引用本文: 潘萌, 謝坤鵬, 杜利平, 周朋義, 金學民. Best卵黃樣黃斑營養不良及常染色體隱性卵黃樣黃斑營養不良家系BEST1基因突變及臨床表型分析. 中華眼底病雜志, 2021, 37(11): 841-847. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210802-00413 復制
BEST1基因突變可致一類以視網膜色素上皮(RPE)受損為主要特征的遺傳性視網膜營養不良疾病,統稱為“Bestrophinopathies”。其主要包括Best卵黃樣黃斑營養不良(BVMD)、常染色體隱性卵黃樣黃斑營養不良(ARB)以及成人卵黃樣黃斑營養不良(AVMD)等[1-2]。BVMD又稱Best病,是一種導致兒童黃斑營養不良的不規則常染色體顯性遺傳病,以黃斑部視網膜下脂褐素物質的異常積聚為主要臨床表現[3]。ARB以黃斑區及黃斑區外視網膜下多灶性卵黃樣物質沉積以及廣泛的視網膜下液體積聚或黃斑水腫為主要臨床表現,同時可伴有遠視以及青光眼,具有高度臨床異質性;該病呈現常染色體隱性遺傳特征,具有BEST1基因的純合或復合雜合突變[4]。BEST1基因位于11號染色體長臂,編碼Bestrophin-1蛋白,具有高度遺傳異質性[5]。目前報道與BEST1基因相關突變超過300個,包括錯義突變、移碼突變、無義突變等多種形式[6-7]。我們對1個BVMD家系和1個ARB家系進行相關致病基因檢測,以明確家系致病基因突變類型及臨床表型特征,探討不同致病基因突變類型與BVMD及ARB臨床表型相關性。現將結果報道如下。
1 對象和方法
回顧性臨床研究。本研究獲鄭州大學第一附屬醫院倫理委員會審批(倫理批號:2021-KY-0019);嚴格遵守《赫爾辛基宣言》原則。所有受檢者及未成年受檢者監護人均獲知情并簽署書面知情同意書。
2019年11月至2021年3月于鄭州大學第一附屬醫院眼科就診的BVMD及ARB兩個家系共計6例患者及8名正常家系成員納入本研究。
詳細詢問病史及家族史,采集完整家系成員信息,繪制家系圖譜(圖1)。其中家系1為BVMD,家系2為ARB。所有受檢者均行最佳矯正視力(BCVA)、眼壓、眼底彩色照相、眼電圖(EOG)、光相干斷層掃描(OCT)、眼底自身熒光(FAF)檢查。家系2先證者行OCT血管成像(OCTA)檢查。兩個家系患者檢查結果分別符合BVMD、ARB臨床診斷標準[2, 5]。

抽取受檢者外周靜脈血3 ml,乙二胺四乙酸抗凝,按照標準流程提取全基因組DNA。家系1應用貝瑞基因公司自主研發的試劑盒構建文庫,采用美國Integrated DNA Technologies公司外顯子捕獲芯片,進行全外顯子高通量測序及雙端測序。家系2應用北京信諾佰世醫學研究所提供的遺傳眼病目標基因試劑盒,對目前已知的1651個致病基因的外顯子及相鄰內含子區域進行捕獲及測序。應用千人基因組、人類基因突變數據庫、外顯子組集合聯合數據庫(ExAC)、gnomAD、貝瑞基因中國人群特有數據庫“神州基因組數據庫”及ClinVar數據庫收錄的信息進行對比。應用GERP+軟件對檢測到的變異位點行保守性分析,應用SIFT、Polyphen2、CADD、MutationTaster等蛋白預測軟件分析氨基酸突變對蛋白功能的影響,預測致病性。對檢測出的可疑致病突變通過Sanger測序進行驗證,并在家系成員中進行共分離。數據解讀規則參考美國醫學遺傳學和基因組學學會(ACMG)指南[8]。
2 結果
