论文作者：KaoruFujinami,JanaZernant,RavinderK.Chana,GenevieveA.Wright,KazushigeTsunoda,YokoOzawa,KazuoTsubota,AnthonyG.Robson,GrahamE.Holder,RandoAllikmets,MichelMichaelides,FRCOphth,andAnthonyT.Moore

翻译/整理：QUAKER

描述儿童期Stargardt病（STGD）患者的临床和基因特征。

回顾案例系列。

年1月至年1月之间，由一家医疗机构中，42例儿童期被诊断为STGD的患者。

进行了详细全面的眼科检查，包括彩色眼底照相，自发荧光成像，光学相干断层扫描（OCT）以及全场视网膜电图。使用新一代基于测序的策略筛选了ABCA4的整个编码区和剪接位点。比较了儿童期STGD患者和成人患者的基因遗传学发现。

临床，影像学，电生理学和基因遗传学发现

基线检查的中位发病年龄和中位年龄分别为8.5（范围3–16）和12.0岁（范围7-16）。最小视力分辨的中值基线对数为0.74。

检测时，可得到照片的39名患者中有26名（67％）出现了黄斑萎缩并伴有亮黄色斑点。

11眼（28％）出现黄斑萎缩而无斑点；

1名（2.5％）有许多斑点，没有黄斑萎缩；

1名（2.5％）的眼底外观正常。

在检查时未发现12名患者（31％）有斑点。

OCT在所有21例可用影像学检查的患者中，均检测到了中央凹的视网膜外侧破坏。

电生理评估显示9例（36％）的视网膜功能障碍仅限于黄斑部，1例（4％）的黄斑部和全身性视锥部功能障碍，以及15例（60％）的黄斑和全身性视锥和视杆功能障碍。

至少1种致病因素在38例患者（90％）中发现了ABCA4变体，包括13个新变体。

在34例患者中鉴定出≥2个变异（81％）。

与成人发病的STGD患者相比，儿童期STGD的患者更常携带2种有害变异（18％比5％）。

儿童期STGD通常显现出严重的视力丧失，以及视网膜功能障碍。尽管在检查时眼底异常的严重程度通常较低，三分之一的孩子在出现时没有显现出亮黄色斑点。相对于成年人的发病情况，儿童时期发病的患者可能存在更严重的ABCA4突变点位。

Stargardt病（STGD，又名黄斑营养不良；黄斑萎缩）是青少年发作性黄斑变性的最常见形式。它是常染色体隐性遗传，由ABCA4基因突变引起。大多数病例呈现在早期年龄发病（目前已有3岁的患者病历），主要现象为中央视觉丧失和黄斑区域萎缩，视网膜色素上皮层后极出现亮黄色斑点。

大量研究描述了ABCA4相关性视网膜病变的广泛表型变异性和严重程度。各种表型包括无斑点的黄斑萎缩，牛眼黄斑病变，黄韧带眼底黄斑（无黄斑萎缩的视网膜斑点），中央凹保留型，锥杆细胞营养不良和“色素性视网膜炎”。还存在相当大的等位基因异质性，迄今已报道ABCA4中有多个变体。

患有儿童期STGD的患者往往会出现早期严重的视力丧失（VA），在视网膜电图上明显损害视网膜功能，并伴有普遍的视杆和视锥系统功能障碍，以及RPE萎缩迅速扩大和视网膜功能进行性丧失。与儿童患者相比，成人患者往往能保存较长时间的视力，并在诊断时显示出较为温和的视网膜功能障碍。

由于基因测序技术在之前尚未用于医学临床检查，没有专门研究描述在儿童时期就诊并通过基因检查确诊的STGD患者的调查项目，以前的大多数报告都与成年期接受检查的患者的临床特征有关，其中一些患者可能在儿童时期就存在疾病。

本项研究的目的是通过“单一医疗机构”的诊断记录，调查儿童时期STGD的详细临床数据和基因遗传学发现。

在年1月至年1月之间，从Moorfields医院（编者调查：英国摩菲医院，专业NHS医院，欧洲最古老，最大的眼科治疗，教学和研究中心，并与伦敦大学学院眼科学研究所进行合作。）的儿科遗传性视网膜疾病诊所确定了42例年龄在17岁以下的STGD患者。在获得知情同意后，收集了血样并从外周血白细胞中提取了基因组DNA。该研究方案遵守了《赫尔辛基宣言》的规定，并得到了Moorfields医院当地伦理委员会的批准。

