《Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology》:Enhanced S-cone syndrome in a family: first long-term (12-year) follow-up and literature review
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目的:描述携带相同NR2E3基因变异的3名同胞的增强S锥综合征(Enhanced S-cone Syndrome,ESCS)长期临床病程,报告从儿童早期开始的12年随访期间脉络膜新生血管(Choroidal Neovascularization,CNV)与黄斑
目的:描述携带相同NR2E3基因变异的3名同胞的增强S锥综合征(Enhanced S-cone Syndrome,ESCS)长期临床病程,报告从儿童早期开始的12年随访期间脉络膜新生血管(Choroidal Neovascularization,CNV)与黄斑囊样病变的治疗结局。方法:本研究为回顾性观察性家系病例结合文献复习。3名同胞自儿童早期起接受为期12年的定期随访,临床评估包括最佳矫正视力(Best Corrected Visual Acuity,BCVA)、睫状肌麻痹验光、多模态成像。CNV采用玻璃体内注射雷珠单抗治疗,黄斑囊样病变采用局部碳酸酐酶抑制剂(Carbonic Anhydrase Inhibitors,CAIs)管理。结果:3名同胞均携带NR2E3基因纯合剪接位点变异c.119–2 A>C,视网膜电图(Electroretinogram,ERG)显示ESCS特征性表现。长兄以CNV导致视力损害继发的急性内斜视为首发临床表现;11至14岁间出现夜盲后,兄、姐相继发生黄斑囊样改变,局部CAIs治疗无效;值得注意的是,12年观察期内患者视力保持稳定。结论:本家系报道凸显ESCS的临床异质性,提示即使存在黄斑劈裂,年轻ESCS患者视力仍可长期稳定。CNV经2次玻璃体内雷珠单抗注射治疗成功,而局部CAIs对囊样病变无明确疗效。仍需更多长期研究进一步明确ESCS自然病程并优化治疗策略。
引言
增强S锥综合征(ESCS)是一种罕见的常染色体隐性遗传性视网膜退行性疾病,由NR2E3基因变异导致,具有特征性电生理表现。NR2E3基因编码配体依赖性转录因子,在视杆与视锥光感受器分化及存活中发挥关键作用。功能缺失性变异会导致有丝分裂后的光感受器前体细胞命运异常,使其从视杆细胞向短波长视锥细胞转分化,最终导致S锥细胞数量增多。对1例77岁晚期ESCS供体眼的死后组织病理学与免疫细胞化学分析显示,视网膜高度紊乱并发生退行性改变,表现为无结构可辨的视杆细胞,视锥细胞数量约为预期的2倍,且中心视网膜S锥与L/M锥比例异常、密度较正常升高1倍。迄今已报道至少49种NR2E3基因变异可导致表型异质性显著的ESCS,以纯合或复合杂合状态致病。目前针对儿童期确诊的ESCS同胞长期随访研究仍十分有限,本研究首次报告3名儿童期确诊ESCS同胞的12年前瞻性纵向随访结果。
临床病例
