دیستروفی قرنیه مشبک (LCD)
ژن عامل: TGFBI (مانند R124C)
رسوبات: آمیلوئید
ویژگیها: کدورتهای خطی منشعب مشبک در استرومای قرنیه ظاهر میشوند. رنگآمیزی کنگو رد مثبت بوده و در میکروسکوپ پلاریزاسیون دوشکستی زرد-سبز نشان میدهند.
دیستروفی استرومای قرنیه گروهی از بیماریهای ارثی است که در اثر رسوب پروتئینهای غیرطبیعی یا مواد دیگر در استرومای قرنیه، کدورت قرنیه ایجاد میشود. در طبقهبندی IC3D (کمیته بینالمللی طبقهبندی دیستروفیهای قرنیه) که در سال 2015 بازبینی شد، این بیماریها بر اساس محل ضایعه و جهش ژنی به طور سیستماتیک طبقهبندی میشوند.
در بسیاری از زیرگروهها، جهش در ژن TGFBI (فاکتور رشد تبدیلکننده بتا القایی) علت بیماری است. ژن TGFBI در کروموزوم 5q31 قرار دارد و مشخصه آن این است که تفاوت در یک اسید آمینه منجر به تصاویر بالینی متفاوت میشود. جهشهای ژن TGFBI در دیستروفی قرنیه مشبک نوع I، دیستروفی قرنیه Reis-Bücklers، دیستروفی قرنیه Thiel-Behnke، دیستروفی قرنیه دانهای نوع II (دیستروفی قرنیه Avellino) و دیستروفی قرنیه دانهای نوع I نقش دارند 8). TGFBIp یک پروتئین ماتریکس خارج سلولی (ECM) است که از طریق تعامل با کلاژن، اینتگرین و فیبرونکتین، چسبندگی سلولی را واسطهگری میکند 8)9). تاکنون بیش از 70 جهش TGFBI شناسایی شده است که 41 نوع آن با دیستروفی قرنیه مشبک مرتبط است 3).
در بازبینی IC3D در سال 2015، اصطلاح «دیستروفی اپیتلیال-استرومایی مرتبط با TGFBI» معرفی شد که گروهی از بیماریها را با کدورت از زیر اپیتلیوم تا لایههای عمقی استروما به طور جامع طبقهبندی میکند.
دیستروفی قرنیه مشبک (LCD)
ژن عامل: TGFBI (مانند R124C)
رسوبات: آمیلوئید
ویژگیها: کدورتهای خطی منشعب مشبک در استرومای قرنیه ظاهر میشوند. رنگآمیزی کنگو رد مثبت بوده و در میکروسکوپ پلاریزاسیون دوشکستی زرد-سبز نشان میدهند.
دیستروفی قرنیه دانهای (GCD)
ژن عامل: TGFBI (نوع 1: R555W، نوع 2: R124H)
رسوبات: هیالین (نوع 1)، هیالین + آمیلوئید (نوع 2)
ویژگی: کدورتهای دانهای سفید در نزدیکی ناحیه مردمک ظاهر میشود. با رنگآمیزی ماسون تریکروم قرمز رنگ میشود
دیستروفی قرنیه ماکولار (MCD)
ژن عامل: CHST6
رسوبات: گلیکوزآمینوگلیکان (GAG)
ویژگی: کدورت منتشر قرنیه که تمام ضخامت استروما را درگیر میکند. رنگآمیزی آلسین بلو مثبت است. تنها زیرگروه با وراثت اتوزومال مغلوب است
علاوه بر این، دیستروفی قرنیه اشنیدر (رسوب کلسترول و فسفولیپید) ناشی از جهش UBIAD1، دیستروفی قرنیه قطرهای کلوئیدی (GDLD) ناشی از جهش TACSTD2، دیستروفی قرنیه مشبک نوع 2 (سندرم مرتویا) ناشی از جهش GSN، و دیستروفی قرنیه استرومای مادرزادی ناشی از جهش DCN نیز در دیستروفیهای استرومای قرنیه قرار میگیرند.
