2個(gè)攜帶線粒體DNA 14484T>C突變的Leber遺傳性視神經(jīng)病變家系的臨床特點(diǎn)分析

梁敏　侯玲玲

[摘要] 目的 探討2個(gè)攜帶線粒體DNA 14484T>C突變的Leber 遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）家系的臨床特征。 方法 對(duì)2個(gè)家系進(jìn)行詳細(xì)的臨床和眼科學(xué)檢查，通過(guò)視力、眼底照片、視野、光學(xué)相干斷層掃描OCT等分析患者眼科特征。 結(jié)果 2個(gè)家系中9個(gè)母系成員（6例男性和3例女性）表現(xiàn)為不同程度的視力喪失，2個(gè)家系外顯率分別為40%和75%，患者平均發(fā)病年齡為（22.4±7.6）歲。所有患者眼底均表現(xiàn)為視盤蒼白，邊界清楚，視野檢查一家系先證者表現(xiàn)為中心或旁中心暗點(diǎn)，另一先證者部分象限視野缺損。光學(xué)相干斷層掃描OCT示患者視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層（RNFL）厚度在各個(gè)象限均有不同層度變薄，以顳側(cè)最薄，而攜帶m.14484T>C突變但未發(fā)病的成員RNFL厚度在顳側(cè)變薄，其余象限未見(jiàn)明顯改變。 結(jié)論 攜帶線粒體DNA 14484T>C 突變的Leber 遺傳性視神經(jīng)病變的患者多見(jiàn)于中青年男性，表現(xiàn)為雙眼不同程度視力下降，視野表現(xiàn)為中心或旁中心暗點(diǎn)，視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層（RNFL）厚度在不同象限均有變薄，以顳側(cè)象限改變明顯。

[關(guān)鍵詞] Leber 遺傳性視神經(jīng)病變;線粒體基因;視野檢查;光學(xué)相干斷層掃描

[中圖分類號(hào)] R774.6? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2018）33-0001-05

Leber 遺傳性視神經(jīng)病變（Leber's Hereditary Optic Neuropathy，LHON）是最早發(fā)現(xiàn)的母系遺傳性線粒體疾病，線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）突變?yōu)樵摬〉闹饕l(fā)病分子機(jī)制[1-4]。LHON的病因尚未完全清楚，主要表現(xiàn)為男性發(fā)病，發(fā)病年齡多在35歲左右，臨床表現(xiàn)為單眼或雙眼視力無(wú)痛性突然或漸進(jìn)性下降，早期眼底表現(xiàn)為充血水腫，視盤邊界不清，視野出現(xiàn)中心暗點(diǎn)或一側(cè)象限視野缺失，晚期光學(xué)相干斷層掃描可見(jiàn)視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度變薄[5]。LHON形成的主要病理原因?yàn)榻M成視盤黃斑束的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞由于能量缺乏而導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡及軸突的退行性變[6-7]。分子生物學(xué)檢測(cè)則公認(rèn)為金標(biāo)準(zhǔn)，但在臨床實(shí)際中，多根據(jù)疾病的表現(xiàn)特點(diǎn)、眼科檢查及家族史詢問(wèn)進(jìn)行初步診斷，其中眼科檢查包括視力檢查、視野檢查、神經(jīng)電生理檢查及光學(xué)相干斷層掃描等[8]。本文通過(guò)對(duì)2例確診為m.14484T>C位點(diǎn)突變陽(yáng)性的LHON患者臨床特點(diǎn)分析，尤其是根據(jù)眼科輔助檢查視野、光學(xué)相干斷層掃描等，分析LHON發(fā)病的臨床特征。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選取2017年6月～2018年4月經(jīng)眼科門診初診并經(jīng)mtDNA基因檢測(cè)確診為L(zhǎng)HON且14484T>C位點(diǎn)突變陽(yáng)性的2個(gè)家系納入本研究。其中男6例，女3例，2個(gè)家系均有母系遺傳特征（圖1）。參與本研究的患者家系及正常對(duì)照樣本人群均已按照溫州醫(yī)科大學(xué)倫理委會(huì)管理規(guī)定的方法簽署知情同意書，符合倫理學(xué)規(guī)范，嚴(yán)格遵守倫理學(xué)規(guī)定和要求。