先证者A为长兄,2011年5月因右眼内斜视伴视力下降就诊,时年5岁,当时最佳矫正视力(BCVA)右眼20/80、左眼20/32,睫状肌麻痹验光提示双眼远视,眼底检查见右眼沿颞上血管弓的圆形色素性纤维化视网膜下病灶,伴浆液性视网膜色素上皮脱离及视网膜渗出,左眼可见类似视盘周围纤维化视网膜下病灶,双眼沿血管弓均可见苍白色点状病灶。光学相干断层扫描(OCT)证实右眼存在高反射病灶伴视网膜下液及视网膜内囊样改变,左眼仅见视盘周围高反射病灶无渗出。眼底自发荧光(FAF)显示双眼沿血管弓多发细小高自发荧光灶。荧光素血管造影提示右眼脉络膜新生血管(CNV)、左眼视网膜-脉络膜吻合。视网膜电图(ERG)显示视杆特异性反应正常、振荡电位正常;暗适应最大反应与明适应视锥反应波形相似、振幅正常;30 Hz闪烁反应振幅极低且潜伏期延迟,全视野ERG提示S锥信号显著增强。2011年6月,患者右眼接受2次玻璃体内雷珠单抗注射(间隔2个月),以预防视力恶化并降低剥夺性弱视风险,治疗后视网膜下液完全吸收,BCVA提升至20/32。
同期对先证者的同胞进行筛查:妹妹C时年4岁、弟弟G时年2岁。基线检查时二者均为远视,视力符合年龄预期;眼底检查见双眼沿血管弓淡白色点状病灶,FAF显示沿血管弓多发高自发荧光斑点;标准全视野ERG(ffERG)均呈ESCS特征性改变:视杆特异性反应无法检出,暗适应最大反应振幅降低且与明适应视锥反应波形相似,对短波长光刺激敏感性升高,30 Hz闪烁反应严重降低且延迟。
确诊时3名同胞均检出NR2E3基因纯合剪接位点变异c.119–2 A>C,父母及祖母均为杂合携带者。后续按国际临床视觉电生理学会(ISCEV)标准重复ERG检查:采用HK环形电极置于下睑穹窿,同侧颞部置氯化银参考电极,前额置接地电极;1%托吡卡胺(Mydriacyl,爱尔康)散瞳;使用Diagnosys LLC Ganzfeld ColorDome闪光刺激仪记录,暗适应ERG于暗适应20分钟后采集,明适应ERG于30 cd/m2背景光适应10分钟后采集,S锥ERG采用0.01 cd·s/m2蓝色(449 nm)刺激叠加于140 cd/m2琥珀色(594 nm)背景。所有患者ERG均符合ESCS特征性表现:暗适应0.01 ERG无法检出,振荡电位轮廓不清、接近噪声水平;暗适应3.0与10.0 ERG振幅降低、潜伏期延迟;30 Hz闪烁ERG延迟且振幅显著降低,其振幅低于明适应3.0 ERG的a波;明适应3.0 ERG同样延迟、b波振幅降低;暗适应3.0与明适应3.0 ERG均呈简化波形、形态相近;S锥ERG振幅升高、潜伏期延迟。
先证者A双眼视网膜下纤维化病灶呈进行性萎缩,随访期间无渗出复发。14岁时出现夜盲,临床检查发现劈裂样黄斑病变伴视网膜内囊样改变,予左眼局部CAIs治疗,无明显应答。18岁时BCVA右眼20/22、左眼20/32。
患者C 11岁前无明显变化,11岁时出现夜盲,同期首次发现双眼黄斑囊样改变,予双眼局部CAIs治疗同样无效;后续随访中黄斑劈裂呈进行性加重,16岁时BCVA双眼均为20/25。
患者G为最年轻同胞,BCVA始终维持双眼20/20,12岁出现夜盲,当时右眼发现微小囊肿,视力未受影响。
讨论
据研究人员所知,本研究是首个报告ESCS同胞从儿童早期至成年早期12年临床病程的研究,为该罕见病的自然史提供了关键证据。ESCS典型表现为10岁前出现夜盲,可伴或不伴视力下降与视野异常,但幼儿期也可仅表现为远视、调节性内斜视等间接征象,且双眼均受累,早期色觉可保留。本队列中长兄以急性内斜视为首发表现,夜盲于11至14岁才出现,全程色觉未受损。尽管3人携带相同NR2E3变异且存在表型差异,12年间视力均保持稳定,这与既往报道的ESCS家系内与家系间临床异质性一致。视网膜功能障碍是ESCS的共同特征,但视网膜退行程度差异极大,同一基因型可表现为从无视觉症状到伴高度远视、视网膜下纤维化的异质表型,推测这种表型谱可能与转录共调节因子、遗传修饰因子的复杂相互作用有关。
