導(dǎo)語 為了讓每一個(gè)出生的孩子都能擁有一雙健康明亮的眼睛! 內(nèi)容提要: 1. 先天性無虹膜疾病簡(jiǎn)介 2. PAX6基因簡(jiǎn)介及遺傳方式 3. PAX6基因變異 4. PAX6基因相關(guān)的其他眼部發(fā)育異常 5. 案例分析 01 疾病簡(jiǎn)介 先天性無虹膜是一種嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量的的眼部發(fā)育性疾病,主要表現(xiàn)為虹膜先天性發(fā)育不全、虹膜組織部分或全部缺失,部分患者在嬰兒期可出現(xiàn)視力下降和眼球震顫。該病患者的眼部病變常隨著年齡增長(zhǎng)而加重,對(duì)視功能的影響也日趨嚴(yán)重?;颊叱0榉拷?、晶狀體發(fā)育異?;蚪悄ぐl(fā)育異常,可出現(xiàn)青光眼、白內(nèi)障或角膜混濁甚至致盲。 在我國(guó)發(fā)病率約為十萬分之一。大約2/3的患者有明顯的家族病史,多表現(xiàn)為常染色體顯性遺傳,其余1/3患者呈散發(fā)。PAX6基因是導(dǎo)致先天性無虹膜最主要的基因,約90%的無虹膜病例為PAX6基因的雜合變異所致,其中部分患者與染色體重排所致的功能缺失有關(guān)。 02 PAX6基因簡(jiǎn)介及遺傳方式 PAX6基因又叫配對(duì)盒基因6(paired box gene 6),定位在染色體11p13位置,包含14個(gè)外顯子,其中4-13號(hào)外顯子編碼氨基酸。CDS全長(zhǎng)1269bp,編碼422個(gè)氨基酸。 PAX6基因通過選擇剪切產(chǎn)生兩種蛋白形式:PAX6蛋白和PAX6(5a)蛋白。PAX6蛋白的DNA結(jié)合域PD(含128個(gè)氨基酸)和HD(含61個(gè)氨基酸),通過一個(gè)LNK(Linker,含78個(gè)氨基酸,富含賴氨酸)片段連接。HD結(jié)構(gòu)域后連著PST,作為轉(zhuǎn)錄激活因子調(diào)節(jié)下游基因表達(dá)。PAX6(5a)蛋白有一段14個(gè)氨基酸的插入,使DNA的結(jié)合位點(diǎn)后移至配對(duì)域的C端,這種選擇性剪接使PAX6基因參與多個(gè)信號(hào)通路的調(diào)控。 該基因是常染色體顯性遺傳,PAX6蛋白具有劑量效應(yīng),PAX6基因的表達(dá)劑量精確調(diào)控脊椎動(dòng)物的眼部發(fā)育。PAX6基因變異可能造成整體蛋白活性降低,導(dǎo)致單倍劑量不足,引發(fā)各種眼部異常。 03 PAX6基因變異 HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)中收錄的PAX6基因變異情況,其中90%的致病變異導(dǎo)致無虹膜的表型,其余導(dǎo)致視神經(jīng)發(fā)育不良、Peters異常等其他表型。致病變異中,錯(cuò)義、無義突變約占30%,剪切位點(diǎn)變異約占12%,小片段插入/缺失/重復(fù)變異約占34%,大片段缺失約占19%,其他類型變異約占5%。 90%的PAX6基因變異導(dǎo)致無虹膜的表型。在PAX6基因變異導(dǎo)致的無虹膜病例中,功能丟失變異(無義突變、移碼突變、剪切位點(diǎn)突變)占絕大多數(shù)。錯(cuò)義突變占少數(shù)。整個(gè)基因丟失、部分外顯子丟失均導(dǎo)致無虹膜。 04 PAX6基因-其他眼部發(fā)育異常 1 視神經(jīng)發(fā)育不良 可表現(xiàn)為視盤缺損、視乳頭形態(tài)異常及牽?;ňC合征等。多數(shù)為散發(fā),少數(shù)為常顯遺傳。視神經(jīng)發(fā)育異常相關(guān)的PAX6基因變異多為錯(cuò)義突變。 2 Peters異常 臨床表現(xiàn)為角膜白斑伴角膜后基質(zhì)及后彈性膜缺損,伴或不伴虹膜前粘連,因小梁發(fā)育異常導(dǎo)致發(fā)育性青光眼。Peters異常較無虹膜表型較輕。PAX6基因?qū)е碌腜eters異常只局限于眼部表現(xiàn)。在PAX6基因變異導(dǎo)致的Peters異常病例中,錯(cuò)義突變占多數(shù)。 3 WAGR綜合征 臨床表現(xiàn)為腎母細(xì)胞瘤、無虹膜、泌尿生殖系統(tǒng)異常及精神發(fā)育遲滯。WAGR綜合征較無虹膜表型更重。基因變異均為大片段缺失,即存在11p13染色體缺失,PAX6基因以及鄰近的WT1基因發(fā)生刪除突變。 4 黃斑發(fā)育不良 黃斑中心凹發(fā)育不良多合并眼前節(jié)的其他異常,極少單獨(dú)存在,多為散發(fā)。