【佳學(xué)基因檢測(cè)】視網(wǎng)膜色素變性基因檢測(cè)——助力準(zhǔn)確診斷

視網(wǎng)膜色素變性的診斷為什么需要反復(fù)確診？

視網(wǎng)膜色素變性是一種視網(wǎng)膜的遺傳性疾病，其表現(xiàn)形式可以有很多種多樣的特征，主要包括以下幾點(diǎn)：

1. 夜盲癥（Night Blindness）：最常見(jiàn)的癥狀之一，患者在低光條件下視力顯著下降，特別是在夜晚或弱光環(huán)境下。

2. 中心視力減退：患者在中央視野區(qū)域的視力逐漸減退，最終可能導(dǎo)致中心視覺(jué)喪失，這種情況稱(chēng)為中心性視網(wǎng)膜色素變性。

3. 眼底骨膜變薄：眼底骨膜變薄是視網(wǎng)膜色素變性的早期體征之一，可以通過(guò)眼底檢查來(lái)觀察到。

4. 視力波動(dòng)：視網(wǎng)膜色素變性患者的視力可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，即使在同一天內(nèi)也可能有所不同。

5. 眼底色素沉著：視網(wǎng)膜色素變性患者眼底部分區(qū)域可能會(huì)有色素沉積，這通?？梢酝ㄟ^(guò)眼底檢查來(lái)看到。

6. 視野缺損：視網(wǎng)膜色素變性可能導(dǎo)致視野的逐漸縮小或存在不同程度的視野缺損。

7. 色覺(jué)缺陷：一些患者可能在色覺(jué)方面有所損害，表現(xiàn)為對(duì)某些顏色的辨別困難或色彩感知異常。

8. 眼底動(dòng)脈變細(xì)：視網(wǎng)膜色素變性也可能伴隨著眼底動(dòng)脈變細(xì)的表現(xiàn)。

這些表現(xiàn)形式的具體情況可以因人而異，也受到具體遺傳突變類(lèi)型的影響。診斷和治療視網(wǎng)膜色素變性通常需要眼科專(zhuān)家進(jìn)行詳細(xì)的眼底檢查和遺傳咨詢(xún)

視網(wǎng)膜色素變性與多種眼科疾病如何在臨床表征上相互重疊給診斷帶來(lái)困難？

視網(wǎng)膜色素變性在臨床表征上與多種其他眼科疾病有時(shí)會(huì)相互重疊，這可能給診斷帶來(lái)一些困難。以下是一些可能導(dǎo)致混淆的情況：

視網(wǎng)膜色素變性與視網(wǎng)膜色素上皮炎（Retinal Pigment Epitheliopathy）：這兩者在眼底檢查時(shí)可能表現(xiàn)出類(lèi)似的色素沉著和視網(wǎng)膜改變，但前者是一種常見(jiàn)的眼底變性疾病，后者是一種比較罕見(jiàn)的炎癥性疾病。鑒別需要依賴(lài)于臨床表現(xiàn)的詳細(xì)分析和可能的遺傳學(xué)檢測(cè)。

視網(wǎng)膜色素變性與遺傳性視網(wǎng)膜病變：某些遺傳性視網(wǎng)膜病變，如遺傳性黃斑變性等，也可能表現(xiàn)為視力減退、視野缺損和眼底色素沉著。區(qū)分這些疾病可能需要基因檢測(cè)和詳細(xì)的家族史調(diào)查。

視網(wǎng)膜色素變性與視網(wǎng)膜血管疾病：一些視網(wǎng)膜血管疾病如中心性視網(wǎng)膜靜脈阻塞或視網(wǎng)膜動(dòng)脈硬化也可能導(dǎo)致視力減退和眼底改變，這些癥狀有時(shí)與視網(wǎng)膜色素變性相似，需要通過(guò)血管造影和視網(wǎng)膜血流動(dòng)力學(xué)研究來(lái)幫助鑒別。

視網(wǎng)膜色素變性與視網(wǎng)膜色素病變：某些局限性的視網(wǎng)膜色素病變?nèi)缟夭∽冃砸暰W(wǎng)膜脫離等也可能表現(xiàn)為視力減退和眼底色素沉著，與視網(wǎng)膜色素變性有時(shí)難以鑒別。

因此，準(zhǔn)確診斷視網(wǎng)膜色素變性需要綜合利用眼底檢查、視野檢查、色覺(jué)檢查以及可能的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)檢測(cè)。臨床醫(yī)生需要仔細(xì)分析患者的病史和臨床表現(xiàn)，有時(shí)還需要長(zhǎng)期的跟蹤觀察，以確定最終的診斷。

