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杨丽萍

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案例分析|BBS综合征

疾病简介Bardet-Biedl 综合症 (Bardet-Biedl Syndrome; BBS) 是一种常染色体隐性遗传病。临床典型特征包括视网膜色素变性、先天性肥胖、多指趾畸形、性腺功能障碍、智力发育迟缓及肾脏异常等。该病发病率位于1:59000至1:60000之间。BBS的诊断主要依据上述6个典型的临床表现。此外还有11个次要特征,包括语言表达能力缺陷、斜视或散光或白内障、短指趾或并指趾畸形、发育迟缓、多尿或多饮、共济失调或协调平衡能力差、下肢痉挛、糖尿病、牙齿排列过挤或缺齿或高弓形腭、右心室肥大或先天性心脏病、肝纤维化。具有以上6个主要特征中4项或具有3个主要特征加2个次要特征者即可诊断为BBS。经典的BBS呈常染色体隐性遗传,但近年的研究发现BBS还以三等位基因遗传及复杂的非孟德尔方式遗传。北京大学第三医院眼科杨丽萍BBS综合征的发病原因随着遗传学技术的发展,目前研究发现至少18个致病基因 (BBS1-BBS18)与 BBS发病有关,BBS基因编码的蛋白参与了机体细胞纤毛的形成和信号传导功能.BBS基因发生突变或缺失都将导致纤毛相关性疾病如智力低下、多指 (趾 )、视网膜细胞萎缩、性器官发育不全等.BBS基因突变或缺失导致了原生纤毛功能缺失。原生 纤毛在人体多数细胞中存在,可通过调控目的基因的表达而左右多种组织和器官的发育。BBS患者中膜联蛋白A1(nnexiaA1,ANXA1)表达显著下降.而ANXA1 可能参与了精子的钙依赖事件。因此 BBS性器官发育不良可能与ANXA1下降有关。有学者利用基因芯片筛选 BBS患者差异基因发现细胞因子诱导的含SH2结构蛋白作为负性调控因子参与了瘦素信号系统,通过抑制STAT3 磷酸化使瘦素受体不能接受信号而产生瘦素抵抗,导致患者出现肥胖。纤毛还具有调控细胞分裂的作用,当其功能受损后细胞分裂出现失控可发生发育畸形。BBS综合征的表型视网膜退化是BBS患者的典型表型。且患者随年龄增长而呈现视力丧失.现有的研究表明BBS蛋白体对视色素蛋白在纤毛机体内转运及定位有重要作用,一旦基因变异将导致视色素蛋白定位错误。光感受体是特异的纤毛结构,为唯一的连接视网膜内外层的通道。由于蛋白的合成主要在外层,因此视紫红质等视蛋白的合成需经光感受体进行运送。作为纤毛基体组分,BBS蛋白异常将使视紫红质及其它视蛋白定位异常并导致锥感受体凋亡,从而产生视网膜退化这一表型。BBS综合征与其他疾病的鉴别BBS主要需与以下几种疾病相鉴别:(1)Lanrence.Moon综合征(LMS),LMS为一种更少见的常染色体隐形遗传病性疾病除视网膜色素变性、智力低下、性腺发育不全、肥胖外,还伴有进行性痉挛性截瘫,远端肌张力减弱,但常无多指(趾)畸形。既往两者曾合称为Lanrence.Moon.Bardet.Biedl syndrome(LMBB),1970年Anmann指出两者是不同的疾病。(2)Alstrom综合征,其为常染色体隐性遗传病,表现为先天性视力减退、心肌病、进行性感音神经性耳聋、肥胖、2型糖尿病、身材矮小、男性性腺功能减退等,但无智力障碍及多指(趾)畸形。案例分享临床症状先证者,男,11岁,临床诊断为BBS综合征,先证者亲属无相关症状,为散发病例。检测项目眼科遗传病基因检测(441个基因)。检测方法从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异。备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析1.BBS7(OMIM 607590)基因突变常引起BBS综合征,以常染色体隐性的方式遗传。2.被检先证者样本BBS7基因发现两个复合杂合突变:(1).c.1002delT; p.Asn335IIEfs*45,此突变位点已被HGMD数据库收录,已有文献报道【参考文献1】认为是致病性突变,可导致BBS综合征;(2).c.288-289delAG; p.Gly97Lysfs*5,此突变未见文献报道,但是单碱基缺失导致移码突变并产生截短蛋白,导致蛋白质翻译提前终止,理论上具有致病性。3.受检者基因诊断与临床表型相符,为致病变异。遗传咨询建议(1) 受检母亲未进行该变异位点的验证。建议家系遗传咨询。(2) 受检者及家系内其他患者将来生育,与携带BBS7基因变异的配偶与不携带BBS7基因变异的配偶进行婚配,后代携带该基因的情况不一致,建议进行遗传咨询。金标准验证参考文献1. Chen (2013) Invest Ophthalmol Vis Sci 54, 21862.Bravo-Gil (2016) Sci Rep 6: 23910 [Additional phenotype]2.沈涛,寿涛,严新民,等.因芯片筛选Bardet—Biedl综合症患者外周血差异表达基因[J]中华医学遗传学杂志,2009,26(6):648.652.3. Alvarez·satta M,Castro—Sanchez S,Valverde D.Alstrrm syndrome:current perspectives[J].Appl Clin Genet,2015,21(7):171—179.

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常见遗传性眼病基因诊断的意义

遗传性眼病基因诊断的意义:北京大学第三医院眼科杨丽萍1.遗传性眼病特别是遗传性眼底病具有显著的临床异质性,复杂多样且交叉重叠的临床表型给临床诊断带来了一定的困难;针对一些较为罕见的特殊病例,临床医生如不注意常易误诊甚至漏诊。高效、准确的基因诊断可协助疾病的临床诊断;2.在致病基因诊断的基础上,通过胚胎植入前基因诊断或产前诊断避免严重遗传性眼病患儿的出生;3.指导临床治疗,包括基因治疗。 眼科基因检测的意义先天性白内障基因检测疾病简介:新生儿患病率为4/1000。是儿童致盲的主要原因之一,占盲童总数的50%。约一半的先天性白内障伴有基因序列改变。基因检测的指导意义:目前没有有效的非手术治疗。早期常规检查结合致病基因筛查,及早发现和手术治疗是关键。幼儿出生后4周即可以进行筛查,如果孩子错过了最佳手术时机,可能导致视力难以逆转,术后视力恢复不理想。青光眼基因检测疾病简介:目前世界上主要的不可逆性致盲眼病之一,其致盲率约30%。我国40岁以上人群青光眼患病率大于2.6%,50岁以上3-4%。预计到2020年,我国将有2100万的青光眼患者,将会因此产生近630万盲人及超过1000万的视觉残障人士。基因检测的指导意义:分急性和慢性。急性表现为眼压突然升高,24-48小时内可能引起眼睛失明。慢性会使视力逐渐下降到致盲最长需要10年以上时间,我国有80-90%的患者出现严重视力损伤前并不知道自己患有青光眼。一般检测为检测眼压,可通过结合基因检测及早确诊,不必等到视神经的损害出现就可以开始提前治疗以取得最佳效果。及早发现通过眼药水等简单办法可减缓或者防止病情进展。对于未发病人群,可以筛查易感基因,通过易感基因和其他因素共同来预测发病概率,以便做早期干预,避免过度治疗或者预防不足。进行基因检测分析患病风险,高风险人群应定期去医院检查眼压、眼底等,及早干预。近视眼基因检测疾病简介:近视眼是患病率最高的眼部疾病,全世界约1/3的人口患有近视,其中约1/3为高度近视。单纯性近视的度数在600度以下,眼底一般无明显变化,配镜可矫正,为多基因遗传与环境相互作用,遗传度为60-75%。高度近视度数大于600度,呈进行性发展,可发生退行性病变,视力逐渐减退,可致盲,配镜不能矫正,有多种遗传模式,是青少年最主要的致盲原因之一 。基因检测的指导意义:高度近视常伴有多种并发症,由于遗传性近视导致的眼盲,仅次于白内障,青光眼而居第三位。对于一个刚患近视的孩子,其近视是否为遗传性高度近视,不能等到600度以后才去断定是遗传性近视,需要专业人员及时诊断,及早干预,延缓病情控制并发症等。遗传性视网膜变性基因检测疾病简介:可检测家族性渗出性玻璃体视网膜病变、视网膜劈裂、Leber先天性黑矇、视网膜色素变性、锥杆细胞营养不良、先天性静止性夜盲、黄斑变性、视神经病变、视网膜母细胞瘤。多种遗传方式方式:常显,常隐,x伴性连锁。不同遗传方式的发病时间、病情进展、治疗方式和预后不同。基因检测的指导意义:可针对突变基因进行特异性的基因治疗。2017年5月,Spark Therapeutics向美国FDA完成了针对voretigeneneparvovec的生物制剂许可证申请(BLA)的提交,用于治疗诊断证实的双等位基因RPE65突变遗传性视网膜营养不良(IRD)引起的视力丧失患者。同时,varetigeneneparvovec已经获得了FDA颁发的突破性疗法认定,以及FDA和欧洲药物管理局(EMA)颁发的孤儿药资格。基因治疗的前提是基因诊断确定患者基因型是否适合。基因诊断将会帮助下一步基因治疗提供必要准备。目前我们中因科技针对RPGR、CYP4V2两个致病基因的治疗药物,已进入一期临床阶段。Leber遗传性神经病变检测疾病简介:该病是青壮年无痛性视力丧失的最常见原因,多见于男性。有些Leber遗传性视神经病变病人,在视力减退数月甚至数年以后,视力可以部分甚至全部恢复。基因检测的指导意义:该项目可检测三个位点,能覆盖95%的患者,有助于该病的诊断、鉴别诊断和视力预后。确定基因型,为下一步基因治疗或者干细胞治疗做准备,目前已经有成功的临床试验结果。LASIK风险预测疾病简介:因遗传引起的角膜营养不良概率为0.1%,携带该遗传基因的人群如进行近视手术,极有可能导致疾病提前发病,在视力上出现严重下降甚至完全失明。基因检测的指导意义:未发病前无法通过常规方法检查出是否携带致病基因,唯有通过基因检测确诊是否携带致病基因,此疾病一旦患发,将无法通过有效的治疗方法治愈。该技术已经让上千人免于遭受失明的危险。

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视网膜色素变性患者门诊常见问答第四期

1.视网膜色素变性一定是基因导致的吗?如果基因检测没有找到致病基因,是这个基因尚未发现还是有可能不是基因的问题?北京大学第三医院眼科杨丽萍答:目前来讲,还没有理论证明视网膜色素变性不是基因突变导致的,也就是说还没有理论证明其他的因素可以引起视网膜色素变性。有些外伤可以引起色素的沉积,但是这种沉积和视网膜色素变性的患者的眼底改变是完全不一样的。如果基因检测没有找到致病基因的话,一般解释有三种:(1)患者携带的致病基因还没有发现,这种可能性最大。(2)患者携带的致病基因在内含子区域,内含子区域的突变位点现在的检测手段不检测,现在使用的都是靶向捕获芯片,或者是外显子组的芯片,对于内含子组区域特别是DEEP INTRON是不做检测的,所以发现不了。(3)通过全基因组测序找到突变但是解读不了,找到的突变是否会引起转录或翻译无法解读。这些因素造成基因诊断不会是100%阳性率。2.如果发现眼底有色素沉着,除了视网膜色素变性还有可能是什么情况?答:如果眼底有色素沉着,特别是单眼的局部区域色素沉着,可能和局部的炎症或外伤有关;但如果是两眼的对称性病变,且不局限在一个区域,眼底比较弥散,这种是其他原因的可能性很小,基本可以很确定是遗传性的视网膜色素变性。3.视网膜色素变性和无脉络膜症的显著区别是什么?答:无脉络膜症和视网膜色素变性的症状基本相同,一开始有夜盲,随着病情的进展中心视力慢慢下降,最后失明。临床上最大的区别是无脉络膜症患者首先出现的改变是RP细胞和脉络膜毛细血管层的萎缩,所以早期就可以查见脉络膜粗大的血管,这种情况在视网膜色素变性患者中很少见。第二个区别是眼底的改变。无脉络膜症是典型的X-链锁隐性遗传,男性患病女性携带,所有的男性患者的外孙可能会患病,但是患者儿子的后代就不会有问题,视网膜色素变性有常显遗传、常隐遗传、X链锁遗传。4.视网膜色素变性现并发白内障,想请教下做了白内障手术视力能不能提高到未发白内障之前的视力?做了白内障手术之后看东西严重雾化的现象会不会消失?我们这种情况做手术有没有太大的负面影响?答:有点困难,视网膜色素变性患者很多的视网膜会有炎症反应,会有并发性白内障,视力的损伤与眼底的视网膜色素变性有关,也与白内障程度有关,白内障程度很重的话,做手术后视力可能有一定程度的提高,但是提高到什么程度无法确定。雾化现象有可能会消失,有可能不会消失,有些患者并没有改变,而且这种情况也很多。不会有什么负面影响,如果白内障程度高可以考虑,但是如果程度低而且眼底状况很糟,就需要患者自己考虑、把握。5.请问继发性视网膜色素变性和原发性视网膜色素变性的症状表现有何区别。发现色变的时候伴发着葡萄膜炎,全身检查未发现疾病,基因检测未查出来致病基因,这能判定是由葡萄膜炎导致的继发性色素变性吗?另外基因引起的是不是从小就会发病?基因引起的发展进度慢,而继发性的发展进度快吗?答:继发性视网膜色素变性,外伤、炎症会引起局部色素沉着,原发性视网膜色素变性会有夜盲,慢慢中心视力下降,继发性是局部性损伤,不会有这样典型的改变。这种情况要具体患者具体分析,有可能是患者既是葡萄膜炎又是视网膜色素变性,也可能是葡萄膜炎并发的。基因引起的是从小携带这个基因,不是从小发病。基因引起的发展不一定慢,发展快慢是无法确定的,继发性可能与某个损伤有关,患者可能能比较明确的说出具体时间什么损伤。6.杨教授你好!我是双眼对称性黄斑萎缩,基因检测只查到CRB1基因的一个突变位点,我看到CRB1基因突变是导致视网膜色素变性,难道我是中心性视网膜色素变性么?中心性视网膜色素变性就是视锥-视杆细胞营养不良么?可是为什么我今年7月份做的视网膜电流图结果显示视锥细胞和视杆细胞还都正常呢。6月份中心视力突然出现密密麻麻的亮点还是彩色的,还有闪光和亮线圈,这是什么引起的?家族里几十个人就外公和小姨都是30岁左右得了白内障,我要小孩的话会不会遗传给小孩?或者遗传的概率大么?会不会遗传给下一代是不是看致病基因是显性遗传基因还是隐性的基因?答:CRB1基因突变主要引起常染色体隐性遗传的视网膜色素变性,理论上讲需要携带两个突变位点才有意义,如果只找到一个突变位点,不能确定就是CRB1基因突变引起的。视锥-视杆细胞营养不良是另外一种改变,与中心性视网膜色素变性有一定的区别,所以不一定是中心性视网膜色素变性。你这种特殊的感觉是很难解释到底是什么原因引起的,不同的患者会有不同的情况。会不会遗传给小孩要看携带的治病基因情况以及遗传方式,不同的致病基因不同的遗传方式对后代影响是不一样的,遗传概率也不确定,都需要具体情况具体分析。7.杨教授我这个NDP基因是不是很罕见?如果您知道哪个医院在研究这个基因,请帮我推荐一下,万分感激!答:NDP主要引起Norrie病,X链锁遗传的FEVR,目前来讲不清楚哪个地方在研究这个致病基因,如果知道肯定会给患者推荐的。8.请问杨教授我的孩子是Stargardt病,他可以用七叶洋地黄这个眼药水吗?这个药水会有些营养的作用吗?答:可以用,具体有没有营养作用不太好说,要试用之后再看情况,但是不要时间太长,使用两三个月如果效果不好或有副作用就要停用。9.男方为携带RPGR基因的RP患者,近视800度,女方没有眼部疾病,近视700度,两人所生的孩子遗传RP的概率会增加吗?高度近视遗产的概率?孩子患其他眼病的风险会增加吗?答:男方患RP,女方正常,所生儿子正常;男方患RP,女方正常,女儿为携带者,携带者症状差异较大,有的表现为患者症状,有的则为正常但会遗传给下一代。高度近视有的为单基因遗传病,有致病突变就是高度近视的患者,如果父母中有该致病突变,并遗传给孩子,那孩子一定患高度近视;还有很多高度近视是多因素的疾病,有一部分是和遗传有关,还有一部分和生活用眼有关,父母都为高度近视的话,孩子患高度近视的概率可能会增加,但不一定是患者。如果确认父母没有其他的致病基因的话,其他眼病的风险不大。10.工作中有激光、红外线,经常无法避免直接照射,非直接照射也会有影响?答:激光直接照射眼部会直接导致眼部黄斑区灼伤,导致视力下降,没有办法恢复。非直接照射影响不会很大。11.现在哪几种RP可以治疗?损害到什么程度就不可以开车?答:视野比较小的话就不适合开车,RPE65治疗药物已经上市,RPGR治疗药物在做临床实验,大该有十几个基因ABCA4、PDE6B等已经进入临床实验。12.结晶样CYP4V2临床实验年前可以开展吗?志愿者招募什么时候招募?答:医院批准后,可以正式开始招募,年前肯定可以开展,如果有意愿可以先到门诊上登记。13.男孩,二年级,RP患者,视力0.4,基因诊断找到明确致病基因,父亲携带的致病基因孩子也有,父亲不患病,父母均不近视,体育课阳光比较足,是否可以参加体育课吗?变色镜适合孩子吗?答:父亲携带的致病基因孩子也有,父亲不患病,那该基因肯定不是孩子RP的致病基因,可以到我这里来,帮你做一下基因检测。RP患者中心视力下降一般在后期,早期年轻时期只是夜盲症状,体育可以正常参加,阳光太足的话,可以戴变色眼镜。可以按照用量服用眼部保健品。如果有弱视,建议做矫正弱视的治疗。14.RPE65有没有治疗药物上市?国内有没有在做临床实验的?答:国外已经有上市 ,没有在做临床实验的,RPE65基因突变在中国人里突变较少。15.有哪些基因正在或将要开展临床实验的?答:RPGR基因突变(英国,美国),全色盲的致病基因、PDE6B基因、无脉络膜病致病基因、CHM致病基因等已经开展临床实验。16.基因疗法对RP治疗没有多大的效果,是这样的吗?答:取决于患者剩余感光细胞的功能,如果保存较好,治疗效果会比较好,具体患者治疗效果好不好,目前临床没有数据表示,如果有一个办法可以让患者视力达到0.1的视力,患者生活可以自理,对临床治疗来说这是非常有意义的。17.怎么判断RP晚期,症状是什么?答:中心视力明显下降为RP晚期症状,疾病分期比较主观判断,一般来讲只有夜盲为早期患者,中心视力开始下降为中期症状,晚期患者会有血管变细、色素沉着、管状视野等,中心视力下降,这是学术界的说法,对患者自己判断没有什么意义,主要还是看中心视力是否下降。18.PR病人针灸有好处吗?答:有好处,针灸专业人员的技术,有一些病友经过系统的针灸、按摩,视力有所改善。19.因父母是近亲结婚,我和儿子都是视网膜色素患者,我儿子的孩子也会是视网膜色素吗?会遗传几代?答:一般近期结婚是引起常染色体隐性遗传的变异,但是如果你儿子也是视网膜色素患者,单看表型的话那就是连续的,还是要做一下基因检测,确认一下致病基因和遗传方式,才好下结论。20.能长期吃叶黄素、甲钴胺等营养药物?RP患者该如何保护视力不下降哪?答:可以,都是营养神经的药物。视力不下降是很难实现的,未来的基因治疗有可能会实现这个目标。

