鄭巍 李海波 張雪詠 周學(xué)智 陳媛媛 毛俊峰
中南大學(xué)湘雅醫(yī)院眼科,長(zhǎng)沙 410008
家族性玻璃體淀粉樣變性(familial vitreous amyloidosis,F(xiàn)VA)是一種罕見(jiàn)的常染色體顯性遺傳疾病,因淀粉樣物質(zhì)在玻璃體內(nèi)的沉積而致病,可獨(dú)立發(fā)病,也可同時(shí)累及全身多個(gè)器官和組織[1],其發(fā)病與轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白(transthyretin,TTR)基因突變密切相關(guān)。TTR主要由肝臟(約占90%)、脈絡(luò)叢及視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞合成,目前已報(bào)道的TTR基因致病性突變有100多種,存在一定的種族及地域差異性[2-4]。本研究收集并分析2個(gè)FVA家系的臨床資料,以進(jìn)一步探討我國(guó)漢族人群玻璃體淀粉樣變性的臨床特征及基因突變位點(diǎn)。
采用家系調(diào)查研究,收集2015年1月至2018年12月于中南大學(xué)湘雅醫(yī)院就診的2個(gè)漢族玻璃體淀粉樣變性家系。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,經(jīng)中南大學(xué)湘雅醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批文號(hào):201412463)。所有受檢者均簽署知情同意書。
1.2.1全身及眼部檢查 詳細(xì)記錄2個(gè)家系所有成員的病史和家族史,并進(jìn)行全身體格檢查、心電圖、胸部正側(cè)位片和眼部檢查(包括視力、裂隙燈顯微鏡、眼底、眼壓、眼部B型超聲檢查)。
1.2.2基因測(cè)序 采集家系1(湖南株洲,MZ001)中15例患者(男9例,女6例)、家系2(湖南常德,MZ002)中7例患者(男2例,女5例,I2未納入)以及家系1、家系2中各5名無(wú)臨床癥狀者外周靜脈全血各5 ml,經(jīng)乙二胺四乙酸抗凝,采用酚/氯仿法抽提gDNA。采用PCR試劑盒(上海生工生物技術(shù)有限公司)在ABI-2720 PCR擴(kuò)增儀(美國(guó)ABI公司)上擴(kuò)增TTR基因的4個(gè)外顯子片段。gDNA參考序列版本為GRCh38/hg38(2013年12月發(fā)布),引物設(shè)計(jì)與合成均由上海生工生物技術(shù)有限公司完成,4個(gè)外顯子的PCR引物設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物交由上海鉑尚生物技術(shù)有限公司在ABI-3730XL型測(cè)序儀(美國(guó)ABI公司)上進(jìn)行雙向測(cè)序,測(cè)序結(jié)果采用SeqMan軟件和Chromas軟件進(jìn)行分析,并將測(cè)序結(jié)果與野生型TTR基因完整序列的4個(gè)外顯子進(jìn)行比對(duì)。
表1 TTR基因外顯子1、2、3、4的檢測(cè)引物Table 1 Primers of TTR gene exons 1,2,3 and 4引物名稱引物序列(5’-3’)產(chǎn)物大小(bp)外顯子1正向:AACGAATGTTCCGATGCTCT354反向:GCAAAGCTGGAAGGAGTCAC外顯子2正向:CGTTCCTGATAATGGGATCA320反向:CTACCAAGTGAGGGGCAAAC外顯子3正向:GTGTTAGTTGGTGGGGGTGT272反向:GCCAAAAGCAAAAACCAAAA外顯子4-1正向:TCTAAGGACTGTGCATGGTTCC504反向:TTTGGAAGGGACAATAAGGGAA外顯子4-2正向:GACGAGGGATGGGATTTCATGT483反向:TACACCACTGCATTCTAGCCTG 注:TTR:轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白 Note:TTR:transthyretin
1.2.3玻璃體切割手術(shù) MZ001家系先證者Ⅲ13和MZ002家系先證者Ⅱ11均因玻璃體嚴(yán)重混濁行經(jīng)睫狀體平坦部23G玻璃體切割手術(shù)聯(lián)合白內(nèi)障超聲乳化摘出聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)。行三通道玻璃體切割,術(shù)中人工誘導(dǎo)玻璃體后脫離,注入少量曲安奈德對(duì)玻璃體進(jìn)行染色,頂壓鞏膜盡量切割周邊部玻璃體,并仔細(xì)檢查,未見(jiàn)視網(wǎng)膜裂孔,術(shù)中取玻璃體標(biāo)本后送組織病理學(xué)檢查,術(shù)畢灌注液填充玻璃體腔。
