先天性晶状体脱位 (ectopia lentis，EL) 是一种因晶状体悬韧带发育异常而导致晶状体异位的疾病[1]。EL 可单独发生，也可是马凡综合征 (Marfan syndrome，MFS) 的一个表现[2-4]。

在 EL 致病基因的研究[5-10]中，晶状体原纤维蛋白 1 (fibrillin-1，FBN1) 基因突变被多次证实。FBN1 基因位于 15 号染色体长臂 21 ，长 235 kb 。FBN1 基因编码的原纤维蛋白 -1 是 10~12 nm 微纤维的主要成分，而晶状体悬韧带主要由这种纤维结构构成[11-12]。FBN1 蛋白主要包括 3 个重复模体：第 1 个是半胱氨酸残基富集的 EGF 样结构域，第 2 个是含有 8 个半胱氨酸残基的 TGF-β1 样结构域，第 3 个模体是由前 2 个结构域混合组成。FBN1 基因突变导致的疾病可分为短指-晶状体脱位综合征 (Marchesani syndrome，MASS) 、单纯性晶状体脱位、单纯性骨骼改变的 MFS 和胸主动脉瘤[13]。FBN1 基因突变在多个外显子中均有报道，而涉及到半胱氨酸改变时，常伴有晶状体半脱位表现[4]。

本研究收集到 1 个单纯性晶状体脱位家系，经突变基因测序分析发现患者均携带FBN1基 因 c.1759 T > C 突变，现报告如下。
 

1 对象与方法


1.1 对象

本研究收集到 1 个包括 4 代人的先天性晶状体脱位家系。该家系共有 27 位成员，其中有 5 位表现出双眼晶状体脱位。家庭成员均接受了眼部和全身检查。本研究严格遵守赫尔辛基宣言，家系成员均知情同意。


1.2 DNA 测序

采用 Genomic DNA purification kit (美国Promega公司) 提取全血基因组 DNA 。Primer 5.0 软件设计 FBN1 基因全部 65 个外显子，引物由上海生工生物公司合成。通过 PCR 反应分别扩增 FBN1 基因的每个外显子。扩增的 PCR 产物通过 ABI PRISM3.0 Genetic analyzer (上海生工生物公司) 测序。使用 DNAstar 软件分析测序结果。


2 结果


2.1 临床结果

该家系共发现 5 位 EL 患者 (图 1) 。另据家系成员描述，I:2 从小视力差，但多年前已去世，没有相关临床检查记录。5 位患者均表现为双眼晶状体脱位 (图 2A) ，心血管系统及骨骼系统没有相关症状表现 (表 1) 。其余家系成员中未见晶状体脱位 (图 2B) 。

2.2 基因测序结果

基因测序分析结果显示：EL 患者 FBN1 基因 15 号外显子上均发生点突变。cDNA 第 1759 碱基发生杂合性突变：c.1759 T > C ，导致第 5 个 EGF 样结构域中半胱氨酸残基变成精氨酸残基 (图 2C) 。而家系中正常个体并未检测到类似的改变 (图 2D) 。


图 1 家系图

Figure 1 Pedigree of the family

A

 

图 2 晶状体脱位表现及测序结果

Figure 2 Slit-lamp examination and sequencing results

(A)患者 II:1：眼前节裂隙灯检查示晶状体向鼻下方移位； (B)未受累家属 II:6 ；(C)患者 II:1 基因测序可见杂峰；(D)正常家属 II:6 的基因测序结果。

(A) Slit-lamp result of patient II: 1 shows the lens dislocation; (B) Slit-lamp examination result of an unaffected family member II:6; (C) DNA sequence result shows a heterozygous T>C transversion in patient II: 1; (D) Normal sequence result of unaffected family member II:6.  

表 1 家系患者临床检查结果
Table 1 Baseline data of the patients in the family


 


3 讨论


本研究检查了 1 个先天性晶状体脱位家系并发现有 5 位患者携带了 FBN1 基因点突变 c.1759 ，这个点突变导致了 587 号半胱氨酸残基被精氨酸残基代替。保守的半胱氨酸残基被替代后，可能会导致第 5 个 EGF 样结构域错误折叠。

自从 1991 年第 1 次发现 FBN1 基因突出与 MFS 有关，至今已有超过 1300 个 FBN1 基因突变被报道[10,14]。基因型改变与表型改变逐渐建立起对应联系，2010 年修订的 Ghent 疾病分类学标准[15]明确了晶状体脱位在 MFS 诊断中的重要性，以及致病基因 FBN1 突变检测在诊断中的作用。本研究回顾了关于 FBN1 基因半胱氨酸残基发生改变后的基因型-表型关系。当半胱氨酸发生改变后，发生晶状体脱位的概率显著增加[16]；而突变没有涉及半胱氨酸残基时，发生晶状体脱位的概率显著降低[17]。提示半胱氨酸残基的改变和晶状体脱位紧密相关。

原纤维蛋白聚合形成 10~12 nm 的微纤维，后者再进一步形成弹性纤维，是晶状体悬韧带的主要成分[18-19]。弹性纤维在机体中许多有弹力的组织中发挥重要作用，如大动脉管壁、肺组织、皮肤等。在进行裂隙灯检查时，可发现悬韧带一端连接在晶体上，而另一端游离在房水中。由此推测该基因位点突变主要导致悬韧带微纤维蛋白与睫状体连接异常，进而导致晶状体脱位，但并不影响心血管及骨骼系统。

      本研究中 5 名患者携带一致的 FBN1 基因突变，临床表现一致。致病基因明确，为家系成员的早期诊断、预后预测及遗传咨询提供了有力的分子依据。