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视网膜色素变性患者门诊常见问答第五期

1.请问报告中提到的CYP4V2一个位点的纯合突变,会遗传给下一代纯合突变的概率是多少?北京大学第三医院眼科杨丽萍答:如果患者是纯合突变,不可能将他的纯合突变遗传给下一代,因为基因一个来自父源,一个来自母源,患者只是遗传一个突变体给他的后代,患者的后代会不会是纯合,与患者的爱人基因型有关。2.请问什么情况下会遗传,遗传的规律是怎样的?答:如果患者是CYP4V2基因携带两个突变,如果患者的爱人也携带CYP4V2这个基因的杂合突变,这种情况下,他们的后代会有50%的可能患病。3.我们家的兄弟姐妹中携带这个基因突变的有两个,他们应该不会有RP对吗?我表兄弟三个兄弟姐妹,但只要他一人有跟我们相同位点的纯合突变,其他兄弟姐妹眼睛正常,我表兄弟的父母也不是近亲结婚,什么情况下会这么巧?答:因为在结晶样RP的这个突变中,有很多人确实不是近亲结婚,但是携带纯合突变,就是因为这个突变位点在我们正常人群中的突变比例是比较高的;夫妻同时携带这个基因的突变是,会有这种“巧合”。4.生活环境、条件,对RP产生的影响各占多少比例?这类疾病发病与性别相关吗?答:在一个家庭中,同一个突变位点确实存在发病时间,发病程度不同的情况,但是具体是哪种因素引起的,目前还不太了解。目前这种疾病,与性别是没关系的。5.CY4V2外显子7的缺失突变,这个突变目前在杨教授今年临床治疗实验范围内吗?答:这个基因在杨教授的临床实验治疗范围内,有携带这个基因的患者可以到我这里登记。6.即将开展的结晶样视网膜色素变性的基因替代治疗,临床试验目前是针对CYP4V2基因纯合、杂合还是复合杂合?还是以上三种都涉及?是不是致病基因确定为CYP4V2基因就行?无需考虑纯合杂合?答:目前来说,基因替代治疗,是针对这个基因功能缺失,我们首选的是一些剪切位点的突变,比方说外显子7的突变,外显子9的剪切突变,或者携带这种基因的缺失突变也可以。7.孩子的基因检测报告,有CYP4V2基因外显子7和331位点突变,请问这两种突变都在杨教授的研究范围内吗?答:目前来说,只有外显子7在杨教授的研究范围内,331位点我们希望做的靶点也会覆盖到这个靶点,但是可能有些困难。8.结晶样RP算是RP中的幸运儿吗?幸运在哪里?答:结晶样RP的发病还是比较快的,这个算不上幸运儿;结晶样RP这种疾病首先累积的是黄斑区的视锥细胞,所以很多患者首先就表现有中心视力损伤,所以这个不算是RP中的幸运儿。9.杨教授您好,我的基因检查结果是CYP4V2杂合,很多同类型基因问题的朋友都是结晶样的RP,但我的症状又和结晶样的症状不同,请问我这种类型的患者属于什么类型的呢,目前对此类情况的研究进展如何呢,即将准备要小孩,这种类型的在优生优育方面您有什么建议呢,谢谢。答:我不知道这个临床患者的表型是什么,如果你的临床表型就是一个结晶样RP的话,那就说明还有一个位点没有找到,但是从你提的问题里面应该不是结晶样RP的,那不是结晶样RP人群里面有一些人呢,他是别的基因突变的他也携带一个CYP4V2基因的一个杂合突变,这种情况这个杂合突变是不致病的,这种情况要区分,但我没有你的其他资料,没法给你做出一个判断,也没有好的建议。如果你方便的话,我建议你可以到我门诊上来看一看,根据你的基因型,根据你的临床表现,我们分析一下到底属于那种情况到时候咱们再说。10.据报道英国针对CHM无脉络膜视网膜变性的治疗,治疗之后跟踪五年仍有效果,专家说疗效会持续,也有可能终身有效。这个结果显然要比RPE65的基因治疗效果更好。他们是如何做到的呢?答:目前来讲,基因治疗临床应用方面,还只是刚刚开始,就是有的课题组报道说八个月有效,十个月有效,还就是三年,五年都有效果,这里面区别在哪里,我们很想知道,但目前还没有一个定论,我们也会密切关注这方面的一个进展,因为这对我们未来的基因治疗非常有参考意义的,但是目前这个阶段我还没有明确的答复,等有了消息以后我们再说。11.我想问一下失去的视野还能恢复过来吗?答:为什么视野会失去,那是因为视杆细胞受损了,视杆细胞受损了,它很难再恢复就像我们有的人胳膊萎缩了以后,你想让它在恢复功能也是很难的,这是这样的一种情况,视力下降,你再想恢复到原来比较困难,但是能够在一定程度上恢复,在一定程度上抑制这个病情的进展,是目前咱们觉得比较有效结果。12.患者问:我是先天性视网膜色素变性,差不多20岁前就已经晚上看不见。白天都没问题,慢慢的就白天也看不见了,现在50岁,现在右眼只有一点光感,左眼能感觉有东西晃动。我这个还能治疗吗?如果基因合格怎么治疗?治疗需要多长的时间?答:对于视网膜色素变性患者,先做一个致病基因诊断,因为基因诊断是治疗的基础,没有基因诊断,不知道该怎样治疗,不知道要用到什么样的基因治疗的药物;这一类疾病都是遗传性疾病,除了患者自己是患者外,可能还会将这个疾病遗传给孩子,所以建议大家先做完基因检测,孩子会不会患病,孩子再生孩子的时候怎么样达到一个有效的预防,就都知道了。目前来讲,基因治疗是这类疾病最好的一种治疗方案,如果基因诊断符合临床的标准的话,可以到杨老师那里去登记,到时候会做一批临床试验,大家可以得到免费治疗。我们这里的基因治疗很快就可以了,但由于最开始是小样本的临床研究,不会收集很多病例,如果感兴趣可以去登记。13.患者咨询:我们这边RP患者比较多,比较关心药物治疗的情况,能麻烦您给我们讲讲吗?答:目前,RP这类患者治疗最有希望的就是基因治疗,干细胞治疗在某些程度来讲它的有效性不是很好,没有基因治疗的有效性好。基因治疗有替代治疗和编辑治疗。替代治疗是患者体内没有这个基因编码的蛋白,由于基因功能的缺失导致疾病的发生,这样我们可以用一个AAV病毒载体把正常的野生型的基因导进去,它可以在体内编码蛋白,替代部分丧失的功能。替代治疗的缺点是由于替代治疗是外源加进去的载体,这个载体体内表达的时候是否和野生型表达的量一致是很难确定的,多或少都不行,都会影响内环境的稳定,这就很难调控。编辑治疗通俗来讲就是如果疾病是由A突变成T导致的,这样可以把T回转到A,这就是编辑治疗。编辑治疗时由于这个基因上所有的内含子、剪切位点、调控区、UTR区、启动子、增强子都是这个基因原来的序列,所以可以达到一个精准的修复,而且蛋白的量和原来的数据是相当的。理论上来讲,编辑治疗是非常理想的治疗方法。14.患者问:我从小夜盲,十六岁正式查出来视网膜色素变性,现在33周岁,这两年视力急剧下降,而且伴随白内障,这种情况白内障能手术吗?基因检测结果还未出来。答:如果说白内障影响视力的话,是可以做白内障手术的。由于RP患者会有并发性白内障,会对视力有影响,如果做完白内障手术,理论上来讲是有治疗效果的。15.杨教授你好!我是一个隐性遗传RP患者,按目前的医学发展状况来看,是隐性遗传能先攻克还是显性遗传能先攻克?答:目前来说应该是隐性遗传,隐性遗传也要看是哪个基因,哪个位点的突变,如果是靶基因上的热门区域,可能会得到早的治疗机会。16.之前专家都说过,基因治疗对晚期RP效果不大,那如果采用干细胞+基因的联合治疗能否大幅度提高晚期RP的视力?答:干细胞+基因的联合治疗是对晚期RP患者一个比较大的期待治疗方法,我们也在努力,希望能尽快应用。17.我老公在你院基因结果是ABCA4突变的RP,女儿是杂合2的携带者。想问下对女儿的影响,女儿眼睛很正常。答:如果只是携带者的话,对女儿的视力没影响,ABCA4基因突变,在正常人群中的携带比例是比较高的,一般建议携带者将来在结婚时给爱人做一个基因突变的排查。18.你好,杨教授,我想问下,我们RP患者可以献血吗?答:目前没有统计数据说RP患者不能献血。19.你好,杨教授,请问一下孩子15岁近视400度,有药物提升视力吗?或延缓发展。答:我建议可以用一下OK镜,OK镜在18岁之前孩子的发育期能够延缓近视的发展,而且效果还不错。20.杨教授,您好,我是先天视网膜色素变性,10多年前同仁医院做了白内障手术,2周前刚刚协和医院做了白内障后发障的激光手术,现在视力无任何提高,眼前还是白茫茫的,和白内障的症状一样,请问这种情况该如何进一步治疗,或者有什么办法可以缓解目前症状,谢谢您!答:很多视网膜色素变性患者会诱发白内障,如果说您的眼底情况不是特别糟糕,白内障的情况比较严重时,这时做白内障手术,您的视力会有明显提高,若眼底情况比较严重,这时视力不好大部分归咎于视网膜变性,这时做白内障手术,对你的视力提升不是很大,所以大家一定要有这个概念,并不是说你有了白内障症状,做完了后有很大改变,这时根据患者眼底情况来决定的。21、基因编辑临床仅针对热门突变点,那么以后上市后,不是热门突变点就无法治疗吗?答:如果不是热门突变点的话,将来可能会针对一部分患者,比如一定区域内有一部分患者能适应,也有可能针对个人的个性化治疗,这些完全有可能的,并不是说不是热门突变点就无法治疗。22.您好杨教授,我是您的病人XXX。本计划入秋寄送亲属血样,不巧长辈们健康状况一直不好,本周已经寄送了亲属血样,但是我二姑姑正在化疗,是否会影响对基因的检测结果。答:不会影响,可以放心。23.一些最近进群的病友对基因治疗和干细胞治疗不太了解,包括国内外的进展等,请您在给大家简要解答一下可以吗。谢谢答:目前来说,干细胞治疗在RP中没有非常明确的效果,相比较而言,基因治疗在动物水平上我们可以看到非常明确的效果,但是干细胞治疗是没有的,很多的临床试验也证实了确实干细胞治疗非常有限,这个方面主要是基因治疗。24.杨教授您好,我是结晶样rp,发病已经13年了,发病前不近视,前几天单位体检,用仪器验光(看小红车)400度近视,请问这种验光是否准确?有没有必要做散瞳验光?如果真的有400度是真性近视还是假性的,能否矫正或有什么办法改善?谢谢^_^答:可以去医院进一步检测,这种准确的验光一般都会做散瞳,因为不散瞳,睫状肌会有一定的调节,可能测的不是特别准确,一般在医生看来不会有假性近视这一说,假性近视是社会的说法。25.杨教授,你好。我是一名高血压患者需长期服用阿司匹林和降压药,最近看到相关报道说阿司匹林会导致眼底出血,请问会加重我们视网膜色素变性的病情吗。要不要停服阿司匹林呐答:阿司匹林引起的这种出血,不会是无缘故的,据我所知,阿司匹林不能和一些药物一起服用的,比如说这两种药物里有相互作用的成分,会引起出血。一般情况下不会无缘故的出血,如果你长期吃,近期无明显的剂量、方法或药物没有明显的变动,我想应该不至于说会导致眼底出血,眼底出血肯定对视网膜变性不好,但是如果因为这种情况不吃阿司匹林,将来一旦有血栓,血栓是很严重的,所以需要自己权衡以下,咨询以下内科大夫。26.杨教援我看了一些关于高血压对眼底损伤的内容,我们RP眼底的结晶,血管纤维化改变和高血压有关系吗?或者我们RP人或多或少都有不同程度的高血压倾向?答:高血压确实对眼底有损伤,但是RP患者的眼底跟高血压没有什么关系。RP患者和高血压是没有关联的。因为RP致病基因非常明确,是表达在视网膜感光细胞里,有些基因虽然在全身表达,但目前没有任何报道说RP患者会有高血压。27.我的基因检测结果如下:(1).RP1c.4804C>T;p.Gln1602*,杂合突变;(2)RP1c.6181delA;p.Ile2061Serfs*12,杂合突变;我母亲杂合突变(1);我弟弟杂合突变(1),(2);我大妹杂合突变(2);我二妹不携带以上突变。请问杨教授:1)我的致病基因类型是什么?是否在您临床实验的研究范围内?答:RP1基因突变引起的常染色体隐性遗传的RP;RP1基因目前不在我的研究范围内,我做的是RPGR基因和CYP4V2基因;2)我大妹眼睛正常,生有一子,若其结婚生育,后代有无致病风险?3)我二妹不携带以上突变,是否就意味着她的子女生育后代不会有致病的风险?答:不会有RP1基因突变致病的风险,但是会不会有其他的不清楚。