基因檢測(cè)基因序列突變可以獲得視網(wǎng)膜變性的確切證據(jù)

非綜合征性視網(wǎng)膜色素變性

常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性 

眼科疾病的致病基因鑒定基因解碼至少收錄了24 種不同基因的突變與常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性有關(guān)，一些基因的突變?cè)谝暰W(wǎng)膜色素變性病例所占的相關(guān)百分比相當(dāng)高，其中包括RHO（26.5%）、RPRH2（5-9%）、PRPF31（8%）和RP1（3-5%）。而另一些所占的比例很低，但是它們?nèi)匀豢赡苁鞘軝z者發(fā)病的真正原因。下表列出與常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性相關(guān)的部分基因。

表1:與常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性相關(guān)的基因

PRPF31（前 mRNA 加工因子 31）

基因解碼認(rèn)為PRPF31 （61 kDa 的前 mRNA 剪接因子）突變?cè)诔Ｈ旧w顯性視網(wǎng)膜色素變性中起著至關(guān)重要的作用，誘發(fā) 1-8% 的常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性病例

顯然，PRPF31是誘發(fā)常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性的三個(gè)前 mRNA 剪接因子之一，另外兩個(gè)因子是PRPF3（占所有病例的 1%）和PRPF8 （占所有病例的 3%）。 PRPF31突變的獨(dú)特特征之一是不完全滲透。遺傳方式可能很復(fù)雜，無(wú)法確定無(wú)癥狀攜帶者是否影響了父母和孩子，因?yàn)榧彝サ倪z傳咨詢(xún)受到阻礙。據(jù)報(bào)道，有癥狀的患者在青少年時(shí)期會(huì)出現(xiàn)夜盲癥和視野喪失，并且通常在 30 多歲時(shí)被報(bào)告為失明。無(wú)癥狀和有癥狀患者的單倍型分析比較表明，兩種類(lèi)型都遺傳了不同的野生型等位基因。高表達(dá)的野生型等位基因可以適應(yīng)無(wú)功能的突變等位基因，但低表達(dá)的野生型等位基因無(wú)法達(dá)到所需的光感受器特異性PRPF31的活動(dòng)閾值水平。

RP1（視網(wǎng)膜色素變性 1） 

通過(guò)致病基因鑒定基因解碼，RP1基因通過(guò)連鎖檢測(cè)在一個(gè)大型常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性家族中被發(fā)現(xiàn)。RP1基因突變可誘發(fā)顯性和隱性類(lèi)型的視網(wǎng)膜色素變性。RP1 基因編碼 240 kD 的視網(wǎng)膜光感受器特異性蛋白，其表達(dá)非常顯著。攜帶 RP1 突變基因的患者的臨床診斷顯示視野直徑縮小。一般來(lái)說(shuō)，遺傳性疾病被認(rèn)為是由環(huán)境因素、等位基因異質(zhì)性和遺傳變異引起的，但對(duì)于 RP1 疾病，遺傳變異被認(rèn)為很重要，因?yàn)榧膊〉膰?yán)重程度各不相同，患者可能具有相同的原發(fā)突變。

RHO（視紫紅質(zhì)） 

眼科疾病的發(fā)病原因解析指出視覺(jué)傳導(dǎo)通路的第一個(gè)成分是視紫紅質(zhì)，當(dāng)光被視網(wǎng)膜的視桿細(xì)胞吸收時(shí)，視紫紅質(zhì)就被激活。常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性有超過(guò)100個(gè)突變，約30–40%的病例是由于RHO基因突變引起的。常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性和常染色體顯性先天性夜盲癥也可由RHO基因突變引起?！堆劭苹驒z測(cè)基因列表》收錄了一例常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性病例，該基因突變導(dǎo)致一種蛋白質(zhì)沒(méi)有第6和第7個(gè)跨膜，包括11-順式視網(wǎng)膜結(jié)合位點(diǎn)。在攜帶顯性視網(wǎng)膜色素變性的小鼠模型實(shí)驗(yàn)中，視網(wǎng)膜下注射含有 RNAi 抑制劑的重組非相關(guān)病毒載體后，視網(wǎng)膜功能得到改善。最近，在 P23H 轉(zhuǎn)基因大鼠的視網(wǎng)膜下注射含有 Bip/Grp78 基因的重組非相關(guān)病毒載體后，視覺(jué)功能得到恢復(fù)。但這些先進(jìn)的療法需要以基因解碼為基礎(chǔ)的分子診斷作為治療依據(jù)。由于人們對(duì)RHO基因突變引起的常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性有了充分了解，治療方法也在以同樣的速度發(fā)展。

