格子状角膜营养不良（LCD）
致病基因：TGFBI（如R124C）
沉积物：淀粉样蛋白
特征：角膜基质中出现格子状分支的线状混浊。刚果红染色阳性，偏振光显微镜下呈黄绿色双折射。
角膜基质营养不良
1. 什么是角膜基质营养不良？
Section titled “1. 什么是角膜基质营养不良？”角膜基质营养不良是一组遗传性疾病，由于异常蛋白质或其他物质沉积在角膜基质中，导致角膜混浊。2015年修订的IC3D（国际角膜营养不良分类委员会）分类根据病变部位和基因突变进行了系统分类。
许多亚型由TGFBI（转化生长因子β诱导）基因突变引起。TGFBI基因位于染色体5q31，其特点是单个氨基酸的改变可导致不同的临床表现。TGFBI基因突变参与格子状角膜营养不良I型、Reis-Bücklers角膜营养不良、Thiel-Behnke角膜营养不良、颗粒状角膜营养不良II型（Avellino角膜营养不良）、颗粒状角膜营养不良I型等角膜基质营养不良8)。TGFBIp是一种细胞外基质（ECM）蛋白，通过与胶原蛋白、整合素和纤连蛋白的相互作用介导细胞黏附8)9)。迄今为止，已鉴定出70多种TGFBI突变，其中41种与格子状角膜营养不良相关3)。
在2015年IC3D修订中，引入了“上皮-基质TGFBI相关营养不良”这一名称，将混浊从上皮下延伸到基质深层的系列疾病进行了综合分类。
颗粒状角膜营养不良（GCD）
致病基因：TGFBI（1型：R555W，2型：R124H）
沉积物：透明蛋白（1型），透明蛋白+淀粉样蛋白（2型）
特征：瞳孔区附近出现颗粒状白色混浊。Masson三色染色呈红色。
斑状角膜营养不良（MCD）
致病基因：CHST6
沉积物：糖胺聚糖（GAG）
特征：弥漫性角膜混浊，累及基质全层。阿尔新蓝染色阳性。是唯一的常染色体隐性遗传亚型。
其他基质营养不良包括：UBIAD1突变导致的Schnyder角膜营养不良（胆固醇和磷脂沉积）、TACSTD2突变导致的胶样滴状角膜营养不良（GDLD）、GSN突变导致的格子状角膜营养不良2型（Meretoja综合征）、以及DCN突变导致的先天性基质角膜营养不良。
Q
什么是TGFBI相关角膜营养不良？
A
这是一组由于TGFBI基因突变导致角膜基质中异常蛋白（TGFBIp）沉积的遗传性角膜疾病。仅一个氨基酸的差异即可导致不同的临床表现，如格子状、颗粒状或Reis-Bücklers角膜营养不良。为常染色体显性遗传，通常双眼进行性发展。
2. 主要症状和临床所见
Section titled “2. 主要症状和临床所见”角膜基质营养不良常见的自觉症状包括以下内容。
- 视力下降：随着角膜混浊的进展而缓慢恶化
- 复发性角膜上皮糜烂：在LCD和Reis-Bücklers角膜营养不良中尤为显著。可能从儿童期出现，伴有疼痛。
- 畏光：由角膜混浊引起的光散射所致
- 异物感和流泪：伴随上皮损伤
LCD患者常以复发性上皮糜烂为首发症状。GCD患者的主诉多为混浊本身导致的视力下降。GDLD的主要症状为视力下降、畏光、异物感和流泪10)。
格子状角膜营养不良（LCD）：典型病例（LCD1）中，从角膜中央到中间周边部，角膜基质前层出现分支的格子状线状混浊。同时伴有磨玻璃样角膜混浊和上皮下瘢痕。变异型LCD可能表现为迟发性和不对称分布。在芬兰家族中报告的Ser591Phe突变病例中，71岁首次出现症状，可见半透明的上皮下不规则和从中央到中间周边部的粗大分支格子状混浊2)。
颗粒状角膜营养不良1型（GCD1）：早期在瞳孔区附近可见圆形、边界清晰的颗粒状白色至灰白色小混浊，位于角膜上皮下和浅层基质。由杂合子R555W突变引起，纯合子病情更重。
