发布时间:2024-02-01 15:37:42 浏览量:495
高度近视是导致失明的重要原因,相关并发症和遗传机制复杂,部分病例为单基因综合征型(msHM)。传统“表型优先”诊断策略受限于表型异质性,尤其在儿科和外显不全患者中存在挑战。相比之下,结合电子病历(EMRs)数据的“基因组优先”方法,可系统揭示基因变异与多表型的关联,助力罕见变异和未确诊孟德尔疾病的研究。

近日,温州医科大学徐良德研究员和王宏教授在《Investigative Ophthalmology Visual Science》杂志(中科院Top 2区,IF=4.90)在线发表了题为“Screening Mutations of the Monogenic Syndromic High Myopia by Whole Exome Sequencing From MAGIC Project”的研究。本研究利用msHM基因筛查面板在近万名中国汉族青少年中评估了WES的应用效果,并验证了“基因组优先”方法在高度近视准确诊断中的可行性,结果为早发性、难矫正及家族性近视的防控提供了新思路(图1)。

图1 本研究流程示意图
基于靶向测序数据,在335例独立个体中共发现381个msHM相关候选变异位点,涉及84个基因。其中,出现频率高达约62.7%(210/335)的变异被定义为高频基因(图2)。
图2 候选变异与疾病识别
本研究在201例msHM疑似患者中共发现215个候选变异,结合临床检查,25例(12.4%)获得明确的基因型-表型诊断,主要涉及先天性白内障、视网膜疾病、圆锥-杆细胞营养不良、家族性渗出性玻璃体视网膜病变、马凡综合征和青光眼等。先天性白内障是最常见类型,此外还发现了与EVR1、角膜营养不良和原发性青光眼等相关的致病变异(图3)。

图3 已知与致病基因相关的眼部或全身特征
本研究发现1个四代家系确诊为Stickler综合征,患者表现为早发性高度近视、身材矮小,部分个体伴有黄斑囊样变和玻璃体后脱离。另有多例患者被诊断为不同类型的先天性停滞性夜盲,相关基因变异(如COL2A1、TRPM1及CACNA1F)在家系中呈共分离,部分患者伴有黄斑变性、视网膜劈裂和神经纤维层变薄等表型。

图4 Stickler综合征、先天性夜盲症及黄斑病变家族及遗传数据分析
结论与展望
本研究验证了“基因组优先”策略及基于单基因综合征型高度近视(msHM)基因筛查的全外显子组测序(WES)应用价值。该方法成功在MAGIC项目和CAMS计划中的高度近视人群中识别出msHM患者,促进了疾病亚型的区分、表型拓展和对罕见疾病机制的深入理解。研究结果不仅为msHM及家系的基因诊断、遗传咨询和后续治疗提供参考,也有助于基因组医学在其他眼病和表型异常人群中的推广应用。温州医科大学徐良德研究员和王宏教授为该论文的共同通讯作者,温州医科大学陈冲博士为该论文的第一作者。