先天性脑神经异常支配眼病的分子遗传学与神经科学研究进展

先天性脑神经异常支配眼病(CCDDs)为一组先天性、非进行性一条或多条脑神经发育异常或缺失,从而导致的原发或继发脑神经异常支配眼外肌的斜视综合征,可散发或家族遗传,可伴有全身系统异常。近年来随着神经病理学、神经影像学、遗传学的研究进展,不仅明确了CCDDs的病因是神经源性的眼球运动障碍,也发现了CCDDs的致病基因,包括SALL4、HOXA1、KIF21A、PHOX2A、TUBB3及HOXB1等。针对基因突变影响大脑神经发育从而进一步导致先天性脑神经支配异常性病变发生这一问题,文章回顾了近年国内外相关文献,就已知的CCDDs的分子遗传学和神经科学研究进展作一综述,以期为CCDDs的临床和基础研究提供参考。

两个中国籍先天性眼外肌纤维化家系基因定位与临床分型

目的通过候选基因法对2个中国籍先天性眼外肌纤维化(congenital fibrosis of the extraocular muscles,CFEOM)家系进行致病基因定位及疾病分型。方法对2个CFEOM家系所有成员均采集病史、体格检查、抽取外周静脉血5~8 mL并提取基因组DNA。选择KIF21A第2、8、20、21外显子;PHOX2A/ARIX第1、2、3外显子;TUBB2B第1、2、3、4外显子;TUBB3第1、2、3、4外显子区域进行PCR引物合成并将扩增样品进行纯化测序,结果应用Chromas 2.3及DNAman 7.0软件进行序列比对分析。结果家系1五代中9人患病,均具有典型CFEOM外观特征。致病基因位于KIF21A基因外显子21,2860C>T。家系2四代中4人患病,除1人临床表型不典型外,其他3人都具有典型的CFEOM外观特征。致病基因位于TUBB3基因外显子4,1249G>A。结论运用候选基因法可快捷、有效地确定遗传性疾病家系的致病基因。家系1属于CFEOM 1A型,为常染色体完全外显的显性遗传;家系2属于CFEOM 3A型,为常染色体不完全外显的显性遗传。

先天性广泛眼外肌纤维化综合征一家系临床表型及基因连锁定位分析

目的 分析一个先天性广泛眼外肌纤维化综合征 (CFEOM)家系的临床表型 ,并通过连锁分析方法来定位该家系的致病基因。方法 对家系中的所有患者进行临床检查。根据目前已知的两种常染色体显性遗传类型的CFEOM的遗传学位点 12p11 2 q12 (FEOM1)和 16q2 4(FEOM3 )选取微卫星进行连锁分析研究。结果 家系中 4名患者具有典型的CFEOM表现。连锁分析显示 ,微卫星D12S5 9、D12S10 48、D12S164 8在所有患者中与疾病呈现共分离现象 ,其中D12S10 48最大Lod值为 1 91,而在微卫星D12S61和D12S10 90处出现重组 ,表明该家系的致病基因位于这两个微卫星之间。结论 此家系属常染色体显性遗传的CFEOM 1型 ,其致病基因定位于 12p11 2 q12的D12S61和D12S10

先天性眼外肌纤维化一家系致病基因的连锁分析

目的分析一个中国人先天性眼外肌纤维化(congenital fibrosis of extraocularmuscles,CFEOM)家系的临床表型,并通过基因连锁分析的方法对该家系的致病基因进行定位研究。方法收集一个CFEOM家系,对家系所有成员进行详细的临床检查。确定其临床表型及遗传方式后,在位于11号染色体的已知CFEOM基因附近选取微卫星标记物进行连锁分析。运用MILINK软件计算最大优势对数LOD值。结果该家系的遗传方式为常染色体隐性遗传,家系中的5例患者均表现为典型的眼外肌纤维化特征。与该家系连锁的染色体微卫星标记物为D11S4151和D11S1320,其最大的LOD值为1.21。结论此家系为常染色体隐性遗传型CFEOM2型,其致病基因位于11号染色体的D11S4151和D11S1320之间,位于该区间内的已知基因PHOX2A/ARIX的突变可能是导致该家系致病的分子基础。