家系1先證者(Ⅲ4),男,5歲。因發現歪頭視物、視力下降1年就診。右眼、左眼BCVA分別為0.2(+4.0 D)、0.6(+4.0 D)。右眼黃斑區視網膜下可見一圓形視網膜隆起病灶,大小約2個視盤直徑(DD),邊界清楚,病灶下半部分可見黃色物質堆積(圖2A);左眼黃斑區可見一類圓形黃白色病灶(圖2B)。FAF檢查,右眼病灶上半部分呈弱熒光,下半部分呈強熒光(圖2C);左眼病灶呈強熒光,病灶周圍呈環狀弱熒光(圖2D)。OCT檢查,右眼黃斑區結構紊亂,視網膜色素上皮(RPE)層萎縮變薄,光感受器層與RPE層間積聚物質呈中反射信號(圖2E);左眼黃斑中心凹處指形隆起病灶,視網膜神經上皮層脫離,RPE層連續性中斷,視網膜層間可見呈強反射的新生血管膜(圖2F)。EOG檢查,雙眼Arden比值正常。臨床診斷為雙眼BVMD;右眼假性積膿期,左眼萎縮期伴脈絡膜新生血管。先證者母親(Ⅱ4)、舅舅(Ⅱ1)、外祖父(Ⅰ1)年齡分別為32、28、57歲;BCVA為0.2~0.8;雙眼眼底均表現為多灶性卵黃樣視網膜病變(圖3)。家系成員6名(Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3)眼部檢查均未見明顯異常。


基因測序結果顯示,先證者(Ⅲ4)BEST1基因第3號外顯子存在c.240C>G(p.F80L) (M1)雜合性錯義突變。先證者母親(Ⅱ4)、舅舅(Ⅱ1)、外祖父(Ⅰ1)以及家系成員(Ⅲ2、Ⅲ3)均攜帶M1。該變異在正常人數據庫中未檢出,但有文獻報道該變異所致氨基酸改變是Best病的致病突變[9-11]。GERP+軟件保守性預測結果顯示該位點進化上保守,具有潛在功能影響;SIFT、Polyphen2等蛋白預測軟件預測結果顯示為有害。根據ACMG指南并結合家系患者情況,該突變定義為可疑致病突變。
家系2先證者(Ⅱ2),女,10歲。因診斷為“BVMD”7年就診。右眼、左眼BCVA分別為0.8(+8.0 D)、0.6(+8.0 D)。雙眼后極部大面積不規則病灶,病灶內見黃白色萎縮灶及點狀黃色斑點(圖4A,4B)。FAF檢查,雙眼病灶邊界清楚,病灶邊緣環狀強熒光帶,卵黃樣物質沉積處對應強熒光點(圖4C,4D)。OCT檢查,右眼黃斑中心凹處指形隆起病灶,RPE層連續性中斷,視網膜神經上皮層脫離,視網膜層間可見呈強反射的新生血管膜(圖4E);左眼黃斑區結構紊亂,黃斑區視網膜囊樣水腫,RPE層萎縮變薄(圖4F)。OCTA檢查,右眼指樣隆起病灶內可見血流信號(圖4G);左眼光感受器層與RPE層間可見中強反射信號物質積聚,其間可見異常血流信號(圖4H)。EOG檢查,雙眼Arden比值均為1.4。臨床擬診ARB。先證者兄長(Ⅱ1),14歲。右眼、左眼BCVA分別為1.0、0.2。雙眼黃斑部環形病灶。家系成員2名(Ⅰ1、Ⅰ2)眼部檢查均未見異常。

基因測序結果顯示,先證者(Ⅱ1)、先證者兄長(Ⅱ2)BEST1基因第5、2號外顯子分別存在c.584C>T(p.A195V)(M2)、c.139C>A(p.R47S)(M3)2個雜合性錯義突變,第3號外顯子存在c.235dupT(p.S79Ffs*153)(M4)移碼突變;為復合雜合突變。先證者父親(Ⅰ1)攜帶M2、M3,先證者母親(Ⅰ2)攜帶M4突變。GERP+軟件保守性預測結果顯示M2、M3、M4進化上保守,具有潛在功能影響。M2既往文獻已報道為已知變異[7, 12-13],ExAC數據庫已收錄;MutationTaster、SIFT、Polyphen2蛋白預測軟件預測結果均為有害,定義為致病性變異。M3未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出;MutationTaster預測結果為有害,SIFT、Polyphen2預測結果為良性,臨床意義未明確。M4未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出;該位點進化上保守;蛋白功能預測為有害,根據ACMG指南定義為致病性變異,為首次報道突變。
3 討論