此外，获得了详细的病史并进行了全面的眼科检查。发病年龄定义为患者首先注意到视力丧失的年龄，或者是“无症状”患者中首次检测到异常视网膜外观的年龄。将疾病的持续时间计算为发病年龄与儿童最近一次检查年龄之间的差异。随访数据是在17岁之前获得的。

临床评估包括最佳矫正视力，扩张式检眼镜，彩色眼底照相，眼底自发荧光成像（AF），光谱域光学相干断层扫描（SD-OCT）和电生理评估。将经过最佳校正的SnellenVA转换为最小分辨率角（logMAR）VA的等效对数。将logMARVA，彩色眼底照相和AF成像的随访数据与基线进行比较。

(表格1：基于眼底外观、自发荧光、电生理、基因检测的病情分类表)

使用TRC-50IA视网膜眼底照相机（Topcon品牌）进行彩色眼底照相。根据中央（黄斑）RPE萎缩和黄白色斑点的存在和位置，将患者分为6个眼底出现组中的1个(表格1)。

年之前的自发荧光图像是使用HRA2（德国海德堡海德堡工程公司；nm激发光，nm阻挡滤光片；30×30°视场）获得的；使用Spectralis和查看模块版本5.1.2.0（HeidelbergEngineering;激发光，nm;屏障滤光片，nm;视场，30×30°和55×55°）进行年之后的成像。如前所述，将患者分为3种AF模式中的1种(表格1)。

使用带有查看模块版本5.1.2.0的Spectralis进行光谱域OCT。HEYEX软件界面（1.6.2.0版；HeidelbergEngineering）用于视网膜厚度测量。中央凹厚度被定义为视网膜内层表面与RPE的内边界之间的距离。

电生理评估包括用金箔电极记录的全场视网膜电图（ERG）和模式ERG。协议纳入了国际临床视觉电生理学会的建议。全视野的ERG被用来评估广义杆和视锥系统的功能和包括（ⅰ）暗适应暗淡闪光0.01CD·S·米-2（DA0.01），（ⅱ）暗适应明亮的闪光11.0CD·S·米-2（DA11.0），（III）光适应为3.0cd·S·米-赫兹闪烁ERG（LA3.赫兹），和（iv）光适应为3.0cd·S·米-2在2Hz（LA3.0）下。模式ERGP50组件用于评估黄斑功能。检查了ERG的所有组成部分和ERGP50模式的组成部分，以将患者分为上述3个电生理组中的1个(表格1)。

将血样收集到EDTA试管中，并用NucleonGenomicDNA提取试剂盒（BACC2；TepnelLifeSciences，WestLothian，UK）提取DNA。全部50个外显子和外显子-内含子的边界ABCA4（Illumina公司，圣地亚哥，CA），接着在Illumina的MiSeq平台测序基因的利用IlluminaTruseq定制扩增子方案扩增。8，22下一代测序读数进行了分析，并与参照基因组GRCH37/hg19相比，使用所述变体发现软件NextGENe（SoftGeneticsLLC，斯泰特科利奇，PA）。通过Sanger测序证实了所有检测到的可能与疾病相关的变体。

使用2个软件预测程序对所有识别出的错义变体进行了分析：SIFT和PolyPhen2。使用HumanSplicingfinder2.4.1评估了所有错义和内含子变体对剪接的预测效果。所有变体的等位基因频率均参照外显子组变异服务器进行估算。

携带≥2个突变的患者根据突变类型分为3个基因型组：A组包括≥2个绝对或可能有害（严重）变异的患者；B组包括1个有害变异和≥1个错义或框内插入/缺失变异的患者；C组包括错义感≥2或框内插入/缺失变异的个体(表格1)。由于先前报道的严重的临床表型，一种与疾病相关的内含子改变的未知作用被视为有害的等位基因。应该注意的，但是，一个突变分配的严重程度（例如，产生有害影响）并不总是简单的，特别是对于错义等位基因和剪接位点变异一些。