1.2.4玻璃體標(biāo)本的組織病理學(xué)檢查 術(shù)中開(kāi)放氣體灌注維持眼壓,從玻璃體切割管道中直接抽取病變玻璃體進(jìn)行鋪片、脫水固定。切片浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%剛果紅染液15 min,水洗后光學(xué)顯微鏡下觀察,淀粉樣變性組織呈紅色陽(yáng)性反應(yīng)。
2個(gè)家系均符合常染色體顯性遺傳。MZ001家系4代共63名家系成員,其中男29人,女34人;FVA患者15例,均為雙眼發(fā)病,發(fā)病率為23.8%,發(fā)病年齡為36~51歲,平均(43.6±5.8)歲。MZ002家系4代共49人,其中男23人,女26人;FVA患者共7例,均雙眼發(fā)病,發(fā)病率為14.3%,發(fā)病年齡為43~59歲,平均(50.4±5.5)歲(圖1)。
圖1 2個(gè)FVA家系圖 A:MZ001家系 B:MZ002家系 □:健康男性;○:健康女性;■:男性患者;●:女性患者;/:已故;:先證者Figure 1 Pedigree map of MZ001 and MZ002 A:MZ001 pedigree B:MZ002 pedigree □:healthy male;○:healthy female;■:male patient;●:female patient;/:deceased;:the proband
2個(gè)家系的FVA患者具有相似的眼部臨床表現(xiàn),雙眼同時(shí)或先后發(fā)病,結(jié)膜、角膜、前房未見(jiàn)淀粉樣物質(zhì)沉積,房角鏡檢查各方向房角開(kāi)放。晶狀體后囊可見(jiàn)玻璃體混濁物黏附,呈足盤樣。玻璃體內(nèi)可見(jiàn)大量白色顆粒樣混濁物,飄動(dòng)如棉紗樣,玻璃體混濁的嚴(yán)重程度隨發(fā)病時(shí)間延長(zhǎng)而加重,嚴(yán)重者眼底結(jié)構(gòu)模糊不清。B型超聲檢查顯示玻璃體中度混濁,MZ001家系先證者Ⅲ13無(wú)玻璃體后脫離,MZ002家系先證者Ⅱ11伴有扁平狀玻璃體后脫離(圖2,3)。
MZ001家系中患者均未發(fā)現(xiàn)伴有神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、腎臟、肝臟等全身其他器官系統(tǒng)疾病。MZ002家系中,有3例患者出現(xiàn)不同程度的手足麻木癥狀,無(wú)腹瀉、高血壓或頭暈等。MZ002家系Ⅱ3患者因雙眼玻璃體混濁曾先后2次在中南大學(xué)湘雅醫(yī)院行玻璃體切割術(shù),該患者去世時(shí)有四肢麻木、嚴(yán)重的肌力下降和肌肉萎縮癥狀。
MZ001家系Ⅲ13患者術(shù)中發(fā)現(xiàn)玻璃體混濁黏稠、致密,誘導(dǎo)玻璃體后脫離較困難,在赤道部附近,玻璃體與視網(wǎng)膜粘連緊密,玻璃體難以切割干凈。MZ002家系Ⅱ11患者玻璃體混濁較松軟,術(shù)中易于誘導(dǎo)完全的玻璃體后脫離,并可將周邊玻璃體混濁徹底清除。玻璃體組織鋪片剛果紅染色結(jié)果顯示,淀粉樣物質(zhì)呈紅色陽(yáng)性反應(yīng)(圖2,3)。
MZ001家系Ⅲ13患者術(shù)前眼壓為15 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),術(shù)后6個(gè)月眼壓升高至30 mmHg,診斷為開(kāi)角型青光眼,酒石酸溴莫尼定滴眼液點(diǎn)眼后眼壓可控制在正常范圍,術(shù)后1年復(fù)查發(fā)現(xiàn)玻璃體內(nèi)再次出現(xiàn)白色顆粒樣混濁。MZ002家系Ⅱ11患者術(shù)前眼壓為16 mmHg,術(shù)后眼壓為13 mmHg,隨訪2年未見(jiàn)眼壓升高及玻璃體混濁復(fù)發(fā)。
在MZ001家系的所有患者中,TTR基因第3外顯子第83位氨基酸發(fā)生突變,cDNA307位的G峰下方出現(xiàn)1個(gè)C堿基套峰,野生型無(wú)此套峰,相應(yīng)的密碼子由GGC突變?yōu)镃GC(圖2),即由甘氨酸突變?yōu)榫彼?Gly83Arg)。
