常染色体显性视神经萎缩
§常染色体显性视神经萎缩(autosomal dominant optic atrophy, ADOA)是一种多发于儿童期的、慢性进展的视神经疾病,目前被认为是最常见的常染色体遗传性视神经病变。
§该病由OPA1等基因突变导致线粒体呼吸功能异常、细胞凋亡,造成视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells, RGCs)原发变性伴上行性视神经萎缩。
§典型表现为双眼大致对称的、缓慢进展的视力下降;眼底视盘颞侧苍白,逐渐累计整个视盘;色觉损害多为蓝色盲,也可表现为红绿色盲或全色盲;视野呈中心、旁中心或盲中心暗点。
§核基因检测为该病重要确诊依据。
§该病目前尚无确切有效的预防和治疗措施,一般予以改善循环、营养神经等中西医支持治疗。
病因
大多数ADOA由位于3q28-q29的OPA1突变所致。
2000年,Alexander等对7个独立的ADOA家系进行序列分析,第一次确定了该基因的突变。
目前发现的该基因的突变已近百个,主要发生在8-15号外显子及羧基端,其中多数为GTPase 基因控制区及效应结构域的突变,而外显子4、4b及5b突变较少。
5’端突变相对较少的原因可能是由于剪接的外显子不产生表型,因为其他同分异构体可以代偿该突变。
综合各学者报道的OPA1突变类型来看,主要为缺失/插入突变、错义突变、剪接突变以及无义突变等:
1. 缺失/插入突变:缺失/插入突变可引起移码,并形成未成熟的终止子[6-8]。
该突变形式多样,但最常见的是c.2708deITTAG(1
2.5%)。
有学者对有该突变患者进行单倍型分析后提出:该突变是一个热点基础突变。
2. 错义突变:错义突变较常见,且81%的错义突变发生在GTPase域,该突变可使OPA1编码的GTPase的一些高度保守的关键氨基酸发生改变,从而影响其功能。
伴有感觉神经性耳聋的ADOA患者,OPA1多发生错义突变,主要在14号外显子(1334G>A),引起OPA1-GTPase域密码子445的改变,主要是高度保守的精氨酸被组氨酸所替代,以致出现相应的疾病表型。
3. Truncative突变:该突变会导致肽链平截。
目前所报道的OPA1突变中有一半会产生平截,提示单倍型不足可能是OPA1型ADOA的致病机制。
Truncative 突变在OPA1的后三个外显子的发生频率较高,如前所述,27-28外显子有95%的可能形成盘曲螺旋结构,且该结构与分子间及分子内的相互作用有关。
因此,发生在该部位的突变会改变OPA1蛋白之间以及与其它蛋白之间的特异性作用而致病。
发生Truncated突变的OPA1产物可以保持GTPase活性,但会产生显性负作用。
4. 剪接突变:该突变可导致外显子缺失而引起氨基酸的缺失,与错义突变
一样影响GTPase域高度保守的氨基酸,从而改变了GTPase活性。
OPA1基因编码的蛋白质是一种定向于线粒体的发动蛋白相关的GTP酶。
其基因型–表现型的相关性很弱,即使在携带相同突变的家系里,外显率和临床症状的严重程度都有很大差异。
而且,ADOA家系中还存在一些OPA1突变的无症状携带者。
因此,ADOA的表型表达可能受其他一些未知的遗传或后天/环境因素的影响。
此外,OPA3(19q13.2-q13.3)是与Costeff视神经萎缩综合征相关的基因位点,但目前发现其与ADOA有一定的相关性,有两个OPA3突变的法国家系发生ADOA和早产儿白内障;Kerrison等发现,有一个德国家系突变位点(OPA4)位于染色体18q12.2–q12.3,但致病基因尚未明确;Barbet等报道了两个无血缘关系的法国家系突变位点(OPA5)可能位于染色体22q12.1-q13.1;Ozden等对一个伴有感觉神经性耳聋的ADOA土耳其家系进行连锁分析,排除了OPA1、OPA2的致病可能,提出可能有新的致病基因存在,从而进一步支持了ADOA的遗传异质性,可能还存在更多的相关突变位点。
病理解剖
一些学者认为,ADOA的解剖基础为缓慢的分批次的RGCs损伤,伴有上传性视神经萎缩。
目前,仅有少量发病多年后萎缩晚期的组织病理学资料,提示病变主要位于后极部视网膜,而视网膜其余部分正常,表现为RGCs明显减少,神经节细胞层严重纤维化,有少量残余细胞以及高度浓缩的内界膜; 视神经、视交叉及视束的胶原含量增加,神经纤维及髓鞘成分减少。
超微结构见线粒体病理性聚集。
与Leber遗传性视神经病变(Leber hereditary optic neuropathy, LHON)一样,ADOA中未见视神经或视网膜炎症反应,有证据表明外侧膝状体处存在跨突触变性,但这种变性未延伸到距状裂皮质纹状区。
Votruba等利用核磁共振技术发现ADOA患者视神经前、中、后段均明显变细,上述组织病理学改变可能是这一改变的主要原因。
参考资料
上海新视界眼科医院。