PRPH2（周?chē)鞍?2） 

PRPH2 （Peripherin 2）基因曾被確認(rèn)為RDS （視網(wǎng)膜變性慢變性）基因，含有3個(gè)外顯子，編碼346個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)（39 kDa的整合膜糖蛋白）。該蛋白位于視錐和視桿感光細(xì)胞的外節(jié)盤(pán)，含有一個(gè)盤(pán)內(nèi)結(jié)構(gòu)域（D2）和四個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域（稱(chēng)為M1-M4）。該蛋白與另一種蛋白（ROM1）結(jié)合形成同四聚體和異四聚體復(fù)合物，也能與其自身形成同寡聚結(jié)構(gòu)?！兑暰W(wǎng)膜色素變性基因檢測(cè)案例集》收錄了PRPH2突變誘發(fā)視網(wǎng)膜色素變性，基因檢測(cè)數(shù)據(jù)分析指出約5-9％的常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性病例由該基因引起。PRPH2基因和ROM1基因突變已被觀察到可導(dǎo)致雙基因視網(wǎng)膜色素變性。

常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性 

對(duì)于常染色體隱性遺傳性視網(wǎng)膜色素變性，《眼科疾病的致病基因鑒定基因解碼》早就對(duì)至少40個(gè)基因的發(fā)病位置進(jìn)行了北斗導(dǎo)航級(jí)高精度定位。其中大多數(shù)基因的突變?nèi)菀妆换驒z測(cè)包所忽視。因?yàn)樗鼈兪呛币?jiàn)的，導(dǎo)致 1% 的病例。但有一些基因如RP25、PDE6A、RPE65和PDE6B 的患病率較高，占所有病例的 2-5%。

表2:與常染色體隱性遺傳性視網(wǎng)膜色素變性相關(guān)的基因

Rp25

在進(jìn)行致病基因鑒定基因解碼時(shí)，即使是僅在少數(shù)人群中發(fā)現(xiàn)，也應(yīng)當(dāng)包括在受檢者的基因檢測(cè)里需。因?yàn)?，即使沒(méi)有在其他人身上出現(xiàn)，一旦在受檢者身上出現(xiàn)，如果不檢測(cè)，受檢者得到的檢測(cè)結(jié)果就是假陰性。在其他地理區(qū)域罕見(jiàn)的突變可能是導(dǎo)致特定人群患常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性的常見(jiàn)原因，例如據(jù)報(bào)道， RP25基因座導(dǎo)致西班牙人群中 10% -20% 的常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性病例。

磷酸二酯酶6（PDE6A、PDE6B、PDE6G） 

致病基因鑒定基因解碼清晰地指出，一個(gè) α、β 和兩個(gè) γ 亞基是PDE6復(fù)合物的重要組成部分；它編碼的蛋白質(zhì)在視桿光感受器視覺(jué)光轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著至關(guān)重要的作用。由于 G 蛋白光激活，復(fù)合物通過(guò) cGMP 的水解過(guò)程維持細(xì)胞內(nèi) cGMP 水平。在視網(wǎng)膜色素變性病例中，誘導(dǎo)視桿光感受器死亡的過(guò)程被基因解碼揭示，但人們認(rèn)為 PDE6 活性低可能導(dǎo)致視桿-視錐細(xì)胞退化。為了使光感受器正常發(fā)揮作用，PDE6復(fù)合物的每個(gè)亞基都是必需的，事實(shí)上，對(duì)于常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性，PDE6A和PDE6B基因突變是誘發(fā)疾病的第二大常見(jiàn)原因。當(dāng)使用瑞復(fù)得、希愛(ài)力或艾力達(dá)等藥物抑制PDE6時(shí)，視力喪失是攜帶PDE6基因突變的雜合攜帶者的主要風(fēng)險(xiǎn)。近來(lái)有報(bào)道稱(chēng)PDE6G基因發(fā)生突變，導(dǎo)致常染色體隱性遺傳性視網(wǎng)膜色素變性（早發(fā)性）。