颗粒状角膜营养不良2型（GCD2；阿韦利诺角膜营养不良）：由R124H突变引起。为透明质和淀粉样蛋白均沉积的混合型。SMILE术后GCD2患者，术后2个月手术界面出现沉积物，33个月后FD-OCT同时观察到Bowman层下沉积和界面沉积1)。
斑块状角膜营养不良（MCD）：弥漫性角膜混浊累及基质全层。由CHST6基因突变引起，常染色体隐性遗传。是角膜营养不良中唯一的隐性遗传型。
Schnyder角膜营养不良：特征为角膜中央的环形至盘状混浊。由胆固醇和磷脂沉积引起。常合并全身性脂质异常。
胶滴状角膜营养不良（GDLD）：双眼角膜中央至睑裂区出现灰白色隆起的淀粉样蛋白沉积物聚集，呈特征性的桑葚状外观10)。尽管无角膜上皮损伤，荧光素染色后数分钟仍可观察到荧光，即延迟染色，是诊断有用的所见10)。
LCD患者角膜上皮脆弱，有并发感染的风险。有LCD1患者合并双侧Mooren溃疡的报道7)。此外，LCD角膜中也有微孢子虫角膜炎的发病报道，提示上皮损伤导致的易感性增加6)。角膜营养不良在一般人群中的患病率估计为每百万人897例，其中LCD占不到1%6)。
3. 原因和风险因素
Section titled “3. 原因和风险因素”大多数角膜基质营养不良是由TGFBI基因的点突变引起的。突变和相应的疾病如下所示。
| 突变 | 疾病名称 | 遗传方式 |
|---|---|---|
| R555W | 颗粒状角膜营养不良1型 | AD |
| R124H | 颗粒状角膜营养不良2型 | AD |
| R124C | 格子状角膜营养不良1型 | AD |
| R124L | Reis-Bücklers角膜营养不良 | AD |
| R555Q | Thiel-Behnke角膜营养不良 | AD |
| L527R | 格子状角膜营养不良4型 | AD |
| Ser591Phe | 变异型LCD（迟发型） | AD |
AD：常染色体显性遗传
新的TGFBI突变仍在不断报道。在芬兰家系中鉴定的c.1772C>T（p.Ser591Phe）突变位于外显子13的FAS1-4结构域，引起迟发性、不对称的变异型LCD 2)。该突变未在gnomAD数据库中登记，多个预测程序判定其为致病性 2)。在美国的一个家系中也独立确认了相同的突变 3)。同一Ser591位置的不同氨基酸替换（Ser591Tyr）据报道表现出TBCD样表型，证明同一密码子的不同突变可产生不同的临床表现 3)。
除TGFBI外，其他致病基因包括CHST6（MCD）、UBIAD1（Schnyder CD）、TACSTD2（GDLD）、GSN（LCD2 / Meretoja综合征）和DCN（先天性基质角膜营养不良）。
屈光手术的风险
Section titled “屈光手术的风险”在TGFBI相关角膜营养不良患者中，LASIK、PRK、SMILE等屈光手术已知会加重角膜沉积物。一名GCD2患者接受单眼SMILE后，术后2个月手术界面出现新的沉积物，33个月后沉积物的大小、密度和数量增加 1)。TGF-β是伤口愈合所必需的因子，角膜上皮创伤会激活TGFBI基因，增加TGFBIp的产生 1)。在LASIK后GCD1加重的病例中，在瓣膜界面确认了Masson三色阳性的透明样沉积物 5)。
Q
接受屈光矫正手术（LASIK）安全吗？
4. 诊断与检查方法
Section titled “4. 诊断与检查方法”各亚型有特征性表现。LCD可见格子状线状混浊，GCD可见颗粒状白色混浊，MCD可见弥漫性角膜混浊。GCD2在逆光照明下可见半透明沉积物和空泡（面包屑样外观）5)。
眼前节光学相干断层扫描（AS-OCT）