为了调查儿童期STGD患者与成人期STGD患者之间的差异，回顾了在Moorfields医院确诊的成人期STGD患者的临床和基因遗传数据。对照组由所有患有成年STGD（年龄大于17岁）且具有≥2个致病ABCA4变异体的患者组成。

使用商业软件：ExcelTokei进行统计分析。根据随机整数生成器选择用于分析的眼睛。应用Mann-WhitneyU检验来研究两组（儿童期STGD与成人期STGD）在视力和中心凹厚度方面的差异。卡方统计量用于调查儿童期和成人期疾病的选定分类变量之间的关联，包括眼底外观，斑点（黄斑，周围和无斑点），色素沉着，AF模式，电生理组和基因型组。P0.05被认为表明有统计学意义。

（表2:42例儿童期STGD检查数据）

确定了42例与儿童期STGD无关的患者；临床发现总结于“表2”。有22位女性和20位男性患者。8名（19％）来自近亲家庭。发作的中位年龄为8.5岁（范围3-16），基线检查的中位年龄为12.0岁（范围7-16）。所有42例患者基线时的视力中位数在右眼为0.74，在左眼为0.74（范围分别为0.10-1.30和0.12-1.40）。基线时的平均病程为2.0年（范围0-9）。

(图1)

5例儿童期斯塔加特病（患者2、21、15、37和9）的彩色眼底照片，自发荧光和光谱域光学相干断层扫描图像。

患者2的彩色眼底照片显示7岁时的正常表现（眼底等级：1）。

患者21在后极处有许多斑点，而没有中央萎缩（眼底等级：2），并且自体荧光（AF）成像显示在后极处具有高，低AF信号的广泛多个病灶，背景不同（AF类型2）。光谱域光学相干断层扫描（SD-OCT）识别中央黄斑处明显的外部视网膜损失。

患者15的中央萎缩而没有斑点（眼底等级：3a）和AF成像显示在中央凹处出现局限性低AF信号，信号边缘被均质背景包围（AF类型：1）。SD-OCT在中央黄斑处检测到明显的外部视网膜缺失。

患者37的中央萎缩伴有黄斑斑点（眼底等级：3b），在中央凹处有局灶性低AF信号，周围有均一的背景，并伴有高信号的黄斑中心灶（AF类型：1）。SD-OCT显示黄斑中央部视网膜外层丢失。

患者9患有中央萎缩，周围斑点在血管拱门之前延伸（眼底等级：3b），黄斑处的局部低AF信号被异质背景包围，并且高AF信号的广泛病灶延伸到血管拱门之前（AF型）：2）。SD-OCT显示黄斑处的外部视网膜破裂。SD-OCT在中央黄斑处检测到明显的外部视网膜缺失。

图中显示了5个典型病例的彩色眼底照片，AF图像和OCT图像。在39例患者中获得了基线彩色眼底照片（表2）。在39例患者中，基线时出现1级眼底外观的患者为1（2.5％），第2级为1（2.5％），第3a级为11（11％）（28％），第3b级为26（67％）。没有患者出现3c级或4级眼底外观。基线时39例患者中有37例（95％）存在中央萎缩；在39例患者中有4例（10％）在黄斑处发现了斑点，在23例（59％）中在外周发现了斑点，在12例患者中没有发现斑点（31％;表2）。39例患者中有2例出现视网膜色素沉着（5％；24和34例患者）。

(图2)

随访期间出现黄斑斑点的4例代表性病例的彩色眼底照片和自体荧光（AF）图像（患者7、13、26和12）。

基线时患者7的彩色照片显示微弱的中央萎缩而没有斑点（眼底3a级）。在基线时，AF成像显示局部低AF信号被不规则的高信号包围（AF类型1）。五年后，出现明显的中心萎缩，可见黄斑斑点（眼底等级3b），AF成像显示在中央凹处出现局限性低AF信号，并伴有高信号的黄斑中心凹灶（AF型1）。

患者13显示中央萎缩，基线时无可见斑点（眼底等级3a），AF成像显示局部黄斑低信号，黄斑处有高AF信号的细微斑点所包围（1型AF）。六年后，黄斑斑点明显增多，在AF成像（眼底3b级；AF类型1）上也清晰可见。

