寧夏眼科醫院盛迅倫基因研究在眼科的轉化應用銀川2015-9-13背景精準醫療精準醫療是中國目前大力推進的醫療方式

！！精準診斷：對人的了解需深入到基因的層面，而對病的了解則須深入到體細胞突變，這些都離不開基因測序精準醫療：是一個建立在了解個體基因、環境以及生活方式基礎上的新興疾病治療和預防方法精準醫療的實質：

精準診斷和精準治療。基因研究可以解決哪些臨床問題

單基因遺傳性眼病是臨床上常見的致盲眼病。

目前尚無有的治療方法。

基因診斷與優生診斷是降低遺傳性眼病群體

發病率的最有效措施。2011年-2015年

寧夏眼科醫院家系188個，散發患者209例

外顯子&目標區域捕獲測序189個已知視網膜疾病相關基因基因突變檢測全基因組外顯子測序遺傳咨詢基因研究在眼科臨床的轉化應用早期診斷

臨床診斷

的準確性臨床表型復雜眼病

遺傳方式

？

莊文娟李自立為患者提供遺傳病的概率和個性化的優生優育策略基因檢測：判明是新的突變還是遺傳，

確定遺傳方式

遺傳方式先天性白內障MXL家系系譜圖（

回族，五代18名患者，常染色體顯性遺傳）大的家系可通過系譜分析確定遺傳方式常染色體隱性遺傳特點：患者的雙親往往無病，但都是隱性致病基因的攜帶者；患者同胞中約有1/4的個體發病，但小家系中難得看到

1/4的比例，如果幾個雙親都是攜帶者家系結合起來分

析，后代患者發病可能性接近1/4，男女發病機會均等；系譜中沒有連代遺傳，表現為散發的遺傳；近親婚配時子女發病幾率增加。性連鎖顯性遺傳特點：女性患者高于男性；男性患者的子代僅女兒發病，

兒子正常，不會有男傳男的現象；女患者的子女各有50%的機會發病；患者的雙親之一必患者圖1：Leber氏先天性黑曚家系圖圖2、眼底彩色照相（上圖）：視網膜大量色素斑塊，黃斑萎縮，色素紊亂；黃斑OCT（下圖）：中心凹加深擴大，神經上皮變薄，層次模糊，橢圓體帶消失。

基因檢測

患兒：CRB1基因復合雜合突變(p.M941T和p.F736S)父母親:分別檢測到CRB1基因雜合性錯義突變p.M941T和p.F736S結合臨床表型分析，確定該家系的遺傳方式為常染色體隱性遺傳病例1Here,weidentifiedtwoheterozygousvariantsinPRPF4,includingc.-114_-97delinasimplexRPpatient。18bpdeletion

基因檢測

先證者：

PRPF4基因移碼突變（c.-114_-97del)母親:未檢測到PRPF4基因突變分析：自身基因突變而開始一個新的遺傳過程，即由該基因突變患者作為初始進行遺傳，在以后的遺傳中，遺傳方式為常染色體顯性遺傳病例2

基因檢測：判斷其是否為遺傳病，判明是新的突變還是遺傳;確定遺傳方式;提高隱性遺傳及遺傳方式不明的遺傳性視網膜疾病的臨床診斷水平。為患者提供遺傳病的概率和個性化的優生優育策略。

會傳給我的子女嗎？

莊文娟李自立共收集26例誤診為弱視和屈光不正的病例，尚無典型眼底改變，基因基檢測結果確診為HRD基因診斷可以提高遺傳性視網膜疾病的早期臨床診斷水平早期診斷遺傳方式：90%為常染色體隱性遺傳；10%為常染色體顯性遺傳10-20歲雙眼漸進性中心視力損害，視力損害程度與眼底表現不成正比黃斑部改變：發病初期正常或表現為非特異性斑點、橢圓形蝸牛軌跡樣改變、牛眼狀的地圖樣萎縮Stargardt病遺傳性黃斑營養不良早期缺乏特定臨床表現,易誤診基因診斷早期診斷在漫長的經過中可分成初期、進行期、晚期3個階段初期