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儿童遗传眼病的遗传诊断

本文转自:中华实验眼科杂志【摘要】儿童遗传眼病是指在儿童阶段由遗传因素引起的眼病,是导致儿童不可避免盲的主要原因之一。常见的儿童遗传眼病包括遗传性视网膜变性疾病、先天性白内障及视网膜母细胞瘤等。儿童遗传眼病存在显著的遗传和临床异质性,遗传背景复杂,致病基因众多,给遗传诊断带来了极大困难,且儿童眼病表型隐匿,临床表现复杂,患儿对检查的配合多欠佳,这也给临床诊断带来了难度。因此,探索儿童遗传眼病的分子遗传学病因有助于儿童遗传性疾病的病理机制研究,并可为患者提供专业的遗传学咨询,指导优生优育,是辅助临床诊断、疾病预防和开展基因治疗的重要前提,具有十分重要的现实意义,也是目前国际眼科研究的主要热点之一。北京大学第三医院眼科杨丽萍盲和视力损伤是世界范围内严重的公共卫生、社会和经济问题,不但给患者的身心造成了极大的痛苦,也加重了家庭和社会负担。据世界卫生组织报道,致盲眼病是全球第三大影响人类健康的疾病,全球约有2.5亿人视力残疾,中国占近20%。随着人口总数的增加和老龄化的加剧,视力残疾人数将继续显著增加。目前,防治盲和视力损伤已成为我国乃至全世界主要的公共卫生课题之一。儿童盲是“视觉2020”行动的防治重点之一,虽然儿童盲占全球盲人总数的比例不高,但由于儿童存活年数长,致残时间长,对患者、家庭和社会造成极大的负担。儿童盲可根据致盲原因进一步分为可避免盲和不可避免盲两大类。可避免盲借助现有的知识和恰当的措施就可预防和控制,或通过特定的治疗即可恢复视力;不可避免盲指应用现有的知识和手段尚不能预防或治疗的疾病。儿童阶段由遗传因素而引起的眼病统称儿童遗传眼病,是引起儿童不可避免盲的主要原因之一。儿童遗传眼病是发达国家儿童盲的主要原因,约占1/2,我国儿童遗传眼病约占儿童盲和严重视力损伤的1/3,且仍有逐年升高的趋势。因此,探索儿童遗传眼病的分子遗传学病因,建立基因诊断平台,提供遗传学咨询,指导优生优育,是疾病预防和开展基因治疗的重要前提,也是目前国际眼科研究的主要热点之一。1 常见儿童遗传眼病的临床和遗传特点遗传性眼病多指由明确的遗传致病因素引起的眼部疾病表型。遗传性眼病根据其遗传方式可分为染色体病、单基因病、多基因病和线粒体遗传病等。染色体病多由染色体数目或结构异常所致,可伴有全身多系统的异常和畸形,危害较为严重,在眼科罕见,且在家系中不传递。多基因病往往由多对微效基因的累加效应引起,且环境因素对疾病影响较大,故并无明确的家系传递格局。线粒体遗传病呈细胞质遗传,多为母系遗传,不遵循孟德尔遗传定律。目前已知的线粒体遗传眼病为Leber遗传性视神经病,此病虽各年龄段均可发病,但多见于20~30岁的青年男性。因此,引起儿童盲和严重视力损伤的儿童遗传眼病多指单基因遗传病。单基因病遵循孟德尔遗传定律,根据其遗传特点可进一步分为常染色体显性、常染色体隐性及性连锁遗传。遗传性视网膜变性疾病(inherited retinal dystrophy,IRD)是我国最常见的儿童遗传眼病[1],其世界范围内的整体发病率为1/3 500~1/5 000[2],我国的发病率则高达1/1 000[3]。IRD表型丰富,根据疾病表型可分为单纯性视网膜变性疾病和伴发视网膜变性疾病的综合征性,前者主要包括Leber先天性黑矇[4]、Stargardt病[5]、卵黄样黄斑营养不良(Best病)[6]、先天性静止性夜盲[6]和锥杆细胞营养不良[7]等,后者则包括Bardet Biedl综合征和Usher综合征等,这类疾病可伴有全身其他系统的异常,在眼部则表现为视网膜变性疾病[8]。IRD遗传背景复杂,遗传模式涵盖了全部孟德尔遗传方式,众多基因的突变均可致病。迄今全世界已报道的IRD致病基因有256个(www.retnet.org),已知的连锁位点更是高达293个,且该数目还在逐年递增,这给遗传诊断带来了巨大困难。IRD患者视力较差,且呈进行性下降,最后可仅存光感或致盲,目前临床尚无针对IRD的有效干预手段,因此,IRD是儿童及成人难治性盲的重要病因之一。先天性白内障是出生前后即已存在或在儿童期罹患的白内障,严重影响患儿的视觉发育,是一种常见的儿童遗传致盲眼病,其主要病因是胚胎期晶状体代谢异常导致其透明度下降,引起白内障表型。该病在我国发病率约为1/2 000,其中约1/3与遗传因素相关[9]。先天性白内障可为单纯性白内障,也可伴发眼部及其他全身发育异常。其中,单纯性白内障的发病率为0.01%~0.06%[10],占全部先天性白内障总数的70%[11]。先天性白内障患者的主要临床表现包括视力低下、斜视及眼球震颤等,由于白内障混浊部位、形态和程度的不同,患者的视力障碍程度也不同。根据其遗传模式可分为常染色体显性遗传(占76%~89%)、常染色体隐性遗传(约占7%)及性连锁遗传(占2%~10%)[12-14]。目前有超过48个已知的与先天性白内障致病相关的连锁区域,其较为明确的致病基因更是高达34个(http://cat-map.wustl.edu/)。除遗传因素外,孕早期宫内感染风疹病毒、营养不良及代谢障碍和出生后射线接触等理化因素也是引起先天性白内障的重要原因。手术是先天性白内障的主要治疗方式。先天性无虹膜症的发病率为1/64 000~1/96 000,是一种较少见的儿童遗传眼病。该病的主要临床表现为部分或全部虹膜缺失,患者常双眼受累,多有畏光表现,可伴有角膜变性、白内障、青光眼、黄斑发育不良及眼球震颤等其他眼部异常[15]。先天性无虹膜症多呈常染色体显性遗传,约2/3的病例为家族性发病,其余为散发患者[14]。PAX6基因为该病的致病基因[15],迄今已报道的致病突变有461个。可通过手术建立人造虹膜并治疗白内障等并发症,但患者因存在黄斑发育不良,视力提高多不明显。马凡综合征是一种全身结缔组织病,其发病率为2/10 000~3/10 000。该病以眼、骨骼及心血管系统的先天发育异常为主要特征,典型的眼部异常表现为晶状体脱位或半脱位,偶可继发青光眼及视网膜脱离等[16]。马凡综合征呈常染色体显性遗传,FBN1基因为其致病基因,治疗多以对症处理为主。视网膜母细胞瘤是儿童最常见的眼内恶性肿瘤,是RB1基因在生殖细胞或体细胞内发生双等位基因突变所致。目前已发现的RB相关RB1基因突变有近1 800个。RB患者发病较早,多呈双眼发病,且其他器官发生第二恶性肿瘤的危险性较高。RB可分为遗传型和非遗传型,其中遗传型RB占全部RB的35%~45%,为单基因病,呈常染色体不完全显性遗传,外显率约为90%[17]。遗传型RB中25%患者有阳性家族史,75%为散发病例。RB的治疗主要包括手术和保守治疗,患者预后不佳。先天性青光眼是由于胚胎时期发育障碍,致使房角结构先天异常或残留胚胎组织,阻塞房水排出通道,导致眼压升高,整个眼球不断增大,又称水眼,或称发育性光眼。当眼压增高时,可致视神经纤维损害,引起视野缺损,甚至盲。根据先天性青光眼的发病时间和病情进展情况可分为婴幼儿性青光眼及青少年性青光眼。先天性青光眼属于遗传性眼病,根据其遗传模式可分为常染色体显性及常染色体隐性遗传。目前已知的先天性青光眼的致病基因有3个,分别为CYP1B1、LTBP2及TEK,其中CYP1B1或LTBP2基因的双等位基因致病突变能够引起常染色体隐性遗传性青光眼[18-22],TEK基因突变能够引起常染色体显性遗传性青光眼[23]。手术治疗为先天性青光眼目前主要的治疗方式。2 儿童遗传眼病研究面临的核心问题显著的临床异质性是儿童遗传眼病的主要特点之一,儿童遗传眼病表型复杂多样且存在交汇重叠。同类疾病可有多种不同的临床表型,而不同的疾病可由同一致病基因,甚至是同一致病突变所引起[20]。比如各种不同类型的IRD之间就存在较多表型和遗传背景的交叉。此外,儿童的眼科检查较为局限且多配合欠佳,这更是给精确的临床诊断增加了难度,对于一些较为罕见的特殊病例,临床医生如不注意常易误诊,甚至漏诊。因此,高效、精准的分子诊断技术能够极大程度地辅助临床诊断。此外,遗传诊断也是出生缺陷防范、指导优生优育和基因治疗的必要前提,具有十分重要的基础/临床转化医学的意义。然而儿童遗传眼病,如IRD、先天性白内障等均有显著的遗传异质性,其发病机制多样,复杂的遗传背景及众多的致病基因给突变筛查增加了难度。传统技术在高效完成众多致病基因突变的筛查方面有较大的局限性,极大地限制了对这类疾病分子遗传学病因的深入研究[23]。因此,如何针对众多致病基因找到一种高效、精准的遗传突变筛查手段,建立分子诊断平台,在遗传眼病患儿中针对众多的致病基因实现突变的快速筛查,并尽量控制成本等是目前研究面临的核心问题。对于已明确致病突变的家庭,都希望不再将遗传突变传递给下一代,国家二胎政策的开放也给一些患儿家庭带来了新的希望,传统的产前诊断技术虽能够在胎儿娩出前帮助筛查遗传突变,然而产妇通常需在妊娠的16~22周通过羊水穿刺才能够明确,这不仅会给产妇在妊娠前期带来巨大的心理压力,如若终止妊娠或多次终止妊娠更会让产妇的身心痛苦不堪。因此,如何借助辅助生殖技术在保证产妇身心健康的同时筛选健康胚胎移植,防止遗传病传递,降低出生缺陷,指导优生优育,是目前研究面临的另一个核心问题。3 遗传诊断技术在儿童遗传眼病中的应用高通量二代测序(next-generation sequencing,NGS)技术是较为成熟且应用广泛的测序技术,NGS可一次性完成对全部基因组DNA或cDNA片段的平行测序,解析得到高质量的序列读长,所得数据可靠,有传统技术所无法比拟的优势[21-23]。目标区域捕获测序则是指根据感兴趣的基因组区域设计和订制特异性寡核苷酸探针,将其固定至捕获芯片,与标记的基因组DNA片段进行液相杂交,将特异结合的目标基因组DNA片段富集后再借助NGS技术进行高通量测序,从而获得目标基因组序列的研究策略。目前,目标区域捕获测序已被成功用于多种遗传眼病的分子诊断[24-27],显示出了其广泛临床应用的巨大潜力。胚胎植入前遗传诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)也称第三代试管婴儿技术,指在胚胎移植前取胚胎的遗传物质进行分析和诊断,根据遗传检测结果筛选健康胚胎移植,防止遗传病传递的方法。PGD技术能够克服产前诊断技术因终止妊娠而带给患者身心痛苦的缺陷,因而在临床上受到关注。然而PGD技术在眼科领域的应用罕有报道。4 开展儿童遗传眼病基因诊断的技术路线4.1 建立儿童遗传眼病资源库收集儿童遗传眼病家系和散发患者详细的家族史及个人史,确定家系遗传模式,完善患者疾病相关眼科检查,记录患者的基本信息、发病、病情进展及各项眼科检查结果,必要时进一步完善全身其他系统的检查。对患者进行严格的临床评估,按病种分类管理。收集遗传眼病患者及家系内正常对照的外周血液样本,建立IRD患者及正常对照的DNA、RNA标本库。研究须经伦理委员会批准,遵循赫尔辛基宣言,确保所有参与者或其法定监护人签署参与研究知情同意书。4.2构建基于NGS技术的分子诊断平台对患者进行遗传突变筛查完善的分子诊断平台包括目标区域捕获芯片、NGS技术及不断优化的生物信息学分析技术。不同的儿童遗传眼病其致病基因各异,可根据不同疾病订制相应的捕获芯片,也可对疾病进行适当归类,选择该类疾病的已知致病基因、高度可疑致病基因及感兴趣的其他基因作为目标区域,设计捕获探针,开发相应的分子诊断平台。进一步借助NGS技术进行高通量测序,获得目标基因组序列后,辅以优化的生物信息学分析,以达到检测致病突变的目的。针对发现的遗传突变,可借助保守性分析、多种在线软件的有害性分析及晶体结构分析等对突变可能的危害进行预测,有条件者亦可制作相应的细胞和动物模型,进一步明确突变的危害性和致病机制。4.3 提供遗传学咨询,指导优生优育根据不同家系所筛查到的遗传突变提供遗传学咨询。若突变符合常染色体隐性遗传模式,则患者的父母多为健康携带者,患者子代也多健康携带者,这类患者若有生育要求,可不做PGD,患者父母若有生育要求,则其子代有1/4可能患病,建议行PGD;若突变符合常染色体显性遗传模式,则患者的子代有1/2患病可能,这类患者如有生育要求,建议行PGD;若突变为性染色体突变,男性患者的子代若为女性则必为携带者,这类女性携带者的后代若是男性则有1/2患病可能,因此,女性携带者如有生育要求,建议行PGD。5 开展儿童遗传眼病PGD的技术路线5.1 收集有生育要求、且符合PGD指针的家系结合遗传学检测结果,筛选出已明确遗传诊断,有生育要求且符合PGD指针的家系。建议选择生理状态良好且夫妇感情稳固的家庭。男女双方身心健康,各项检查结果符合PGD的基本要求,充分知情同意并签署同意书。5.2 借助PGD技术对胚胎进行遗传学检测完整的PGD流程包括促排卵和人工授精、滋养外胚层细胞活检、全基因组扩增及胚胎遗传学检测。促排卵采用长效长方案用药,行阴道B型超声引导下经阴道卵泡刺破及取卵术,借助卵胞浆内单精子显微注射进行人工授精。受精卵第5日行成囊胚,对全部形成的囊胚进行评分,挑选优质囊胚,每个囊胚采集5~10个滋养层细胞,借助多重置换扩增全基因组扩增法对采集到的滋养层细胞DNA的全基因组进行扩增。在胚胎遗传学检测环节,首先应确保所筛选得到的胚胎不带有双亲所携带的遗传致病突变,可借助直接测序来检测。此外,也可考虑到患者的需求,除定点突变筛查外,如患者有其他的遗传筛查的需求,可选择有资质的胚胎检测机构,根据不同患者的需求,制定个性化胚胎遗传学检测方案。5.3 妊娠诊断、羊水穿刺诊断及出生后诊断为进一步确保胎儿不带有遗传突变,在胚胎植入后继续关注产妇的妊娠状态。胚胎移植后14 d检测尿β-hCG,β-hCG阳性提示妊娠。在孕16~22周行羊水穿刺,取羊水中的胎儿脱落细胞,再次确认PGD结果。此外,在胎儿娩出后,抽取新生儿静脉血,再次针对家系遗传致病突变进行检测,最终明确新生儿的遗传突变携带情况。综上,探索儿童遗传眼病的分子遗传学病因对辅助临床诊断、指导优生优育和基因治疗均有十分重要的现实意义。基于NGS的分子诊断平台能够突破传统技术的瓶颈,针对众多致病基因实现高效、精准的遗传突变筛查,PGD技术能够对胚胎进行遗传学检测,降低出生缺陷,指导优生优育。眼科医生和研究人员应高度关注儿童遗传眼病的遗传诊断和遗传咨询工作,也应跟踪相关的研究动向。 

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病例分享|先天性无虹膜症与PAX6基因

01 疾病简介先天性无虹膜是一种严重影响患者生存质量的的眼部发育性疾病,主要表现为虹膜先天性发育不全、虹膜组织部分或全部缺失,部分患者在婴儿期可出现视力下降和眼球震颤。该病患者的眼部病变常随着年龄增长而加重,对视功能的影响也日趋严重。患者常伴房角、晶状体发育异常或角膜发育异常,可出现青光眼、白内障或角膜混浊甚至致盲。北京大学第三医院眼科杨丽萍在我国发病率约为十万分之一。大约2/3的患者有明显的家族病史,多表现为常染色体显性遗传,其余1/3患者呈散发。PAX6基因是导致先天性无虹膜最主要的基因,约90%的无虹膜病例为PAX6基因的杂合变异所致,其中部分患者与染色体重排所致的功能缺失有关。02 PAX6基因简介及遗传方式PAX6基因又叫配对盒基因6(paired box gene 6),定位在染色体11p13位置,包含14个外显子,其中4-13号外显子编码氨基酸。CDS全长1269bp,编码422个氨基酸。PAX6基因通过选择剪切产生两种蛋白形式:PAX6蛋白和PAX6(5a)蛋白。PAX6蛋白的DNA结合域PD(含128个氨基酸)和HD(含61个氨基酸),通过一个LNK(Linker,含78个氨基酸,富含赖氨酸)片段连接。HD结构域后连着PST,作为转录激活因子调节下游基因表达。PAX6(5a)蛋白有一段14个氨基酸的插入,使DNA的结合位点后移至配对域的C端,这种选择性剪接使PAX6基因参与多个信号通路的调控。该基因是常染色体显性遗传,PAX6蛋白具有剂量效应,PAX6基因的表达剂量精确调控脊椎动物的眼部发育。PAX6基因变异可能造成整体蛋白活性降低,导致单倍剂量不足,引发各种眼部异常。03 PAX6基因变异HGMD数据库中收录的PAX6基因变异情况,其中90%的致病变异导致无虹膜的表型,其余导致视神经发育不良、Peters异常等其他表型。致病变异中,错义、无义突变约占30%,剪切位点变异约占12%,小片段插入/缺失/重复变异约占34%,大片段缺失约占19%,其他类型变异约占5%。90%的PAX6基因变异导致无虹膜的表型。在PAX6基因变异导致的无虹膜病例中,功能丢失变异(无义突变、移码突变、剪切位点突变)占绝大多数。错义突变占少数。整个基因丢失、部分外显子丢失均导致无虹膜。04 PAX6基因-其他眼部发育异常1 视神经发育不良可表现为视盘缺损、视乳头形态异常及牵牛花综合征等。多数为散发,少数为常显遗传。视神经发育异常相关的PAX6基因变异多为错义突变。2 Peters异常临床表现为角膜白斑伴角膜后基质及后弹性膜缺损,伴或不伴虹膜前粘连,因小梁发育异常导致发育性青光眼。Peters异常较无虹膜表型较轻。PAX6基因导致的Peters异常只局限于眼部表现。在PAX6基因变异导致的Peters异常病例中,错义突变占多数。3 WAGR综合征临床表现为肾母细胞瘤、无虹膜、泌尿生殖系统异常及精神发育迟滞。WAGR综合征较无虹膜表型更重。基因变异均为大片段缺失,即存在11p13染色体缺失,PAX6基因以及邻近的WT1基因发生删除突变。4 黄斑发育不良黄斑中心凹发育不良多合并眼前节的其他异常,极少单独存在,多为散发。PAX6基因错义突变、或删除产生终止密码子导致。但多数单发的黄斑发育不良并未找到PAX6基因突变。5 其他少数报道,PAX6基因变异可导致小眼球,合并先天性白内障和青光眼(错义突变)。也有报道变异导致常显遗传角膜炎,表现为自出生起即有的角膜混浊伴新生血管,合并黄斑中心凹发育不良(剪切突变)。高度近视也可能与PAX6基因变异有关。病例分享临床症状受检者,女,32岁,临床诊断为眼球震颤,先天性虹膜缺失,其父亲、姐姐、外甥均有相同表型。检测项目眼科遗传病基因检测(441个基因)具体如下:从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。 检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析(1) PAX6(OMIM:607108)基因变异主要引起无虹膜,以常染色体显性的方式遗传。(2) 本次检查检出受检者携带以下杂合变异:PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,此变异已被HGMD数据库收录,已有文献报道为致病变异。(3) 受检者基因诊断与临床表型相符,为致病变异。遗传咨询建议(1) 受检者父亲未进行该变异位点的验证,自述具有与受检者相同的临床表型,变异来源很可能为父源,建议进行位点验证。建议家系遗传咨询。(2) 受检者及家系内其他患者将来生育,该变异有50%的概率遗传给子代,即为无虹膜患者。建议进行遗传咨询。一代验证结果PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,受检者该位点为杂合变异,受检者母亲该位点为野生型,受检者姐姐、外甥该位点为杂合变异。参考资料[1] 张盼,寇瑶,李国清,等. PAX6基因突变与先天性无虹膜症[J]. 基因组学与应用生物学, 2016, 35(3):528-534.[2] 曾光群,刘昊天,张丁丁.先天性无虹膜相关基因的研究进展[J]. 眼科新进展, 2016, 36(1):84-88.[3] 杨丽珠. 先天性无虹膜及相关眼病的临床及基因研究[D]. 北京: 北京协和医学院, 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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视网膜色素变性患者门诊常见问答第三期