گروهی از بیماریهای ارثی قرنیه است که در اثر جهش در ژن TGFBI، پروتئین غیرطبیعی (TGFBIp) در استرومای قرنیه رسوب میکند. تنها با تفاوت یک اسید آمینه جهشیافته، تصاویر بالینی مانند مشبک، دانهای و رایس-بوکلرز به طور قابل توجهی تغییر میکند. وراثت اتوزومال غالب است و اغلب به صورت دوطرفه پیشرفت میکند.
علائم ذهنی مشترک در دیستروفیهای استرومای قرنیه شامل موارد زیر است.
در بیماران LCD، فرسایش مکرر اپیتلیوم اغلب اولین علامت است. در GCD، کاهش بینایی ناشی از کدورت، شکایت اصلی است. در GDLD، کاهش بینایی، فوتوفوبی، احساس جسم خارجی و اشکریزش علائم اصلی هستند10).
دیستروفی قرنیه مشبک (LCD): در موارد معمول (LCD1)، کدورتهای خطی منشعب به شکل شبکه در لایه قدامی استرومای قرنیه، از مرکز تا محیط میانی ظاهر میشوند. کدورت قرنیه به صورت شیشهای و اسکار زیر اپیتلیوم نیز همراه است. در انواع واریانت LCD، ممکن است دیررس و با توزیع نامتقارن باشد. در یک مورد با جهش Ser591Phe در یک خانواده فنلاندی، اولین علائم در سن 71 سالگی ظاهر شد و ناهمواری نیمهشفاف زیر اپیتلیوم و کدورتهای خطی ضخیم منشعب از مرکز تا محیط میانی مشاهده شد2).
دیستروفی قرنیه دانهای نوع 1 (GCD1): در مراحل اولیه، کدورتهای کوچک دانهای سفید تا خاکستری با حاشیه واضح در ناحیه مردمک، در زیر اپیتلیوم و لایه سطحی استروما مشاهده میشود. این نوع ناشی از جهش R555W در حالت هتروزیگوت است و در هموزیگوتها شدیدتر میشود.
دیستروفی قرنیه دانهای نوع 2 (GCD2؛ دیستروفی قرنیه آولینو): ناشی از جهش R124H. نوع مختلط با رسوب هر دو هیالین و آمیلوئید. در بیماران GCD2 پس از SMILE، رسوبات در سطح جراحی 2 ماه پس از عمل ظاهر شد و پس از 33 ماه، رسوبات زیر غشای بومن و در سطح جراحی به طور همزمان در FD-OCT تأیید شد1).
دیستروفی قرنیه ماکولار (MCD): کدورت منتشر قرنیه در تمام ضخامت استروما. وراثت اتوزومال مغلوب ناشی از جهش در ژن CHST6. تنها نوع مغلوب در میان دیستروفیهای قرنیه.
دیستروفی قرنیه اشنایدر: مشخصه آن کدورت حلقهای تا دیسکی شکل در مرکز قرنیه است. ناشی از رسوب کلسترول و فسفولیپیدها. با شیوع بالای دیسلیپیدمی سیستمیک همراه است.
دیستروفی قرنیه قطرهای ژلاتینی (GDLD): رسوبات آمیلوئیدی برجسته خاکستری-سفید به صورت خوشهای در مرکز قرنیه تا شکاف پلکی هر دو چشم. ظاهر مشخصه به شکل توت توت10). رنگآمیزی تأخیری (delayed staining) که در آن فلورسین چند دقیقه پس از رنگآمیزی مشاهده میشود، با وجود عدم آسیب اپیتلیوم، یافته تشخیصی مفیدی است10).
در بیماران LCD، اپیتلیوم قرنیه ضعیف شده و خطر عفونت وجود دارد. مواردی از زخم مورن دوطرفه در بیماران LCD1 گزارش شده است7). همچنین، مواردی از کراتیت میکروسپوریدیایی در قرنیه LCD گزارش شده است که نشاندهنده حساسیت به عفونت ناشی از آسیب اپیتلیوم است6). شیوع دیستروفی قرنیه در جمعیت عمومی 897 در هر میلیون نفر تخمین زده میشود که LCD کمتر از 1٪ از آنها را تشکیل میدهد6).