眼底完全正常但中心視力已有明顯下降FFA檢查可以見到黃斑數量較多而細小的弱熒光點進行期：黃斑深層見到灰黃色小斑點并逐漸形成一個橫橢圓形境界清楚的萎縮區病程晚期：在黃斑部能見到陷于硬化、萎縮的脈絡膜血管，并有形態不規則的色素斑；FFA可見脈絡膜淹沒征或稱稱脈絡膜背景熒光缺失無特定表型難與其他黃斑病變鑒別利用目標區域捕獲和外顯子測序技術，基因突變檢測

Ⅰ1Ⅰ2Ⅱ1Ⅱ2Ⅱ3Family1p.A1598Dp.E328Vp.A1598Dp.E328V

Ⅰ1Ⅰ2Ⅱ1Ⅱ2Ⅱ3

Family2p.F2188Sp.N965Sp.F2188Sp.N965SStargardt病，兩個家系均為ABCA4基因的雙突變，其中S2家系的兩個突變位于一個等位基因上，為顯性遺傳，而S6家系的兩個突變分別位于兩個等位基因上，系隱性遺傳

S2S6病例3陳X女，7歲代訴：雙眼視物不清三年病史：4歲診斷為“雙眼弱視”

治療：戴鏡+遮蓋+穿針視力：OD0.15OS0.12驗光：OD+2.00DC*95→0.5OS-0.50DSO+2.25DCO*80→0.5基因檢測：CRB1基因復合雜合突變診斷：視網膜色素變性ERG：暗適應0.01ERG，b波中度下降；

明視ERG,a，b波中度下降

+/M2M1/M2CNX029M1/+p.M941T/c.T2822C，p.F736S/c.T2207C

圖2:眼底彩色照相：黃斑區可見牛眼樣萎縮病灶。視網膜碎石樣、椒鹽樣萎縮病灶，色素沉著。黃斑OCT：黃斑區有靶心狀色素上皮細胞脫失。中心凹變薄，層次模糊。FFA早期黃斑區透見熒光，晚期著染。王X

女，27歲主訴：雙眼視物不清17年視力：OD0.15OS0.15

OU矯正不提高色覺：綠色盲紅色弱ERG：暗適應0.01，b波中度下降

明視3.0，

a，b波重度下降基因檢測：ABCA4基因復合雜合

突變診斷：錐桿細胞營養不良病例4眼底彩色照相：正常黃斑OCT檢查：黃斑中心凹變薄，橢圓體隆起，外界膜中斷王X，男，17歲，先證者弟弟主訴：無視物不清視力：OD1.0OS1.0基因檢測：ABCA4基因復合雜合

突變診斷：錐桿細胞營養不良馬XX，男，11歲主訴：雙眼視物不清三年病史：4歲診斷為“雙眼高度近視，弱視”

治療：戴鏡+穿針視力：OD0.1OS0.12驗光：OD-8.0DS/-100DC*95→0.4OS-6.50DSO/-2.25DCO*80→0.5ERG：暗適應0.01，b波重度下降

明視3.0，

a，b波中度下降基因檢測：

RPE65復合雜合突變診斷：無色素性視網膜色素變性病例5+/M2M1/M2M1/+c.G997C:p.G333R，c.T149C:p.F50S

對尚無典型眼底改變的患者，通過基因基檢測，可明確診斷。提高遺傳性視網膜疾病的早期臨床診斷水平，減少誤診的發生率。

會傳給我的子女嗎？

莊文娟李自立基因診斷可以確診臨床表型復雜，依據臨床檢查無法確定診斷的遺傳眼病臨床表型復雜眼病ⅠⅡⅢⅣⅤ先證者（

Ⅳ:8）:男,35歲視力：OD0.15,OS0.1雙眼慢性閉角型青光眼、白內障先證者哥哥（

Ⅳ:3）:男,50歲視力OD0.1,OS指數雙眼慢性閉角型青光眼、白內障先證者的姐姐(Ⅳ:2）:男,52歲視力ODNLP,OSNLP雙眼慢性閉角型青光眼、白內障先證者的姐姐(Ⅳ:7）:女,38歲.視力：ODLP,OS0.1雙眼慢性閉角型青光眼、白內障病例6臨床表現多樣通過臨床檢查無法做出診斷Ⅱ:13（先證者）雙眼淺前房;黃斑區可見不規則黃色沉著物;黃斑區囊樣水腫;視盤蒼白，杯盤比0.9.C:IV