BEST1基因編碼的多功能蛋白Bestrophin-1是一個具有585個氨基酸的完整膜蛋白,主要位于RPE的基底外側膜,也存在于細胞內。它是鈣離子激活的氯離子和陰離子通道,且可作為電壓門控鈣通道的調節器調節細胞內游離鈣離子穩態[7, 14]。在正常的眼部發育以及維持RPE細胞以及視網膜光感受器功能中具有重要作用。BEST1基因突變引起Bestrophin-1蛋白結構和功能異常,導致RPE無法正常吞噬光感受器外節,造成一系列代謝和液體轉運障礙,從而引起視網膜下脂褐樣物質堆積、光感受器萎縮、凋亡以及細胞外液增加等多種病理性改變[1, 12]。此外,BEST1基因突變還可影響眼球正常發育,導致患者常伴有短眼軸、窄房角等眼前節結構擁擠,易發生閉角型青光眼[15]。BEST1基因突變患者常表現出高度遺傳異質性以及臨床表型異質性[2, 16];各類表型常由不同突變位點所致,但同一突變位點亦可致不同表型[7, 17]。此外,不同的臨床表型具有不同的遺傳特征,BVMD于1998年首次被報道與BEST1基因突變相關,表現為不規則的常染色體顯性遺傳[18];而ARB于2008年首次被描述[15],主要表現為常染色體隱性的BEST1基因的復合雜合突變或純合突變,也存在單一雜合突變致病[13, 19]。
本研究兩個家系結合臨床表現及基因檢測結果,家系1診斷為BVMD,家系2診斷為ARB。家系1呈現臨床異質性,先證者(Ⅲ4)為典型BVMD,僅黃斑區有卵黃樣物質沉積單一病灶,右眼為假性積膿期,左眼為萎縮期;3例患者(Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅱ1)均表現為多灶性卵黃樣視網膜病變;其余家系成員眼部相關檢查均正常。家系2先證者(Ⅱ2)及其兄長(Ⅱ1)均表現為黃斑病變伴大面積環形病灶,且先證者伴有高度遠視;其余家系成員眼部相關檢查均正常。
兩個家系基因檢測結果均發現BEST1基因突變,但突變位點、類型以及遺傳方式不一。家系1符合常染色體顯性遺傳規律,其攜帶的M1國內外尚未報道,未在正常人群數據庫檢出,為首次報道突變。已有研究證實該變異所致氨基酸改變是BVMD的致病突變[9-11],且該位點的另一突變(c.240C>A)與M1有相同氨基酸改變,已有報道致病[11, 20-21]。因此根據ACMG指南,結合家系患者情況,該突變為可疑致病突變。家系2符合常染色體隱性遺傳規律,先證者(Ⅱ2)及其兄長(Ⅱ1)均為BEST1基因復合雜合突變,均攜帶BEST1基因雜合性錯義突變M2、M3,以及移碼突變M4。先證者父親(Ⅰ1)攜帶M2、M3,母親(Ⅰ2)攜帶M4,兩名受檢者眼部檢查均正常。M2已被報道在不同的家系中可致BVMD及ARB的發生[7, 12-13],為已知致病變異位點。M3未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出,蛋白功能預測不一。經蛋白功能預測,認為該變異可能加重蛋白質功能的損害,進而加重臨床表型;根據ACMG指南認為其臨床意義未明。M4未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出,其可致蛋白質多肽鏈的異常翻譯,下游有多篇移碼及無義變異致病的報道,蛋白功能預測為有害,根據ACMG指南定義為致病性變異,為首次報道突變。
BVMD和ARB均具有高度臨床表型異質性,及可變外顯率和差異表達[12]。疾病最初可能無癥狀,或顯示出不完全的外顯性,亦可能發生在兒童期或成年期[7]。既往報道中曾發現先證者的雜合子BEST1基因突變存在于無癥狀的親本中,表明BEST1基因突變可能存在不完全外顯和(或)額外的遺傳修飾物,BEST1基因突變攜帶者可無臨床表現[22-23]。BVMD發病年齡不一,即使在同一家系或同一突變位點,患者發病年齡及臨床表型也可各不相同[24-26]。該病典型臨床表現可分為5期[2]:卵黃樣病變前期、卵黃樣病變期、假性積膿期、卵黃破碎期及萎縮期;非典型臨床表現為多灶性卵黃樣病灶及黃斑區外受累,約有9.1%的BVMD患者為非典型表現[27]。