Section titled “眼前节光学相干断层扫描（AS-OCT）”可定量评估沉积物的深度和范围。在GCD2的LASIK术后病例中，可见瓣界面（深度149μm和115μm）的高反射沉积物5)。LCD中可见基质内的高反射沉积物2)。
活体共聚焦显微镜（IVCM）
Section titled “活体共聚焦显微镜（IVCM）”可在细胞水平评估沉积物的形态。在GCD1的LASIK术后病例中，可见基底上皮层至Bowman膜的细高反射沉积物，以及前部至中部基质的梯形高密度白色沉积物5)。
| 染色方法 | 目标沉积物 | 相关疾病 |
|---|---|---|
| 刚果红染色 | 淀粉样蛋白 | LCD、GDLD |
| 马松三色染色 | 透明样物质 | GCD1、GCD2 |
| 阿尔新蓝染色 | GAG | MCD |
在偏振光显微镜下，刚果红阳性沉积物呈现苹果绿双折射。在GCD2中，淀粉样蛋白和透明样物质均沉积，因此刚果红和马松三色染色均为阳性6)。
对确诊有用。特别是变异型LCD和非典型病例，基因分析是诊断的关键2)3)。在GDLD的诊断标准中，将基因检测与其他检查结果相结合，可提高非典型病例的诊断准确性10)。
5. 标准治疗方法
Section titled “5. 标准治疗方法”PTK（治疗性激光角膜切除术）
Section titled “PTK（治疗性激光角膜切除术）”浅层角膜混浊的首选治疗方法。使用准分子激光切除混浊部位。对早期病变有效，但由于是遗传性疾病，复发不可避免。
对于LCD难治性复发性上皮糜烂，有报道采用地形图引导的经上皮PRK联合PTK的方法4)。一名78岁男性LCD患者双眼接受该手术，术后3个月角膜糜烂消失，矫正视力右眼从20/100提高到20/25，左眼从20/400提高到20/504)。同时使用了掩蔽剂（1%羟甲基纤维素）进行表面平滑化和丝裂霉素C涂布4)。
根据混浊的进展程度，选择板层角膜移植（LKP）、深板层角膜移植（DALK）或穿透性角膜移植（PKP）。在TGFBI相关营养不良中，沉积物主要来源于上皮，因此板层移植是首选，但仍有复发风险。
对于LASIK术后GCD1加重的病例，有报道称飞秒激光辅助无缝线表层角膜移植术（F-SALK）有效5)。术后6个月植片透明度维持在4+，矫正视力从6/24改善至6/125)。
在合并双侧Mooren溃疡的LCD1病例中，在环孢素全身给药下进行了穿透性角膜移植术，术后双眼矫正视力均达到20/307)。超过10年未见溃疡复发7)。
GDLD的治疗
Section titled “GDLD的治疗”在GDLD中，根据混浊范围进行PTK或角膜移植（表层、深部表层、全层）10)。由于是遗传性疾病，复发率非常高，常需多次角膜移植10)。已知佩戴软性隐形眼镜可抑制淀粉样蛋白沉积复发并延长手术间隔10)。GDLD于2019年被认定为指定难治性疾病，严重程度分类III度及以上可享受医疗费用补助10)。
屈光矫正手术的禁忌
Section titled “屈光矫正手术的禁忌”TGFBI相关角膜营养不良患者禁忌进行包括LASIK、PRK、SMILE在内的所有角膜屈光手术1)5)。
PTK（首选）
适应症：浅层混浊、复发性上皮糜烂
优点：微创，可期待视力改善
挑战：由于遗传性，复发不可避免。也有报道联合PRK同时进行屈光矫正和表面整复4)
角膜移植
6. 病理生理学与详细发病机制
Section titled “6. 病理生理学与详细发病机制”TGFBIp蛋白异常
