诺布洛赫综合症 1; KNO1
KNO
视网膜脱离和枕叶脑膨出
诺布洛赫综合征-1(KNO1)是由染色体21q22上的COL18A1基因(120328)纯合或复合杂合突变引起的。
▼ 说明
诺布洛赫综合征-1(KNO1)是一种常染色体隐性发育障碍,主要特征是典型的眼部异常,包括高度近视、白内障、晶状体脱位、玻璃体视网膜变性和视网膜脱离,并伴有枕骨缺损,其范围可以从枕叶脑膨出到隐匿性皮肤发育不全(Aldahmesh 等人总结,2011)。
诺布洛赫综合征的遗传异质性
KNO2(618458)是由染色体3q29上的PAK2基因(605022)突变引起的。
▼ 临床特征
Knobloch和Layer(1971)报道了一个家庭,其中10名同胞中有5名患有高度近视、玻璃体视网膜变性伴视网膜脱离和枕叶脑膨出。其中1例患者还存在完全肺静脉回流异常(106700)。所有受影响的同胞智力正常(Pagon et al., 1978)。父母不受影响,并否认有近亲关系。
Czeizel等人(1992)报道了一位匈牙利兄妹患有这种综合征,包括严重视力障碍、高度近视、视网膜脱离及其他缺陷、非典型枕叶膨出和不寻常的手掌折痕。
Hoyme et al.(1992)和Seaver et al.(1993)报告了2名同胞患有高度近视、玻璃体视网膜变性和枕部头皮缺损。头皮缺损的组织学检查显示两名同胞均存在异位神经元组织。两个孩子的智力都处于正常或高于正常水平。Seaver等人(1993)提出,诺布洛赫综合征可能是先天性枕叶头皮缺陷而不是真正的脑膨出,正如某些Meckel综合征(249000)病例中的情况一样。
Passos-Bueno等人(1994)报道了巴西的一个大型近亲亲属,其中12名患者患有与先天性枕叶脑膨出相关的严重眼部改变。1 名患者的 CT 扫描显示枕外隆凸和小脑幕附着点上方有直径 6 毫米的中线枕骨缺损。同一患者的 MRI 显示颅外结节性非囊性病变,被薄皮肤覆盖。病变以直径 5 mm 的丝状核心延伸至颅内,穿过小颅骨缺损,终止于小脑幕镰的后部。Passos-Bueno等人(1994)家族为常染色体隐性遗传提供了最好的支持。
Sniderman et al.(2000)报道了一名患有诺布洛赫综合征的 4 岁男孩,经 CT 扫描记录,其头皮前中线缺损并累及额骨。
Khaliq等(2007)报道了一个巴基斯坦近亲家庭,其中多人患有高度近视、玻璃体视网膜变性和枕部头皮缺损等疾病。遗传为常染色体隐性遗传。夜盲症发病于 2 至 4 岁之间,并在 15 至 18 岁之间发展为完全失明。眼底镜检查显示脉络膜硬化和脉络膜视网膜萎缩。其他发现包括色素异常、晶状体半脱位、白内障、青光眼、眼球痨和眼球震颤。3例患者脑部影像学检查未发现枕部脑膨出。与之前关于诺布洛赫综合征的报道相反,没有受影响的个体出现视网膜脱离,并且除了头皮缺损之外没有眼外表现。初步全基因组连锁分析发现与染色体17q11.2存在连锁(标记D17S1307和D17S1166的最大lod得分为3.40),Khaliq等(2007)提出命名为Knobloch综合征III型(KNO3)。然而,Joyce等人(2010)在对该家族进行重复分析时,发现COL18A1基因(120328.0006)存在纯合性截短突变,表明该家族存在KNO1。Joyce等人(2010)的分子结果表明没有证据支持KNO3位点。最初的作图(Khaliq et al., 2007)使用微卫星标记,而最近的作图(Joyce et al., 2010)使用高密度 SNP 阵列。