Schatz等[28]認為,5%的BVMD患者存在顯性遺傳性多灶性病變,但是發病較晚,且與同一家系中的典型BVMD患者共同出現,這可能與其他遺傳修飾有關,他們的研究與本文所述家系1情況相同。因此家系1無臨床癥狀的突變攜帶者,可能是由于該突變的不完全外顯性造成,亦或攜帶者處于臨床前期,可能隨時間進展而出現臨床表現。ARB臨床亞型多樣,主要表現為視網膜多處卵黃樣物質沉積病灶、廣泛視網膜下液積聚及黃斑水腫,該表型不同突變可致不同亞型或不同病情程度,臨床特征差異明顯[12]。家系2親本攜帶單一雜合突變而無臨床表現,我們分析這可能是因為親本存在正常的Bestrophin-1蛋白,在一定程度上維持了RPE正常功能。
目前BVMD、ARB中多數突變為錯義突變,但突變位點不同。與BVMD表型相關的突變多發生在6~30、80~104、221~243和293~312氨基酸區域,它們位于跨膜區域及附近區域,對Bestrophin-1蛋白的氯離子通道功能危害較大[2, 19]。在BVMD表型中一些突變位點具有更低的外顯率。與ARB表型相關的突變多發生在BEST1基因第7~11號外顯子,多編碼Bestrophin-1蛋白C末端[15, 19]。兩者不同的突變譜導致蛋白質功能變化不一,從而表現為不同的臨床表型。此外,Bestrophin-1蛋白被證實在黃斑區外表達高于黃斑區內[29],而ARB的基因型常為純合突變或復合雜合突變,基因功能缺失程度高,蛋白功能損害嚴重,被認為是BEST1基因突變所致黃斑營養不良疾病中最嚴重的臨床表型[15, 30]。國內有關黃斑營養不良疾病的研究也證實BEST1基因純合突變和復合雜合突變患者較雜合突變患者,病灶范圍更廣,眼前節擁擠程度更重及閉角型青光眼發生風險更大[13],這與本研究家系情況一致。
BVMD和ARB基因型和臨床表型的確切關系至今尚未明確,其診斷主要基于基因型和表型的結合[1, 7]。因此對患者進行全面的眼科檢查并行基因檢測對于診斷具有極大意義。本研究擴大了BEST1基因的突變譜,進一步證實BVMD及ARB的遺傳異質性及臨床異質性,為進一步明確該病基因型與臨床表型之間部分相關性及發病機制提供了依據。
BEST1基因突變可致一類以視網膜色素上皮(RPE)受損為主要特征的遺傳性視網膜營養不良疾病,統稱為“Bestrophinopathies”。其主要包括Best卵黃樣黃斑營養不良(BVMD)、常染色體隱性卵黃樣黃斑營養不良(ARB)以及成人卵黃樣黃斑營養不良(AVMD)等[1-2]。BVMD又稱Best病,是一種導致兒童黃斑營養不良的不規則常染色體顯性遺傳病,以黃斑部視網膜下脂褐素物質的異常積聚為主要臨床表現[3]。ARB以黃斑區及黃斑區外視網膜下多灶性卵黃樣物質沉積以及廣泛的視網膜下液體積聚或黃斑水腫為主要臨床表現,同時可伴有遠視以及青光眼,具有高度臨床異質性;該病呈現常染色體隱性遺傳特征,具有BEST1基因的純合或復合雜合突變[4]。BEST1基因位于11號染色體長臂,編碼Bestrophin-1蛋白,具有高度遺傳異質性[5]。目前報道與BEST1基因相關突變超過300個,包括錯義突變、移碼突變、無義突變等多種形式[6-7]。我們對1個BVMD家系和1個ARB家系進行相關致病基因檢測,以明確家系致病基因突變類型及臨床表型特征,探討不同致病基因突變類型與BVMD及ARB臨床表型相關性。現將結果報道如下。
1 對象和方法
回顧性臨床研究。本研究獲鄭州大學第一附屬醫院倫理委員會審批(倫理批號:2021-KY-0019);嚴格遵守《赫爾辛基宣言》原則。所有受檢者及未成年受檢者監護人均獲知情并簽署書面知情同意書。
2019年11月至2021年3月于鄭州大學第一附屬醫院眼科就診的BVMD及ARB兩個家系共計6例患者及8名正常家系成員納入本研究。