患者26具有中央萎缩，在基线时无可见斑点（眼底等级3a），但4年后出现了与AF成像高信号灶相对应的明显斑点（眼底等级3b；2型AF）。

患者12表现为中央萎缩，在基线时有早期细微的周围斑点（眼底3b级），AF影像显示局限性低AF信号，高AF信号的细微病灶延伸到血管拱门之前（AF2型）。两年后，黄斑和周边斑点明显增多，在AF成像（眼底3b级；AF2型）上也清晰可见。但是4年后出现了与AF成像高信号灶相对应的明显斑点（眼底3b级；AF2型）。

有14位患者可获得连续彩色眼底照片，其中3例显示出眼底等级转换。2名受试者（患者7和13）出现了黄斑斑点，而基线时不存在黄斑斑点，并且1名患者（26名患者）出现了黄斑和周围斑点。图中显示了在随访期间出现斑点的4例代表性病例的彩色眼底照片和AF图像。(图2)。

(图3)

彩色眼底照片，自体荧光（AF）和2个基因确诊病例（患者17和29）具有“非典型”临床特征的2个基因确诊病例的彩色眼底照片，光谱域光学相干断层扫描图像。

患者17的彩色照片显示中央黄斑处有许多细小斑点，周围有许多斑点，而AF成像显示清晰的斑点与中央黄斑处的高信号有关，周围有增加的AF信号环和许多高低信号病灶所包围延伸到周围视网膜。SD-OCT上存在黄斑部的外部视网膜缺失。

患者29具有不对称的眼底发现，右眼有中央萎缩和外周斑点，黄斑萎缩伴有斑点，视网膜下纤维化和左眼视网膜色素上皮水平的色素沉着过度。

患者17和18在中央黄斑处有细小斑点，周围有许多周围斑点，分类为眼底3b级（患者17；图3）。先前已经描述了这两名患者的临床和基因遗传数据。9仅1例患者出现不对称眼底发现，右眼出现中央萎缩性病变，周围斑点延伸至血管拱门的前方，黄斑萎缩伴斑点，视网膜下纤维化和左眼RPE水平色素沉着（病人29;图3）。

我们在检查时获得了32例患者的AF图像（表2）。32例1型房颤患者中有10例（31％），2型房颤22例（69％），无3型房颤患者。在随访期间（11例）获得了连续AF图像;没有患者表现出房颤分组过渡。

我们在检查时获得了21例患者的SD-OCT图像（表2）。所有21例患者均出现了中央凹处的视网膜外层破坏。右眼和左眼的中央中央凹厚度分别为60.0和55.0μm（范围分别为33–和35–）。21例患者中有18例（86％）的两只眼睛均出现严重的中央凹变薄（μm）。

在检查时对25例患者进行了电生理评估（表2）。25例患者中有9例（36％）位于ERG组1（单纯性黄斑功能不全），1例（4％）在ERG组2中，15例（60％）在ERG3组中（全身性圆锥和杆功能障碍）。

详细的基因遗传结果（包括计算机分析）可帮助预测变体的致病性，本次确定了46种ABCA4变体：27个错义，7个剪接位点改变，7个无意义，3个移码，1个框架定义错误以及1个与疾病相关的内含子变体，其确切的致病机理尚不清楚。确定了13种新颖的肯定或极有可能引起疾病的变体：p.Gln8fs，p.Cys*，p.AspGly，p.ArgLys，p.Glufs，p.Tyr*，p.Met-Arg，p.Arg*，p.Thrfs，p.TyrAsp，p.Aladup，p.SerAsn和c.-2AC。在来自近亲家庭的患者中鉴定出四个纯合变体（p.Glufs，p.GluLys，p.Tyr*和c.+1GA），其他42个变体以杂合状态被检测到。来自近亲家族的8位患者中有4位具有纯合变异（患者3、5、6和28），2位具有复合杂合变异（患者2和17），还有2位未鉴定出变异（患者1和4）。

在42名患者中的38名（90％）中至少检测出一种引起疾病的ABCA4变异体；其中，在34个（81％）中鉴定出≥2个变异，在4个（9.5％）中鉴定出1个变异。42个个体中只有4个（9.5％）没有发现变异。根据数量和突变类型（具有建议的严重性），将34例携带≥2个致病变异的患者分为3个基因型亚组：A基因型组7例（21％），B组15例（44％），C组中有12（35％）。

(图4)

