G11778A位点突变的9例Leber遗传性视神经病变患者的临床特征

王　瑛，樊　宁，刘旭阳，莫劲松



·临床报告·

G11778A位点突变的9例Leber遗传性视神经病变患者的临床特征

王瑛1，樊宁2，刘旭阳2，莫劲松2

1Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province,College of Optoelectronic Engineering,Shenzhen University,Shenzhen 518000,Guangdong Province,China;2Shenzhen Eye Hospital,Shenzhen Key Laboratory of Ophthalmology,College of Optometry,Shenzhen University,Shenzhen 518000,Guangdong Province,China

Abstract

•AIM: To evaluate the clinical feature of 9 patients harboring mitochondrial DNA (mtDNA) G11778A mutation with Leber hereditary optic neuropathy (LHON).

•METHODS: Nine LHON patients were enrolled and followed-up between 2012 to 2015 in Shenzhen Eye Hospital,clinical data were collected and analyzed.

•RESULTS: Six cases had maternal inheritance history (67%).Three were sporadic cases.The patients aged from 9 to 43 years old,with average age of (22.00±9.42) years.Simultaneous onset with both eyes was in 5 cases (56%).Successively onset was in other 4 cases (44%).The ratio between male and female was 2∶1.In the last follow-up,the visual acuity was finger counted in 2 eyes (11%),0.01-0.1 in 12 eyes (67%),0.12-0.4 in 2 eyes (11%),≥0.4 in 2 eyes (11%).All patients had pale disc and clear boundary.In the Humphrey visual field examination,10 eyes had typically cecocentral or paracentral scotoma,8 eyes had diffuse visual field defect.

•CONCLUSION: In the 9 LHON patients with mtDNA G11778A mutation,simultaneous onset cases were more than successively onset cases within 1y cases.In most cases,LHON patients kept stable visual acuity.Rare cases had a raise in visual acuity within 1y.Majority patients had typically cecocentral or paracentral visual field scotoma.In the last stage of LHON,visual field present diffused defect.The secondary affected eye was similar performed defect as the former one.

目的：探讨经线粒体DNA分析(mtDNA)确诊为G11778A位点突变阳性的9例Leber遗传性视神经病变(LHON)患者的临床特征。

方法：收集2012-12/2015-12就诊于深圳市眼科医院门诊行mtDNA检测均为G11778A突变的9例LHON患者的临床资料，随访并总结其临床特征。

结果：所选9例患者中，有母系遗传者6例(67%)，散发病例3例(33%)。就诊年龄9～43(平均22.00±9.42)岁。其中双眼同时发病5例(56%)；双眼先后发病4例(44%)。发病者男女比例为2∶1。末次随访时，数指2眼(11%)；0.01～0.1者12眼(67%)；0.12～0.4者2眼(11%)；≥0.4者2眼(11%)。所有患者均表现为视盘色苍白、边界清楚。视野检查表现为中心暗点或者旁中心暗点10眼,表现为弥漫性视野损害8眼。

结论：此次收集的9例G11778A位点突变的LHON患者中，双眼同时发病较1a内单眼先后发病的患者的情况更为多见。病程末期视力稳定病例较视力持续损害病例多。少数患者在1a内患眼有视力提高的情况。视野缺损表现多见中心暗点或者旁中心暗点，病程末期可见视野弥漫性缺损。继发眼的视野损害与先发作眼视野表现类似。

Leber遗传性视神经病变；视野检查；线粒体；基因突变

引用：王瑛，樊宁，刘旭阳，等.G11778A位点突变的9例Leber遗传性视神经病变患者的临床特征.国际眼科杂志2016;16(10):1952-1955

0　引言

Leber遗传性视神经病变(LHON)是线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)突变引起的一类母系遗传性视神经病变，发病人群以青年男性为主。表现为双侧相继发生或者同时起病的急性、亚急性无痛性中心视力下降、色觉障碍[1-2]。mtDNA的位点突变为LHON病理机制的分子遗传学基础，主要病变部位为视网膜神经节细胞层以及视神经，其中编码呼吸链复合体Ⅰ亚基的G3460A、G11778A、T14484C被认为是LHON的高危突变位点[3-4]。在不同种族背景下，约有80%～95%的LHON由这三个mtDNA位点突变引起。中国人群中LHON患者中G11778A突变较多，约占90.9%，其临床预后最差[5-6]。本文纳入我院门诊2012-12/2015-12收治的9例经mtDNA确诊G11778A位点突变阳性的LHON患者，初步总结临床资料，探讨其临床特征。