儿童期ESCS的报道十分有限,既往研究显示多数患儿缺乏典型深钱币样色素沉着,眼底可正常或仅见血管弓区细微视网膜色素上皮(RPE)改变;成人眼底则典型表现为RPE色素改变,主要位于血管弓或中周部,进展期可伴圆形色素堆积,黄斑区可出现囊样改变与劈裂,还可合并玻璃体变性、脉络膜视网膜萎缩、周边视网膜劈裂、后囊下白内障等。本研究中幼儿期可见的沿血管弓视网膜下白点,被认为是ESCS早期的特征性表现;后续所有同胞均出现视网膜内黄斑囊肿,与成人ESCS表现一致;最年轻患者5岁时即出现CNV与视网膜下纤维化,该并发症在ESCS中已有明确报道。
ERG表现具有确诊价值,典型特征包括:视杆特异性反应无法检出;暗适应与明适应条件下相同强度闪光的反应波形相似且相对延迟;明适应瞬态视锥ERG的a波振幅高于30 Hz闪烁视锥ERG;瞬态明适应视锥ERG的b波增大、持续时间延长,与正常受试者的尖峰b波不同;S锥特异性ERG反应显著增强,L与M视锥功能明显降低。FAF与OCT可作为诊断与疾病监测的重要补充手段。
针对ESCS并发症的治疗探索有限,既往有研究提示局部CAIs与口服乙酰唑胺可减少黄斑中心凹厚度、提升视网膜敏感度并改善视力,推测其作用机制为诱导视网膜下间隙酸化、降低静息电位、增强视网膜黏附性,免疫组化显示CA XIV在Müller细胞、星形胶质细胞与RPE膜富集,可能是CAIs的作用靶点,促进视网膜下液吸收。但本研究中2例接受局部CAIs治疗的患者均无应答,与既往报道的非应答病例一致,提示ESCS囊样病变的核心发病机制可能是细胞间黏附缺陷,而非单纯视网膜屏障破坏;也有学者提出CAIs疗效可能与RPE残余功能相关,且成人与儿童的应答差异可能源于血-视网膜屏障破坏在疾病晚期的参与程度不同。
CNV与ESCS的关联已被广泛报道,但其具体通路尚未明确。视网膜营养不良中光感受器功能障碍、RPE改变与毛细血管层损伤可形成薄弱区,为脉络膜血管生长提供条件;此外ESCS中S锥数量增多,而视锥细胞氧需求高于视杆细胞,可能诱发缺血状态并上调血管内皮生长因子(VEGF)表达,促进新生血管形成。ESCS相关CNV可发生于儿童早期,且自发消退可能性较高,最终遗留局限性视网膜下纤维化;儿童期CNV可无典型中心视力骤降,而以斜视等间接征象为首发表现,若未及时治疗,纤维化瘢痕与剥夺性弱视可导致永久性视力损害。本研究中先证者接受2次玻璃体内雷珠单抗注射后预后良好,与既往抗VEGF药物治疗儿童CNV的有效报道一致,提示玻璃体内抗VEGF药物可有效预防ESCS继发CNV导致的永久性视力丧失。
未来仍需深入探索ESCS的病因与发病机制,明确分子通路与信号网络、鉴定修饰基因作用,为靶向治疗开发提供依据,潜在策略包括病毒载体NR2E3基因转移、药物调控突变NR2E3蛋白活性、差异化激活潜在修饰基因等。
结论
本研究是目前随访时间最长的ESCS家系报道,揭示了该病从儿童期至成年早期的进展规律。研究结果凸显了相同变异甚至同一家系内ESCS的表型异质性,证实年轻患者即使存在异质性临床表现与并发症,视力仍可长期保持稳定。玻璃体内抗VEGF注射可有效治疗CNV,而局部碳酸酐酶抑制剂无明确治疗获益。