1. 问:两个不同基因类型的RP患者结婚,出生的孩子会有问题吗?如果有,会是什么情况?答:不同类型的RP患者最主要的还是要明确这两个患者到底是什么类型的,是哪个基因突变引起的,是哪种遗传方式。因为两个人结婚,对后代有影响的情况,只有隐性遗传的才是和父母双方的有关。如果两个患者都是隐性遗传,也不是同一个致病基因的话,这种对后代影响的可能性非常小。但是如果这两个人都是隐性遗传同时携带相同基因的话,对后代的影响就会非常大了。因为不同类型的RP患者,有可能是遗传方式不同也有可能是致病基因不同。北京大学第三医院眼科杨丽萍2. 问:您目前开展的临床试验是否符合国务院关于罕见病新药开发减免临床试验的条件?答:因为RP的基因治疗是属于罕见病的范畴,国家对罕见病药物的开发确实有很多的优惠条件,时间也是相对来说比传统的药物研发时间要短,但是也有一个过程,而且这个过程里很多的步骤国家没有相关规定,所以时间不会像大家想象的这么短,前期的实验会和后面的药物是一致的,大家可以来做这种免费的临床试验。3. 问:RP基因治疗药物现在国外上市,国内是否具备仿制的条件?答:传统的药物仿制是要过了该药物的专利期才可以,目前国外上市的药需要等过了20年的专利期才可以仿制,患者应该是等不及的,所以这种仿制药在中国,特别是这种基因治疗的药物,我觉得等仿制药不是特别的现实。4. 问:我和弟弟八月一起去三院做检测,我们的基因检测只收一人的费用吗?要带父母的血样去吗?答:我们这里是一家只收一次费用,不用带父母的血样,因为患者来了之后,我会安排患者家属如何邮寄父母的血样,这样做是因为很多患者以前带的父母的血样不符合我们的条件。我们会根据患者情况,再去做安排,因为不同家庭的情况是不同的。5. 问:如果确定ABCA4基因,那么药物出来之后就可以治疗还是要看哪个突变位点?需要每个位点都进行重新研究吗?如果确定基因位点,那么药物的研发是不是会快很多?答:ABCA4的致病性非常明确,有的地方正在做这个基因项目药物的临床试验,但这个药物并不是基因治疗的药物,它是一个传统治疗的药物。如果只是针对这个基因的药物是不需要每个位点都进行研究,只有基因治疗才需要。基因治疗的药物如果前期的路走好了,后面研究一些因素就会有的可控性,后面的研究会快很多的。6. 问:有些实验用的小白鼠经常用激光照射视网膜或者阻断视网膜血管让小鼠患上RP请问用这种方法让小白鼠患上RP,它的基因会突变吗?答:目前了解,没有人用激光照射让小鼠换患上RP的,目前用的基本都是基因突变的小鼠,有一些比较个别的如光照损伤,也可以模拟RP的过程。7. 问:ABCA4基因突变引起的表型包括了Stargardt病,锥杆细胞营养不良和视网膜色素变性,如果这个基因治疗有突破,这三种病都可以治疗吗?答:如果这个基因突变的药物(不管是基因治疗还是传统药物)出来了,不管是哪种类型的,只要是ABCA4基因引起的都可以。因为他们的致病机理是一样的。8. 问:ABCA4引起的黄斑营养不良哪些保健品可以吃,哪些不能吃?答:ABCA4引起的患者,是不能用维生素A治疗的。其他的药物如:叶黄素,鱼肝油等是没有特别的禁忌的,目前没有报道说有特别禁忌的。9. 问:无脉络膜症女性携带者眼底照片视乳头两边看不一样大是此病造成的吗?答:无脉络膜症女性携带者的眼底照片中一般视乳头不会有很大改变,视乳头的改变和很多疾病有关,如一些神经性疾病。可以看看其他系统是否正常,如果正常,不必太在意,因为无脉络膜症对患者的视力影响并不大。10. 问:视网膜色素变性有好的治疗方法吗?基因还在测试吗?答:这个问题比较笼统,视网膜色素变性目前来说能够治疗和有希望能治疗的就是基因疗法,所以大家应该先明确致病基因,才能后续基因治疗。11. 问:我是视网膜色素变性的患者,现在白内障很严重,有去当地的眼科中心就诊,现在那边要做白内障手术,植入的晶体要做什么颜色的好?白色还是黄色?答:有的地方说黄色晶体会对视网膜的感光细胞有保护作用,就是防蓝光,但是蓝光和视网膜之间的关系目前在学术界并没有很明确。12. 问:ABCA4基因国外临床实验有哪些?国内有计划吗?答:国外有ABCA4小分子药物在做临床实验,但效果不太明确。因每个基因突变位点不同,导致患者少,不好开展临床实验。13. 问:基因治疗和干细胞治疗的区别?答:基因治疗:基因缺陷,通过补充基因,让细胞恢复正常功能干细胞治疗:变性死亡性细胞,通过诱导干细胞来发挥死亡细胞(感光细胞)的作用。14. 问:关于您开展的临床试验有没有新的进展?答:关于开展的临床工作有了很大的进展,例如,现在使用的AAV病毒,所有的基因治疗都要使用AAV病毒,AAV病毒需要用非常高的药物临床实验用的级别才行,我们一直在找可以负责包这个病毒的地方,原来使用的病毒主要是做科研级,不是药品级,所以需要花时间去找,去合作建立一个平台,院里已经开展了这项工作,但是因为一些规章制度以及程序所以需要时间。再过两三个月应该是没有问题的。15. 问:这次临床研究更适合哪一类型的突变?答:我们前期做的是替代治疗,更适合剪切位点的突变或者是插入缺失的突变,不过目前仅限于RPGR、CYP4V2和PDE6B。16. 问:Usher2A基因中为什么有人有耳聋或听力的问题,有人没有或者不影响正常的工作生活?听力问题集中在某个位点还是有别的原因,有研究结论吗?答:目前这个领域没有研究结论,有的位点是Usher综合症的表现,即视力不好、听力不好,有的仅仅影响视力,听力不受影响。哪个位点和哪种情况有关系,具体来讲临床表型和基因型对应的关系还不是特别清楚。17. 问:如果基因检测显示同时有两个与RP相关的基因纯和突变,这种情况应该做哪种检查?哪个基因是致病基因?答:基因诊断中,表型和基因型能否对应起来,突变在家族中是否和表型共分离,只有符合以上两点才能考虑是否是致病基因,如果不符合就不是,具体情况具体分析。18. 问:基因突变的RP女性患者把病传给孩子的几率大吗?另外怀孕看手机电脑等会导致RP的恶化吗?有位患者生孩子导致眼睛失明,是生育会促进眼睛恶化吗?答:生育和病情进展的关系目前还没有定论,确实有些人说生完孩子后视力影响比较大,但大部分患者是没有这种改变的。女性患者必须知道致病基因是哪一个,确定遗传方式才能知道孩子的患病几率,如果是显性遗传的基因那么遗传几率是50%,如果是隐性遗传的基因要看配偶的携带情况。如果是X连锁那生男生女都是50%,男女情况不同。19. 问:RP患者去北医三院看病一般开什么药,或者平时服用什么药来维持?答:一般是没有什么药的,因为遗传性眼病RP这类疾病目前没有任何有效的治疗方法,目前最有效的是基因治疗,所以基本不开药。20. 问:我想知道pde6b最晚临床实验的时间。答:最晚的话明年,因为PED6B患者非常非常少,我这里找过10个人,但患者太少做临床试验的数量都不够,很难去开展,需要医患共同配合,如果携带这个基因的患者可以到我的门诊上登记。目前动物试验已经完成,但是收集不到更多的患者,只能等人数多些才能开展临床试验。21. 问:我是结晶样RP患者,父母是杂和突变,我是纯和突变,我看报告的测序图上有一段是缺失的,记得您说过大片段缺失不能基因治疗? 答:大片段的缺失可以做替代治疗,如果只缺失一条也可以做编辑治疗,但是必须知道是哪个位点突变才能分析。22. 问:我女儿抽的血样,要是寄过去的话,大概须要一周内左右,请问一下,血样会不会变质呢?答:邮寄时候放一些冰袋进去降温,一般一周左右是不会变质。

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视网膜色素变性患者门诊常见问答第一期

1.问:RPE65药物已上市,效果怎么样?答:RPE65基因治疗效果不错,特别是视网膜保存完整的年轻孩子,但是需自费,价格为一次85万美元可做双眼。2.问做基因检测,抽血前可以吃饭吗?答:一般患者不需要空腹抽取血样,饮食、运动、情绪变化对检测所需样本影响较少。北京大学第三医院眼科杨丽萍3.问:视网膜色素变性合并黄斑变性的患者,近期眼前总出现黑影或暗影,请问是什么原因引起?黄斑变性可做干细胞治疗吗?答:可能是角膜,晶体,玻璃体上的问题,一般与黄斑变性关系不大。目前干细胞治疗还比较局限,北医三院后期可能会开展基因治疗。4.问:基因治疗和光基因治疗有何区别?答:基因治疗:通过修正突变的基因,恢复野生型基因的功能来治疗;光基因治疗:一般针对无光感患者,将感光基因通过基因治疗的方法转到感光细胞或双极细胞,这些细胞见光后有反应,一级一级传递给大脑,理论上用于非常晚期的患者。多选视力非常不好的患者(视力0.1及其以下)。5.问:去贵院诊断费用一次大致是多少?答:我们本院所有遗传性眼科遗传疾病的检查包括:ERG+OCT+眼底彩照拼图+电生理,不到1000元。基因诊断根据不同项目费用也不同,结晶样RP--2000元,芯片费用相对贵点。6. 问:想报名成为临床志愿者,需要具备哪些条件?需要做哪些配合工作?比如是否需要长时间在贵院住院观察?答:作为志愿者的必备条件:你的基因结果必须符合条件才能成为志愿者。基因型是否符合需要看病程,一些患者0.3、0.4不会参与基因治疗。目前,基因治疗不是一个特别成熟的治疗,处于一个起步阶段,建议先做基因诊断,先把临床检查都做好了。基因诊断符合临床的要求,临床指标也符合要求,才能够成为志愿者。即使要做基因治疗,也不需要长期住院观察。7.问:一名视网膜色素变性的女性患者,现查出ABCA4的致病基因,现在有一男一女两个孩子,请问他们患病的概率大吗?答:ABCA4是引起stargardt病,是常染色体隐性遗传,如果有两个孩子,两个孩子都是正常人群中的携带者。ABCA4正常人群的突变概率是1/20,也就是说20个人会有一个基因突变携带者,所以你自己可以看看孩子会不会有这种问题,这个机率不是特别大,但是我们不能排除这种可能性。因为ABCA4突变的频率和CYP4V2基因突变的频率差不多,ABCA4跟CYP4V2引起的结晶样RP一样,都是隐性遗传,我们见过有几家都是一代一代传下来的各有五六家的样子,但是ABCA4确实没有见过一代一代都遗传的、基因突变的患者,一般我们建议查明非常明确的基因突变。如果要小孩的话,我们一般建议她的爱人也做一个基因的排查,如果没有这个基因上的问题,那就可以生小孩,如果一旦有的话,需要做防范措施,因为ABCA4引起的stargardt病是从少年时期视力就非常不好,对于一个人的人生影响还是非常大的,作为父母能够及时的做到有效的预防,还是非常值得的。8.问:我是结晶样视网膜色素变性的患者,如果长的新生血管比较早,没有破裂出血就治好了,这样以后还能做基因治疗吗? 如果有新生血管能做临床试验吗?答:结晶样RP比较特殊,因为它的结晶样的物质沉积在RP细胞上,刺激脉络膜的新生血管的生长,结晶样RP伴有新生血管的是比较多的,早期的时候,如果没有破裂出血就发现了,然后去做这个治疗的话,效果还是比较好的。但是因为如果要掌握这个新生血管,它的这个地方会影响早期,影响到基因治疗的效果,这是比较明确的一种说法,因为做基因治疗是要打到RP细胞和感光细胞之间,叫下腔区域,新生血管就长这个地方,而且是从黄斑长出来的会对视力影响很大。如果有新生血管的话,肯定不会纳入最初的临床实验的标准,当然,如果将来治疗效果好,要去做这种治疗是可以的,做临床治疗尽量把临床因素都给排除了,才能得到一个比较客观的结果。如果都是一些新生血管的患者,新生血管最后形成一个纤维即化膜,这些患者使用一个比较有效的方式,但这些患者的治疗效果不是特别好,那可能会影响整个治疗效果,所以早期临床实验,我们原则上不选用并发新生血管的患者。9.问:舅舅,舅妈都是GUCY2D基因突变,家里孩子均正常,我目前备孕,需不需要做基因检测,如果查就直接查GUCY2D这个基因吗?答:GUCY2D在人群的突变率不是特别高,如果家里有这方面的患者的话,你可以来门诊就诊,看一下情况需不需要,如果单纯这样说,需要把他们的基因检测报告发给我。10.问:贵院基因编辑研究成功是如何治疗?需住院治疗吗?治疗效果会达到什么程度?可维持多久?答:基因编辑需要住院,需要做眼底玻璃体切割手术,然后注射到视网膜下腔。治疗效果目前来讲,世界范围内对于基因编辑治疗都是在筹划,要做临床实验,包括美国还没有正式启动临床实验,所以这个对人体临床实验效果不是很确定。在动物实验上,我们是用六个月的小鼠(相当于20多岁)实验,但是在人体上能不能达到这个效果,不能完全保证。11.问:请问在阳光下应该佩戴哪种墨镜?答:目前来讲防蓝光的墨镜可能对视网膜有帮助,但是也没有明确的理论在里面,它的波长相对来讲比较短,相对来讲,对视网膜神经细胞会有一点损伤,这是目前它的科学依据,但是确实没有做过统计研究,大家依据自己的需要去配就可以。12.问:您好我今年53岁,女性,从小高度近视,夜盲RPGR并发白内障,视神经萎缩,2014年右眼开始白内障,近几年一直有白内障增多,拍眼底照片还能成像,什么时候能进行手术?手术有没有必要?如果长满成固定的斑点,是不是永久不可逆,没有办法手术,因为还有高度近视,一直在等基因和干细胞治疗,不希望到时候因为白内障的原因,治疗效果不好?答:因为RP本身也是并发白内障的一种疾病,并发白内障的情况是非常常见的,有一些病人的白内障会重一点,也有的人会轻一些,轻的一般是不影响视力的,可以选择做或不做。但是很多时候,这些病人的症状是很重的,那这个时候可以选择做白内障手术,做了白内障手术,视力确实会有一定程度提高,但是因为视网膜坏了,最终的视力还是会慢慢下降的。目前来讲这一类疾病,即使做基因治疗也不能是完全恢复正常。如果通过白内障手术能使你的视力有一定好转,我觉得代价是值得的,白内障手术对将来的干细胞治疗,基因治疗,没有什么影响,做的时候一定要找一个好一点大夫去做。13.问:家中爸爸肝癌去世,妈妈脑梗塞,弟弟也有一点心脏病的供血不足,我想问一下视网膜色素变性也是供血不足吗?这是不是也算是遗传?答:视网膜色素变性是遗传病,但与肝癌,心血管疾病没有任何症状相关联。14.问:贵院开展的定点基因编辑技术,目前是否仅仅对患者的视中心有作用,仅仅是对视锥细胞有作用,对于视杆细胞没有作用吗?答:所有的基因治疗都对于视锥细胞,而视杆细胞范围比较大,如果针对视杆细胞作为靶点治疗,那么整个视网膜都要做治疗,目前大范围的网脱会对视网膜视力有影响,目前都是针对视锥细胞中心视力的。目前来讲,不管是基因治疗,干细胞治疗,还是其他方法,只能一定程度的改善或者说阻止这个疾病的进展,已经是非常好的了,能够根本的得到解决还需要很长时间。15.如果接受贵院的基因治疗,是DNA的治疗,是不是意味着再生的视网膜细胞都可以正常存活并发挥正常作用?答:动物实验,用基因编辑治疗结果是非常好的,但是具体人体实验怎样,目前世界范围内还没有上到临床,所以这方面不太好说视网膜细胞在没有受到外界干扰下可以再生吗?不过视网膜细胞是属于轴末神经细胞,不能再生。16.问:RP患者做静脉曲张手术,会不会影响眼睛?答:目前来说没有任何证据会和眼睛有关系17.问:糖尿病引起的视网膜病变与我们这个视网膜色素变性可有区别?能不能治疗?答:糖尿病引起的视网膜色素病变是因为血液里的血糖浓度过高,引起眼部微循环的血管内皮细胞和周细胞的损伤,这样糖尿病视网膜损伤首发部位就是血管上的内皮细胞和周细胞,血管损伤以后我们看得到血管内有一个微血管瘤,但是出血水肿将来引起大面积出血和继发性的玻璃样视网膜增值。视网膜色素变性是原发的神经细胞变性,所以这两个机理是完全不同的。18.问:结晶样视网膜色素变性患者,将来想要孩子,要彻底断绝遗传和隐性遗传,可以去做个体外受精的试管婴儿,是这样吗?答:可能有些患者误解这个意思,结晶样视网膜色素变性,人群里基因携带率蛮高的,我们做挺多的家系,一些患者就有一代一代连续传代的迹象。这种情况下,家族基因携带者,人群里面突变特别高,这个时候我们建议视网膜色素变性的患者,不知道你的爱人是什么情况,虽然很多患者说没事,但不代表他的基因型也没事,携带者携带这个突变但是表现型也是正常的,如果你的爱人也是携带者,后代患病的概率是50%,非常高。我的建议对结晶样视网膜色素变性的患者,如果要生育建议他的爱人也做一个CyP4V2的基因筛查,看看是否携带这个基因的突变位点,如果携带,那将来可以做产前诊断,也可以做PGD胚胎前植入,获得一个健康的孩子,并不是所有患者都要去做体外受精,要对爱人的基因先做一个确定,看看是否有再发风险,做试管如果是做PGD,北医三院的生殖中心是做的非常不错的。但是我需要知道你的基因型,才能推荐你去做控制治疗还是恢复治疗。19.问:众所周知,视功能是不可逆的,只可以维持,未来的多功能干细胞与再生医学技术是可以改变这一问题?答:现在目前是达不到这个要求的,但是并不定未来达不到。20. 问:Harvard University的教授说的合并维生素疗法延缓病程,具体用量?答:具体用量是维生素A每日摄入是1-5000U,鱼油每周吃一条或者两条深海鱼油OMEGA3,叶黄素每日12mg。21.问:患者问合并维生素疗法是跟结晶RP患者疗法相近吗?答:结晶RP患者建议尽可能不要吃维生素a以及相关的东西,OMEGA3是多聚不饱和脂肪酸,这是脂肪酸。因为结晶RP患者本身是脂肪酸代谢分泌异常,并不建议吃这些东西。但是说博森教授的研究说长期用合并维生素治疗有延缓作用,博森以往发表过文献中比较多,并且他已经发过很多文章,关于维生素a治疗,这个治疗有很大的风险,这个用量要严格控制,如果用量多会有毒。22.问:患者为结晶样RP,曾做过干细胞全身移植,近段时间眼睛出现雾感,眼压不高但眼眶胀痛,已检查无青光眼,可以吃叶黄素吗?答:结晶样RP的患者到了一定程度视力下降比较明显,在早期就会出现累积黄斑,中心视力下明显,现无有效办法控制;现无证据表明不能吃叶黄素,但是由于现在不太了解这些致病基因的致病机制,当吃完某种食物视力出现下降,就应该停掉该食物。眼球眼眶痛可能与视力疲劳有关,原因有多种,青光眼是常见引起眼球眼眶痛的原因之一,但并非所有类型的青光眼眼压都会上升,有一些眼压也不会上升,有种叫正常型眼压青光眼,这需要具体问题具体分析。23.问:基因编辑治疗与基因替代治疗的区别?答:基因编辑治疗:是DNA水平上的治疗,设计一个靶点(一个S基因的序列和一个同源重组模板,相对较小,容易做)DNA改变后理论上会长期有效;基因替代治疗:原本基因无功能,通过病毒把野生型序列导入视网膜下腔,在体内合成蛋白,发挥功能来达到治疗的效果。替代治疗是转录后水平也就是 mRNA以后水平的调节,由于mRNA会降解,因此有效期约为2-3年,且替代治疗是将基因整个导入病毒载体,因此一些大的基因无法导入。24.问:CYP4V2纯合缺失突变,是正在研究的类型吗?替代治疗大概能管几年?答:是,有效期大概是2-3年。25.问:我是视网膜色素变性的患者,无夜盲,估计是STG黄斑变性,现在有这种类型的研究吗?答:有,STG是常见的遗传性视网膜变性,在人群中的发病率为万分之一,ABCA4是常见的3个致病基因之一。26.问:我是视网膜色素变性的患者,看过中医,眼部胀、酸痛、累,原因是什么?答:RP或STG会伴随其他病,如青光眼、角膜变性等,眼部出现胀、酸痛等可能与青光眼有关。27.问:我是高度近视,双眼眼轴分别为27.9,26.7,今年54岁,需要做后鼓膜加固术吗?答:部分高度近视的患者后鼓膜相对薄弱,后鼓膜加固术主要针对后鼓膜葡萄肿,建议去医院做个检查。28.问:我是USH2A基因突变的患者,子女为携带者,怎么理解携带者?会突变吗?答:USH2A基因突变是引起常染色体隐性遗传的常隐RP,患者都是携带两个突变,分别来自父母,肯定会有一个突变遗传给子女,这种情况下,若您的爱人是正常人,您的孩子就只携带一个USH2A的致病突变就是携带者,一般来说不会发病。29.问:RPGR的基因替代的临床试验,此实验室针对RPGR基因的吗?答:目前我们联合中因科技正在积极准备做基因治疗的临床实验,RPGR的基因替代治疗理论上来讲效果不好,RPGR大部分患者的突变都在ORF15区,这个突变转录出的mRNA不会通过AMD途径降解,会翻译出异常的蛋白会影响治疗效果。替代治疗只是加了一个正常的,但它异常的还是存在,治疗效果就非常的有限,因此需要沉默异常蛋白,转入正常蛋白。因此替代治疗应该不会首选RPGR基因。30.问:干细胞治疗效果如何?答:干细胞不是很了解,但在国际上来看它的效果没有基因治疗来的明显。基因治疗如RPE65,在国外已经有药物上市了,效果还不错,相信近期也会有一些其他药物。31.问:有针对做RPGR编辑治疗的研究吗?预计5年后能有临床实验吗?答:目前我们联合中因科技所做的针对RPGR基因编辑治疗的靶点已经做好了。正在对几个靶点进行筛选。我相信五年以内肯定是有临床试验的。32.问:关于RPGR 基因的研究哪些机构进展比较快?现在进展到哪一期?总共有几期?国内是否有机构也在进行RPGR基因的研究?贵院的基因计划分几期进行?哈佛大学研究新出的基因编辑工具据说使用范围更广泛,是否会考虑?答:美国佛洛仑特、英国曼特斯敦大学都已经做到临床试验,都是基因代替治疗。去年11月访问曼大时,他们已经做过了3例,应该是第一期临床,由于人体内治疗浓度暂未确定,正在做浓度坡度实验,是国际上进展最快的。国内目前了解的就三院在做,临床前的研究,在国家CFDA 报批后,有临床一、二、三期,三期以后药物可以上市,以后还可以有一个多中心的研究。目前,新的基因编辑领域工作进展非常快,我们会不断尝试,但是要做到临床试验要提前做的工作非常多,我们会不断尝试一些新的东西,但不会贸然用于临床。33.问: 基因编辑靶点已做好,这次是否将进行RPGRORF15区的临床治疗研究?答:RPGRORF15区的基因编辑治疗是我们目前研究重点。34.问:基因编辑治疗是否可解决夜盲、色弱等多症状问题?答:基因替代治疗和基因编辑治疗目前关注的重点是中心视力下降的问题。黄斑区视锥细胞的损伤会导致中心视力下降,即白天中心视力下降看不清东西。夜盲是视杆细胞损伤引起的,围绕黄斑区整个其他眼底视网膜地方都是视杆细胞,因此要解决夜盲,治疗范围会很大,非目前关注重点。35.问:41岁RPGR患者,眼前雾感越发严重,已经严重影响生活,经检查非白内障,因RP导致的严重雾感是否有药物或手术解决?答:目前无法解决,所有RP患者晚期雾感越来越严重,中心视力下降越来越厉害,目前无法改善。36.问:RPGR有无必要去打血清?答:血清治疗是眼球后的治疗,想做也可以。37.问:做基因检测后会不会随着时间推移,基因突变位点再发生新生突变?答:一般来讲不会,单基因遗传病目前来讲不会出现这样的情况。38.问:男性携带结晶样视网膜色素变性的纯合突变,如果妻子怀孕,是否会遗传给孩子?有无这方面筛查?答:结晶样RP是常隐遗传,隐性遗传患者子女肯定是携带者。子女的基因型与父母双方有关,如果妻子不幸是该基因携带者,子女有50%可能患病;如果妻子基因型正常,就无患病风险。可以做妻子的CYP4V2基因检测。39.问:结晶样基因突变,闭眼后眼前常出现一条或多条黄色光线沿着眼球转,原因?答:RP患者晚期常有,具体是什么原因引起无确切答复。飞蚊症、高度近视多有,无特殊,不影响视力。闪光感是RP患者晚期特有,原因不明,治疗方法不清。40.问:结晶样患者是否有角膜问题?答:结晶样患者除视网膜上有结晶样物质沉积,很多患者角膜炎也会有结晶样物质沉积,不会影响以后眼睛。41.问:黄斑变性患者黄斑区已萎缩,有什么方法可以改善视力吗?答:目前来讲该类疾病无任何治疗方法,唯一有希望的是基因治疗或干细胞治疗。42.问:英美RPGR基因替代或编辑活基因的研究主要针对中心视力,没有考虑周边视力的吗?答:目前基因治疗都针对中心视力,周边视力范围较大,真正对患者生活有影响的多是中心视力。43.问:对于RPGR夜盲周边视杆细胞功能缺失加之中心视力的缺失,如果把干细胞治疗结合基因治疗编辑同时或先后治疗,理论上是否可同时改善中心和周边视力?答:目前干细胞治疗是通过分泌一些营养因子,会促进局部细胞生存的微环境,很难达到替代细胞的作用。44.问:RPGRORF15区患者,男性,女儿高度近视、散光,是否她的患病基因和患者一样?答:女儿肯定是携带者,RPGR基因突变携带者高度近视发生的几率会高一些。基因一样,但不是患者,是携带者。45.问:结晶样RP,41岁,发病10年,非高血压,糖尿病,眼睛起初发病时眼底出血经治疗后眼底出血被吸收,视力恢复,但多次出血后的血液就没有再吸收,导致视力下降到0.02,经治疗后恢复0.1,什么原因?答:结晶样RP患者部分会有脉络膜新生血管,又叫CNV;CNV会反复出血,开始出血少会被吸收,出血多后会很难吸收,慢慢的出血以后,新生血管的组织会形成纤维膜,此时对视力影响很大。