一个先天性眼外肌纤维化综合征家系的影像特征分析

目的:研究一个先天性眼外肌纤维化综合征(CFEOM)家系,发病者眼外肌及眼运动神经的影像学特征,初步探索该病发病机制,为其治疗提供理论基础。方法:对一个常染色体显性遗传病CFEOM1家系,三代3例患者进行高分辨率MRI扫描,随机抽取12个正常人作为对照组,扫描方法:眼眶部行3mm层厚、T1加权MRI扫描;颅内行1mm层厚、3DFIESTA扫描。比较两组眼外肌以及眼运动神经的变化。结果:发病者5条眼外肌体积较正常对照组小,尤以上直肌明显,差异有统计学意义(P<0.05);眼运动神经(动眼神经、外展神经)的颅内段截面积较正常对照组小,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:CFEOM病患者各条眼外肌较正常人萎缩,颅内眼运动神经有发育不良。提示该病可能为眼运动神经核发育不良引起。

先天性广泛性眼外肌纤维化综合征

先天性广泛性眼外肌纤维化(CFEOM)是一种罕见的常染色体遗传病,其临床表现各异,遗传方式不一,至今病因尚不完全清楚。目前从临床病理学及分子遗传学领域对CFEOM的发病机制进行了一些深入研究,发现该病是一种神经源性疾病,继发眼外肌组织被致密纤维组织代替。并发现3个遗传位点和1个致病基因。本文针对CFEOM的临床表型、发病机制及治疗的研究进行文献综述。

一例先天性眼外肌纤维化患儿TUBB3基因的变异分析

目的:对1例先天性眼外肌纤维化患儿的TUBB3基因突变进行分析,寻找其病因。方法:对患儿进行高分辨率高通量的全基因组芯片CNV分析及医学全外显子基因检测,并行Sanger测序验证。结果:未发现疾病相关CNV区域。医学全外显子基因检测出患儿TUBB3基因的c.904G>T(p.Ala302Ser)杂合突变,该突变点在HGMD数据库未见报道,ACMG指南将其判定为致病性变异。Sanger测序验证结果显示患儿父母双方均未检出该变异。结论:TUBB3基因c.904G>T(p.Ala302Ser)杂合突变可能是该患儿的致病原因。

伴有肢体运动障碍的先天性眼外肌纤维化综合征家系的影像学研究

背景先天性眼外肌纤维化综合征（CFEOM）严重影响患者的容貌和生活质量，治疗效果欠佳，影像学的研究有助于探讨其发病机制。目的利用磁共振成像技术（MRI）研究伴有肢体运动障碍的CFEOM患者的影像学特征。方法纳入伴有肢体运动障碍的一个CFEOM家系，采集患者病史，绘制家系图，对家系中的患者4例进行视力、屈光度、裂隙灯显微镜、检眼镜、眼位、眼球运动、被动牵拉试验、睑裂高度、Bell现象等检查。所有4例患者和纳入的正常对照者10人进行眼眶和头颅部高分辨率MRI检查，比较2个组眼外肌、眼运动神经及颅内结构情况。受试者均口头知情同意。结果纳入该家系3代共11人，其中4例发病，每代均有发病者，符合孟德尔常染色体显性遗传规律。患者临床表现包括眼球运动障碍、眼位异常、上睑下垂、Bell征阴性和被动牵拉试验阳性，此外1例患者存在中枢神经系统症状，如步态不稳、肢体运动不协调、言语障碍及智力低下，符合CFEOM3型。MRI检查发现，患者的提上睑肌、上直肌、上斜肌明显变细，内直肌、外直肌、下直肌均出现不同程度变细，与正常对照组比较差异均有统计学意义（P〈O．05）。患者动眼神经及外展神经变细，甚至阙如。头颅MRI扫描结果显示，家系中Ⅲ-3患者的胼胝体体部较正常对照组受检者短小，膝部、压部、嘴部阙如，提示患者存在胼胝体发育不良，同时出现小脑的发育不良和第四脑室扩张。结论CFEOM3型家系发病者均有动眼神经和外展神经的发育异常，部分发病者合并胼胝体及小脑发育不良等中枢神经系统异常，CFEOM3型的病因为神经源性。