Section titled “TGFBIp蛋白异常”TGFBI基因编码的TGFBIp（角膜上皮素）是一种具有N端分泌信号序列的ECM蛋白，通过与胶原蛋白、纤连蛋白和整合素的相互作用介导细胞黏附8)9)。TGFBI突变产生的异常TGFBIp无法正常降解和清除，在角膜基质内积累和聚集。
沉积物的性质因突变类型而异。R124C突变形成淀粉样纤维，呈现LCD的临床特征；R555W突变导致透明蛋白沉积，引起GCD1。R124H突变（GCD2）则同时有淀粉样和透明蛋白沉积，为混合型。
Rosetta蛋白质建模
Section titled “Rosetta蛋白质建模”针对Ser591Phe突变的Rosetta结构预测计算出ΔG = 23.5 REU的热力学不稳定化3)。这反映了能量挫折，与LCD诱导突变中常见的不稳定化模式一致3)。同一密码子的不同突变（Ser591Phe vs Ser591Tyr）导致不同表型（LCD vs TBCD样），表明氨基酸替换的类型决定了蛋白质折叠和聚集机制3)。
屈光手术后加重的机制
Section titled “屈光手术后加重的机制”角膜创伤诱导TGF-β表达1)。TGF-β激活TGFBI基因，增加TGFBIp的产生。突变TGFBIp过量产生加速沉积。由于角膜上皮细胞比角膜基质中的角膜细胞产生更多TGF-β，上皮损伤越大的手术，加重越明显1)。
在GCD2中，也有报道TGFBIp通过溶酶体功能障碍导致自噬清除延迟1)，提示线粒体功能障碍和细胞氧化应激增加促进TGFBIp沉积的分子机制1)。SMILE相比LASIK或PRK上皮损伤较小，因此GCD2的加重可能较轻，但仍属禁忌1)。
GDLD的病理
Section titled “GDLD的病理”在GDLD中，TACSTD2突变导致紧密连接形成不全，上皮通透性增加。这种通透性增加被认为使泪液中的蛋白质渗入角膜基质，并作为淀粉样蛋白沉积。
7. 最新研究与未来展望
Section titled “7. 最新研究与未来展望”基因型-表型相关性的扩展
Section titled “基因型-表型相关性的扩展”TGFBI突变的谱系持续扩大。Ser591Phe突变的发现2)及其独立确认3)显示了迟发性变异型LCD的遗传多样性。同一氨基酸位置的不同置换导致不同表型的发现3)为阐明突变特异性分子机制开辟了道路。
结构生物学方法
Section titled “结构生物学方法”基于Rosetta的蛋白质结构预测使得能够定量评估TGFBI突变对蛋白质稳定性的影响3)。计算生物学方法在新突变致病性评估和治疗靶点探索中的重要性日益增加。
新的手术方法
Section titled “新的手术方法”PRK+PTK联合手术有望成为LCD难治性上皮糜烂的新治疗选择4)。地形图引导手术可同时矫正不规则角膜和去除混浊。LASIK后GCD恶化的F-SALK5)也为治疗选择有限的病例提供了新方法。
重新认识LCD中的感染风险
Section titled “重新认识LCD中的感染风险”LCD角膜中小孢子虫角膜炎的首例报告6)再次表明角膜营养不良患者的上皮屏障功能障碍会增加感染风险。治疗性角膜移植术后复发也有报道，LCD患者感染管理的重要性已得到认识。
Q
胶样滴状角膜营养不良（GDLD）是指定难治性疾病吗？
A
是的，GDLD于2019年被认定为指定难治性疾病“胶样滴状角膜营养不良”。根据诊断标准确诊为definite后，即成为指定难治性疾病的对象，严重程度分级III度以上（以较好眼的矫正视力判定）可享受医疗费用补助。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”-
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