比较儿童期Stargardt病与成人Stargardt病的眼底外观分布，色素沉着的存在，电生理组和基因型组。在眼底外观分类，色素沉着和基因型组分类方面存在显着差异（*P0.05）。与成年性Stargardt病相比，电生理学组3中儿童期Stargardt病的患病率更高，但是这种差异没有显着性。ERG=视网膜电图。

（表3:儿童期与成年期STGD数据对比）

该调查报告了一系列经基因确诊的STGD的儿童期患者，并将其遗传，临床和电生理学数据与成人期患者进行了比较。

STGD的经典表型的特征是存在亮黄色的眼底斑点和黄斑萎缩，但眼底的的外观呈多样性。

在这项研究中，大多数儿童表现出经典的STGD眼底外观，并伴有黄斑萎缩和在黄斑区以及周围分布亮黄色斑点，但是三分之一的儿童在初次检查时没有可见斑点。在这12例患者中，有3例在随访期间观察到了斑点的发展（图2）。在年轻的STGD成年患者中，黄斑区/周围斑点随着时间的推移也出现了类似的发展。

没有儿童出现中心及周围性萎缩（在中央凹保留表型中观察到，在少数STGD患者中观察到较轻的表型）。这个观察结果与以前的调查报告是一致的，患者出现此类现象通常存在于成年后。

在所有图像中，OCT上的中心凹视网膜外结构都有明显破坏，表明中心凹结构的改变发生在疾病早期。在儿童期STGD的眼底镜检查异常之前，可能会出现视力丧失，这可能会导致考虑非器官性视力丧失。在这种情况下，OCT成像和/或电生理评估将避免误诊。早期黄斑中心凹受累于无斑点的STGD或RPE中脂褐素水平增加的其他AF影像学证据，支持以下假说：STGD中升高的A2E可能对视锥细胞感光细胞有直接毒性。

在这24名患者中，ERG第1组中有9名（36％）位于ERG组2中，有1名（4％），ERG第3组中有15名（60％）。与队列相比，第3组中患者所占比例更高与成人发病有关，这表明儿童期STGD更可能与广泛性视网膜功能障碍有关。这进一步证明了儿童期STGD的视网膜表型更为严重。

22名患者（58％）具有≥1个有害变异，7名受试者（18％）具有2种有害变异，显着高于成年组（分别为45％和5％）。基因型A组（携带2种有害变体）中有5名可用ERG的患者（71％）均患有全身性杆和锥系统功能障碍（ERG组3）。综合这些发现，表明携带有害ABCA4变体的患者更有可能出现早期症状（儿童期）和更严重的功能表型。

该研究存在潜在的局限性，包括发病年龄的定义以及选择将儿童发病年龄分类为17岁之前。发病年龄定义为初次出现症状的年龄或视网膜异常发生的年龄。首先在“无症状”患者中发现。这两组（有症状的和无症状的）可能具有不同的临床特征，包括有症状的患者预计会出现中心凹受累，从而降低视力。但是，在我们的清单中，绝大多数儿童是有症状的。将患者除以17岁也可能会导致选择偏见。

这项研究首次专门针对大量患者中儿童期STGD的临床特征和基因遗传学发现。儿童期疾病与疾病早期阶段更严重的视力丧失有关。典型的斑点并不总是出现在诊断中，但是可以在疾病的晚期出现。与更严重的表型保持一致，普遍的视锥和视杆系统功能障碍比成年发病更常见。与成年发作的STGD相比，在80％的儿童中检测到两个或更多的致病变异，并证实了较高比例的肯定或可能有害的变异，这可能是儿童早期发病和更严重的表型的基础。

感谢ArundhatiDevBorman，PanagiotisI.Sergouniotis，EvaLenassi和YozoMiyake的数据收集和有见地的评论。

由Moorfields眼医院国家健康研究生物医学研究中心NHS基金会信托基金和UCL眼科研究所（英国），抗盲基金会（美国），FightforSight（英国），Moorfields医院特别受托人（英国）资助），黄斑病学会（英国），国家眼科研究所EY，EY和EY（视觉研究的核心支持），哥伦比亚大学眼科，纽约大学，Suzuken纪念基金会（日本），三越保健福利基金会（日本）和大和盎格鲁日本基金会（日本），教育，文化，体育，科学和技术部青年科学家补助金（B）（日本）。

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