儿童先天性眼外肌广泛纤维化综合征手术护理

目的 探讨儿童先天性眼外肌广泛纤维化综合征（CFEOM）手术护理经验。方法 采取积极的术前准备和专科护理培训,加强心理护理,术中专科护理配合,术后密切观察病情及专业的出院指导。结果 术后2周,3例患儿双眼可以大致注视正前方,上睑下垂矫正满意,睑缘弧度自然,双重睑明显,两侧对称,上睑缘遮盖上方角膜缘1～2mm,代偿头位消失。结论 对小儿可使CFEOM矫正手术前、中、后做到细致周到的护理和术中的专科护理可使CFEOM矫正手术的患儿避免意外风险的发生,并使其能积极接受治疗、以最佳心理状态,保证手术成功和患儿安全。

基于MRI的眼运动神经和眼外肌影像学改变:KIF21A基因突变的先天性眼外肌纤维化

目的:利用高分辨MRI观察KIF21A基因突变的先天性眼外肌纤维化Ⅰ型的眼运动神经和眼外肌的影像特征。方法:对11例KIF21A基因R954W突变的先天性眼外肌纤维化综合征Ⅰ型患者行MRI扫描。眼外肌和眼运动神经的眶内段采用二元-相位线圈,2-mm层厚T1加权像扫描;眼运动神经的脑池段采用头线圈,0.6-mm层厚3D-FIESTA序列扫描。结果:先天性眼外肌纤维化Ⅰ型患者的动眼神经、外展神经及滑车神经的眶内段和脑池段都表现出不同程度的发育不良,其中8例的眶内段见可疑由动眼神经向外直肌发出的异常神经支配。全部患者双侧六条眼外肌不同程度的萎缩,以上直肌和提上睑肌最为严重。结论:高分辨MRI显示KIF21A基因突变的先天性眼外肌纤维化Ⅰ型患者眼运动神经和眼外肌及‘Pulley'结构发育不良,提示先天性眼外肌纤维化的原发病变是运动神经发育缺陷。

一个常染色体显性遗传先天性眼外肌纤维化家系

为寻找疾病相关基因,通过随访调查、体检、病理检查等手段,发现了一眼外肌纤维化家系4代中有15人患有眼外肌纤维化综合征,主要表现先天性上眼睑下垂、下颌上举、头后仰、双眼固定下转位和被动牵拉实验阳性,眼外肌病理检查结果为肌纤维化和玻璃样变性,所有阳性体征者除眼球运动限制程度有区别外,其他眼部症状基本相同。遗传分析表明,该疾病属常染色体显性遗传。该家系可作为寻找眼外肌纤维化疾病相关基因的宝贵资源。

一个先天性眼外肌纤维化综合征家系的致病基因定位研究

目的:对一个常染色体显性遗传的先天性眼外肌纤维化(CFEOM)家系进行临床表型与突变基因研究。方法:纳入家系成员为研究对象:知情同意后进行眼科临床检查和采集外周血,提取DNA;根据已知遗传学突变位点,进行直接测序分析。结果:该CFEOM综合征家系为三代遗传,患病者8名,临床表型典型(1型)。基因直接测序及验证位点结果提示该家系的患者DNA中神经驱动蛋白家族(KIF)21A基因外显子20上存在一个杂合突变位点(c.2840T>C;p.M947T)与发病相关;该突变均出现于患者基因中,而未患病者无,证实其与疾病共分离。结论:成功定位一个CFEOM 1型家系的致病基因为KIF21A基因外显子20上的一个杂合突变。

一个先天性眼外肌纤维化中国家系的基因定位

目的对一个常染色体显性遗传的先天性眼外肌纤维化(congenial fibrosis of the extraocular muscles,CFEOM)的中国家系进行基因定位。方法收集一个CFEOM中国家系,对该家系成员进行详细眼科检查,确诊为CFEOM。采集外周血5ml并抽提DNA,采用多个已知遗传标记与该家系致病基因位点进行连锁分析。结果在标记位点D12S345、D12S331及D12S1048处,lod值均大于1,其中在标记位点D12S331处获得最大lod值,lod=2.24(θ=0)。结论研究提示遗传位点与标记位点D12S345、D12S331和D12S1048存在连锁。其基因型与位于12号染色体上12p11.2-q12的CFEOM1的基因型一致。

