全部突变为点突变或小片段缺失/插入，目前尚未发现大片段插入缺失。
TGFBI基因突变引起的疾病表型
与TGFBI基因突变有关的营养不良包括： Avellino角膜营养不良J、颗粒状角膜营养不良(granularcornealdystrophy，GCD) 、Reis-Btickler角膜营养不良(RBCD)、Thie1．Behnke 角膜营养不良(TBCD) 以及格子状角膜营养不良(1atticecornealdystrophy，LCD)等。
案例分享
临床症状
先证者，男，18岁，临床诊断为角膜营养不良，先证者亲属无相关症状。
检测项目
眼科遗传病基因检测（441个基因）。
检测方法
从受检者外周血中提取基因组DNA，构建基因组文库，通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域，进行富集。
富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序，对明确的致病性变异，采用Sanger测序进行验证。
检测结果
检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异。
备注：按照美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）制定的遗传变异分类标准，变异分为以下5种类型，Pathogenic表示致病的变异；Likely pathogenic 表示可能致病的变异；Benign 表示良性的变异；Likely benign 表示可能良性的变异；Uncertain significance 表示意义不明确的变异。
AD 表示常染色体显性遗传；AR 表示常染色体隐性遗传；X-linked 表示X连锁遗传。
遗传解析
1. TGFBI（OMIM 601692）基因突变常引起角膜营养不良，以常染色体显性的方式遗传。
2.被检先证者样本TGFBI基因发现以下杂合突变：TGFBI c.371G>A;p.Arg124His，此突变位点已被HGMD数据库收录，已有文献报道认为是致病性突变；
3. 先证者基因诊断与临床表型相符，为致病突变可能性大。
遗传咨询建议
(1) 受检父母未进行该变异位点的验证。
建议家系遗传咨询。
(2) 受检者将来与不携带TGFBI基因突变的配偶进行婚配，后代携带该基因的概率为50%。
金标准验证
参考文献
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