詳細詢問病史及家族史,采集完整家系成員信息,繪制家系圖譜(圖1)。其中家系1為BVMD,家系2為ARB。所有受檢者均行最佳矯正視力(BCVA)、眼壓、眼底彩色照相、眼電圖(EOG)、光相干斷層掃描(OCT)、眼底自身熒光(FAF)檢查。家系2先證者行OCT血管成像(OCTA)檢查。兩個家系患者檢查結果分別符合BVMD、ARB臨床診斷標準[2, 5]。

抽取受檢者外周靜脈血3 ml,乙二胺四乙酸抗凝,按照標準流程提取全基因組DNA。家系1應用貝瑞基因公司自主研發的試劑盒構建文庫,采用美國Integrated DNA Technologies公司外顯子捕獲芯片,進行全外顯子高通量測序及雙端測序。家系2應用北京信諾佰世醫學研究所提供的遺傳眼病目標基因試劑盒,對目前已知的1651個致病基因的外顯子及相鄰內含子區域進行捕獲及測序。應用千人基因組、人類基因突變數據庫、外顯子組集合聯合數據庫(ExAC)、gnomAD、貝瑞基因中國人群特有數據庫“神州基因組數據庫”及ClinVar數據庫收錄的信息進行對比。應用GERP+軟件對檢測到的變異位點行保守性分析,應用SIFT、Polyphen2、CADD、MutationTaster等蛋白預測軟件分析氨基酸突變對蛋白功能的影響,預測致病性。對檢測出的可疑致病突變通過Sanger測序進行驗證,并在家系成員中進行共分離。數據解讀規則參考美國醫學遺傳學和基因組學學會(ACMG)指南[8]。
2 結果
家系1先證者(Ⅲ4),男,5歲。因發現歪頭視物、視力下降1年就診。右眼、左眼BCVA分別為0.2(+4.0 D)、0.6(+4.0 D)。右眼黃斑區視網膜下可見一圓形視網膜隆起病灶,大小約2個視盤直徑(DD),邊界清楚,病灶下半部分可見黃色物質堆積(圖2A);左眼黃斑區可見一類圓形黃白色病灶(圖2B)。FAF檢查,右眼病灶上半部分呈弱熒光,下半部分呈強熒光(圖2C);左眼病灶呈強熒光,病灶周圍呈環狀弱熒光(圖2D)。OCT檢查,右眼黃斑區結構紊亂,視網膜色素上皮(RPE)層萎縮變薄,光感受器層與RPE層間積聚物質呈中反射信號(圖2E);左眼黃斑中心凹處指形隆起病灶,視網膜神經上皮層脫離,RPE層連續性中斷,視網膜層間可見呈強反射的新生血管膜(圖2F)。EOG檢查,雙眼Arden比值正常。臨床診斷為雙眼BVMD;右眼假性積膿期,左眼萎縮期伴脈絡膜新生血管。先證者母親(Ⅱ4)、舅舅(Ⅱ1)、外祖父(Ⅰ1)年齡分別為32、28、57歲;BCVA為0.2~0.8;雙眼眼底均表現為多灶性卵黃樣視網膜病變(圖3)。家系成員6名(Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3)眼部檢查均未見明顯異常。


基因測序結果顯示,先證者(Ⅲ4)BEST1基因第3號外顯子存在c.240C>G(p.F80L) (M1)雜合性錯義突變。先證者母親(Ⅱ4)、舅舅(Ⅱ1)、外祖父(Ⅰ1)以及家系成員(Ⅲ2、Ⅲ3)均攜帶M1。該變異在正常人數據庫中未檢出,但有文獻報道該變異所致氨基酸改變是Best病的致病突變[9-11]。GERP+軟件保守性預測結果顯示該位點進化上保守,具有潛在功能影響;SIFT、Polyphen2等蛋白預測軟件預測結果顯示為有害。根據ACMG指南并結合家系患者情況,該突變定義為可疑致病突變。
家系2先證者(Ⅱ2),女,10歲。因診斷為“BVMD”7年就診。右眼、左眼BCVA分別為0.8(+8.0 D)、0.6(+8.0 D)。雙眼后極部大面積不規則病灶,病灶內見黃白色萎縮灶及點狀黃色斑點(圖4A,4B)。FAF檢查,雙眼病灶邊界清楚,病灶邊緣環狀強熒光帶,卵黃樣物質沉積處對應強熒光點(圖4C,4D)。OCT檢查,右眼黃斑中心凹處指形隆起病灶,RPE層連續性中斷,視網膜神經上皮層脫離,視網膜層間可見呈強反射的新生血管膜(圖4E);左眼黃斑區結構紊亂,黃斑區視網膜囊樣水腫,RPE層萎縮變薄(圖4F)。OCTA檢查,右眼指樣隆起病灶內可見血流信號(圖4G);左眼光感受器層與RPE層間可見中強反射信號物質積聚,其間可見異常血流信號(圖4H)。EOG檢查,雙眼Arden比值均為1.4。臨床擬診ARB。先證者兄長(Ⅱ1),14歲。右眼、左眼BCVA分別為1.0、0.2。雙眼黃斑部環形病灶。家系成員2名(Ⅰ1、Ⅰ2)眼部檢查均未見異常。