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先天性无虹膜的基因诊断和生育预防

一.疾病简介北京大学第三医院眼科杨丽萍先天性无虹膜是一种严重影响患者生存质量的眼部发育性疾病,主要表现为虹膜先天性发育不全、虹膜组织部分或全部缺失,部分患者在婴儿期可出现视力下降和眼球震颤。该病患者的眼部病变常随着年龄增长而加重,对视功能的影响也日趋严重。患者常伴房角、晶状体发育异常或角膜发育异常,可出现青光眼、白内障或角膜混浊甚至致盲。在我国发病率约为十万分之一。大约2/3的患者有明显的家族病史,多表现为常染色体显性遗传,其余1/3患者呈散发。PAX6基因是导致先天性无虹膜最主要的致病基因,约90%的无虹膜病例为PAX6基因的杂合变异所致,其中部分患者与染色体重排所致的功能缺失有关。二.PAX6基因简介PAX6基因(paired box gene 6)定位于染色体11p13位置,包含14个外显子,其中4-13号外显子编码氨基酸。CDS全长1269bp,编码422个氨基酸。PAX6基因通过选择性剪切产生两种蛋白形式:PAX6蛋白和PAX6(5a)蛋白。PAX6蛋白的DNA结合域PD(含128个氨基酸)和HD(含61个氨基酸)通过一个LNK(Linker,含78个氨基酸,富含赖氨酸)片段连接。HD结构域后连着PST,作为转录激活因子调节下游基因表达。PAX6(5a)蛋白有一段14个氨基酸的插入,使DNA的结合位点后移至配对域的C端,这种选择性剪接使PAX6基因参与多个信号通路的调控。PAX6基因结构在脊椎动物和非脊椎动物均十分保守,在脊椎动物眼、鼻、大脑、内分泌腺、中枢神经系统等的发育中发挥关键作用,是最早表达的转录因子之一,在眼部发育早期广泛参与眼球各组织(视网膜、晶状体、睫状体、角膜、虹膜等)的正常发育和分化,是眼部发育的主要控制基因。三.遗传方式PAX6基因突变导致的先天性无虹膜呈常染色体显性遗传,PAX6蛋白具有剂量效应,PAX6基因的表达剂量精确调控脊椎动物的眼部发育。PAX6基因变异可能造成蛋白活性降低导致单倍体剂量不足,引发各种眼部异常。四.PAX6基因变异HGMD数据库中收录的PAX6基因变异情况,其中90%的致病变异导致无虹膜的表型,其余导致视神经发育不良、Peters异常等其他表型。致病变异中错义、无义突变约占30%,剪切位点变异约占12%,小片段插入/缺失/重复变异约占34%,大片段缺失约占19%,其它类型变异约占5%。90%的PAX6基因变异导致无虹膜的表型。在PAX6基因变异导致的无虹膜病例中,功能丢失变异(无义突变、移码突变、剪切位点突变)占绝大多数。错义突变占少数。整个基因丢失、部分外显子丢失均可导致先天性无虹膜。五.PAX6基因突变相关的其它眼部发育异常(1)视神经发育不良表现为视盘缺损、视乳头形态异常及牵牛花综合征等。多数为散发,少数为常显遗传。视神经发育异常相关的PAX6基因变异多为错义突变。(2)Peters异常临床表现为角膜白斑伴角膜后基质及后弹性膜缺损,伴或不伴虹膜前粘连,因小梁发育异常导致发育性青光眼。Peters异常较无虹膜表型较轻。PAX6基因突变导致的Peters异常只局限于眼部表现。在PAX6基因突变导致的Peters异常病例中,错义突变占多数。(3)WAGR综合征临床表现为肾母细胞瘤、无虹膜、泌尿生殖系统异常及精神发育迟滞。WAGR综合征较无虹膜表型更重。基因变异均为大片段缺失,即存在11p13染色体缺失,PAX6基因以及邻近的WT1基因发生删除突变。(4)黄斑发育不良黄斑中心凹发育不良多合并眼前节的其它异常,极少单独存在,多为散发。PAX6基因错义突变或其它变异致提前发生的终止突变导致。但多数散发的黄斑发育不良并未找到PAX6基因突变。(5)其它少数报道,PAX6基因变异可导致小眼球,合并先天性白内障和青光眼(错义突变)。也有报道该基因变异导致常显遗传角膜炎,表现为自出生起即有的角膜混浊伴新生血管,合并黄斑中心凹发育不良(剪切突变)。高度近视也可能与PAX6基因变异有关。六.案例分享临床信息:受检者,女,32岁,临床诊断为眼球震颤,先天性虹膜缺损,其父亲、姐姐、外甥均有相同表型。检测项目:眼科遗传病基因检测(441个基因)检测方法:从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。 检测结果:检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异:PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,杂合变异。遗传解析:(1)PAX6(OMIM:607108)基因变异主要引起无虹膜,以常染色体显性的方式遗传。(2)受检者检测出以下变异:PAX6 c.580G>T;p.Gly194*,杂合变异,此变异已被HGMD数据库收录,已有文献报道为致病变异。(3)受检者基因诊断与临床表型相符,为致病变异。遗传咨询建议:(1)受检者父亲未进行该变异位点的验证,自述具有与受检者相同的临床表型,变异来源很可能为父源,建议进行位点验证。建议家系遗传咨询。(2)受检者及家系内其他患者将来生育,该变异有50%的概率遗传给子代,即为先天性无虹膜患者。建议进行遗传咨询。七.先天性无虹膜的生育预防PAX6基因突变导致的先天性无虹膜呈常染色体显性遗传,患者生育后代时子女有50%几率患病,无性别差异。需要特别指出的是,部分患者父母表型正常,是新发突变所致。参考资料[1]张盼,寇瑶,李国清,等. PAX6基因突变与先天性无虹膜症[J]. 基因组学与应用生物学, 2016, 35(3):528-534.[2]曾光群,刘昊天,张丁丁.先天性无虹膜相关基因的研究进展[J]. 眼科新进展, 2016, 36(1):84-88.[3]杨丽珠. 先天性无虹膜及相关眼病的临床及基因研究[D]. 北京: 北京协和医学院, 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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先天性白内障相关科普

北京大学第三医院眼科杨丽萍 提起白内障,我们的第一反应是,这是老人才会得的病。其实,除了老人,刚出生的小孩也会得白内障。什么是先天性白内障?简单来说,就是眼睛里的晶状体浑浊了,相当于摄像机的镜头坏了。一般是在孩子出生前后存在,或者出生一年内逐渐形成。先天性白内障是非常严重的儿童致盲性眼病,会导致患儿视力的丧失。其次,儿童白内障还会导致弱视,患儿表现为单眼或双眼视力低于正常,并且不能通过戴镜矫正提高。眼睛是心灵的窗户,宝宝们通过眼睛去认知世界,如果这扇窗户被遮挡或者损害,这将严重影响孩子的未来。如何躲避这个会夺走孩子光明的风险? 01为什么宝宝会得先天性白内障?新生儿中先天性白内障的患病率约为0.5%,其发病机制可分为遗传因素、环境因素等;可单眼或双眼发病。但目前已知的先天性白内障发病机制尚不明确,这也是眼科医生与研究人员不懈探索亟待解决的医学难题。先天性白内障常见的病因有以下三类:1.遗传因素:先天性白内障具有较明显的遗传倾向,多数为基因突变造成,少数有染色体异常或线粒体疾病所致。2.环境因素:主要致病因素包括:(1)感染因素:妊娠期(尤其前3个月)风疹、水痘、单纯疱疹、麻疹、带状疱疹、流感病毒等感染。(2)母亲妊娠期营养不良,盆腔受放射线照射、服用某些药物(大剂量四环素、激素、水杨酸制剂、抗凝剂)、患系统性疾病(心脏病、肾炎、糖尿病、贫血、甲亢)。(3)早产儿、胎儿宫内缺氧、维生素D缺乏、有保温吸氧史等。 3.原因不明:多为散发病例,难以确定遗传因素以及环境因素。其中部分宝宝可能为新发基因位点突变的遗传病例,无家族史可寻;另外不排除不常见或不明确其他因素的致病可能。02如何尽早发现先天性白内障部分先天性白内障表现为中央黑色瞳孔区发白,即“白瞳症”。家长可以通过观察孩子眼睛是否有白点来察觉。对于后囊下混浊等类型的先天性白内障,只能通过详细的眼部专科检查才能发现。家长们在平时生活中应该多注意孩子一举一动,观察孩子的眼睛是否有以下异常: 1.观察孩子的瞳孔。先天性白内障的孩子黑眼球中央的瞳孔区可呈现白色或者灰白色。2.畏光。孩子怕光,尤其在强光下,常无法睁眼,会眯眼、哭闹。3.视力差。孩子不能注视物体或不能追随灯光转动眼球,喜欢眯眼看东西、歪头看电视、看东西的距离很近。4.斜视。部分先天性白内障的孩子眼睛有向内、向外偏斜,或出现“斗鸡眼”。5.眼球震颤。部分先天性白内障的孩子注视某个物体时,眼睛有节律的摆动,大多为水平方向的摆动,类似钟摆来回运动。03如何避免风险?▲新生儿要做好眼部疾病的筛查。新生婴儿特别是早产儿,应该在出生一个月后,到医院进行先天性白内障以及早产儿视网膜病的筛查。家长们如果发现孩子有上述异常表现,应及时就医明确诊断,如果错过了最佳治疗时机,会影响孩子视神经的发育,造成视功能不可逆转的伤害。▲准妈妈应该做到:孕前3个月就要做到生活有规律,不吸烟,也不“被动吸烟”,不喝酒,减少辐射。孕期平衡饮食,多吃维生素含量丰富的食物,多补充叶酸、钙、微量元素等,预防营养不良引起的孩子先天性白内障。孕期避免感冒,患风疹等疾病,避免不当用药,尤其是可以通过胎盘进入胎儿体内的药物。同时定期产检。

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案例分析|Stargardt病

疾病简介Stargardt 病和眼底黄色斑点症是同一种病的不同表现,其特点是眼底可见有散在的黄色斑点,位于视网膜色素上皮层。当特征性的黄色斑点散布在眼底时,称眼底黄色斑点症。当斑点局限于后极部并伴有黄斑萎缩时称为Stargardt病。中心视力在疾病初期即有明显下降,色觉障碍出现较早并逐渐加重。Stargardt 病呈常显遗传和常隐遗传。北京大学第三医院眼科杨丽萍ABCA4基因简介及遗传方式ABCA4基因位于1p22,全长约8kb,含50个外显子,cDNA长度为6705bp,编码2235个氨基酸,存在于视网膜视杆细胞外段的视盘膜中。ABCA4 基因编码由2273个氨基酸组成的视网膜感光细胞特异性ATP结合转运蛋白(Rmp),携带该基因突变的患者RPE细胞中脂褐质(A2E)聚集,推测ABCA4可能参与视黄醇类分子在视杆细胞和RPE间转运,但具体机制尚不清楚。ABCA4 基因突变可致常染色体隐性遗传性RP、Stargardt病和锥杆细胞营养不良等。ABCA4基因变异类型HGMD数据库中收录的ABCA4基因变异有1356余种,其中66%为错义突变,15%为剪切突变,小片段插入缺失突变占16%,错义突变占的比列较高。ABCA4基因导致的其他疾病除了引起STGD1之外,ABCA4基因突变还与其它一系列视网膜变性疾病有关,如视网膜色素变性(RP)、视锥视杆细胞萎缩(CRD)以及老年性黄斑变性(AMD)。案例分享临床症状先证者,男,24岁,临床诊断为Stargardt病,先证者姐姐也有相同症状。检测项目眼科遗传病基因检测(441个基因)。检测方法从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异。备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析1.ABCA4(OMIM 601691)基因突变常引起视网膜色素变性或锥杆细胞营养不良CORD3或Stargard 病,以常染色体隐性的方式遗传。2.被检先证者携带下列杂合突变 :(1).ABCA4 c.2063dupA;p.Asn688fs,此突变已被HGMD数据库收录,已有文献报道【见参考文献1-2】为致病突变. (2).ABCA4 c.5088C>A;p.Ser1696Arg,此突变已被HGMD数据库收录,已有文献报道【见参考文献3】为致病突变3.受检者基因诊断与临床表型相符,为致病变异。遗传咨询建议(1) 受检父母未进行该变异位点的验证。建议家系遗传咨询。(2) 受检者及家系内其他患者将来生育,与携带ABCA4基因变异的配偶与不携带ABCA4基因变异的配偶进行婚配,后代携带该基因的情况不一致,建议进行遗传咨询。金标准验证参考文献1.Xu (2014)Hum Genet 133, 12552.Jiang(2016)Invest Ophthalmol Vis Sci 57: 145 [Additional phenotype]3.Fujinami (2013)Invest Ophthalmol Vis Sci 54, 66624.Carss (2017)Am J Hum Genet 100: 75 [Additional phenotype]5.Taylor (2017)Ophthalmology 124: 985 [Additional phenotype]