LHON 診斷標(biāo)準(zhǔn)為[9-10]：（1）雙眼無(wú)痛性視力先后或同時(shí)急性或亞急性下降，且不能完全矯正。（2）基因檢測(cè)m.11778G>A、m.14484T>C、m.3460G>A至少1個(gè)位點(diǎn)陽(yáng)性，或者其他已報(bào)道LHON 相關(guān)基因突變陽(yáng)性。（3）急性期視盤充血，周圍毛細(xì)血管擴(kuò)張、迂曲，神經(jīng)纖維層腫脹，但熒光素眼底血管造影（fundus fluorescein angiography，F(xiàn)FA）檢查無(wú)熒光滲漏。（4）早期眼底可正常，晚期視神經(jīng)萎縮。（5）視野缺損可表現(xiàn)為中心、旁中心暗點(diǎn)。（6）視覺(jué)誘發(fā)電位（visualevoked potential，VEP）振幅和潛伏期異常。（7）排除顱內(nèi)腫物及中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，排除中毒性、缺血性、放射性等其他遺傳學(xué)視神經(jīng)疾病。（8）母系家族遺傳史。

1.2方法

1.2.1 遺傳學(xué)檢查? 抽取外周靜脈血2 mL，經(jīng)EDTA-K2抗凝的全血用經(jīng)典的酚/氯仿法提取全基因組DNA，使用覆蓋三個(gè)原發(fā)突變位點(diǎn)的正反向引物（由華大基因合成）對(duì)2個(gè)家系先證者三個(gè)原發(fā)突變位點(diǎn)所在片段進(jìn)行擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物送至杭州擎科生物科技有限公司測(cè)序。將測(cè)序結(jié)果與公共數(shù)據(jù)庫(kù)中人類基因組中相應(yīng)序列進(jìn)行比對(duì)分析，確定線粒體突變位點(diǎn)。

1.2.2 一般眼科檢查? 包括電腦驗(yàn)光、矯正視力、裂隙燈、直接檢眼鏡和非接觸式眼壓儀等。

1.2.3 眼底檢查? 眼底檢查先經(jīng)檢眼鏡直接檢查，后經(jīng)日本公司生產(chǎn)Kowa型nonmyda-D照相機(jī)拍照，主要觀察視網(wǎng)膜、視盤、黃斑、視網(wǎng)膜中央動(dòng)靜脈等。

1.2.4 視野檢查? HFA Ⅱ（Humphrey Field Analyzer Ⅱ）750型全自動(dòng)視野分析儀由Carlzeizz公司生產(chǎn)，是一款全自動(dòng)投射型視野計(jì)，背景照明光亮度31.5ASB，刺激點(diǎn)大小與GoldmannⅠ～Ⅴ級(jí)視標(biāo)一致，呈現(xiàn)時(shí)間為0.2 s，閾值檢查為中心0°～30°的視野。

1.2.5 OCT檢查? 本研究使用海德堡視網(wǎng)膜斷層掃描儀測(cè)量視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層（retinal nerve fiber layer，RNFL）的厚度 （stratus OCT：以視盤為中心，直徑3.4 mm的快速RNFL厚度掃描），OCT檢查由經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生操作，每次重復(fù)掃描3次，直到獲得高質(zhì)量的掃描圖，并取其平均值。每一次環(huán)形掃描直徑為3.4 mm，掃描每一位受試者的平均厚度（360°）、顳側(cè)象限（315°～45°）、顳上象限（45°～90°）、鼻上象限（90°～135°）、鼻側(cè)象限（135°～225°）、鼻下象限（225°～270°）、顳下象限（270°～315°），掃描結(jié)果由OCT檢測(cè)儀的自帶分析軟件計(jì)算RNFL厚度均值。

2 結(jié)果

2.1 先證者一般情況

患者P101-Ⅲ-8，男，34歲，勞累后出現(xiàn)雙眼先后視力下降，伴有眼痛，未予重視，半年后視力下降明顯，遂來(lái)就診，查視力右眼0.2，左眼0.1，考慮視神經(jīng)炎，予營(yíng)養(yǎng)支持后未見(jiàn)明顯好轉(zhuǎn)，mtDNA基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)m.14484T>C位點(diǎn)突變，確診為L(zhǎng)HON，未檢測(cè)到與LHON相關(guān)的m.11778G>A、m.3460G>A位點(diǎn)突變。

患者P102-Ⅲ-1，男，18歲，幼年時(shí)視力尚可，高考前突然出現(xiàn)雙眼視力同時(shí)驟降，遂去當(dāng)?shù)蒯t(yī)院檢查，右眼視力0.12，左眼視力0.08，眼壓正常，眼底檢查左眼顳側(cè)顏色淡白，動(dòng)脈血管變細(xì)，VEP和ERG未見(jiàn)明顯異常。除眼科檢查異常外，頭顱MRI檢查均未見(jiàn)明顯異常。遂送血樣至溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，mtDNA突變位點(diǎn)檢測(cè)存在m.14484T>C位點(diǎn)突變，未檢測(cè)到與LHON相關(guān)的m.11778G>A、m.3460G>A位點(diǎn)突變。