先天性颅神经异常支配眼病研究进展

先天性颅神经异常支配眼病(concept of congenital cranial dysinnervation disorders,CCDD)为先天性、非进行性的颅神经肌肉疾病,其病因为一条或多条颅神经发育异常或完全缺如,从而引起肌肉的异常支配。这类疾病包括先天性眼外肌纤维化、Duane眼球后退综合征、Mbius综合征等。患者常表现为垂直眼球运动异常、水平眼球运动异常或面肌麻痹。许多CCDD是遗传性的,分子遗传学研究已经发现了多个遗传位点和致病基因,如FEOM1、KIF21A、ARIX、TUBB3。本文对近年来不同类型CCDD的临床表现以及分子遗传学的研究进展进行了综述。

先天性眼外肌纤维化综合征家系视神经影像学及视觉诱发电位研究

目的研究先天性眼外肌纤维化综合征(congenital fibrosis of extraocular muscles,CFEOM)家系发病者视神经形态特征及功能,探讨CFEOM患者视功能缺陷的发病机制。方法收集2个CFEOM家系,家系一临床表现符合CFEOM1,家系二临床表现符合CFEOM3。对两家系17例34眼患者(家系一3例患者,家系二14例患者,男5例、女12例,年龄8～62岁,平均34.4岁)作为试验组进行矫正视力和图形视觉诱发电位(pattern visual evoked potential,PVEP)检查,随后对17例患者进行高分辨率MRI扫描。随机抽取18个正常人(男女各9人,年龄10～59岁,平均35.1岁,共36眼)作为对照组。扫描方法:眼眶部行3mm层厚、T1加权MRI扫描;颅内行1mm层厚、3DFIESTA扫描;比较2组视神经的变化。结果家系所有患者(除家系二患者Ⅱ-5仅右侧上睑下垂)均具有不同程度的屈光不正、先天性双眼上睑下垂、眼球各方向不同程度的运动受限,第一眼位固定于下转位,上转不超过中线等典型的CFEOM临床特征。部分CFEOM患者(家系一患者Ⅲ-1,家系二患者Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-4、Ⅲ-5、Ⅲ-15、Ⅳ-1)PVEP检查显示有单眼或双眼潜伏时间延长(P100>108ms)或相对延长(双眼潜伏时间差值>8ms),振幅有不同程度降低(N75-P100<10μV)。MRI扫描显示正常对照组眶内段视神经体积为(786.85±95.65)mm3,试验组视神经体积为(731.19±104.38)mm3,差异有统计学意义(t=2.292,P=0.025),相对应眼视神经较正常对照组细且向鼻上方移位。结论 CFEOM患者视功能缺陷可能与视神经发育缺陷有关。

先天性眼外肌纤维化ARIX基因多态性研究

目的分析两个先天性眼外肌纤维化(congenital fibrosis of theextraocular mus-cles,CFEOM)家系的临床表型,探讨家系ARIX基因多态性及其意义。方法对两个CFEOM家系中所有成员共13人进行详细的临床检查,确定患者和正常人。提取DNA,进行PCR扩增,扩增产物进行纯化、DNA测序鉴定,测序结果与GenBank中人ARIX基因序列进行同源性比较。结果两个家系的遗传方式均是常染色体隐性遗传,两个家系中共8例患者均表现为典型的CFEOM特征。家系Ⅰ中3例患者均在ARIX基因外显子1出现同义突变156C>T,在外显子2出现116G>A,也为同义突变;家系Ⅱ中5例患者在ARIX基因外显子2发生两处突变,即21G>A和116G>A,其中116G>A为同义突变;两家系中正常人均无上述改变。结论此两家系均属于CFEOM2型,ARIX基因突变可能是导致该两家系致病的分子基础。

先天性眼外肌纤维化综合征I型一家系KIF21A基因突变分析

目的研究一个先天性眼外肌纤维化综合征I型（congenital fibrosis of the extraocular muscles typel，CFEOM1）家系KIF21A基因第20、21外显子突变与疾病的关系。方法收集CFEOM1一家系共计8个成员，采用测序和等位基因特异性PCR（allele—specific PCR，AS-PCR）方法分别对先证者及家系成员KIF21A第20、21外显子热点突变c．2860C〉T进行分析。选择KIF21A基因两侧4个STR位点（D12S1668、D12S2194、D12S331和D12S1048）进行单倍型分析。结果先证者和其他两例患者均存在KIF21A c．2860C〉T突变，家系中表型正常的成员均未检出该突变。单倍型分析结果显示该家系突变来源于母源性生殖腺嵌合体。结论KIF21A基因突变c．2860C〉T是该CFEOM1家系的致病突变。