بیشتر دیستروفیهای استرومای قرنیه ناشی از جهشهای نقطهای در ژن TGFBI هستند. محل جهش و بیماری مربوطه در زیر نشان داده شده است.
| جهش | نام بیماری | الگوی وراثت |
|---|---|---|
| R555W | دیستروفی دانهای قرنیه نوع 1 | AD |
| R124H | دیستروفی دانهای قرنیه نوع 2 | AD |
| R124C | دیستروفی شبکهای قرنیه نوع 1 | AD |
| R124L | دیستروفی قرنیه Reis-Bücklers | AD |
| R555Q | دیستروفی قرنیه تیل-بنکه | AD |
| L527R | دیستروفی قرنیه مشبک نوع 4 | AD |
| Ser591Phe | LCD واریانت (شروع دیررس) | AD |
AD: اتوزومال غالب
جهشهای جدید TGFBI همچنان گزارش میشوند. جهش c.1772C>T (p.Ser591Phe) شناسایی شده در یک خانواده فنلاندی، در دامنه FAS1-4 اگزون 13 قرار دارد و باعث LCD واریانت نامتقارن با شروع دیررس میشود2). این جهش در پایگاه داده gnomAD ثبت نشده و توسط چندین برنامه پیشبینی بیماریزا تشخیص داده شده است2). همین جهش به طور مستقل در یک خانواده آمریکایی نیز تأیید شده است3). جایگزینی اسید آمینه متفاوت در همان موقعیت Ser591 (Ser591Tyr) باعث فنوتیپ شبه TBCD میشود و نشان داده شده است که جهشهای مختلف در یک کدون منجر به تصاویر بالینی متفاوت میشوند3).
ژنهای عامل دیگر غیر از TGFBI عبارتند از: CHST6 (MCD)، UBIAD1 (Schnyder CD)، TACSTD2 (GDLD)، GSN (LCD2 / سندرم Meretoja)، DCN (دیستروفی قرنیه مادرزادی استرومایی).
در بیماران مبتلا به دیستروفی قرنیه مرتبط با TGFBI، جراحیهای انکساری مانند LASIK، PRK و SMILE میتوانند رسوبات قرنیه را تشدید کنند. پس از انجام SMILE یک طرفه در یک بیمار مبتلا به GCD2، رسوبات جدید در سطح جراحی 2 ماه پس از عمل ظاهر شد و پس از 33 ماه اندازه، تراکم و تعداد رسوبات افزایش یافت1). TGF-β یک عامل ضروری در ترمیم زخم است و آسیب اپیتلیوم قرنیه ژن TGFBI را فعال کرده و تولید TGFBIp را افزایش میدهد1). در موارد تشدید GCD1 پس از LASIK، رسوبات هیالین مثبت با رنگآمیزی ماسون تریکروم در سطح فلپ مشاهده شده است5).
هر زیرگروه یافتههای مشخصی دارد. در LCD کدورتهای خطی مشبک، در GCD کدورتهای سفید دانهای، و در MCD کدورت منتشر قرنیه مشاهده میشود. در GCD2 با روشنایی معکوس، رسوبات نیمه شفاف و واکوئلها (ظاهر خرده نان) قابل مشاهده است5).
عمق و گستردگی رسوبات را میتوان به صورت کمی ارزیابی کرد. در موارد GCD2 پس از LASIK، رسوبات با بازتاب بالا در سطح مشترک فلپ (عمق 149 و 115 میکرومتر) مشاهده شد5). در LCD، رسوبات با بازتاب بالا در استروما قابل مشاهده است2).