:9Ⅱ:6（先證者的哥哥）：后極部及黃斑區可見較多不規則黃色斑點樣沉著物,雙眼視盤蒼白。黃斑區神經上皮層脫離、變薄,神經上皮和色素上皮之間可見液性暗區。杯盤比右眼0.5，左眼0.8。家系中所有病人（Patients:II:6，II:12，II:13，III:1）的暗谷電位和光峰電位的幅值均明顯降低。Q值（Arden比）正常，是由于暗谷電位和光峰電位的幅值均降低所致。值得注意的是在光亮照明下EOG的上升值（Peak）極低（greaterreductioninEOGlightrise）暗適應0.01ERGb呈熄滅型暗視3.0ERG：a波，b波重度下降明視3.0ERGa波正常，b波中度下降診斷？？？青光眼白內障黃斑病變為什么4位病人都有非常相似的臨床表型，且在三十歲左右會出現閉角型青光眼，一般閉角型青光眼多發生在50歲以上。白內障的發生年齡也很早？？Figure3.Genotypesequencesforfamily1.Thesequenceshownontheleftwassharedbyallthreeaffectedsiblings,whiletheirunaffectedindividualshadthewild-typesequenceshownontheright.AnovelHomC.752G>Ap.C251YintheBEST1gene半胱氨酸(Cys,C)變為酪氨酸(Tyr,Y)BEST1基因第251密碼子純合突變BEST1基因純合突變導致常染色體隱性遺傳Best病-ARB外顯子&目標區域捕獲測序芯片已知的189個視網膜疾病相關基因進行排查病例7魏××，8歲，身高117cm，“O”形腿房間隔缺損修補術雙眼視力0.1，高度遠視雙眼晶體半脫位標準身高6歲：109.7-119.6cm8歲：120.4-132.4cm晶體脫位或半脫位骨骼肌肉系統：四肢細長，雙臂平伸指距大于身長，雙手下垂過膝；手指和腳趾細長呈蜘蛛腳樣。長頭畸形、面窄、高腭弓。皮下脂肪少，肌肉不發達心血管：80%伴有先天性心血管畸形主動脈進行性擴張、主動脈瓣關閉不全，先天性房間隔缺損、室間隔缺損

馬凡氏綜合征

MarfansSyndrome先天性遺傳性結締組織疾病，常染色體顯性遺傳。病變主要累及中胚葉的骨骼、心臟、肌肉、韌帶和結締組織馬凡綜合癥病人身材（左）與身高為1.78米的正常人（右）的對比照片。病人四肢細長且腳趾畸形（摘自FowlerNO.Diagnosisofheartdisease.Springer-Verlag.1991

晶體呈球形常半脫位高度近視和瞳孔阻滯性青光眼身材矮小，胸部、頸部及四肢均較粗短，肌肉豐滿而富于脂肪馬切山尼綜合征MarchesaniSyndrome常染色體隱性遺傳

先征者的母親先征者的哥哥先征者的哥哥，10歲，身高113cm，“O”形腿先征者的母親，41歲，身高145cm劇烈骨痛，可因骨骼疼痛及至不能行走

標準身高6歲：109.7-119.6cm8歲：120.4-132.4cm收集家系成員外周靜脈血提取DNA

基本數據分析處理，SNP篩選

得到候選致病基因PCR測序，候選致病基因分析，檢測共分離，確定致病性突變位點評價突變導致的氨基酸改變在蛋白結構和功能上的生物學作用外顯子捕獲和高通量測序100例無血緣關系的正常人作對照5種網絡軟件(PolyPhen-2，SIFT等）寧夏眼科醫院、美國貝勒醫學院