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案例分析|角膜营养不良

疾病简介角膜营养不良(Corneal Dystrophy)是一组具有遗传异质性的进行性角膜透明度丧失和视力下降的角膜病变的总称。根据解剖部位可分为:浅层角膜营养不良、前弹力层角膜营养不良、基质角膜营养不良、后弹力层及角膜内皮营养不良。常染色体显性遗传是角膜营养不良的主要遗传方式, 外显率和表达度各不相同。为保证角膜手术的安全性,临床上接诊角膜营养不良的患者,首先要明确其疾病的分型,再选择是否适宜进行手术。北京大学第三医院眼科杨丽萍TGFBI基因及其遗传方式TGFBI基 因 (transforming growth factor—B in— ducedgene),既往亦称 BIGH3基因,此基因定位于人染色体的5q31区域。TGFBI基因含17个外显子,编码683个氨基酸。到目前为止,共发现角膜营养不良家系在基因上的突变有33种。TGFBI基因所表达的产物被称为角膜上皮蛋白 (keratoepithelin,KE蛋 白),由 683个氨基酸组成。KE蛋白与细胞外基质的层粘连蛋白、纤维连接蛋白、胶原蛋白I联系密切,与胶原蛋白Ⅱ、Ⅵ有一定联系,而与胶原蛋白Ⅳ联系较少。KE蛋白可能通过凋亡促进因子caspase-3与其中一个蛋白发生异常相互作用,从而诱发凋亡。KE蛋白主要是通过fasc-2和fasc4区域的Asp和Ile两个氨基酸参与调控细胞间的黏附和爬行。突变过表达后的KE蛋白将扰乱这个过程,导致变性产物的沉积和上皮的反复糜烂。TGFBI基因主要以常染色体显性的方式遗传。TGFBI基因变异类型HGMD数据库中收录的TGFGB1基因变异有72种,基本上全部突变为点突变或小片段缺失/插入,目前尚未发现大片段插入缺失。TGFBI基因突变引起的疾病表型与TGFBI基因突变有关的营养不良包括:Avellino角膜营养不良J、颗粒状角 膜营养不良 (granularcornealdystrophy,GCD) 、Reis-Btickler角膜营养不良(RBCD)、Thie1.Behnke角膜营养不良(TBCD) 以及格子状角膜营养不良(1atticecornealdystrophy,LCD)等。案例分享临床症状先证者,男,18岁,临床诊断为角膜营养不良,先证者亲属无相关症状。检测项目眼科遗传病基因检测(441个基因)。检测方法从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异。备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析1. TGFBI(OMIM 601692)基因突变常引起角膜营养不良,以常染色体显性的方式遗传。2.被检先证者样本TGFBI基因发现以下杂合突变:TGFBI c.371G>A;p.Arg124His,此突变位点已被HGMD数据库收录,已有文献报道认为是致病性突变;3. 先证者基因诊断与临床表型相符,为致病突变可能性大。遗传咨询建议(1) 受检父母未进行该变异位点的验证。建议家系遗传咨询。(2) 受检者将来与不携带TGFBI基因突变的配偶进行婚配,后代携带该基因的概率为50%。金标准验证参考文献1. SkonierJ,NeubauerM,Madisen L,eta1.cDNA cloningand sequence analysisofbetaig—h3,anovelgeneinduced inahuman adenoem'einomacellline aftertreatmentwith transforminggrowth factor—beta. DNA CellBiol,1992。11:511-522.2. Kim JE,Kim SJ,LeeBH,eta1.Identificationofmotifsforcell adhesionwithin therepeated domainsoftransform ing growth fac— totbeta induced gene,betaigh-3. J BiolChem,2000,275:30907.30915.3. BillingsPC,WhitbeckJC,AdamsCS,eta1.TheTGFbeta—in— ducible matrix protein betaigh-3 interactswith fibroneetin. Bid Chem ,2000,275:309—315.4. Kannabiran C,SridharMS,ChakravarthiSK,eta1. Genotype— phenotype correlation in 2 Indian familieswith severe granular corneal dystrophy.Arch Ophthalmol,2005,123:1127-1133.5. Ridgway AE,AkhtarS, MunierFL,eta1. Uhrastructural and molecularanalysisofBowmanglayercornealdystrophies:anepi— thelialorigin7. Invest Ophthalmol Vis Sci,2000, 41:3286— 3292.6. Munier (1997) Nat Genet 15, 2477. Konishi (1998) Am J Ophthalmol 126: 450 [Additional phenotype]Munier (2002) Invest Ophthalmol Vis Sci 43: 949 [Additional report]

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案例分析|视神经萎缩

一、疾 病 简 介 视神经萎缩是指任何疾病引起视网膜神经节细胞和其轴突发生病变,致使视神经变细的一种形态学改变,是视神经病损的最终结果。临床表现为视神经纤维的变性和消失,传导功能障碍,视野缺损,视力减退并丧失。一般分为原发性和继发性两类。遗传性视神经萎缩分常染色体显性遗传、隐性遗传和X连锁遗传。Leber 遗传性视神经萎缩为线粒体遗传。OPA1基因被认为是最常见的遗传性视神经病变的致病基因。北京大学第三医院眼科杨丽萍 一般视力预后均很差,病人最后多以失明而告终。但垂体肿瘤压迫视交叉所引起的下行性视神经萎缩,绝大多数病人在手术切除垂体肿瘤后,视力可有惊人的恢复。临床表现为视神经纤维的变性和消失,传导功能障碍,视野缺损,视力减退并丧失。一旦视神经萎缩,要使之痊愈几乎不可能,但是其残余的神经纤维恢复或维持其功能是完全可能的。二、OPA1基因简介及遗传方式 OPA1基因定位于3q29,约1.1Mb,含31个外显子,编码一种定位于线粒体内膜的蛋白,在几种重要的细胞过程中起调节作用,包括线粒体网络稳定性、线粒体生物能量输出和线粒体嵴空间内促调亡细胞色素C氧化酶分子的隔离。该蛋白包含五个功能结构域:线粒体前导序列(外显子1,2);N末端螺旋卷曲结构(外显子5-7);GTPase区(外显子8-16);中央动力区(外显子17-24);C末端螺旋卷曲结构(外显子27-28)。OPA1基因通过选择性剪切产生8个mRNA亚型,在人体内不同部位均有表达,原位杂交和免疫组化显示:在视网膜表达比较丰富。该基因突变导致视神经萎缩1型和视神经萎缩附加综合征。 该基因突变导致常染色体显性遗传性视神经萎缩, 该基因突变所致临床症状变异大,患病率为1/10000-1/50000。常染色体显性遗传视神经萎缩70%由OPA1基因突变导致。OPA1的外显率估计为98%。外显率因家庭而异。在大多数患者中,它是由OPA1突变引起的,并且经常检测到提早终止密码子(PTC)的插入。三、OPA1基因变异类型HGMD数据库中收录的PAX6基因变异有300余种,90%以上为点突变或小片段缺失/插入,10%为基因重排,外显率为40%-100%,其中90%以上的的致病变异导致视神经萎缩。OPA1基因错义突变所占比例最高,外显子27和8为热突变区域,且携带OPA1基因错义突变的患者视力更差,散发可疑遗传性视神经病变患者不应忽视OPA1基因检测。四、 OPA1基因相关的其他眼部发育异常 OPA1突变还可以导致Behr综合征,临床表现为听力丧失、视神经萎缩、眼球震颤、小脑共济失调、痉挛、发育迟缓、步态不稳,其它表型多样,发病期不一,多为儿童和青少年。案 例 分 析临床症状受检者,男,12岁,临床诊断为视神经萎缩,外婆有相同表型。检测项目眼科遗传病基因检测(441个基因)检测方法:从受检者外周血中提取基因组DNA,构建基因组文库,通过探针杂交捕获相关的目的基因外显子及相邻内含子部分区域,进行富集。富集的目的基因片段通过高通量测序平台测序,对明确的致病性变异,采用Sanger测序进行验证。检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析(1) OPA1(OMIM:165500)基因变异主要引起视神经萎缩,以常染色体显性的方式遗传。(2) 受检者检测出以下变异:OPA1 c.870+1G>A,杂合变异,此变异已被HGMD数据库收录,已有文献报道为致病变异。(3) 受检者基因诊断与临床表型相符,为致病变异。遗传咨询建议(1) 受检者外婆未进行该变异位点的验证,父母验证结果显示变异来自母源,但母亲未患病,建议再次确认母亲表型。建议家系遗传咨询。(2) 受检者及家系内其他患者将来生育,该变异有50%的概率遗传给子代,即视神经萎缩。建议进行遗传咨询。一代验证结果OPA1 c.870+1G>A,受检者该位点为杂合变异,受检者父亲该位点为野生型,受检者母亲该位点为杂合变异。

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遗传性眼病的基因治疗介绍

导语:近年来,基因治疗在遗传性眼病上取得了令人瞩目的成绩,美国Spark公司的RPE65基因治疗药物(商品名为Luxturna)于2017年获得美国FDA批准上市,这是美国第一款利用腺相关病毒(AAV)作为载体,“体内”直接用药,用于治疗“基因缺失遗传病”的基因治疗药物。2018年美国Editas公司研发的针对CEP290基因的编辑治疗药物获得美国FDA批准进行临床试验,是第一款在人体内使用的CRISPR/Cas9疗法。北京大学第三医院眼科杨丽萍什么是基因治疗?基因治疗是指人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体细胞,以纠正或补充因基因缺陷和异常所引起的疾病,是一种根本性的治疗策略。纠正的途径既可以是原位修复有缺陷的基因,也可以是用有功能的正常基因转入由于缺陷基因导致功能异常的某一部位,以替代缺陷基因来发挥作用。原位修复缺陷基因通过基因编辑药物实现,而将有功能的正常基因转入由于缺陷基因导致功能异常的某一部位是我们通常所说的基因替代药物。基因病需要基因来医遗传性眼病尤其是单基因遗传性眼病受环境影响比较小,一旦发病,病程都是不可逆的。大多数的遗传性眼病患者出生是有视力的,但是随着致病基因的启动,患者视力逐渐下降直至失明,少部分的遗传性眼病患者生下来就没有视觉。对于遗传性眼病目前没有有效控制的药物,究其根本原因就是遗传性眼病是一种基因病,所以说基因病需要基因来医。“量身定制”的基因治疗药物基因治疗药物不同于普通药物,普通药物是针对症状用药的,只要是相同的症状,千人甚至万人都可以用同一款药,基因药物与此不同,即使症状相似,致病基因可能完全不同,所以说基因治疗是一种个体化的精准治疗。前面说到FDA批准上市的Luxturna是专门针对RPE65基因突变导致的视网膜色素变性和先天性黑朦的,换句话讲就是如果是其他基因导致的视网膜色素变性,Luxturna是无能为力的。基因药物的疗效基因治疗药物药效的长短与药物的种类有关。如基因替代药物,针对同一个基因用药,凡是携带突变同一个致病基因的患者都可以用相同的基因药,但是替代药物类似普通用药,药物在体内有一个消耗周期,当药物消耗完了,需要继续追加使用。另外一类是基因编辑药物,这类药物是对致病基因突变位点,采用基因编辑方法进行修复,基因编辑药物一旦起效,是长期有效的,这类药物对患者要求更加个体化,针对目标基因的某一类突变位点起作用,所以基因编辑药物是一种个体化的治疗药物。为什么基因治疗会在遗传性眼病上大有可为?基因治疗之所以在遗传性眼病上取得较好效果与眼球解剖结构有直接关系。与其它器官相比,眼球的解剖结构,尤其适合基因治疗。眼球屈光间质透明,有利于在可视状态下准确注射载体;眼球在解剖上相对封闭,转基因载体只转染到眼球特定的靶细胞,很少播散到身体其他部位;视网膜下腔具有高度的免疫赦免,注射后基本不会引起免疫反应。眼科基因治疗可操作性强风险相对可控,国际范围内是基因治疗的风向标。

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遗传性眼病患者的福音——基因诊断和遗传阻断

我国单基因遗传性眼病患者众多,约占总人口的4%。目前,只有少数遗传性眼病可以通过药物(如青光眼)或手术(如先天性白内障)治疗和改善,绝大多数遗传性眼病即使手术治疗效果也不理想,而遗传性眼底病更是无药可治,遗传性眼病逐渐成为儿童和工作年龄人群不可治愈双眼盲的主要病因,是目前及未来防盲治盲工作的重点。近年来,随着基因测序技术的飞速发展和遗传咨询队伍的不断壮大,遗传性眼病的基因诊断逐渐普及,根据基因诊断获知患者的致病基因和遗传特性,进而通过生育预防帮助患者获得健康的孩子,越来越多的患者从中获益。北京大学第三医院眼科杨丽萍眼科遗传病的基因诊断和产前诊断孩子是家庭的希望和未来,一个健康的孩子对于一个家庭是多么的重要。曾经有这样一位女士,她的父亲是一位盲人,她到眼科门诊来为她父亲做咨询。经了解,她的父亲患有视网膜变性类疾病,目前对于这类疾病没有明确有效的临床治疗方案。当时专家建议让她的父亲做基因诊断。这位女士认为她的祖上没有出现过这种疾病,她本人视力也非常好,她认为是遗传病的可能性不大,所以就婉拒了。几年后,这位女士带着她的父亲和两岁并有夜盲的儿子再次来到遗传门诊。眼底检查发现她的父亲是一位无脉络膜症患者。无脉络膜症是一种X连锁的隐性遗传病,男性患者100%把致病基因传递给女儿。检查女士的眼底,发现她的眼底有很多白色点状物质沉积,是无脉络膜症携带者的典型症状。不幸的是她的儿子被确认也是一位无脉络膜症患者(家系图及眼底检查如下图)。作为母亲,她后悔不已。在专家的建议下女士决定再次怀孕,并进行了产前诊断,诊断结果显示这个胎儿如妈妈一样是女性携带者,是一个健康的孩子。这个胎儿未来生育时也需要进行产前预防,避免生育患儿。无脉络膜症是一种X连锁遗传的疾病,患者从儿童时期开始发病,最初为夜间视力差,成年后中心视力逐渐下降,直至失明。在这个案例中,这位母亲在生育第一胎时,对于该病没有深刻的认识,生下一个患病男孩。生育二胎时,这位母亲通过产前诊断,进而知道胎儿正常,实现了知情选择。眼科遗传病的基因诊断和心灵慰籍遗传性眼病不同于普通的眼科疾病,一旦出现病患危害的不是家族中的一个成员,而是让整个家族都会处于阴影当中。在多年的接诊中,曾经有这样一个家庭:一家之中有两兄弟,三四十岁时就双双失明。其中,大哥家有一个女孩,女孩视力正常。二弟家有一个男孩,患有高度近视。男孩学习出色,考上国内知名高校,并保送研究生。由于男孩父亲年轻的时候也有高度近视,后来失明了,男孩母亲一直非常担心男孩用功学习会导致视力受损甚至失明,母亲就跟男孩商量让他退学,从事那些不费眼的行业。经不住母亲的坚持,男孩无奈放弃学业回家当了一位工人。机缘巧合,这个家庭中失明的两兄弟来到北京眼科遗传病门诊就诊,眼底检查显示他们患有视网膜色素变性。视网膜色素变性有多种遗传特性,有的是常染色体显性遗传,有的是常染色体隐性遗传,也有X连锁遗传。为了确定具体是哪一种情况,专家建议这家做了个基因诊断,诊断结果显示失明两兄弟RPGR基因发生了突变,该基因是X连锁遗传。对于这个疾病,男性患者会把致病基因传给他的女儿但不会把致病基因传给他的儿子,也就是男性患者的儿子是不患病的。因此,二弟家的这个儿子虽然有高度近视,但是他不会遗传父亲的致病基因,男孩的母亲完全不必担心自己的儿子会像他的父亲一样失明。诊断结果对于男孩是一种极大的解脱,消除了多年来心中的阴霾。确定致病基因及遗传方式后,整个家庭都非常高兴,同时母亲也后悔给孩子做了错误的人生规划。家族中,大哥家的女儿虽然不患病,却是这个致病基因的携带者,在她到婚育年龄的时候,需要通过产前预防协助生育健康的孩子。在这个故事中,基因诊断的结果让整个家族都非常意外。对于患有遗传性眼病的家庭,基因诊断可以让没有患病风险的家族成员消除担忧,从家族遗传的阴影当中解脱,做好正确的人生规划;让有患病风险的家族成员,熟知自己致病基因和遗传方式,积极地通过产前筛查或者第三代试管婴儿生育健康的孩子。基因诊断为精准治疗提供支撑遗传性眼病基因诊断不仅指导患者进行产前诊断、遗传阻断,职业规划,同时对精准治疗提供积极的支撑。基因诊断能够帮助科学家完善疾病突变数据库,方便科学工作者开展眼科基因治疗的研究。RPE65基因治疗三期临床已经完成并通过美国FDA批准上市,这是FDA批准的首个针对某个特定基因突变的基因治疗药物。众人拾柴火焰高,关注的人越多,眼科遗传病的精准治疗就会越快地到来。