一个先天性眼外肌纤维化2型家系PHOX2A基因的突变分析

目的对1个汉族先天性眼外肌纤维化2型（congenital fibrosis of extraocular muscles type2，CFEOM2）家系进行连锁分析和突变筛查，以确定该家系的致病基因。方法收集该家系2代中的5例患者以及7名正常成员。进行详细的眼科检查，并提取外周血基因组DNA。选用ABIPRISM LinkageMapping Set-MD10染色体标记物对已知基因PHOX2A（又名ARIX基因）侧翼位点D11S4151和D11S1320进行扫描。确定连锁之后，对候选基因PHOX2A的外显子进行直接测序。结果在该家系中，D11S4151和D11S1320微卫星标记物与PHOX2A基因存在连锁。测序结果显示，PHOX2A基因第2外显子存在227T→G突变，导致N76K氨基酸替换。该突变位于PHOX2A基因高度保守区域，导致编码蛋白的结构发生明显变化。突变蛋白由于磷酸化识别位点改变而影响了自身的磷酸化。结论PHOX2A基因227T→G突变是该家系眼外肌纤维化发病的分子基础。

先天性眼外肌纤维化综合征MR成像分析

目的通过观察先天性眼外肌纤维化(CFEOM)三种临床表型的眼运动神经和眼外肌及周围组织的影像学特征,为本病的病因学研究提供线索。设计回顾性病例系列。研究对象CFEOM患者21例。方法对21例CFEOM患者行全脑、脑干、海绵窦及眼眶的MRI扫描。全脑平扫;眼运动神经脑池段,采用头颅线圈,层厚0.8 mm,重T2加权,三维FIESTA序列扫描;眼运动神经海绵窦段,采用头颅线圈,层厚2 mm,T1加权像扫描;眼外肌和眼运动神经的眶内段,采用表面线圈,层厚2 mm,T1加权像扫描。显示脑池段的眼球运动神经、眶内各神经分支和眼外肌。主要指标眼球运动神经分布和眼外肌的发育情况。结果CFEOM患者的动眼神经、外展神经及滑车神经的眶内段和脑池段均表现出不同程度的发育不良。六条眼外肌均表现不同程度萎缩,以上直肌和提上睑肌最为严重,上斜肌和外直肌改变轻微。结论 CFEOM患者眼运动神经和眼外肌结构均发育不良。特别是脑池段运动神经发育不良的影像学特征明确,提示CFEOM的原发病变是运动神经发育缺陷。

携带不同TUBB3基因突变的先天性眼外肌纤维化患者的临床表型与MRI表现分析

目的分析携带TUBB3基因不同突变的中国人先天性眼外肌纤维化(congenital fibrosis of extraocular muscles,CFEOM)患者的临床表型及MRI表现特征。设计回顾性病例系列。研究对象北京同仁医院眼科2013年3月至2018年4月诊断为CFEOM的患者7例,经基因筛查携带TUBB3基因4种不同突变(p.R262C、p.R262H、p.R380C、p.E410K)。方法回顾携带4种不同TUBB3基因突变的7例患者的出生史、家族史、眼部和全身体格检查及眼运动神经和颅脑MRI检查结果,并按照所携带基因突变的不同归类进行比较分析。主要指标眼部检查结果、全身体格检查结果、眼运动神经和颅脑MRI。结果 7例患者眼部检查均符合CFEOM的表现,眼运动神经MRI提示均存在不同程度的动眼神经发育不良及所支配的靶眼肌纤细。其中携带R262C突变的患者仅表现为单纯眼部异常;携带R262H、R380C和E410K突变的患者则合并出现不同程度的精神运动发育迟滞,颅脑MRI检查提示胼胝体发育不良;R262H突变患者尚合并多发肢体异常包括先天性指挛缩、漏斗胸和髋外翻等。结论TUBB3基因突变是中国人CFEOM的主要致病原因之一,不同突变类型与临床表型之间存在对应关系,基因型-表型关联的建立可协助CFEOM的临床诊断和基因分型。