Rpe65 

RPE65（一種將全反式視黃酯水解為 11-順式視黃醇的酶）對(duì)于視桿和視錐視覺(jué)所必需的視覺(jué)色素的重新形成至關(guān)重要，它在視網(wǎng)膜的色素層中表達(dá)?！度绾伪苊庋劭苹驒z測(cè)中出現(xiàn)假陰笥》， RPE65基因有大約 60 個(gè)突變，可導(dǎo)致隱性視網(wǎng)膜色素變性（2%）和萊伯先天性黑蒙（16%）。在三項(xiàng)臨床前實(shí)驗(yàn)中，萊伯先天性黑蒙患者注射了包含人類(lèi)RPE65 cDNA的腺相關(guān)病毒載體。視力得到了適度改善。這說(shuō)明一個(gè)好的基因檢測(cè)不僅可以幫助診斷，更可以為先進(jìn)的基因療法提供依據(jù)。

X連鎖視網(wǎng)膜色素變性 

X 連鎖視網(wǎng)膜色素變性患者在疾病發(fā)展的早期階段表現(xiàn)出嚴(yán)重的表型，約占所有視網(wǎng)膜色素變性病例的 10-15%。在一些病例中，還發(fā)現(xiàn)了耳聾、精子發(fā)育異常和呼吸道缺陷。目前，在 X 染色體上 六個(gè)已定位的基因位點(diǎn) ( RP2、RP6、RP23、RP24、RP34 和 RPGR ) 中，已有兩個(gè)基因位點(diǎn) ( RP2 和 RP3 ) 被識(shí)別(表5）。 超過(guò)70%的X連鎖視網(wǎng)膜色素變性患者存在RP3基因突變，RP3基因產(chǎn)物位于視桿光感受器的外部節(jié)段上。約10%–15%的患者因RP2基因突變而攜帶X連鎖視網(wǎng)膜色素變性。

表 3：與 X 連鎖視網(wǎng)膜色素變性相關(guān)的基因

綜合征性視網(wǎng)膜色素變性

視網(wǎng)膜色素變性通常是一種孤立問(wèn)題；只影響一只眼睛，但在其他各種罕見(jiàn)情況下，視網(wǎng)膜色素變性也與其他疾病有關(guān)。例子可能包括 Usher 綜合征、refsum 綜合征、Bardet-Biedl 綜合征。

Usher 綜合征 

Usher 綜合征是一種常染色體隱性遺傳病，與視網(wǎng)膜色素變性、聽(tīng)力障礙和有時(shí)的前庭功能障礙有關(guān)。失聰是該綜合征最常見(jiàn)的疾病。不同人群的患病率為 1：12,000-1：30,000 人。10-30% 的常染色體隱性視網(wǎng)膜色素變性病例是由 Usher 綜合征引起的。臨床上，Usher 綜合征分為三類(lèi)：（1）Usher 類(lèi)型 I（重度形式）、（2）Usher 類(lèi)型 II（中度至重度形式）和（3）Usher 類(lèi)型 III。佳學(xué)基因解碼已收錄了 12 個(gè) Usher 綜合征基因；Usher 類(lèi)型 I 有 7 個(gè)基因，Usher 類(lèi)型 II 有 3 個(gè)基因，Usher 類(lèi)型 III 有 2 個(gè)基因（表 4）。

表 4：已確定 Usher 綜合征基因

Bardet-Biedl 綜合征 

Bardet-Biedl 綜合征是一種隱性遺傳疾病，癥狀包括肥胖（72%）、學(xué)習(xí)困難、手指/腳趾異常、腎臟疾病、視桿-視錐細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)不良（>90%）和腎臟異常。Bardet-Biedl 綜合征影響 1：120,000 人，根據(jù)視網(wǎng)膜色素變性基因檢測(cè)大數(shù)據(jù)分析，北大西洋人群、貝都因人（1：13500-1：16900）、中國(guó)人的患病率較高（1：13,000）。患有 Bardet-Biedl 綜合征的兒童視力預(yù)后較差。夜盲癥通常在 7 至 8 歲時(shí)顯現(xiàn)。迄今為止，《眼科疾病的致病基因鑒定基因解碼》已明確至少21 個(gè)基因的突變與 Bardet-Biedl 綜合征相關(guān)。