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结晶样视网膜变性

结晶样视网膜变性 (Bietti crystalline corneoretinal dystrophy,BCD)是一种相对罕见的视网膜变性, 1937年由Bietti首次报道。典型改变为黄白色闪光结晶样物质沉积于视网膜,伴有视网膜色素上皮和脉络膜萎缩,部分患者近角膜缘部角膜基质浅层也可见到沉积的结晶。世界范围内BCD并非常见,患者以中国和日本比较多见,胡诞宁教授推测中国人群中致病基因突变频率为0.005,群体患病率为1/24000(Hu D,1983), 无性别差异。北京大学第三医院眼科杨丽萍【遗传方式】常染色体隐性遗传【临床表现】症状:多数患者20-40岁发病,双眼受累。临床表现为进行性视力下降,或夜盲,或两者兼有。亦有无自觉症状,因眼底检查才被发现者。色觉早期正常,晚期可有红绿色盲或全色盲。临床上主要分为局限性或弥漫性两种类型 (Wilson DJ et al., 1989):局限性:视网膜病变主要局限于后极部,病人常表现为旁中心暗点;弥漫性:表现为广泛性RPE病变和色素沉积,病人常表现为周边视野缺损、中心视力下降和ERG改变。裂隙灯显微镜检查:少数(约三分之一)病例在角膜缘浅层基质内可见到结晶样、黄白色、细小点状沉着物。眼底检查:早期:视网膜后极部散布有黄色、结晶样、圆形细小或不规则形较大的闪辉亮点。多数结晶样病变位于视网膜RPE细胞层,部分病变位于神经视网膜内。 进展期:随着病情进展,视网膜色素上皮和脉络膜毛细血管逐渐萎缩,此期萎缩区外可见骨细胞样或不规则形色素沉着,萎缩区内结晶样物质很少存在,可见暴露的脉络膜大血管。晚期:广泛的视网膜色素上皮和脉络膜毛细血管萎缩,偶见结晶样沉积。视乳头和视网膜血管早期正常,晚期出现视神经萎缩和视网膜动脉变细。Yuzawa et al.将BCD临床分为3期 (Yuzawa M et al., 1986):第一期:后极部RPE细胞萎缩,伴细小、均匀、白色的结晶沉积;第二期:RPE萎缩区扩大,后极部RPE萎缩区内可见脉络膜毛细血管萎缩;第三期:RPE 和脉络膜毛细血管广泛萎缩。【辅助检查】色觉:病变累及黄斑区,可伴有色觉异常。视野:萎缩区范围内视野缺损。局灶性萎缩多表现为中心暗点,弥漫性萎缩以周边视野缺损为主。ERG:根据病变程度,ERG可表现为轻度异常、中度异常、重度异常甚至无波形。当视网膜色素上皮细胞和脉络膜毛细血管层受累后,ERG和视野会发生相应的改变。亦见RPE和脉络膜毛细血管萎缩,但ERG显示正常的个案报道。FFA:病变早期可见后极部透见荧光,结晶样沉积造成荧光遮挡;随着病情进展,视网膜色素上皮萎缩区可见窗样透见荧光;在视网膜色素上皮和脉络膜毛细血管萎缩区则显示弥漫性低荧光和脉络膜大血管暴露。Mataftsi A 等人将BCD FFA 影像分为以下三级(Mataftsi A et al., 2004):早期:后极部和中-周边部视网膜可见弥漫性RPE改变(椒盐样)伴弥漫性小或中等大小低荧光点(对应于RPE色素改变或脉络膜毛细血管充盈缺损);进展期:后极部和中-周边部视网膜可见广泛的RPE-脉络膜毛细血管复合体萎缩,视乳头周边部和黄斑部保存较好;严重期:后极部完全萎缩。【鉴别诊断】病变晚期患者出现严重的视力丧失、广泛的视网膜脉络膜萎缩、结晶样病变减少、ERG无波形等,需要与无脉络膜症和视网膜色素变性相鉴别。【致病基因及发病机制】目前已知,80-90% 的BCD患者是由CYP4V2基因突变所致。CYP4V2 基因定位于4q35.2,【治疗和预后】本病目前尚无有效的治疗方法。转基因治疗是治疗该病的希望..

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案例分析|先天性视网膜劈裂

疾病简介先天性视网膜劈裂 (Retinoschisis )是引起青少年男性黄斑部病变的主要原因,病变主要位于视网膜神经纤维层,随着神经纤维层裂孔(内层孔)的形成,神经纤维层与外层视网膜分离,呈透明薄纱状,其上可见视网膜血管。黄斑劈裂为该病的特征性改变,中心凹视网膜组织层间劈裂所产生的囊样腔隙使内界膜呈现细小的放射状皱褶,中心反光消失。该病患者通常在幼年时起病,疾病缓慢进展,同时可合并出现玻璃体积血、视网膜脱离,部分患者会出现新生血管性青光眼等严重并发症,引致患者的视力严重下降。北京大学第三医院眼科杨丽萍RS1基因及其遗传方式RS1基因以X-连锁的方式遗传,定位于X染色体的短臂Xp22.1-p22.2区域。RS1基因由6个外显子组成,基因编码224个氨基酸组成的分泌性蛋白。RS1蛋白主要包含两个保守性结构域,分别为位于蛋白N端的信号肽区(由外显子1-2编码)及高度保守的盘状结构域(由外显子4-6编码)。信号肽区主要参与调控蛋白由内质网向胞浆的正常分泌,而盘状结构域主要与蛋白的黏附功能相关。该基因突变导致表达蛋白产物的分泌障碍和黏附功能丧失、细胞与细胞间信号传递障碍和视网膜层间黏附作用减弱,致内层视网膜形成劈裂腔。RS1基因变异类型HGMD数据库中收录的RS1基因变异有300余种,约89%为点突变或小片段缺失/插入,11%为大片段插入缺失。案例分享临床症状先证者,男,18岁,临床诊断为视网膜劈裂,先证者舅舅有与先证者相同症状。检测项目RS1基因检测。检测方法PCR扩增RS1基因6个外显子及其旁侧内含子区域,DNA自动分析仪检测扩增产物。检测结果检出一个与受检者临床表型匹配的致病性基因变异。备注:按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic 表示可能致病的变异;Benign 表示良性的变异;Likely benign 表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。AD 表示常染色体显性遗传;AR 表示常染色体隐性遗传;X-linked 表示X连锁遗传。遗传解析1. RS1 (OMIM 300839)基因突变可引起视网膜劈裂,以X连锁的方式遗传。2. 被检先证者携带RS1 c.637C>T;p.Arg213Trp半合子突变。此突变已被HGMD数据库收录,已有文献报道为致病突变。3. 先证者基因诊断与临床表型相符,为致病突变可能性大。遗传咨询建议(1) 被检先证者母亲携带该突变。先证者父母将来再生育时,所生男孩患病的概率为50%;所生女孩均不会患病,但其中50%女孩是携带者。建议先证者父母再生育前做遗传咨询。(2) 先证者为一位男性患者,与不携带该突变的女性进行婚配生育时,所生男孩均不会患病,所有女孩携带该突变的概率为100%。(3) 先证者小舅也携带该突变,与不携带该突变的女性进行婚配生育时,所生男均不会患病,所生女孩携带该突变的概率为100%。金标准验证参考文献1. RSC (1998) Hum Mol Genet 7, 11852. Wang (2002) Hum Mol Genet 11: 3097 [Functional characterisation]3. Wang (2006) Br J Ophthalmol 90: 81 [Functional characterisation]

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视网膜色素变性患者门诊常见问答第二期

1.问:我是RP1型的患者,类似于我们这个致病基因的患者已经有四五十个人,我们大家都有一个共同的焦虑:要等多久才能真正意义上的治疗和治愈,五六年能等到吗?迫切期待!答:RP1型的基因突变可以引起常染色体显性遗传的RP,也可以引起常染色体隐性遗传的RP。对于常染色体隐性遗传的RP,现在可以用基因替代来做,但是RP1这个基因的基因替代治疗据了解没有人在做。对于常显遗传的RP,目前常显遗传的基因都没有好的治疗,所以还在等,希望基因编辑对显性遗传有一个好的作用。北京大学第三医院眼科杨丽萍2.问:五十岁,男性,RP患者,双眼视力不到0.1,华大基因检测公司给做过免费的基因检测,没有检测报告,只是通知结果为RPGR基因突变,是RPGR的第15个外显子,缺失突变,请问这个基因在您研究的范围吗?答:RPGR基因orf15区的突变正是我们做基因编辑治疗的范围,如果这位患者对我们的项目感兴趣的话,可以到北京大学第三医院我的门诊上来登记。3.问:之前在讲座中,听您讲基因编辑治疗在小鼠等动物身上试验效果还不错,基本上能阻止视网膜变性,防止病情的进一步发展,但想了解一下小鼠在治疗后,基本行动能力比之前有所改善吗?如果有的话,改变有多大?答:对于这个基因编辑治疗,我们有很多评判指标:基因上的改变,形态学的改变,电生理的功能改变,小鼠行为学的改变,小鼠需要做一些训练,因为小鼠视力不好,对于行为学的体验并不是我们评价的指标,但是前面这些分子的形态学功能性的试验都是非常好的。4.问:请问开展的基因编辑治疗临床实验是不是分三期,每期大约是多长时间,每期的临床实验志愿者是否必须相同?答:正常情况下临床实验有一个临床前的研究,临床前研究病例不用太多,十几例就可以,初步评判这个方法的安全性和治疗效果,如果没问题,可以直接去CFDA申报,通过后,我们在开始一二三期的临床实验。如果实验前的研究做的非常规范的话,它的一些数据可以放到一二期,但毕竟罕见病没有那么多病例,我们也希望每一期时间不是特别长,按照国外的报道一二期可以一起做,大概是一年多,临床前研究也是一年多,三期临床实验,除了多种性的研究,还要看病例筛选的病人入驻的时间,如果收不到患者,肯定会影响我们的试验进展,所以我提前就会和大家联系,希望大家如果对项目感兴趣的话,一定要到门诊来登记。5.问:以前听说基因编辑容易产生脱靶效应,影响基因编辑效果,请问现在基因编辑是否克服或排除这种障碍的技术?答:脱靶效应是基因编辑的一个副作用,我们在评判靶点治疗的时候,我们要评判治疗作用,对于脱靶效应也要去评判,如果这个位点的脱靶效应比较严重,肯定是不行的,所以大家尽可能放心,我们如果能把这个药用到临床上,肯定是没有脱靶效应的。6.问:请问如果患者进行了基因治疗,以后干细胞有突破,是否还可以再进行干细胞治疗?答:当然是可以的,治疗方法并不冲突,都可以去做,因为目前基因和干细胞的药物的临床实验都是在视网膜下腔进行注射,我们整个人体的视网膜面积是很大的,每次的治疗都是非常局限的小区域,我相信将来这些方法都是相辅相成的,而不是相互排斥的。7.问:即将开展的实验,是咱们国家首个针对RP的临床试验?这将是有里程碑意义的,RP患者相信临床试验一定会成功,期盼您和您带领的科研团队,克服这种困难,使临床试验进展下去!答:我们目前正在筹备这个临床试验相关的一些具体细节。我们这个非常迫切的一点是我们希望能有更多的患者,来我们这里登记,便于我们做一个病例的筛选。因为我们前期开展的是基因替代治疗,但是接下来基因编辑治疗应该会马上开展,如果有足够的患者,我们会设置替代治疗一组,编辑治疗为另外一组,所以我们希望对这个项目感兴趣的患者到时候一定要过来找我登记。因为我们会根据患者的条件来进行筛选病例,希望有更多的患者参加支持这个项目。8.问:基因检测在哪里做?需准备什么?答:北医三院眼科中心,不需要做什么准备,如果以前做过检查,可以把检查结果拿过来。9.问:请帮我看一下 我的检查结果,去您的门诊看病,这些检查还需要重新做吗?在眼科医院检查了,双侧眼压都是11,左眼能感到光感,手指晃动;右眼视力只有0.02,不知道该怎么办?答:这个病确实是较晚的病变,因为黄斑区OCT显示,其厚度很薄,眼底彩色照片中显示黄斑区萎缩比较重,这种情况建议先做个基因诊断,判断一下是哪个基因突变,因为基因诊断是后期治疗的一个基础,可以到我门诊找我,周二下午专家三诊室,有的检查不一定非要在我们这做,但是您想要在这做基因治疗,建议在这做检查,因为要前后对比治疗效果。单纯的纸质结果没比较。10.问:(1)携带NR2E3基因突变(杂合突变),此突变来源于母亲,其母亲和兄弟无临床症状,但是携带该基因突变,这个基因突变已被文献报道为致病性突变。(2)另外我有一个5岁的女儿,需要做基因检测吗?(3)我弟弟携带该基因,能结婚生子吗?(4) 我这种遗传病,有什么照顾或国家补助吗?就诊报销吗?(5) 我的这个基因属于您临床的三种基因吗?(6)我什么时间需要去您那做检查就诊那?答:(1)这种情况,应与患者协商两件事:a.该患者的母亲和兄弟的眼底情况如何,可去当地做检查,其中FFA的检查是最敏感的b.有些基因在家族中呈常显遗传,但在别的家族中呈常隐遗传。如RP1基因、NR2E3这个基因也是这种情况,这种情况下需判断该基因在该患者家族中呈现怎样的遗传方式,建议母亲和兄弟去当地医院确诊有无视网膜变性的改变,因为有些人的症状表现比较晚。(2)暂时不需要,等您母亲和兄弟的检测结果出来后再判断你女儿是否需要检测(3)要明确这个基因在你们家系里何种遗传方式,明确之后才能做进一步回答.(4)目前国家对遗传病这方面支持力度还不够大,补助我目前不太了解,可咨询病友.(5)不属于,我们做的是RPGR、CYP4V2、PDE6B基因的治疗。(6)您如果来这边方便的话,建议你带着母亲和弟弟来看一下,这样对确诊疾病很重要,对明确这个致病突变很重要。11.问:RPGR基因orf15区突变,现在准备开展的临床实验是替代疗法还是基因编辑疗法?答:我们目前开展的临床实验,第一步先开始的肯定是替代疗法,因为基因编辑疗法在国际范围内还未开展临床实验,审批有难度;所以基因替代治疗先进行。12.问:如果两种基因临床实验成功会达到什么效果?一次性还是分多次的治疗?答:替代治疗目前比较确定的是治疗会有一定周期,即2-3年,至于2-3年后再次治疗时效果是否会好,学术界还未评价,主要针对中心视力的改变,至于周边部视网膜,可以考虑,但目前还未真正应用于临床,所以具体状况还不清楚。基因编辑治疗应该是一次性的,但也是针对中心视力,但周边视网膜也会有这种损伤,由于目前还未做临床实验,也不是很清楚,只能边做临床边摸索。13.问:眼外伤导致的视神经撕裂,有意愿可以做干细胞治疗吗?答:据了解还未听说过这种疾病可以做干细胞治疗的先例。14.问:视神经炎引起视神经萎缩,现在有什么好的治疗方法吗?答:若过急性期,即已经萎缩,这时候再怎样治疗效果都不会很好,神经的改变也就是萎缩,是不可逆的。所以一定要趁早治疗。15.问:结晶样视网膜色素变性患者能做试管婴儿吗?所有接受激素对眼睛的影响是否会很大?答:是可以做试管婴儿的,结晶样视网膜色素变性的致病基因CYP4V2在人群中携带率很大,若结晶样患者要生育,最好对其配偶做一个CYP4V2基因排查,若携带该致病基因,将来要做PGD或产前诊断,若不携带则无关。激素对眼睛的影响不清楚,我们团队目前没有做过相关研究。16.问:听说实验用的小白鼠经常用激光照射视网膜以及阻断视网膜血管让它们患上RP,这些用人工方法患上RP的小白鼠基因会突变吗?答:激光照射不会导致小白鼠患上RP,所有实验用RP动物模型都是基因突变的动物,激光只会引起纤维变化,不引起RP。17.问:某患者想做眼底造影,但医生说前房太浅,眼底造影会引起青光眼,所以没做,前房太浅对以后治疗会有影响吗?现在还可以做什么项目?答:前房太浅可以排查一下是否有青光眼,若没有的话单纯做眼底造影问题是不大的。若患RP患者,建议先做眼底彩照拼图,ERG,OCT,FFA以及自发荧光。18.问:全家基因检测已做,还未出结果,如果Usher综合征有药,是否可以抑制孩子视力下降,保持现有的视力水平,不致于最终致盲?答:近年来,对于遗传性视网膜变性基因治疗的效果还是不错的,但是是完全阻止还是延缓发生,还是不确定的,但随着技术进步是可以达到的。国家、社会各个方面的关注和支持,进展还是较快的。19.问:Usher综合征的患者视力下降的有规律吗?答:没有规律,有个别患者视力下降早,绝大多数患者60多岁还能保持一定的视力。但是还是建议及时做相关检测。20.问:请问作为视网膜色素变性患者被检测出黄斑水肿能否使用雷珠单抗或康柏西普治疗吗?这两种药物是否已经进入医保?答:这两种药物已经明确 进入医保;对于RP 黄斑水肿患者可以试一下这两种药物。21.问:我是先天性黄斑劈裂,后来发展成黄斑水肿了怎么治疗?答:对于黄斑部劈裂的患者,有的时候水肿并非真正的水肿,就是因为黄斑水肿的这个症状可能跟劈裂的黄斑区的这个改变有一定的相似性,是否是真的水肿需要确认,如果真的发生了黄斑部的这个水肿,目前来讲黄斑区水肿一般用VEGF抗体做治疗。如果是黄斑劈裂的患者用VEGF注射治疗效果不是很好,所以需要您进一步确认是不是水肿,再进行下一步治疗。22.问:患者左眼先天性看不见,右眼以前检查虹膜炎、慢性炎引起视网膜脱落,去过上海做过检测,当时医生说脱落的很深建议用电脑打上,最后没有打。所以现在一点都看不见,请问还能治好吗?哪怕能比以前视力要好一些也行?答:第一如果左眼是先天性看不见,目前来讲这种能够治疗的可能性不大,第二右眼是因为虹膜炎引起是视网膜脱落。网脱是需要及时治疗的,脱离的这个视网膜需要有营养才能够存活。如果视网膜脱离了,RP细胞的粘附就没有了,在RP细胞获得营养的这个情况就没有了。如果时间长了再去做了效果不是很好,目前只是通过您自己的表达来判断的,如果不确定是否还有治疗的价值,可以来我们北京大学第三医院看一下。23.问:我想咨询一下我是先天性的眼病,之前在医院检查过属于营养不良,现在已经45岁,可不可以治疗?答:目前对于这种先天性的就是遗传性视网膜变性的,这一类目前最好的治疗办法,也就是最有前途的治疗方法是基因治疗。但是要看你是哪种致病基因突变引起的。因为我这里没有您的进一步资料具体情况我也不好说。有一些基因治疗现在已经有了,有些基因治疗很快就会有了,但是这个是不是适合你,这个我不知道。您需要先做基因诊断才能确诊了你的致病基因,确诊你的遗传方式,接下来根据您的致病基因和遗传方式调整出适合您是治疗方案。24.问:我的眼睛黄斑色素变性,在四川和成都各大医院已经都进行过检测,请问下我的眼睛还有没有办法医治?答:黄斑色素变性覆盖的范围非常广,有的是ABCA4基因突变引起的,那么有一些饮食上需要有些禁忌。如果不是这个基因突变引起的,我们要看是哪个基因,它也有不同的这个方案。这类疾病都是遗传性疾病,我建议大家先做个遗传性疾病的基因诊断。因为这种病有可能遗传给孩子,有的时候也会隔代遗传,所以具体怎么样必须要有基因诊断确诊了之后才能确定如何治疗。25.问:杨老师您好,我是先天性视网膜色素变性,20多岁时晚上看不见。白天都没问题,慢慢的就白天也看不见了,现在50岁,现在右眼只有一点光感,左眼能感觉有东西晃动。我这个还能治疗吗?如果基因符合怎么治疗?治疗需要多长的时间?答:这类RP的患者目前我们能够帮到的就是首先做一个致病基因的诊断,确诊您的致病基因和遗传方式。对于某些疾病来讲,它是可以治疗的。目前我们主要做RPGR的基因治疗。如果患者符合我们的基因型,到时候可以参加我们的临床试验,这个治疗是一次性的,就是一次治疗可以用很长时间,但是必须要确保您携带的治病突变就是我们研究的这个治病基因才行。26.问:老师您好,我们这边RP患者比较多,比较关心药物治疗的情况,能麻烦您给我们讲讲吗?答:目前对于RP这一类疾病的患者,最有前途的治疗方法就是基因治疗,基因治疗分为:有基因替代治疗和基因编辑治疗两种方法。基因替代治疗说的通俗一点这个基因突变我们体内没有这个致病基因编码蛋白,所以这个基因缺失引起这个疾病的发生,到时候我们用一个AVV病毒载体把这个基因导到视网膜下腔,它会在体内合成蛋白,这样就可以替代一部分缺失的基因的功能,但是这个蛋白我们外源入的很难做到跟内源的基因表达蛋白水平一致,所以这个的治疗效果相对来讲比较有限。另外一种治疗方法就是基因编辑治疗,基因编辑治疗的意思就是:比如说这个基因上的突变有A突变到T治病了,那我们可以通过一种方法把T再变成A,这个时候这个基因上所有内含子区域、所有的调控区、启动子、增强子都是原来的序列,所以这个时候它可以达到一个精确的修复,这个效果是非常好的。我们在动物实验里这个编辑治疗的效果非常理想,但是对于这一类RP的患者来讲,大家首先需要确诊您的致病基因,确诊了您的致病基因您才能知道将来您要用到哪一种的靶向治疗。比方说如果您不做,这个基因治疗的药已经出来了,您不知道您是携带这个基因,这也没用。再一个我们这一类疾病毕竟属于遗传性的疾病,很多人说我的孩子没有,孩子没有并不代表您的后代里面其他人没有。例如我们三院就有一个职工,他的爸爸是盲人,她己没有问题,一开始我们也都劝她做个基因检测,他不做,后来生了个儿子就是这个疾病患者。非常典型的X连锁隐性遗传的情况。所以需要先确诊您的致病基因知道怎么样去做生育预防。做到生育预防,那我们接下来就是如何针对这个致病突变进行治疗。27.问:请问RB1基因杂合突变,显性遗传,对后代的遗传性概率多少?答:显性遗传是50%的可能性。如果父母里边是RB1基因里的杂合突变这种情况是50%的概率传给他们的孩子,所以这种情况比例还是比较高,我一般建议去做PGD就好了。因为后代里面50%的可能性,如果做产前诊断将来有非常大的流产风险。我的建议就是患者可以选择做PGD生一个健康的孩子。视网膜母细胞瘤(RB)是婴幼儿最常见的眼内恶性肿瘤,成人罕见。在我国,RB发病率为1/10万,是仅次于白血病的儿童第二常见恶性肿瘤。由RB1基因突变所致 ,RB1基因编码蛋白对抑制肿瘤的形成是必不可少的。肿瘤的发生需要RB1基因的两个等位基因同时失活,因而属于隐性遗传。RB患者中大约60%为非遗传性,如果眼部肿瘤能够治愈,他们的预期寿命与正常人相当;另有40%左右为遗传性,其中部分患者有阳性家族史,生来即携带RB1基因的突变,另有部分患者虽为散发,但发生了新的可遗传的生殖细胞突变,可将此突变遗传给后代。遗传性RB患者中大约85%表现为双眼多发性肿瘤,在不同年龄段发生不同类型肿瘤的危险性也明显增加。28.问:麻烦问下双眼视网膜色素变性,双眼干眼症、双眼屈光不正真的没办法治疗了吗?能不能有点什么治疗方式当个安慰剂?患者非常年轻才27岁。答:安慰性的治疗不起作用的,有些的致病基因是发病很早的,有些致病基因发病是很晚的,所以为什么我们建议患者去做基因诊断,也有这方面的原因,很多患者会问:我什么时候失明。有一些致病基因可能60多岁才会失明,有些患者可能30多岁就会失明。那这个时候知道他的致病基因就是他的一个规律。我的患者里有的20多岁就失明。毕竟是个例确实没有很好的治疗,所以我们唯一期待的就是加紧研究,尽快的应用到临床,尽快的为这些患者服务。如果患者已经做了基因检测,最好还是等结果出来再议,即使是Usher综合征有的患者特别重,有的症状就特别轻,具体是为什么我们也在积极的做这方面的研究,但是这些还是需要患者朋友们的积极配合,如果患者朋友们不配合那么将会很难进行。也希望大家能够都了解清楚。