Aldahmesh 等人(2011)报道了一名 7 岁女孩,其父母为沙特近亲婚生,患有 Knobloch 综合征。出生后立即发现枕部脑膜膨出,但脑CT正常。她在 18 个月时出现视力不佳,体检显示晶状体异位、白内障和近视。后来她出现了进行性视网膜变性和浆液性视网膜脱离。她没有认知迟缓,但确实有精细运动迟缓,被认为与她的视力不佳有关(Alkuraya,2011)。尽管Aldahmesh et al.(2011)报道了ADAMTS18基因的纯合变异(S179L;Aldahmesh 等人(2013)后来发现该患者的 COL18A1 基因剪接异常,表明 COL18A1 基因的深层内含子突变是导致该疾病的原因(607512.0001)。Aldahmesh 等人(2013)得出结论,Aldahmesh 等人(2011)报道的 ADAMTS18 中的 S179L 变异与该患者的 Knobloch 综合征表型无关,也没有影响。
Hull等(2016)对来自7个Knobloch综合征-1家族的12名患者进行了检查,观察到了一些新的特征,包括2名患者的色素分散综合征和2名患者的单侧青光眼椎间盘拔罐。详细的电生理测试显示 10 名患者存在锥杆功能障碍,其中一些患者的反应严重减弱或无法检测到。虽然只有 3 名患者出现枕叶脑膨出或脑膜膨出,但 5 名患者出现枕骨外部表现,包括软组织肿胀到毛发异常,1 名患者在没有神经放射学异常的情况下出现皮肤头皮异常。
临床变异性
Kliemann 等人(2003)描述了 4 例 Knobloch 综合征病例,并指出此前已报道过 24 例该病病例。他们指出,并非所有患者都发现脑膨出,而且近视程度各不相同,这表明家庭内部和家庭之间存在差异。在他们研究的 4 个病例中,他们证明了这种疾病中存在神经元迁移缺陷。
Keren等人(2007)报告了2名患有Knobloch综合征的同胞,他们的父母都是阿尔及利亚近亲。第一个孩子出生时出现枕部脑膜膨出、水平眼球震颤和严重的进行性近视。她有轻度面部畸形,脸窄,额头高且大,内眦赘皮,鼻尖球状,颞部狭窄。详细的眼部检查显示玻璃体视网膜变性和黄斑旁视网膜缺损。她5岁时视网膜脱离并完全失明。脑 MRI 显示透明隔发育不全、整个额叶双侧厚脑回/多小脑回以及异位病变,与神经元迁移缺陷一致。她患有边缘性精神迟缓和学习障碍,这通常与该疾病无关。母亲下次妊娠的胎儿在妊娠17周时出现后脑膨出,终止妊娠。胎儿检查显示下颌后缩、颈部增大、脑膜膨出并伴有颅骨缺损。还有严重的小脑畸形,蚓部完全发育不全,半球分化不良。
Paisan-Ruiz 等人(2009)报道了来自印度北部一个小村庄的 2 姐妹患有复杂的神经系统疾病,包括 3 岁左右开始的认知能力下降、癫痫发作以及成年后出现进行性视力问题和小脑性共济失调。这位 48 岁的先证者患有青光眼、晶状体脱位以及视网膜和角膜营养不良。小脑共济失调影响上肢和下肢,并且她有眼球震颤。她可以孤立如厕和穿衣。脑部 MRI 显示额叶多小脑回伴严重大脑和小脑萎缩。她的姐姐也有类似的病程。遗传分析发现COL18A1基因(120328.0002)存在纯合2-bp缺失。这些发现扩大了与诺布洛赫综合征相关的表型。
Mahajan et al.(2010)报告了2名萨尔瓦多无血缘关系的姐妹,经基因分析证实患有Knobloch综合征(3514delCT;120328.0002)。先证者是一名4岁女孩,枕骨中线软组织肿胀,脱发,肌张力低下,轻度发育迟缓。13 个月时的脑 MRI 显示枕部真皮窦道、额叶皮质发育不良、白质缺失和轻度脑室扩大。她7岁的妹妹1个月大时切除了枕部小脑膨出,枕部头皮缺损,但生长发育正常。4 岁时的脑部 MRI 显示枕部真皮窦道和沿幕上沟的多个点状高信号区域。随后她患上了急性淋巴细胞白血病(ALL),B 型前。两个女孩都患有婴儿期眼球震颤、高度近视和视力不佳。眼科评估显示椎间盘处有玻璃体片和附着物、脱水收缩和脉络膜视网膜萎缩区域。一名患者的视盘较小,伴有视乳头周围萎缩,另一名患者则留下晶状体混浊。两者的玻璃体视网膜界面处也有不规则的白点和线条。Mahajan et al.(2010)推测,由于 COL18A1 移码突变,这些患者缺乏内皮抑素,可能导致其中一名女孩患上 ALL。