میتوان مورفولوژی رسوبات را در سطح سلولی ارزیابی کرد. در موارد GCD1 پس از LASIK، رسوبات نازک با بازتاب بالا در لایه اپیتلیال پایه تا غشای بومن و رسوبات سفید متراکم ذوزنقهای در استرومای قدامی تا میانی مشاهده شد5).
| روش رنگآمیزی | رسوبات هدف | بیماری مربوطه |
|---|---|---|
| رنگآمیزی کنگو رد | آمیلوئید | LCD، GDLD |
| ماسون تریکروم | هیالین | GCD1، GCD2 |
| رنگآمیزی آلسین بلو | GAG | MCD |
در زیر میکروسکوپ پلاریزاسیون، رسوبات کنگو رد مثبت، دوشکستی سبز سیبی (apple green birefringence) نشان میدهند. در GCD2، هر دو آمیلوئید و هیالین رسوب میکنند، بنابراین هم با کنگو رد و هم با ماسون تریکروم مثبت میشوند 6).
برای تشخیص قطعی مفید است. به ویژه در LCD واریانت و موارد غیر معمول، آنالیز ژنتیکی کلید تشخیص است 2)3). در معیارهای تشخیصی GDLD، ترکیب یافتههای آزمایشگاهی با آزمایش ژنتیک دقت تشخیص موارد غیر معمول را بهبود میبخشد 10).
خط اول درمان برای کدورتهای سطحی قرنیه. با لیزر اگزایمر، ناحیه کدر برداشته میشود. در مراحل اولیه مؤثر است، اما به دلیل ماهیت ارثی، عود اجتنابناپذیر است.
برای فرسایشهای مکرر و مقاوم اپیتلیال در LCD، روش ترکیبی PRK ترانس اپیتلیال هدایتشده با توپوگرافی و PTK همزمان گزارش شده است 4). در یک مرد 78 ساله با LCD که در هر دو چشم انجام شد، فرسایش قرنیه 3 ماه پس از عمل ناپدید شد و حدت بینایی اصلاحشده از 20/100 به 20/25 در چشم راست و از 20/400 به 20/50 در چشم چپ بهبود یافت 4). از ماده پوشاننده (متیل سلولز 1%) برای صافسازی سطح و میتومایسین C استفاده شد 4).
بسته به پیشرفت کدورت، کراتوپلاستی لایهای قدامی (LKP)، کراتوپلاستی لایهای عمیق قدامی (DALK) یا کراتوپلاستی نافذ (PKP) انتخاب میشود. در دیستروفیهای مرتبط با TGFBI، رسوبات عمدتاً منشأ اپیتلیالی دارند، بنابراین پیوند سطحی خط اول است، اما خطر عود باقی میماند.
برای موارد تشدید GCD1 پس از LASIK، گزارشهایی از موفقیت پیوند سطحی قرنیه با کمک لیزر فمتوثانیه بدون بخیه (F-SALK) وجود دارد 5). شش ماه پس از عمل، شفافیت پیوند 4+ حفظ شد و حدت بینایی اصلاحشده از 6/24 به 6/12 بهبود یافت 5).
در موردی از LCD1 همراه با زخم مورن دوطرفه، پیوند تماملایه قرنیه تحت درمان سیستمیک با سیکلوسپورین انجام شد و پس از عمل، حدت بینایی اصلاحشده در هر دو چشم به 20/30 رسید 7). حتی پس از بیش از 10 سال، عود زخم مشاهده نشد 7).
در GDLD، بسته به وسعت کدورت، از PTK یا پیوند قرنیه (سطحی، عمقی سطحی یا تماملایه) استفاده میشود 10). از آنجا که این بیماری ارثی است، میزان عود بسیار بالا بوده و اغلب نیاز به پیوندهای مکرر قرنیه وجود دارد 10). مشخص شده است که استفاده از لنزهای تماسی نرم میتواند از عود رسوب آمیلوئید جلوگیری کرده و فاصله بین عملها را افزایش دهد 10). GDLD در سال 2019 به عنوان یک بیماری نادر تعیین شد و بیماران با درجه شدت III یا بالاتر واجد شرایط کمک هزینه پزشکی هستند 10).