基因測序結果顯示,先證者(Ⅱ1)、先證者兄長(Ⅱ2)BEST1基因第5、2號外顯子分別存在c.584C>T(p.A195V)(M2)、c.139C>A(p.R47S)(M3)2個雜合性錯義突變,第3號外顯子存在c.235dupT(p.S79Ffs*153)(M4)移碼突變;為復合雜合突變。先證者父親(Ⅰ1)攜帶M2、M3,先證者母親(Ⅰ2)攜帶M4突變。GERP+軟件保守性預測結果顯示M2、M3、M4進化上保守,具有潛在功能影響。M2既往文獻已報道為已知變異[7, 12-13],ExAC數據庫已收錄;MutationTaster、SIFT、Polyphen2蛋白預測軟件預測結果均為有害,定義為致病性變異。M3未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出;MutationTaster預測結果為有害,SIFT、Polyphen2預測結果為良性,臨床意義未明確。M4未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出;該位點進化上保守;蛋白功能預測為有害,根據ACMG指南定義為致病性變異,為首次報道突變。
3 討論
BEST1基因編碼的多功能蛋白Bestrophin-1是一個具有585個氨基酸的完整膜蛋白,主要位于RPE的基底外側膜,也存在于細胞內。它是鈣離子激活的氯離子和陰離子通道,且可作為電壓門控鈣通道的調節器調節細胞內游離鈣離子穩態[7, 14]。在正常的眼部發育以及維持RPE細胞以及視網膜光感受器功能中具有重要作用。BEST1基因突變引起Bestrophin-1蛋白結構和功能異常,導致RPE無法正常吞噬光感受器外節,造成一系列代謝和液體轉運障礙,從而引起視網膜下脂褐樣物質堆積、光感受器萎縮、凋亡以及細胞外液增加等多種病理性改變[1, 12]。此外,BEST1基因突變還可影響眼球正常發育,導致患者常伴有短眼軸、窄房角等眼前節結構擁擠,易發生閉角型青光眼[15]。BEST1基因突變患者常表現出高度遺傳異質性以及臨床表型異質性[2, 16];各類表型常由不同突變位點所致,但同一突變位點亦可致不同表型[7, 17]。此外,不同的臨床表型具有不同的遺傳特征,BVMD于1998年首次被報道與BEST1基因突變相關,表現為不規則的常染色體顯性遺傳[18];而ARB于2008年首次被描述[15],主要表現為常染色體隱性的BEST1基因的復合雜合突變或純合突變,也存在單一雜合突變致病[13, 19]。
本研究兩個家系結合臨床表現及基因檢測結果,家系1診斷為BVMD,家系2診斷為ARB。家系1呈現臨床異質性,先證者(Ⅲ4)為典型BVMD,僅黃斑區有卵黃樣物質沉積單一病灶,右眼為假性積膿期,左眼為萎縮期;3例患者(Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅱ1)均表現為多灶性卵黃樣視網膜病變;其余家系成員眼部相關檢查均正常。家系2先證者(Ⅱ2)及其兄長(Ⅱ1)均表現為黃斑病變伴大面積環形病灶,且先證者伴有高度遠視;其余家系成員眼部相關檢查均正常。