圖2 MZ001家系先證者Ⅲ13眼部臨床表現(xiàn)及基因測(cè)序結(jié)果 A:裂隙燈顯微鏡照相可見(jiàn)足盤樣玻璃體混濁黏附于晶狀體后囊 B:眼底照相可見(jiàn)玻璃體大量混濁物如棉紗樣 C:B型超聲檢查示玻璃體中度混濁,無(wú)玻璃體后脫離 D:玻璃體切割術(shù)中可見(jiàn)后極部覆蓋曲安奈德染色的玻璃體 E:玻璃體組織病理學(xué)檢查可見(jiàn)玻璃體組織淀粉樣物質(zhì)呈紅色陽(yáng)性反應(yīng)(剛果紅,標(biāo)尺=200 μm) F:基因測(cè)序結(jié)果顯示TTR基因第83位氨基酸出現(xiàn)雜合突變,由GGC突變?yōu)镃GC(箭頭),由甘氨酸突變?yōu)榫彼?Gly83Arg)Figure 2 Ocular clinical manifestations and gene sequencing of proband Ⅲ13 in MZ001 family A:The pedal disc shaped deposits were attached to the posterior lens capsule by slit lamp microscopy B:Cotton wool-like deposits in the vitreous observed by fundus photography C:Moderate vitreous opacity with no posterior detachment was found by B-ultrasound D:During vitrectomy,the posterior pole of fundus was covered with triamcinolone stained vitreous E:The vitreous tissue collected during vitrectomy was with positive Congo red staining by histopathological examination (Congo red,bar=200 μm) F:Gene sequencing results of TTR showed a G to C transversion (arrow) resulting in the replacement of glycine-83 with arginine (Gly83Arg)
在MZ002家系的所有患者中,TTR基因第2外顯子第36位氨基酸發(fā)生突變,cDNA166位的G峰出現(xiàn)1個(gè)C堿基套峰,野生型無(wú)此套峰,相應(yīng)的密碼子由GCT突變?yōu)镃CT(圖3),即由丙氨酸突變?yōu)楦彼?Ala36Pro)。
圖3 MZ002家系先證者Ⅱ11眼部臨床表現(xiàn)及基因測(cè)序結(jié)果 A:裂隙燈顯微鏡照相示晶狀體后囊白色足盤樣混濁物附著 B:眼底照相可見(jiàn)玻璃體混濁呈棉紗樣,眼底窺不清 C:B型超聲檢查可見(jiàn)玻璃體中度混濁,伴部分玻璃體后脫離 D:玻璃體切割術(shù)中可見(jiàn)容易誘導(dǎo)玻璃體后脫離,周邊玻璃體松軟 E:玻璃體組織病理學(xué)檢查可見(jiàn)淀粉樣物質(zhì)呈紅色陽(yáng)性反應(yīng)(剛果紅,標(biāo)尺=200 μm) F:基因測(cè)序結(jié)果顯示TTR基因第36位氨基酸出現(xiàn)雜合突變,由GCT突變?yōu)镃CT(箭頭),由丙氨酸突變?yōu)楦彼?Ala36Pro)Figure 3 Ocular clinical manifestations and gene sequencing of the proband Ⅱ11 in MZ002 family A:The pedal disc shaped deposits were attached to the posterior lens capsule by slit lamp microscopy B:Cotton wool-like deposits in the vitreous were found by fundus photography,which lead to the blurred fundus C:Moderate vitreous opacity with no posterior detachment was found by B-ultrasound D:During vitrectomy,it was easy to induce the vitreous detachment,and the peripheral vitreous was loose E:The vitreous tissue collected during vitrectomy was with positive Congo red staining by histopathological examination (Congo red,bar=200 μm) F:Gene sequencing results of TTR showed a G to C transversion (arrow) resulting in the replacement of alanine-36 with proline (Ala36Pro)