تمام جراحیهای انکساری قرنیه از جمله LASIK، PRK و SMILE در بیماران مبتلا به دیستروفی قرنیه مرتبط با TGFBI منع مصرف دارند 1)5).
PTK (خط اول درمان)
موارد مصرف: کدورتهای سطحی، فرسایش مکرر اپیتلیوم
مزایا: کمتهاجمی، بهبود قابل انتظار بینایی
چالشها: به دلیل ماهیت ارثی، عود اجتنابناپذیر است. روش ترکیبی PRK برای اصلاح انکسار و بازسازی سطح نیز گزارش شده است 4)
پیوند قرنیه
TGFBIp (کراتواپیتلین) که توسط ژن TGFBI کد میشود، یک پروتئین ماتریکس خارج سلولی با توالی سیگنال ترشحی در انتهای N است که از طریق تعامل با کلاژن، فیبرونکتین و اینتگرینها، چسبندگی سلولی را واسطهگری میکند 8)9). TGFBIp غیرطبیعی حاصل از جهش TGFBI تحت تجزیه و پاکسازی طبیعی قرار نمیگیرد و در استرومای قرنیه تجمع و توده مییابد.
ماهیت رسوبات بسته به نوع جهش متفاوت است. جهش R124C منجر به تشکیل فیبریلهای آمیلوئید و تصویر بالینی LCD میشود، در حالی که جهش R555W باعث رسوب هیالین و GCD1 میگردد. جهش R124H (GCD2) منجر به رسوب مخلوط آمیلوئید و هیالین میشود.
پیشبینی ساختار مبتنی بر Rosetta برای جهش Ser591Phe، ناپایداری ترمودینامیکی ΔG = 23.5 REU را محاسبه کرد 3). این نشاندهنده ناامیدی انرژی (energetic frustration) است و با الگوی ناپایداری رایج در جهشهای القاکننده LCD مطابقت دارد 3). بروز فنوتیپهای متفاوت (LCD در مقابل TBCD-like) با جهشهای مختلف در کدون یکسان (Ser591Phe در مقابل Ser591Tyr) نشان میدهد که نوع جایگزینی اسید آمینه، تاخوردگی پروتئین و مکانیسم تجمع را تعیین میکند 3).
ترومای قرنیه باعث القای بیان TGF-β میشود 1). TGF-β ژن TGFBI را فعال کرده و تولید TGFBIp را افزایش میدهد. تولید بیش از حد TGFBIp جهشیافته، رسوب را تسریع میکند. اپیتلیوم قرنیه نسبت به کراتوسیتهای استرومایی TGF-β بیشتری تولید میکند، بنابراین جراحی با آسیب اپیتلیال بیشتر، تشدید بارزتری دارد 1).
در GCD2 گزارش شده است که TGFBIp از طریق اختلال عملکرد لیزوزومی باعث تأخیر در پاکسازی اتوفاژی میشود 1) و مکانیسم مولکولی پیشنهادی شامل اختلال عملکرد میتوکندری و افزایش استرس اکسیداتیو سلولی است که رسوب TGFBIp را تسریع میکند 1). SMILE در مقایسه با LASIK و PRK آسیب اپیتلیال کمتری دارد، بنابراین احتمال تشدید GCD2 در آن اندکی کمتر است، اما همچنان منع مصرف دارد 1).
در GDLD، جهش در ژن TACSTD2 باعث ناقصسازی اتصالات محکم (tight junctions) و افزایش نفوذپذیری اپیتلیوم میشود. این افزایش نفوذپذیری باعث ورود پروتئینهای اشک به استرومای قرنیه و رسوب آنها به شکل آمیلوئید میشود.
طیف جهشهای TGFBI همچنان در حال گسترش است. کشف جهش Ser591Phe2) و تأیید مستقل آن3) تنوع ژنتیکی LCD نوع دیررس را نشان میدهد. این یافته که جایگزینیهای مختلف در یک موقعیت اسید آمینه منجر به فنوتیپهای متفاوت میشود3)، راه را برای کشف مکانیسمهای مولکولی اختصاصی هر جهش هموار میکند.