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如何解读眼科遗传病基因检测报告

遗传性眼病不同于普通眼病,普通眼病可以通过药物或者手术控制甚至治愈,但是大部分的遗传性眼病目前没有有效的治疗药物,加之遗传性眼病危害的不是一个人,而是有血缘关系的整个家族,因此,对于遗传性眼病患者来说,遗传性眼病基因检测就显得非常重要。通过基因检测,可以帮助遗传性眼病患者明确致病基因,通过遗传阻断从家族中排除致病基因,让家族摆脱遗传性眼病的困扰。北京大学第三医院眼科杨丽萍针对很多患者反映,拿到检测报告看不懂的情况,本期给大家做一期详细的报告解读。遗传性眼病基因检测报告分为基因检测报告和遗传学分析报告两大部分,其中第一部分基因检测报告包括样本信息、检测信息、检测结果、家系图及家族验证;遗传学分析报告包括基因检测结果及相应的遗传解析,另附有疾病说明、参考文献、方法说明等。倘若检测到临床意义不明确但是有可能致病的变异就会在临床意义未名的变异附表呈现,遗传解析同样紧跟其后。最后是本项目检测的基因列表。跟大家一起解读这份报告样本信息:即先证者信息(先证者即第一个来就诊的患者),家族史是鉴别诊断遗传性眼病患者重要指标,通过家族史问诊帮助医生初步判断。从检者一般是患者的直系亲属,患者检测结果结合从检者检测结果可以判断突变基因的父母来源,同时可以验证检测结果的准确性,提高检出率。检测信息:包含检测项目和检测方法。检测项目根据患者的临床症状选择相应的检测项目。检测方法通常采用是靶向捕获。检测结果:是报告的核心部分,包含检测到基因名称、参考序列、核苷酸改变、氨基酸改变、纯合还是杂合、致病性分析、遗传方式、变异来源。其中遗传方式主要包括常染色显性遗传(AD)、常染色体隐性遗传(AR)、和X连锁的隐性遗传(XLAR)等。找到突变基因(即核苷酸和氨基酸发生改变),分析该基因是否是患者的病因,还需要考虑突变基因的遗传方式和杂合纯合,比如,如果突变基因遗传方式是AD,那么杂合就能致病。反之,如果突变基因遗传方式是AR,那么纯合才能致病。如示例报告中ABAC4基因,核苷酸改变是c.2894A>G,该基因编码区第2894位核苷酸的A变为G,导致翻译出蛋白改变p.Asn965Ser,即第965位的氨基酸由Asn变为Ser。先证者带有该基因的纯合突变,该基因遗传方式是AR,所以肯定是致病的。变异来源是确定突变位点是来源父亲还是母亲。致病性分析是按照美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)制定的遗传变异分类标准,变异分为以下5种类型,Pathogenic表示致病的变异;Likely pathogenic表示可能致病的变异;Benign表示良性的变异;Likely benign表示可能良性的变异;Uncertain significance 表示意义不明确的变异。我们在报告中只给出致病变异(Pathogenic)和可能致病变异(Likely Pathogenic)。良性、可能良性及意义不明确的变异都不呈现。家系图:是根据先证者及从检者的信息,绘制家族亲缘与婚姻关系的图,通过家系图可以分析致病基因来源及在家族成员中的传递情况。上面基因检测的结果中先证者携带ABCA4基因的遗传方式是常染色体隐性遗传。从上图家系图中可以看到,先证者的母亲家族中有多个患者,先证者的姥姥是患者,先证者的母亲的兄弟姐妹中也有患者,推测先证者的姥爷及父亲是致病基因的携带者。先证者的妹妹及儿子未来必须借助产前诊断或者PGD技术避免患儿出现。家族验证:通过分析从检者的致病基因的突变位点,明确先证者突变来源,同时进行分离验证确保分析准确性检测结果及遗传解析:检查结果是上面检测报告中得到的基因突变位点,遗传解析分析致病基因的突变位点是否致病,参考已有的文献报告分析致病突变是否是导致先证者患病的病因。并在其后附上文献参考依据。患者如果仍旧有不明的地方可以继续到医生遗传门诊咨询。疾病说明:介绍疾病的临床症状及发展趋势供患者了解。方法介绍及局限性:介绍基因检测采用方法的简要流程。任何方法都有使用范围,该方法不能发现基因大片段缺失和重复突变,亦不能完全发现基因位于内含子和UTR区的突变,未检测到致病突变并不能完全排除上述基因致病的。临床意义未名的变异:多少情况下可以找到致病突变,或者明确根本没有找到致病突变,还有一种情况是找到突变位点但是该位点是否致病目前没有文献支持,并且利用现有的分析软件无法判断该位点是否致病。这些位点可供医生科研上进一步研究验证。

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遗传性视网膜病变基因治疗药物研究进展

转自:37℃,Sally01治疗领域:遗传性视网膜病变目前全球遗传性视网膜疾病患者约300万,其中因此致盲的人数约有150万,约占总人口的0.02 %。遗传性视网膜病变(inherited retinal diseases,IRDs)种类众多,主要包括非综合征性视网膜色素变性(40 %)、Usher综合征(10 %)、锥一杆细胞营养不良(10 %)、Leber先天性黑朦(5 %)、Leber遗传性视神经病变及各大类亚型等。遗传模式上,遗传性视网膜病变表现为常染色体显性、常染色体隐性、X-连锁和线粒体母系遗传,迄今为止已发现超过200个致病基因。北京大学第三医院眼科杨丽萍其中IRDs是儿童和工作年龄人群中致盲的最主要病因(发病率高达1/1000),目前无有效治疗方法。近年来,基因治疗IRDs取得了令人瞩目的成绩,RPE65基因治疗药物(商品名Luxturna,美国Spark公司)2017.12.20 获得美国FDA批准上市。基因治疗之所以在IRDs上取得较好效果与眼球解剖结构有直接关系。(1)眼球屈光间质透明,有利于在可视状态下准确注射载体;(2)眼球在解剖上相对封闭,转基因载体只转染到眼球特定的靶细胞,很少播散到身体其他部位;(3)视网膜下腔具有高度的免疫赦免,注射后基本不会引起免疫反应。因此,与其它器官相比,眼球的解剖结构,尤其适合基因治疗。 遗传性视网膜病变基因治疗 示意图02临床需求:缺医少药遗传性视网膜疾病是当前威胁儿童和青少年最主要的致盲性眼病,目前尚没有特效的治疗方法,对国家、社会和家庭都是沉重的负担。IRDs西方国家内的发病率为1/3784~1/4000,据此推算,西方国家大约有150万的IRDs患者。中国IRDs的发病率为1/1000,据此推算中国有140万IRDs患者。针对这一类疾病,目前没有其它有效治疗方法,基因治疗是唯一的希望。且其是在分子层面一次性解决问题,可能无需像传统治疗方案一样持续用药。但是进口基因治疗药物价格昂贵,国产药物刚性需求强。基因疗法先锋Spark公司产品Luxturna是唯一获批的眼科基因治疗药物。Luxturna是首次用AAV运输的基因疗法,用于治疗RPE65基因突变导致的视网膜变性患者。RPE65 突变可导致患者视力丧失,在某些患者中可能引起完全失明。此疗法用AAV将健康的RPE65基因引入患者体内,让患者生成正常功能的蛋白来改善视力,用于治疗RPE65基因突变引起的眼疾。03治疗手段:基因替代、基因编辑基因治疗,在早期是指用正常的基因整合人细胞基因组以校正或置换致病基因的治疗方法。随着人们对疾病本质与分子生物学方法的不断更新,其涵义得以扩展,目前广义上讲,将某种遗传物质转移到患者体内发挥作用,以达到治疗疾病的目的,均称为基因治疗。基因治疗的方法技术基本上分为以下几种:①基因替代,②基因沉默,③基因编辑。目前,用于眼科IRDs的基因治疗方法主要有基因替代疗法和基因编辑疗法。3.1基因替代重组腺相关病毒(rAAV)是一种常用病毒表达系统。rAAV的基因组及其携带的外源基因不整合入宿主细胞基因组中,而是游离于宿主基因组之外独立表达,因此可实现目的基因瞬时、高丰度表达,同时还避免因整合而引发的、潜在的基因突变和随机效应,安全性和可控性高。rAAV基因治疗过程分如下步骤:(1)把目的基因片段插入rAAV基因组中;(2)重组后的rAAV体外包装生产和纯化;(3)将rAAV注射到视网膜下腔;(4)rAAV感染病变细胞,将正常基因带入靶细胞;(5)靶细胞表达正常基因合成功能正常的蛋白质,实现疾病缓解。从原理和操作流程上看,基因治疗并不复杂,但在实际操作中仍有诸多难题需克服,眼科的特殊性降低了其难度:(1)定点注射到达靶细胞且维持病毒浓度保证侵染效率;(2)眼球免疫豁免使病毒载体免受免疫系统攻击;(3)眼球面积小,容易达到相应病毒数量。 基因替代治疗 示意图3.2 基因编辑基因编辑是一组用来修改细胞或生物体基因组的技术,利用核酸内切酶在基因组上特定位置产生双链断裂,通过内源性DNA修复过程对断裂点进行修复,在其修复过程中可以对基因组进行点突变、缺失及插入等改造以获得理想的基因型。与第一代人工核酸内切酶ZFN和第二代人工核酸内切酶TALEN相比,CRISPR/Cas9因靶点设计简单、操作简便、费用低廉和编辑效率高等优势,广泛应用于细胞系改造、疾病动物模型建立和基因治疗等领域。目前,应用CRISPR/Cas9技术实现目的基因定点编辑的方法主要有:同源重组 (Homologous Recombination, HR)、非同源末端连接 (Non-homologous End Joining, NHEJ)、微同源臂介导的靶向整合 (Microhomology-mediated end joining, MMEJ)、非同源依赖性靶向整合 (Homology independent targeted integration, HITI)、单碱基编辑 (Base editing) 及同源臂介导的末端接合 (Homology-mediated end-joining, HMEJ) 等,其中HMEJ拥有相对高的编辑效率和更好的精确度。基因编辑治疗不仅可实现DNA水平有效而持久的修复,而且因保留了基因内含子区和内源调控序列,与替代治疗相比是一种更有前途的治疗方法。3.3 基因替代与基因编辑比较基因替代:适应症:常染色体隐性或X-连锁隐性遗传IRDs;优势:转录后调节,不插入基因组,安全、毒副作用小,效果持久;劣势:rAAV包载容量限制,大的基因装不进;某些基因单纯替代治疗效果有限;临床应用:RPE65基因替代治疗药物上市(Luxturna);国际上超过10项临床试验正在进行;国内现状:中因科技、纽福斯目前在临床前阶段,计划申报临床实验。基因编辑:适应症:常染色体显性、隐性或X-连锁遗传IRDs;大片段缺失(>1KB)突变不适用;优势:插入基因组,DNA水平修正;劣势:脱靶效应(眼球病灶局限、剂量小);免疫反应(眼球具有免疫赦免);全身毒性(眼球封闭,不会扩散);临床应用:Editas公司2019年夏将开展首次临床实验(CEP290基因所致IRDs);国内现状:中因科技目前在临床前实验阶段,计划申报临床实验。04研究现状基因疗法先锋Spark公司产品Luxturna是唯一获批的遗传性视网膜变性基因治疗药物。目前国内外眼科基因治疗研究公司,适应症,产品以及融资阶段见下表:4.1代表药物Spark Luxturna适应症 用于治疗因双拷贝RPE65基因突变所致视力丧失但保留有足够数量的存活视网膜细胞的儿童和成人患者,恢复和改善视力价格 85 万美元05研发重点5.1 靶标筛选国内发病率前30位的眼科单基因有CYP4V2、USH2A、ABCA4、RPGR等。基因替代治疗:根据.clinicaltrials的临床统计数据分析,替代治疗上,国际研究和关注热点集中在RPE65、RPGR和CHM等有限的几个基因。国际国内特点:国际研究起步早,已经形成点状研究热点,但未形成线状或者面状布局,出现少量机会点。中因根据机会点进行替代治疗上的管线设计和知识产权布局,考虑有第一梯队,第二梯队,第三梯队基因药物研发项目。基因编辑治疗:国际国内特点:国际国内起步都晚,加上编辑治疗比替代治疗在方法上和位点上要丰富,因此机会点非常丰富。5.2 病毒包装完善的AAV病毒生产纯化体系(采用贴壁培养HEK-293T细胞和PEI细胞转染法生产AAV病毒,此法优势在于PEI转染试剂价格低廉、基本无细胞毒性、转染效率极高(>99%);采用PEG8000/氯仿萃取纯化工艺,可以快速纯化出纯度较高的各种血清型AAV病毒,此方法优势在于纯化步骤少、速度快、纯度高、不依赖血清型。5.3 质量研究在AAV病毒质控方面,对无菌检测、支原体检测、衣原体检测、内毒素检测、复制性AAV病毒污染(rcAAV)、感染单位滴度、基因组滴度、病毒空壳率检测、宿主细胞基因组残留、宿主细胞蛋白残留、BSA残留、核酸酶残留等进行检测。5.4 药理毒理评价利用PCR技术和基因测序平台可以快速对潜在的脱靶位点进行脱靶概率的检测;利用基因测序平台可对sgRNA/Donor基因编辑效率和脱靶效率进行准确判断,可以有效判断sgRNA/Donor基因编辑的潜在风险,结合iPSC和3D-视网膜类器官培养体系,可以准确有效的对sgRNA/Donor基因编辑在患者体内的真实基因编辑的有效性、安全性进行判断。5.5临床研究基因替代治疗,国际上超过10项临床试验正在进行;基因编辑治疗,Editas公司2018年夏将开展首次临床实验(CEP290基因所致IRDs)。

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