1　对象和方法

1.1对象选取2012-12/2015-12在深圳市眼科医院确诊为LHON且G11778A位点突变阳性的9例患者纳入本研究，其中男6例，女3例。发病年龄9～43(平均22.00±9.42)岁。6例有母系遗传史，家系图谱见图1，散发病例3例。

1.2方法所有患者均详细询问病史、家族史以及药物史，行验光、裂隙灯检查、直接检眼镜、眼底照相检查、Humphrey视野检查(Humphrey visual field,HVF)(绝大部分使用Ⅲ号视标，少数患者因视力差使用V号视标)，头颅磁共振(magnetic Resonance Image,MRI)检查。所有临床检查和基因检测均获得本研究纳入者的知情同意，并经过深圳市眼科医院伦理委员会讨论通过。

LHON诊断标准为[1,5]：(1)双眼无痛性视力先后急性或亚急性下降。(2) mtDNA检测ND4 G11778A、ND6 T14484C、ND1 G3460A至少一个位点阳性，或者其他已报道LHON相关基因突变阳性。(3)急性期视盘充血，周围毛细血管扩张、迂曲，神经纤维层肿胀，但荧光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)检查无荧光渗漏。(4)早期眼底可正常，晚期视神经萎缩。(5)视野缺损可表现为中心、旁中心暗点。(6)视觉诱发电位(visual evoked potential,VEP)振幅和潜伏期异常。(7)排除颅内肿物及中枢神经系统疾病，排除中毒性、缺血性、放射性等其他遗传学视神经疾病。(8)母系家族遗传史。

遗传学检查：对所有家系成员进行了mtDNA突变位点检测。 抽取外周静脉血2mL，用血DNA抽提试剂盒(德国Qiagen公司)按说明书进行基因组DNA的提取。与LHON相关的mtDNA突变位点(G3460A、G11778A、T14484C)引物序列由华大基因合成。PCR体系：30μL反应体系中，加入15μL 2×Taq Master Mix PCR混合物(含有聚合酶、缓冲液、dNTP等)，12μL ddH2O，1.4μL模板DNA(30～40ng)，各0.8μL 10pmol/L的正向引物和反向引物。PCR反应使用My Cycler Thermocycler ( Bio-Rad,Hercules,CA ) PCR仪。反应条件：预变性：94℃ 3min；变性：94℃ 30s，退火温度：56℃ 45s，延伸：72℃ 2min，循环10次；再变性：94℃ 30s，退火温度：61℃ 45s，延伸：72℃ 2min，循环25次，最后72℃延伸7min，反应产物保存于4°C。使用10g/L浓度琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物鉴定。送至测序公司进行Sanger测序分析，采用ABI3730XL DNA自动测序仪测序。将测序结果与公共数据库中人类基因组中相应序列进行比对分析，测序峰图见图2。

图16例存在母系遗传的LHON患者家系图谱。主要表现为女性携带突变、男性发病，也有少数病例表现为女性发病的情况A:家系一中有2例确诊患者和4例携带者; B:家系二中有1例患者及2例携带者; C:家系三中有2例确诊患者和1例携带者;D: 家系四中有1例确诊患者和1例携带者。

图2mtDNA G11778A位点基因测序结果A：家系正常成员测序结果； B：患者测序结果；箭头所指为G→A突变位点。

图3图2中家系三(Ⅱ：1)患者临床资料A,B:发病后、治疗前眼底彩照；C,D:治疗后眼底彩照，右眼表现为视盘苍白；E,F:Ⅴ号视标，视野表现为同向偏盲；G,H:对应视野数值图，数值图中各个点的数字是各个点测得的光敏感度(dB)；I,J:双眼VEP，双眼P100明显延迟、振幅下降，中度异常。

随访时间5mo～1a(平均8)mo。期间予以患者营养神经药物、局部针灸治疗、改善眼部微循环等对症治疗措施。观察患者的视力、眼底改变以及HVF变化情况。以视力提高两行及以上为视力提高。提高或下降一行或视力无变化者为视力稳定，下降两行及以上为视力下降。视力低于0.1者每提高0.02作为提高一行统计。视野资料扫描留档。

2　结果

经临床检查诊断为LHON且筛查为G11778A位点突变阳性的9例患者。9例患者中，检出有母系遗传者6例(67%)，散发病例3例(33%)。既往有头颅外伤史者1例，双眼同时发病5例(56%)；双眼先后发病4例(44%)。双眼先后发病的间隔时间为2～5mo。头颅MRI检查中，仅1例既往外伤史患者结果显示右侧脑角缺血灶，其余纳入患者MRI未见异常。