2.2 家系臨床資料分析

對(duì)攜帶m.14484T>C突變位點(diǎn)家系進(jìn)行詳細(xì)的臨床檢查和發(fā)病率調(diào)查，見(jiàn)圖1和表1，2個(gè)攜帶m.14484T>C突變的家系共25個(gè)成員參與調(diào)查，其中母系成員19例，發(fā)病患者共9例，其中男6例，女3例，發(fā)病年齡13～34歲，平均（22.4±7.6）歲，2個(gè)家系外顯率分別為40%和75%。除LHON表現(xiàn)外，臨床檢查均未發(fā)現(xiàn)其他臨床病癥。見(jiàn)表1。

2.3 眼底檢查

采用日本公司生產(chǎn)Kowa型nonmyda-D?；颊呓?jīng)散瞳后照相，見(jiàn)封三圖1。患者P101-Ⅲ-8右眼視盤稍小邊界清，顏色蒼白，黃斑區(qū)中心凹光反射消失，左眼動(dòng)脈血管變細(xì)A/V=1：2，生理杯消失動(dòng)靜脈可見(jiàn)血鞘;患者P102-Ⅲ-1雙眼視盤邊界清，顏色蒼白，黃斑區(qū)中心凹光反射消失，左眼視盤稍小，動(dòng)靜脈管徑均更細(xì)。

2.4視野檢查

患者經(jīng)HFA Ⅱ（Humphrey Field Analyzer Ⅱ）750型全自動(dòng)視野分析儀檢查，先證者P101-Ⅲ-8雙眼顳下側(cè)視野缺損伴周邊散在缺損，先證者P102-Ⅲ-1左眼表現(xiàn)為中心暗點(diǎn)，右眼表現(xiàn)為旁中心暗點(diǎn)伴鼻上象限視野損傷（封三圖2）。

2.5 OCT檢查

利用光學(xué)相干斷層掃描儀（OCT）對(duì)2個(gè)家系所有母系成員視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層（RNFL）厚度測(cè)量，見(jiàn)表2、圖2。9個(gè)患者中除P102-Ⅰ-2外，視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度在各個(gè)象限均變薄，而攜帶m.14484T>C突變但未發(fā)病的成員RNFL厚度在顳側(cè)變薄，其余象限未見(jiàn)明顯改變。P101-Ⅲ-8患者在鼻下側(cè)處于臨界值，鼻上側(cè)和顳上側(cè)正常，但在鼻側(cè)、顳側(cè)和顳下側(cè)均變薄。P102-Ⅲ-1患者鼻側(cè)處于臨界值，鼻下側(cè)、鼻上側(cè)和顳上側(cè)均正常，但是顳側(cè)和顳下側(cè)明顯變薄。其他攜帶者和家系其他成員RNFL厚度在各個(gè)象限均正常。

3討論

Leber遺傳性視神經(jīng)病變?yōu)樽畛＠奂扒鄩涯昴行缘哪赶颠z傳性疾病，線粒體基因三個(gè)原發(fā)突變位點(diǎn)（ND4基因11778G>A，ND6基因14484T>C，ND1基因3460G>A）是發(fā)病的分子基礎(chǔ)之一，然而攜帶相同的線粒體DNA突變位點(diǎn)的不同家系或者同一個(gè)家系中的不同母系成員，其臨床表現(xiàn)也不盡相同。此外，環(huán)境因素、遺傳背景在LHON的外顯率上有著很大的影響，因此，LHON的臨床表現(xiàn)和預(yù)后也不盡相同[11]。研究表明，攜帶m.11778G>A突變的患者其臨床表型較重，預(yù)后較差，而攜帶m.14484T>C突變的患者其臨床表型較輕，預(yù)后較好[12-13]。本研究主要對(duì)2個(gè)攜帶m.14484T>C突變的家系進(jìn)行了詳細(xì)的臨床檢查和分析，我們發(fā)現(xiàn)，這2個(gè)家系都有著較高的外顯率，分別為40%和75%，類似于攜帶m.11778G>A突變家系外顯率[14]，高于報(bào)道的高加索人群的外顯率[15]，也高于之前報(bào)道的家系[16-18]?；颊咂骄l(fā)病年齡（22.4±7.6）歲，與文獻(xiàn)報(bào)道的多在8～45歲之間發(fā)病，平均發(fā)病年齡17.32～19.48歲類似[16]?；颊叨酁槟行?，2個(gè)家系男女比例分別為4：2和2：1，與國(guó)內(nèi)報(bào)道一致[18]。