兩個家系基因檢測結果均發現BEST1基因突變,但突變位點、類型以及遺傳方式不一。家系1符合常染色體顯性遺傳規律,其攜帶的M1國內外尚未報道,未在正常人群數據庫檢出,為首次報道突變。已有研究證實該變異所致氨基酸改變是BVMD的致病突變[9-11],且該位點的另一突變(c.240C>A)與M1有相同氨基酸改變,已有報道致病[11, 20-21]。因此根據ACMG指南,結合家系患者情況,該突變為可疑致病突變。家系2符合常染色體隱性遺傳規律,先證者(Ⅱ2)及其兄長(Ⅱ1)均為BEST1基因復合雜合突變,均攜帶BEST1基因雜合性錯義突變M2、M3,以及移碼突變M4。先證者父親(Ⅰ1)攜帶M2、M3,母親(Ⅰ2)攜帶M4,兩名受檢者眼部檢查均正常。M2已被報道在不同的家系中可致BVMD及ARB的發生[7, 12-13],為已知致病變異位點。M3未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出,蛋白功能預測不一。經蛋白功能預測,認為該變異可能加重蛋白質功能的損害,進而加重臨床表型;根據ACMG指南認為其臨床意義未明。M4未見文獻報道,未在正常人群數據庫檢出,其可致蛋白質多肽鏈的異常翻譯,下游有多篇移碼及無義變異致病的報道,蛋白功能預測為有害,根據ACMG指南定義為致病性變異,為首次報道突變。
BVMD和ARB均具有高度臨床表型異質性,及可變外顯率和差異表達[12]。疾病最初可能無癥狀,或顯示出不完全的外顯性,亦可能發生在兒童期或成年期[7]。既往報道中曾發現先證者的雜合子BEST1基因突變存在于無癥狀的親本中,表明BEST1基因突變可能存在不完全外顯和(或)額外的遺傳修飾物,BEST1基因突變攜帶者可無臨床表現[22-23]。BVMD發病年齡不一,即使在同一家系或同一突變位點,患者發病年齡及臨床表型也可各不相同[24-26]。該病典型臨床表現可分為5期[2]:卵黃樣病變前期、卵黃樣病變期、假性積膿期、卵黃破碎期及萎縮期;非典型臨床表現為多灶性卵黃樣病灶及黃斑區外受累,約有9.1%的BVMD患者為非典型表現[27]。Schatz等[28]認為,5%的BVMD患者存在顯性遺傳性多灶性病變,但是發病較晚,且與同一家系中的典型BVMD患者共同出現,這可能與其他遺傳修飾有關,他們的研究與本文所述家系1情況相同。因此家系1無臨床癥狀的突變攜帶者,可能是由于該突變的不完全外顯性造成,亦或攜帶者處于臨床前期,可能隨時間進展而出現臨床表現。ARB臨床亞型多樣,主要表現為視網膜多處卵黃樣物質沉積病灶、廣泛視網膜下液積聚及黃斑水腫,該表型不同突變可致不同亞型或不同病情程度,臨床特征差異明顯[12]。家系2親本攜帶單一雜合突變而無臨床表現,我們分析這可能是因為親本存在正常的Bestrophin-1蛋白,在一定程度上維持了RPE正常功能。
目前BVMD、ARB中多數突變為錯義突變,但突變位點不同。與BVMD表型相關的突變多發生在6~30、80~104、221~243和293~312氨基酸區域,它們位于跨膜區域及附近區域,對Bestrophin-1蛋白的氯離子通道功能危害較大[2, 19]。在BVMD表型中一些突變位點具有更低的外顯率。與ARB表型相關的突變多發生在BEST1基因第7~11號外顯子,多編碼Bestrophin-1蛋白C末端[15, 19]。兩者不同的突變譜導致蛋白質功能變化不一,從而表現為不同的臨床表型。此外,Bestrophin-1蛋白被證實在黃斑區外表達高于黃斑區內[29],而ARB的基因型常為純合突變或復合雜合突變,基因功能缺失程度高,蛋白功能損害嚴重,被認為是BEST1基因突變所致黃斑營養不良疾病中最嚴重的臨床表型[15, 30]。國內有關黃斑營養不良疾病的研究也證實BEST1基因純合突變和復合雜合突變患者較雜合突變患者,病灶范圍更廣,眼前節擁擠程度更重及閉角型青光眼發生風險更大[13],這與本研究家系情況一致。
BVMD和ARB基因型和臨床表型的確切關系至今尚未明確,其診斷主要基于基因型和表型的結合[1, 7]。因此對患者進行全面的眼科檢查并行基因檢測對于診斷具有極大意義。本研究擴大了BEST1基因的突變譜,進一步證實BVMD及ARB的遺傳異質性及臨床異質性,為進一步明確該病基因型與臨床表型之間部分相關性及發病機制提供了依據。