重慶醫科大學附屬醫院眼科全基因組外顯子測序篩查致病基因

結果

先證者發現178個遺傳變異3名患者發現57種相同的變異與公共數據庫比對過濾分析，在先證者FBN1基因發現一新的C792F錯義突變FBN1基因是導致馬凡氏綜合癥的相關基因三名患者PHEX基因上發現R291X無義突變PHEX基因是導致遺傳家族性抗維生素D佝僂病的相關基因全基因組外顯子測序基因診斷復雜疑難眼病的診斷Table1血清學檢查NormalrangeⅠ1Ⅱ1Ⅱ2IPTH(pg/ml)14-7265.343.845.4ALP(U/L+(mmol/L)3.5-5.53.583.643.87Na+(mmol/L)132-145140140144Cl-(mmol/L)90-10810210297Ca2+(mmol/L)2.1-3.02.362.382.38P3+(mmol/L)0.8-2.260.790.910.92Mg2+(mmol/L)0.65-1.151.100.840.72家族性遺傳性腎小管功能障礙性疾病“O”形腿，身材矮小、嚴重骨骼畸形、侏儒癥、劇烈骨痛，有些病人可因骨骼疼痛及至不能行走血磷很低，常為0.32～0.78mmol/L(1～2.4mg/dl)，血鈣、磷乘積在30以下，血清堿性磷酸酶升高家族性抗維生素D佝僂病或骨軟化癥性連鎖顯性遺傳性疾病先證者出現眼、心臟和骨骼多臟器的病變的原因是由于FBN1和PHEX雙基因發生了突變，導致先證者發生Manfan氏綜合癥和家族性抗維生素D佝僂病兩種遺傳性疾病PHEX基因上發現R291X無義突變是導致先證者哥哥和母親發生家族性抗維生素D佝僂病和骨軟化癥的致病原因

結論

對臨床表型多樣的患者，通過基因基檢測，可明確診斷。提高復雜性眼病的診斷水平。

？

莊文娟李自立臨床診斷的

準確性基因型與臨床表型的分析，可以提高臨床診斷的準確性以分子遺傳學為基礎的HRD分類方法可以提高臨床診斷的準確性遺傳：BEST1基因雜合性移碼突變c.1574delCA（p.ile295del)

患者，女，20歲。眼部檢查：視力：右眼1.0，左眼1.0眼底照相：黃斑區視網膜深層有一卵圓形病灶，外觀呈典型的雞蛋黃樣改變。眼底熒光血管造影：右眼黃斑部病變處熒光遮蔽；左眼早期黃斑區透見熒光，，晚期未見熒光滲漏。OCT：右中心凹抬高，仍可分辨IS/OS與RPE光帶及兩者之間呈強反射區，遮蔽其下組織反射，RPE光帶反射RPE光帶不連續，部分缺損，脈絡膜反射光帶消失。左眼可分辨IS/OS與RPE光帶及兩者之間呈強反射區，部分遮蔽其下組織反射，RPE光帶反射變弱呈斷續狀脈絡膜反射光帶部分消失。

Best卵黃樣黃斑營養不良（BVMD)E0G：Arden比值

右：1．50左：1．43病例

8眼底照相：右眼黃斑區可見黃色點狀沉積物，左眼黃斑區可見黃白色機化的視網膜下沉積物。OCT：雙眼黃斑中心凹至下血管弓淡黃色病變范圍內視網膜神經感覺層漿液性脫離；左眼中心凹顳下方可見強反光帶。FFA:右眼早期黃斑及下血管弓見散在弱高熒光。左眼早期黃斑及下血管弓見散在弱高熒光，晚期中心凹顳下方可見熒光染色。患者，

男

，12歲。主訴：左眼視力下降一年眼部檢查：裸眼視力R1.0

L0.6

矯正不提高；遺傳：患者BEST1基因復合型雜合突變：1個錯義突變c.C404T（p.A135V）和1個剪切位點的突變c.247+1G>A；

父親和母親BEST1基因上分別檢測到一個雜合子錯義突變p.A135V，一個剪切位點的突變c.247+1G>A。常染色體隱性遺傳Best病（ARB）（非典型BVMD）病例9BEST1基因第251密碼子純合突變BEST1基因純合突變導致常染色體隱性遺傳Best病（ARB）

病例

10

BEST1雙等位基因突變所致的表型有高度的變異性，從ARB、非典型BVMD到RP均可出現。表型的嚴重程度與純合子狀態有關。純合子突變導致典型的ARB（病例2），復合雜合子突變導致非典型BVMD（病例3）

會傳給我的子女嗎？

莊文娟李自立遺傳咨詢開展遺傳咨詢，減少遺傳性眼病的發病率通過基因檢測確定致病性基因突變羊膜腔穿刺，結合基因檢測結果