通過(guò)對(duì)2個(gè)家系母系成員眼底檢查，我們發(fā)現(xiàn)2個(gè)家系中患者均存在全視盤蒼白或顳側(cè)色淡，部分患者視盤周圍小動(dòng)脈變細(xì)，毛細(xì)血管減少，黃斑中心凹反光不可見(jiàn)，符合視神經(jīng)萎縮期的表現(xiàn)，因患者檢查時(shí)間距發(fā)病時(shí)間大于半年，未見(jiàn)急性期眼底表現(xiàn)：如視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層充血水腫、視乳頭周圍動(dòng)靜脈迂曲擴(kuò)張，F(xiàn)FA熒光檢查在急性期無(wú)滲漏[19]。

臨床上LHON 患者視野多表現(xiàn)為中心暗點(diǎn)、旁中心暗點(diǎn)、盲中心暗點(diǎn)，但仍有部分?jǐn)?shù)量患者表現(xiàn)為偏盲或其他類型。此外，攜帶不同基因突變位點(diǎn)患者其視野損害是否存在差異也尚不清楚。劉昕妍等[20]對(duì)31例LHON患者視野研究顯示，這些患者不同程度地出現(xiàn)了中心視野的缺失。線粒體是細(xì)胞內(nèi)具有雙層膜的細(xì)胞器，通過(guò)產(chǎn)生ATP 為細(xì)胞的生長(zhǎng)和正常的功能提供能量[21]。在代謝活躍的組織細(xì)胞，包括在乳頭黃斑束視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGCs）、心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)等組織器官中均有高數(shù)量的線粒體[22]。在病理過(guò)程早期，乳頭黃斑束的視神經(jīng)纖維最易受累[23]，這也就解釋了患者發(fā)病早期出現(xiàn)中心視野改變的原因。本研究中，2例先證者均表現(xiàn)出中心視野或旁中心視野缺損，或者部分象限的視野缺損。

有研究顯示，視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層的厚度在顳側(cè)變化比較明顯，顳側(cè)視盤黃斑束纖維是最早和受累最嚴(yán)重的纖維，發(fā)病早期或臨床前期，顳側(cè)視盤黃斑束纖維水腫導(dǎo)致RNFL厚度增加，當(dāng)病程超過(guò)6個(gè)月的時(shí)候，LHON處于萎縮期，此時(shí)，RNFL的厚度在各象限均變薄[24-25]。組織病理學(xué)研究顯示，顳側(cè)的視盤黃斑束纖維最早受累主要是因?yàn)橐暰W(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞較小，軸突的髓鞘較少，長(zhǎng)期處于能量缺乏狀態(tài)導(dǎo)致的[21]。本研究中的8例重度視力損傷患者，其視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度已經(jīng)明顯變薄。而10例突變攜帶者除了顳側(cè)變薄外，其余象限未見(jiàn)明顯改變。

LHON是一種累及青年男性的遺傳性疾病，患者視力下降往往是永久性的，也難以矯正，這給患者帶來(lái)了極大的痛苦?；驒z測(cè)在該病的診斷中起著至關(guān)重要的作用，但在疾病早期，基因檢測(cè)結(jié)果未能及時(shí)得到反饋，在患者初次就診時(shí)，常根據(jù)發(fā)病特點(diǎn)、眼科輔助檢查及家族史的發(fā)病情況做出初步診斷，且本病發(fā)病特征常不典型，易誤診為視神經(jīng)炎，因此詳細(xì)的眼科學(xué)檢查在疾病的早期診斷及治療上起著關(guān)鍵的作用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Wallace DC，Singh G，Lott MT，et al. Mitochondrial DNA mutation associated with Leber's hereditary optic neuropathy[J]. Science，1988，242（4884）：1427-1430.

[2] Wallace DC，Lott MT. Leber Hereditary Optic Neuropathy：Exemplar of an mtDNA Disease[J]. Handb Exp Pharmacol，2017，240：339-376.

[3] Caporali L，Maresca A，Capristo M，et al.Incomplete penetrance in mitochondrial optic neuropathies[J]. Mitochondrion，2017，36：130-137.

[4] Mazunin IO，Volodko NV. Leber hereditary optic neuropathy[J]. Vestn Oftalmol，2018，134（2）：92-97.

[5] Iorga RE，Moraru A，Ozturk MR，et al. The role of Optical Coherence Tomography in optic neuropathies[J]. Rom J Ophthalmol，2018，62（1）：3-14.