FVA是一種臨床罕見(jiàn)的常染色體顯性遺傳性疾病,其發(fā)病與TTR基因突變密切相關(guān),本研究中納入的2個(gè)家系有著不同基因突變位點(diǎn),呈現(xiàn)出不同的臨床特征。MZ001家系較MZ002家系發(fā)病早,玻璃體混濁癥狀更重,其先證者周邊部玻璃體皮質(zhì)黏稠致密,術(shù)中切割時(shí)需謹(jǐn)慎操作,避免發(fā)生醫(yī)源性視網(wǎng)膜裂孔;MZ002家系先證者的玻璃體松軟,容易誘導(dǎo)玻璃體后脫離,周邊的混濁玻璃體較易切凈。MZ001家系患者均不合并全身其他系統(tǒng)異常癥狀;MZ002家系中有3例患者有不同程度的手足麻木感,Ⅱ3還出現(xiàn)了嚴(yán)重的肌力下降合并肌肉萎縮癥狀,提示可能有淀粉樣物質(zhì)在神經(jīng)系統(tǒng)沉積。
FVA可單獨(dú)發(fā)病,也可表現(xiàn)為家族性淀粉樣變性多發(fā)神經(jīng)病變(familial amyloid polyneuropathy,F(xiàn)AP)的眼部受累。FAP是一組常染色體顯性遺傳疾病,由淀粉樣纖維在各組織器官沉積引起,可累及全身多個(gè)系統(tǒng),甚至危及生命[5]。淀粉樣物質(zhì)在玻璃體的沉積可以是孤立發(fā)病,也可伴隨全身多系統(tǒng)受累,在目前已知的7種可導(dǎo)致FVA發(fā)生的突變基因中,以TTR基因突變最為常見(jiàn)。以往文獻(xiàn)報(bào)道中,Val30Met是全球范圍內(nèi)TTR最常見(jiàn)的突變[6]。近年來(lái),國(guó)內(nèi)也有一些與FAP有關(guān)TTR基因突變的報(bào)道,如Lys35Thr、Gly83Arg、Ala36Pro、Ala97Ser、Tyr114Cys等[3,7-15]。本研究中對(duì)2個(gè)漢族FVA家系患者的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),這2個(gè)家系盡管均是TTR基因突變,但突變位點(diǎn)并不相同,分別是c.307G>C和c.166G>C,推測(cè)其可能是導(dǎo)致2個(gè)家系臨床表現(xiàn)存在差異的根本原因,這2個(gè)突變位點(diǎn)導(dǎo)致臨床表型不同的具體原因還有待進(jìn)一步研究。目前,Gly83Arg突變僅在國(guó)內(nèi)漢族家系中有發(fā)現(xiàn),在國(guó)外其他種族中尚未見(jiàn)報(bào)道,該突變引起的FAP癥狀不同于其他突變,往往以眼部癥狀先發(fā),且全身其他系統(tǒng)癥狀出現(xiàn)晚、癥狀輕,甚至不出現(xiàn),本研究中MZ001家系FVA患者僅出現(xiàn)雙眼玻璃體混濁。也有研究表明,在轉(zhuǎn)基因小鼠模型中Gly83Arg突變導(dǎo)致玻璃體淀粉樣物質(zhì)沉積是其唯一癥狀[16]。因此,本研究推測(cè)Gly83Arg可能是我國(guó)漢族人群玻璃體淀粉樣變性特有的突變。
玻璃體切割術(shù)是治療FVA最直接和有效的方式,但術(shù)后仍有可能復(fù)發(fā)[17-18],術(shù)后應(yīng)特別注意繼發(fā)性青光眼的監(jiān)測(cè)。MZ001家系Ⅲ13術(shù)后出現(xiàn)了開(kāi)角型青光眼癥狀,而MZ002家系Ⅱ11術(shù)后并無(wú)眼壓升高。青光眼的發(fā)生一般與淀粉樣物質(zhì)在小梁網(wǎng)沉積進(jìn)而阻滯房水排出有關(guān)[19]。此外,MZ002家系中Ⅳ7也檢測(cè)到攜帶TTR基因Ala36Pro突變,因年齡較小目前尚未發(fā)病,有待進(jìn)一步的隨訪觀察。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示FVA可能與TTR基因的Gly83Arg或Ala36Pro突變有關(guān),二者引起的臨床表型有所不同,其中Gly83Arg突變的患者玻璃體混濁更嚴(yán)重,發(fā)病年齡更早,不伴有全身其他器官系統(tǒng)受累,術(shù)后可伴發(fā)青光眼;而Ala36Pro突變的患者多伴有四肢麻木、肌力下降等全身癥狀,雙眼可先后發(fā)病,雙眼玻璃體混濁程度不一致,術(shù)后未伴發(fā)青光眼。本研究著重對(duì)2種突變引起FVA患者的臨床表型進(jìn)行了分析和對(duì)比,對(duì)2種突變?cè)诓Aw切割手術(shù)難易度、繼發(fā)青光眼、全身伴隨癥狀等方面進(jìn)行了闡述,突變位點(diǎn)的致病性仍有待進(jìn)一步研究證實(shí)。
利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突