首次随访时视力情况见表1，其中视力1.0者3眼(17%)。18眼中瞳孔对光反射正常12眼(67%)，瞳孔传入障碍6眼(33%)。视盘颜色淡红、界清10眼(56%)，视盘充血、边界模糊5眼(28%)，视盘色淡、边界清楚3眼(17%)，部分眼底表现参见图3。HVF检查表现为中心暗点或者旁中心暗点8眼，表现为弥漫性视野损害7眼，表现为管状视野者1眼。

表1　9例患者视力变化情况　眼(%)

末次随访时视力情况见表1，4眼表现为视力提高，视力分别由0.02、数指提高至0.4、0.01；双眼视力从数指水平视力提高到0.05。瞳孔传入障碍10眼(56%)。视盘色淡、边界清楚18眼。末次随访行HVF检查中，表现为中心暗点或者旁中心暗点10眼；表现为弥漫性视野损害8眼。

3　讨论

本组患者全部为G11778A位点突变，根据统计G11778A位点突变的患者视力下降最严重，预后最差。本研究中平均年龄20.00±9.42岁，男女比例为2∶1，6例检出有母系家族遗传史。除2例4眼有微弱的视力提高的情况之外，其余患者随访末期视力均无波动的情况发生。78%的患眼视力低于0.1。眼底表现为发病眼早期视盘表面毛细血管扩张，其后视盘颜色逐渐变淡白(图3患者眼底彩照示右眼治疗前后典型的眼底改变)。视野主要表现为中心暗点或旁中心暗点，也有少数病例视野缺损表现特异(图3视野表现为同向偏盲)，其后发展为弥漫性视野缺损。另外，电生理等反映视神经传导的功能学检查也可表现异常，以上这些临床表现均符合LHON的发病特征[7-8]。另外，本例中有3例女性患者，其中1例为19岁年轻女性(图2中家系一Ⅲ：3)，双眼同时发病，矫正视力仅为0.05，4a前视野表现为右眼中心巨大暗点，左眼视野弥漫性视野缺损，其在2.5a前的视野表现为双眼中心巨大暗点。同时该先证者的母亲及姐姐(均携带G11778A位点突变)没有明显临床症状,仅HVF、VEP检查有轻微异常，这进一步表明该突变是导致LHON严重视力丧失的必须条件而非充分条件[9]。Qu等[10]报道，两个中国原发mtDNA G11778A位点突变的汉族家系中9例患者均为女性，表现出X连锁或者常染色体隐性遗传模式，其认为这是由于线粒体单倍体特定变异，与表观遗传学以及环境因素的共同作用下带来的特殊表现型。另有研究确定X染色体上的特定区域包含某个高风险单倍体，使得mtDNA G11778A、mtDNA T14484C位点突变的患者丧失视力的风险增加35倍[11]。这可能与家系一中女性先证者(Ⅲ：3)发病年龄早、病程较重有关，还需做进一步研究分析。Sadun 等[12]对一个有336例成员G11778A位点突变的LHON家系随访5a，随访观察75例携带者眼底表现时发现亚临床携带者眼底多见弓状纤维束局灶性水肿，与视野旁中心弓形暗点相对应。mfVER和mfERG表现出中心反应降低，并具有异常的双眼不对称情况，其观察的家系中2例携带者最终进展成为典型LHON病程。本研究中家系一(图2)中2例携带者(Ⅱ：2，Ⅲ：2)为家系中先证者确诊LHON后，筛查到的有轻微眼科功能学检查异常表现的亚临床携带者，应注意其也有发病的可能性，应特别注意眼底有无神经纤维层水肿现象，以及进展情况。

Oostra等[13]报道，LHON在发病后6～12mo可逐渐恢复视力，G11778A位点基因突变者在平均发病36mo后仅有4%的患者视力有所恢复。常永业[14]报告其收集的9例LHON患者患眼视力提高率约50%。说明LHON患者视力提高的比例在各个报告中不尽相同。本研究中，有视力波动最终表现为提高表现的有4眼(22%)。Lin 等[15]报道台湾地区相关视力恢复的案例，在三种位点突变中，mtDNA T14484C位点突变的患者恢复视力的可能性最高(37%～50%)；起病年龄介于15～35岁之间的患者相对视力恢复的可能性较大。因本研究纳入群体为G11778A位点突变的LHON患者，但同样本研究中我们观察到2例青少年患者视力不同程度的提高，其起病年龄分别为14、17岁,符合前者所总结的规律。