PAX6基因錯(cuò)義突變、或刪除產(chǎn)生終止密碼子導(dǎo)致。但多數(shù)單發(fā)的黃斑發(fā)育不良并未找到PAX6基因突變。 5 其他 少數(shù)報(bào)道,PAX6基因變異可導(dǎo)致小眼球,合并先天性白內(nèi)障和青光眼(錯(cuò)義突變)。也有報(bào)道變異導(dǎo)致常顯遺傳角膜炎,表現(xiàn)為自出生起即有的角膜混濁伴新生血管,合并黃斑中心凹發(fā)育不良(剪切突變)。高度近視也可能與PAX6基因變異有關(guān)。 案 例 守護(hù)光明 分 享 臨床癥狀 受檢者,女,32歲,臨床診斷為眼球震顫,先天性虹膜缺失,其父親、姐姐、外甥均有相同表型。 檢測(cè)項(xiàng)目 眼科遺傳病基因檢測(cè)(441個(gè)基因) 具體如下: 從受檢者外周血中提取基因組DNA,構(gòu)建基因組文庫(kù),通過探針雜交捕獲相關(guān)的目的基因外顯子及相鄰內(nèi)含子部分區(qū)域,進(jìn)行富集。富集的目的基因片段通過高通量測(cè)序平臺(tái)測(cè)序,對(duì)明確的致病性變異,采用Sanger測(cè)序進(jìn)行驗(yàn)證。 檢測(cè)結(jié)果 檢出一個(gè)與受檢者臨床表型匹配的致病性基因變異 備注:按照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(ACMG)制定的遺傳變異分類標(biāo)準(zhǔn),變異分為以下5種類型,Pathogenic表示致病的變異;Likely pathogenic 表示可能致病的變異;Benign 表示良性的變異;Likely benign 表示可能良性的變異;Uncertain significance 表示意義不明確的變異。AD 表示常染色體顯性遺傳;AR 表示常染色體隱性遺傳;X-linked 表示X連鎖遺傳。 遺傳解析 (1) PAX6(OMIM:607108)基因變異主要引起無虹膜,以常染色體顯性的方式遺傳。 (2) 本次檢查檢出受檢者攜帶以下雜合變異:PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,此變異已被HGMD數(shù)據(jù)庫(kù)收錄,已有文獻(xiàn)報(bào)道為致病變異。 (3) 受檢者基因診斷與臨床表型相符,為致病變異。 遺傳咨詢建議 (1) 受檢者父親未進(jìn)行該變異位點(diǎn)的驗(yàn)證,自述具有與受檢者相同的臨床表型,變異來源很可能為父源,建議進(jìn)行位點(diǎn)驗(yàn)證。建議家系遺傳咨詢。 (2) 受檢者及家系內(nèi)其他患者將來生育,該變異有50%的概率遺傳給子代,即為無虹膜患者。建議進(jìn)行遺傳咨詢。 一代驗(yàn)證結(jié)果 PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,受檢者該位點(diǎn)為雜合變異,受檢者母親該位點(diǎn)為野生型,受檢者姐姐、外甥該位點(diǎn)為雜合變異。 參考資料 [1] 張盼,寇瑤,李國(guó)清,等. PAX6基因突變與先天性無虹膜癥[J]. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué), 2016, 35(3):528-534. [2] 曾光群,劉昊天,張丁丁.先天性無虹膜相關(guān)基因的研究進(jìn)展[J]. 眼科新進(jìn)展, 2016, 36(1):84-88. [3] 楊麗珠. 先天性無虹膜及相關(guān)眼病的臨床及基因研究[D]. 北京: 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院, 2016. [4] Xiong HY, Alipanahi B, Lee LJ , et al. RNA splicing. The human splicing code reveals new insights into the genetic determinants of disease[J].Science, 2015 Jan 9;347(6218):1254806. [5] Hever AM, Williamson KA, van Heyningen V. Developmental malformations of the eye: the role of PAX6, SOX2 and OTX2[J].Clin Genet, 2006 Jun;69(6):459-70. |
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