[6] Borrelli E，Triolo G，Cascavilla ML，et al. Changes in Choroidal Thickness follow the RNFL Changes in Leber's Hereditary Optic Neuropathy[J]. Sci Rep，2016，6：37332.

[7] Finsterer J，Zarrouk-Mahjoub S.Neuropathy of peripheral nerves in Leber's hereditary optic neuropathy[J]. J Neurol Sci，2018，390：193-194.

[8] Yu-Wai-Man P，Turnbull DM，Chinnery PF. Leber hereditary optic neuropathy[J]. J Med Genet，2002，39（3）：162-169.

[9] Nakamura M，Mimura O，Wakakura M，et al. Designation criteria for Leber's hereditary optic? neuropathy[J]. Nippon Ganka Gakkai Zasshi，2015，119（5）：339-346.

[10] 韋企平，孫艷紅，宮曉紅，等. 中國(guó)人Leber 遺傳性視神經(jīng)病變線粒體DNA突變的主要類型和臨床特征[J]. 中華眼底病雜志，2004，20（2）：78-80.

[11] Bi R，Logan I，Yao YG. Leber Hereditary Optic Neuropathy：A Mitochondrial Disease Unique in Many Ways[J].Handb Exp Pharmacol，2017，240：309-336.

[12] Yu-Wai-Man P，Griffiths PG，Hudson G，et al. Inherited mitochondrial optic neuropathies[J]. J Med Genet，2009， 46（3）：145-158.

[13] Pilz YL，Bass SJ，Sherman J. A Review of Mitochondrial Optic Neuropathies：From Inherited to Acquired Forms[J].J Optom，2017，10（4）：205-214.

[14] Zhou X，Zhang H，Zhao F，et al. Very high penetrance and occurrence of Leber's hereditary optic neuropathy in a large Han Chinese pedigree carrying the ND4 G11778A mutation[J]. Mol Genet Metab，2010，100（4）：379-384.

[15] Kim US，Jurkute N，Yu-Wai-Man P. Leber Hereditary Optic Neuropathy-Light at the End of the Tunnel[J].Asia Pac J Ophthalmol，2018，7（4）：242-245.

[16] 孫穎，雷珂，徐則林，等. 攜帶m.14484T>C異質(zhì)性突變的Leber遺傳性視神經(jīng)病變一家系的臨床及遺傳學(xué)特征[J]. 中華眼科雜志，2018，54（7）：526-534.

[17] Catarino CB，Ahting U，Gusic M，et al. Characterization of a Leber's hereditary optic neuropathy（LHON） family harboring two primary LHON mutations m.11778G>A and m.14484T>C of the mitochondrial DNA[J]. Mitochondrion，2017，36：15-20.

[18] Liang M，Jiang P，Li F，et al. Frequency and spectrum of mitochondrial ND6 mutations in 1218 Han Chinese subjects with Leber's hereditary optic neuropathy[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2014，55（3）：1321-1331.

[19] Yu-Wai-Man P，Votruba M，Burté F，et al. A neurodegenerative perspective on mitochondrial optic neuropathies[J]. Acta Neuropathol，2016，132（6）：789-806.

[20] 劉昕妍，曹京源，周劍，等. Leber 遺傳性視神經(jīng)病變?cè)缙谝曇疤攸c(diǎn)分析[J]. 中國(guó)中醫(yī)眼科雜志，2016，4：250-254.

[21] Majander A，Robson AG，Jo？觔o C，et al. The pattern of retinal ganglion cell dysfunction in Leber hereditary optic neuropathy[J]. Mitochondrion，2017，36：138-149.

[22] Meyerson C，Van Stavern G，McClelland C. Leber hereditary optic neuropathy：current perspectives[J].Clinical Ophthalmology，2015，9：1165-1176.

[23] Zhang Y，Huang H，Wei S，et al. Characterization of macular thickness changes in Lebers hereditary optic neuropathy by optical coherence tomography[J].BMC Ophthalmol，2014，14：105.

[24] Moster SJ，Moster ML，Scannell Bryan M，et al. Retinal Ganglion Cell and Inner Plexiform Layer Loss Correlate with Visual Acuity Loss in LHON：A Longitudinal，Segmentation OCT Analysis[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，2016， 57（8）：3872-3883.

[25] Manfready RA，Hedges TR，Mendoza-Santiesteban CE. Structural and functional degeneration of retinal nerves in sibling carriers of a Leber's hereditary optic neuropathy mutation[J]. Can J Ophthalmol，2018，53（1）：e1-e4.

（收稿日期：2018-09-06）