表5：常染色體隱性 Bardet-Biedl 綜合征的基因

視網(wǎng)膜色素變性基因檢測(cè)如何助務(wù)眼疾病的診斷

全外顯子組測(cè)序是臨床和癥狀遺傳學(xué)的有效工具

DNA測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步已成為基礎(chǔ)生物學(xué)和臨床研究最有效的資源，并已應(yīng)用于生物系統(tǒng)學(xué)、診斷學(xué)、生物技術(shù)、親子鑒定和法醫(yī)鑒定等各個(gè)領(lǐng)域。鏈終止測(cè)序和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的結(jié)合促成了許多技術(shù)的顯著進(jìn)步，例如人類(lèi)基因組計(jì)劃的完成，這為研究相關(guān)表型的基因修飾提供了足夠的參考資料。最近，全基因組測(cè)序和全外顯子組測(cè)序的新技術(shù)以低成本的每外顯子組/基因組測(cè)序成本取代了傳統(tǒng)方法。這些先進(jìn)的下一代測(cè)序技術(shù)徹底改變了臨床結(jié)構(gòu)，改善了人類(lèi)健康，盡管仍有許多問(wèn)題需要解決，例如程序成本高、用于分析原始遺傳學(xué)和序列數(shù)據(jù)的用戶(hù)友好型軟件以及與收集遺傳數(shù)據(jù)有關(guān)的倫理問(wèn)題。

全外顯子組測(cè)序在人類(lèi)遺傳疾病中的作用

根據(jù) OMIM及《人類(lèi)疾病表征及其基因原因》的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，基因檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)已收錄超過(guò) 6000 種的單基因疾病，將近三分之二的疾病可以能過(guò)致病基因鑒定基因解碼來(lái)明確。尋找表型變異和致病基因有助于了解現(xiàn)行疾病的致病機(jī)制。對(duì)于新發(fā)現(xiàn)變異的患者或小家族，僅憑發(fā)現(xiàn)的變異很難進(jìn)行基因診斷。如果疾病非常罕見(jiàn)，則很難找到更多的患者。需要借助功能實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證最近報(bào)道的變異是否具有病理效應(yīng)；如果突變基因在與疾病相關(guān)的已知途徑中具有明確的功能，則可以進(jìn)行生化確認(rèn)實(shí)驗(yàn)。鑒定導(dǎo)致罕見(jiàn)單基因疾病的新基因?qū)τ诹私鈱?dǎo)致疾病的生物學(xué)途徑以及治療管理非常重要。最近的研究強(qiáng)調(diào)，全外顯子組測(cè)序是找出導(dǎo)致孟德?tīng)柤膊〉呐既换虻挠辛夹g(shù)；圖。 2表明外顯子組測(cè)序與過(guò)濾策略相結(jié)合有助于辨別出導(dǎo)致孟德?tīng)栠z傳疾病的根本基因。

圖 1：基因解碼過(guò)程中的外顯子組測(cè)序和致病基因篩選策略

異質(zhì)性單基因表型

有許多遺傳異質(zhì)性疾病，如視網(wǎng)膜色素變性、智力障礙、遺傳性聽(tīng)力障礙和自閉癥譜系障礙。全外顯子組測(cè)序已成功區(qū)分導(dǎo)致視網(wǎng)膜疾病的各種基因。表5展示了全外顯子組測(cè)序在識(shí)別視網(wǎng)膜疾病新發(fā)基因中的作用。顯明展示出基因解碼基因檢測(cè)優(yōu)于基于數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)的基因檢濁

表 5:全外顯子組測(cè)序+基因解碼有能力找出新的致病基因

視網(wǎng)膜色素變性基因檢測(cè)致力于不斷改進(jìn)和提高

由于基因解碼技術(shù)的不斷推進(jìn)，人們希望引入新的策略用于臨床實(shí)踐的視網(wǎng)膜色素變性的分子診斷，并發(fā)現(xiàn)致病基因變異。但要實(shí)現(xiàn)這一愿望，需要滿(mǎn)足特定條件：（1）應(yīng)報(bào)告所有致病基因變異；（2）分子診斷技術(shù)應(yīng)低成本、可靠、快速且廣泛可用；（3）臨床應(yīng)能夠理解疾病分子診斷提供的分子信息。目前已有可靠的技術(shù)可用，而且新技術(shù)正在興起，這增加了報(bào)告?zhèn)€人新突變的機(jī)會(huì)。對(duì)于已知突變檢測(cè)，目前基于陣列的診斷技術(shù)可用于多種視網(wǎng)膜疾病。下一代測(cè)序使研究人員能夠識(shí)別致病變異并報(bào)告特定疾病的新基因。更新技術(shù)最近已被用于檢測(cè)引起常染色體顯性視網(wǎng)膜色素變性的基因和變異，以提升傳統(tǒng)方法。