پیشبینی ساختار پروتئین مبتنی بر Rosetta امکان ارزیابی کمی تأثیر جهشهای TGFBI بر پایداری پروتئین را فراهم کرده است3). اهمیت روشهای زیستشناسی محاسباتی در ارزیابی بیماریزایی جهشهای جدید و جستجوی اهداف درمانی رو به افزایش است.
جراحی همزمان PRK+PTK به عنوان یک گزینه درمانی جدید برای فرسایشهای مقاوم اپیتلیال در LCD امیدوارکننده است4). جراحی توپوگرافی-گاید میتواند به طور همزمان اصلاح قرنیه نامنظم و حذف کدورت را انجام دهد. F-SALK5) برای تشدید GCD پس از LASIK نیز رویکرد جدیدی برای مواردی است که گزینههای درمانی محدودی داشتند.
اولین گزارش کراتیت میکروسپوریدیایی در قرنیه LCD6) نشان میدهد که اختلال در عملکرد سد اپیتلیال در بیماران دیستروفی قرنیه خطر عفونت را افزایش میدهد. عود پس از پیوند قرنیه درمانی نیز گزارش شده است و اهمیت مدیریت عفونت در بیماران LCD مورد توجه قرار گرفته است.
بله، GDLD در سال 2019 به عنوان بیماری نادر «دیستروفی قرنیه ژلاتینی قطرهای» تعیین شد. اگر بر اساس معیارهای تشخیصی به عنوان قطعی (definite) تشخیص داده شود، مشمول بیماری نادر میشود و در صورت درجه III یا بالاتر از طبقهبندی شدت (بر اساس بهترین دید اصلاحشده چشم بهتر)، میتواند کمک هزینه پزشکی دریافت کند.
Kwak JJ, Yoon SH, Seo KY, et al. Exacerbation of granular corneal dystrophy type 2 after small incision lenticule extraction. Cornea. 2021;40(4):519-524.
Jaakkola AM, Järventausta PJ, Järvinen RS, et al. A novel missense TGFBI variant p.(Ser591Phe) in a Finnish family with variant lattice corneal dystrophy. Eur J Ophthalmol. 2022;32(4):NP61-NP66.
Choo CH, Chung DD, Ledwitch KV, et al. Confirmation of association of TGFBI p.Ser591Phe mutation with variant lattice corneal dystrophy. Ophthalmic Genet. 2022;43(4):530-533.
Pignatelli F, Passidomo F, Buonamassa R, et al. Combined topography-guided trans-epithelial PRK and PTK for recalcitrant recurrent corneal erosions in lattice corneal dystrophy. Int Med Case Rep J. 2023;16:275-280.
Mandal S, Namdev V, Sen S, et al. Bilateral post-LASIK exacerbation of granular corneal dystrophy with epithelial ingrowth. BMJ Case Rep. 2023;16:e254328.
Dutta A, Das S, Priyadarshini SR, et al. Microbial keratitis in lattice corneal dystrophy: microsporidia as a new cause. BMJ Case Rep. 2023;16:e255143.
Kayukawa K, Kitazawa K, Wakimasu K, et al. A case of lattice corneal dystrophy type 1 with bilateral Mooren’s ulcer. Am J Ophthalmol Case Rep. 2023;29:101796.
Nielsen NS, Poulsen ET, Lukassen MV, et al. Biochemical mechanisms of aggregation in TGFBI-linked corneal dystrophies. Prog Retin Eye Res. 2020;77:100843. doi:10.1016/j.preteyeres.2020.100843. PMID:32004730.
Matthaei M, Hribek A, Clahsen T, et al. Fuchs endothelial corneal dystrophy: clinical, genetic, pathophysiologic, and therapeutic aspects. Annu Rev Vis Sci. 2019;5:151-175.
厚生労働省難治性疾患政策研究事業「希少難治性角膜疾患の疫学調査研究班」. 膠様滴状角膜ジストロフィの診断基準および重症度分類.