综上，LHON患者的远期视力可能与基因突变类型及起病年龄密切相关。LHON患者典型早期视野表现为典型的中心或旁中心暗点，晚期为弥漫性视野缺损，除此之外，因眼底病理改变不同，有特殊视野表现的可能。对于家系中携带致病突变的成员，应定期随访，观察眼底改变，及时对症治疗。另外，本研究中所表现出的女性患者比例较高、LHON患者视力提高的分子生物学原因还有待于进一步研究。限于由于本研究样本量较小、患者就诊较晚，确诊后患者依从性差等不足，有关疾病病程、临床特点还需进一步研究总结。

1刘祖国.眼科学基础.北京:人民卫生出版社 2004：188-200

2Yu WMP,Chinnery PF.Leber hereditary optic neuropathy.Mag Res Myelina Myelin Dis 2002; 39(3):162-169

3Yu WMP,Griffiths PG,Chinnery PF.Mitochondrial optic neuropathies-disease mechanisms and therapeutic strategies.Prog Retin Eye Res 2011;30(2):81-114

4Salvatore DM,Schon EA.Mitochondrial DNA mutations in human disease.Am J Med Genetics 2005;106(1):18-26

5韦企平,孙艳红,宫晓红,等.中国人Leber遗传性视神经病变线粒体DNA突变的主要类型和临床特征.中华眼底病杂志 2004;20(2):78-80

6Jiang P,Liang M,Zhang J,et al.Prevalence of mitochondrial ND4 mutations in 1281 Han Chinese subjects with Leber’s hereditary optic neuropathy.Invest Ophthalmol Vis Sci 2015; 56(8):4778-4788

7Khetan V,Zanolli M,Levin AV.Acute Bilateral Leber Hereditary Optic Neuropathy.J Pediatric Ophthalmol Strabismus 2015； 52(4)：256

8张阳阳.Leber遗传性视神经病变研究进展.中华实验眼科杂志 2015;33(8)：755-759

9Kirkman MA,Yu WMPA,Leonhardt M,et al.Gene-environment interactions in Leber hereditary optic neuropathy.Brain 2015;132(9):2317-2326

10Qu J,Wang Y,Tong Y,et al.Leber’s hereditary optic neuropathy affects only female matrilineal relatives in two Chinese families.Invest Ophthalmol Vis Sci 2010; 51(10): 4906-4912

11Shankar SP,Fingert JH,Carelli V,et al.Evidence for a novel x-linked modifier locus for leber hereditary optic neuropathy.Ophthalmic Genet 2008;29(1):17-24

12Sadun AA,Salomao SR,Berezovsky A,et al.Subclinical carriers and conversions in Leber hereditary optic neuropathy: a prospective psychophysical study.Trans Am Ophthalmol Society 2006;104: 51-61

13Oostra RJ,Bolhuis PA,Wijburg FA,et al.Leber’s hereditary optic neuropathy: correlations between mitochondrial genotype and visual outcome.J Med Genet 1994; 31(4): 280-286

14常永业.30岁以后发病的Leber遗传性视神经病变患者的临床特征.中华眼底病杂志2014;30(3):270-273

15Lin HZ,Pang CY,Chen SP,et al.Vision improvement in a Taiwanese (Han Chinese) family with Leber’s hereditary optic neuropathy.Kaohsiung J Med Sci 2012; 28(12): 679-682

Clinical feature of 9 patients harboring mtDNA G11778A mutation with Leber hereditary optic neuropathy

Ying Wang1,Ning Fan2,Xu-Yang Liu2,Jin-Song Mo2

Jin-Song Mo.Shenzhen Eye Hospital,Shenzhen Key Laboratory of Ophthalmology,College of Optometry,Shenzhen University,Shenzhen 518000,Guangdong Province,China.mojs@163.com

2016-06-08Accepted：2016-09-05

Leber hereditary optic neuropathy; Humphrey visual field test; mitochondrial; gene mutation

1(518000)中国广东省深圳市，深圳大学光电工程学院 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室；2(518000)中国广东省深圳市眼科医院 深圳眼科学重点实验室 深圳大学眼视光学院

王瑛，博士,博士后，住院医师，研究方向：青光眼。

莫劲松，硕士，主任医师，研究方向：白内障、青光眼.mojs@163.com

2016-06-08

2016-09-05

Wang Y,Fan N,Liu XY,et al.Clinical feature of 9 patients harboring mtDNA G11778A mutation with Leber hereditary optic neuropathy.Guoji Yanke Zazhi(Int Eye Sci) 2016;16(10):1952-1955

10.3980/j.issn.1672-5123.2016.10.44