角膜营养不良、先天性基质病; CSCD

  • 先天性基质性角膜营养不良

▼ 说明

先天性基质角膜营养不良(CSCD)是一种罕见的常染色体显性眼病,其特征是弥漫性双侧角膜混浊,整个基质呈片状白色混浊。这些小薄片和斑点在出生时或出生后不久就会出现,并且随着年龄的增长会变得越来越多。一些受影响的人可能有斜视或眼球震颤。正常的角膜厚度、水平直径和内皮功能可将该病症与先天性角膜混浊区分开来,例如先天性遗传性内皮营养不良(见 121700)、后部多形性营养不良(见 122000)和先天性青光眼(见 137760)。大多数人在青春期末期或成年早期接受穿透性角膜移植术,并取得良好效果(Kim 等人,2011 年和 Jing 等人,2014 年总结)。

▼ 临床特征

Odland(1968) 描述了一个挪威家族,该家族患有常染色体显性遗传的先天性角膜混浊,其由遍布基质各层的大量片状和斑点组成。4代中共有11名受影响成员。混浊随着年龄的增长而增加。

布雷德鲁普等人(2005)重新研究了奥德兰家族(1968)的第五代。角膜所有区域的混浊现象同样明显,阻碍了对内皮的详细临床研究。荧光素染色未显示血管化迹象。角膜敏感性正常或略有降低。患者没有其他眼部症状,特别是角膜糜烂或畏光。11 名受影响的家庭成员中有 4 名患有斜视(3 名内斜视,1 名外斜视)。2 人的 3 只眼睛患有原发性开角型青光眼,未记录到全身异常或畸形。具体来说,没有发现与皮肤、牙齿、关节或骨骼相关的问题。

特平等人(1939) 以及 Desvignes 和 Vigo(1955) 研究了同一法国家庭,其中 13 人连续 3 代受到影响,其中 5 例是男性间遗传。维切尔等人(1978)报道了这个家族的一个分支和另一个不相关的血统。普利肯等人(1979)包括 Turpin 等人的家人(1939)在他们的报告中。范金德德伦等人(2002) 报道了一对受影响的母子。布雷德鲁普等人(2005)总结了这些研究和他们自己的研究的临床结果。

金等人(2011) 描述了一位 29 岁的韩国妇女和她 1 岁的女儿,她们从出生起就有双侧弥漫性角膜混浊,仅中央角膜厚度略有增加,没有畏光、眼球震颤或斜视。手术切除的基质的电子显微镜显示出与之前报道相似的特征,正常片层由胶原蛋白组成,但被随机排列在电子透明层中的异常纤维隔开。角膜上皮和基底膜的外观在正常范围内,也可见到无包涵体的正常角膜细胞。

静等人(2014) 研究了一个 3 代中国家庭,其中 5 名成员患有 CSCD。共聚焦显微镜和光学相干断层扫描(OCT)分析表明,角膜混浊遍布整个基质层,前基质中混浊较多,后周边基质中散在混浊。电子显微镜结果与 Witschel 等人的结果相似(1978),在正常的胶原层之间有丰富的不规则排列、稍微变细的胶原丝。在电子透明区域,形成不良的胶原丝要细得多,直径约为正常原纤维的一半。

▼ 临床管理

Odland(1968) 报告称,其中 2 名患者接受了角膜移植术,其中一名是板层角膜移植术,另一名是穿透性角膜移植术。两种类型的移植物均显着提高了视力,恢复了阅读视力,并且在发表时是清晰的。

在 Bredrup 等人报告时(2005),18只眼睛接受了穿透性角膜移植术,其中7只眼睛接受了双侧治疗,其余4只眼睛接受了单侧治疗。手术时的平均年龄为 20 岁(范围:6-44 岁)。18 颗移植角膜中有 10 颗是透明的,而 6 颗则变化很小;2 名患者的 1 只眼睛出现中度至重度浑浊,与其余宿主角膜的情况类似。Odland(1968) 和 Bredrup 等人(2005)描述了角膜移植术期间移除的纽扣的组织病理学,注意到弥漫性基质水肿和角膜板层纤维结构的紊乱。

▼ 遗传

Odland(1968) 和 Turpin 等报道的先天性基质角膜营养不良在家族中的遗传模式(1939)与常染色体显性遗传一致。

▼ 测绘

Bredrup 等人的地图(2005) 进行了全基因组筛选,揭示了与染色体 12q22 的连锁,标记 D12S351 的最大对数得分为 4.68。随后,高分辨率映射将候选区域缩小到标记 D12S1719 和 D12S101 之间的 8.4 Mb 区域。

▼ 分子遗传学

Bredrup 等人(2005) 在 Odland(1968) 最初描述的所有受影响的家族成员中,发现核心蛋白聚糖基因(125255.0001) 的外显子 10 中存在 1 bp 的杂合缺失。布雷德鲁普等人(2005)假设突变型核心蛋白聚糖与胶原蛋白的相互作用有缺陷,会扰乱受影响杂合子中角膜胶原蛋白的规律性。

van Ginderdeuren 等人最初报道了比利时母子患有 CSCD(2002),罗达尔等人(2006) 鉴定出 DCN 基因(125255.0002) 中 1 bp 缺失的杂合性,导致移码,预计会导致与 Bredrup 等人研究的挪威家族中的移码突变(125255.0001) 位于同一密码子处的终止密码子(2005)。与挪威家庭中受影响的个体相比,比利时母子都患有严重的畏光,受影响的角膜厚度似乎正常。

在一对患有 CSCD 的韩国母女中,Kim 等人(2011) 鉴定出 DCN 中 1 bp 缺失的杂合性(125255.0003);在母亲未受影响的儿子中没有发现这种突变。

Jing 等人在一个 3 代中国家庭的 5 名受影响成员中分离出了常染色体显性遗传性 CSCD(2014) 鉴定了 DCN 基因(125255.0004) 中 1 bp 缺失的杂合性,该杂合性在未受影响的家庭成员或 50 名健康对照中不存在。静等人(2014) 指出,已报道的所有 4 个与 CSCD 相关的移码突变都会导致过早终止密码子,并导致核心蛋白聚糖蛋白聚糖的 33 个 C 端氨基酸丢失,表明外显子 8 是 DCN 的突变热点和功能上重要的区域。

▼ 动物模型

梅尔格伦等人(2015) 发现具有敲入 Dcn 952delT 突变(对应于 CSCD 中的人类 927delT 突变)的小鼠没有表现出任何组织学器官病理学。他们的角膜是透明的,并且在 CSCD 中观察到的电子透明沉积物不存在。尽管 CSCD 角膜中存在几乎等量的正常和截短的核心蛋白聚糖,但在小鼠角膜中几乎检测不到截短的核心蛋白聚糖。通过对 952delT 纯合小鼠的角膜进行免疫荧光分析,仅在角膜细胞中发现了核心蛋白聚糖。截短的核心蛋白聚糖保留在来自小鼠角膜外植体的细胞内,而截短的核心蛋白聚糖被输出到来自人CSCD角膜的细胞的培养基中。免疫荧光分析显示,天然小鼠核心蛋白聚糖位于高尔基复合体内,而截短的核心蛋白聚糖在内质网中积累。梅尔格伦等人(2015) 的结论是,截短的核心蛋白聚糖的输出似乎是产生 CSCD 典型的核心蛋白聚糖无定形沉积物的先决条件,并且 DCn 952delT 敲入小鼠不是适合 CSCD 的模型。