Caglayan 等人(2014)在 4 名来自不同土耳其近亲家庭的患者中进行了症状性脑结构畸形评估,结果发现 COL18A1 基因存在纯合移码突变。经过进一步调查,发现这些患者具有诺布洛赫综合征的特征。4例患者均有特征性眼部表现(如高度近视、玻璃体视网膜变性、视网膜脱离、先天性无晶状体、青光眼)以及单侧或双侧视力丧失。只有一名患者存在诺布洛赫综合征特征的枕骨中线缺损。脑 MRI 发现 3 名患者出现多小脑回,1 名患者出现小脑蚓萎缩。所有 4 名患者均出现“认知能力下降”。其他发现包括 1 名患者出现房间隔缺损,3 名患者出现癫痫发作。Caglayan 等人(2014)提出患有 COL18A1 突变或临床诊断患有诺布洛赫综合征的患者,即使不存在脑膨出,也应检查其是否存在潜在的脑结构畸形。
▼ 测绘
Sertie等人(1996)根据Passos-Bueno等人(1994)描述的巴西亲属纯合性图谱,将Knobloch综合征的基因座分配给染色体21q22.3。他们总共分析了分布在 22 个常染色体上的 438 个多态性标记。标记 D21S171 在所有受影响的家庭成员中都是纯合的,基因分型产生的最大 lod 得分为 6.13。在观察到的重组体的基础上,Sertie et al.(1996)将疾病基因定位到4.3-cM区域。Sertie et al.(2000)进一步将KNO1的候选区间缩小到小于245 kb的区域,该区域包含24个表达序列标签,包括COL18A1基因的5-prime末端。
▼ 分子遗传学
在巴西克诺布洛赫综合征家族的所有 12 名受影响成员中(Passos-Bueno 等,1994),Sertie 等(2000)在 COL18A1 基因中发现了一个纯合剪接位点突变(120328.0001)。
Czeizel等(1992)报道的匈牙利Knobloch综合征兄妹中,Menzel等(2004)鉴定出COL18A1基因2个突变的复合杂合性(120328.0003;120328.0004)。
Keren等人(2007)在2名阿尔及利亚近亲出生的患有Knobloch综合征的同胞中,发现了COL18A1基因的纯合剪接位点突变(120328.0005)。
Najmabadi 等人(2011)对 136 个近亲家庭(超过 90% 是伊朗人,不到 10% 土耳其或阿拉伯人)进行了纯合性作图,随后进行了外显子富集和下一代测序,孤立了常染色体隐性智力障碍的综合征或非综合征形式。在一个家庭(M175)中,其表亲父母有 5 个健康的孩子和 2 个患有诺布洛赫综合征的孩子,他们在 COL18A1 基因(120328.0007)中发现了致病性纯合移码突变。
通过对来自不同近亲土耳其家庭的 4 名患有结构性脑畸形和 Knobloch 综合征某些特征的患者进行全基因组基因分型、全外显子组测序和验证性 Sanger 测序,Caglayan 等人(2014)鉴定了 3 种不同的纯合移码突变。 COL18A1基因,其中1个先前已被报道。所有 3 个突变均位于 α 螺旋或内皮抑素结构域。
Hull等人(2016)在7个患有Knobloch综合征的家庭中进行了全外显子组和/或Sanger测序,并鉴定了所有家庭中COl18A1基因的突变。
Suri等人对来自伊朗非近亲家庭的一名12岁男孩和一名3岁女孩患有克诺布洛赫综合征(KS100和KS101),表现出视力差、严重高度近视、黄斑发育不全和广泛性脉络膜视网膜萎缩。 .(2018)对COL18A1基因进行测序,并鉴定了移码突变的纯合性(分别为120328.0011和120328.0012)。对 6 名杂合子携带者亲属的检查发现了虹膜角膜闭角的早期证据(参见 GLCC;618880)其中4个;另外 2 例相对年轻,作者指出,COL18A1 相关的闭角似乎是一种晚发表型。作者还建议,在 KNO1 后代患有更严重疾病的背景下,轻微的闭角表现可能会被忽视。