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角膜与外眼

后部多形性角膜营养不良

1. 什么是后部多形性角膜营养不良?

Section titled “1. 什么是后部多形性角膜营养不良?”

后部多形性角膜营养不良(PPCD)是一种累及角膜内皮和Descemet膜的常染色体显性遗传角膜营养不良,也称为Schlichting营养不良。临床表现多样,以水疱样改变、蜗牛迹样病变和弥漫性混浊为特征 3)

PPCD为双眼发病,但常呈不对称性。通常在婴幼儿期或青春期发病,多数无症状,病程静止或缓慢进展。20%~30%出现角膜水肿

在IC3D分类(2015年修订)中,以前的常染色体显性遗传先天性遗传性内皮营养不良(CHED-AD)被重新归类为PPCD的轻型 3,5)。相关眼部疾病包括继发性青光眼圆锥角膜。眼外疾病中也有报道与Alport综合征和腹壁疝相关。

ICD-10编码:H18.52。

Q PPCD会进展吗?
A

多数病例静止或缓慢进展,通常不影响视力 3)。但部分病例角膜水肿进展并导致视力障碍,尤其是OVOL2突变(PPCD1)相对容易加重 1)。定期眼科随访很重要。

许多患者无症状。当角膜水肿进展时,会自觉视物模糊雾视)。重症病例从婴幼儿期出现角膜混浊,影响视力发育。

PPCD的角膜后面可见以下三种病型3)

病型所见
水疱状变化伴有青灰色晕的小水疱
带状病变平行走行的线状隆起
弥漫性混浊广泛的角膜后面混浊

其他临床所见包括以下内容。

  • 角膜水肿角膜增厚:由于内皮泵功能下降所致。角膜增厚可能导致压平眼压计测量值假性升高。
  • Descemet膜异常:增厚,后表面可见结节状胶原沉积
  • 周边虹膜前粘连:约25%病例出现。可因房水流出障碍导致继发性青光眼3)
  • 瞳孔偏位(corectopia):可能伴有虹膜萎缩
  • 镜面显微镜检查所见:特征性暗带,称为蜗牛迹(snail-track)3)

PPCD显示遗传异质性,已鉴定出四个基因座。所有基因均参与上皮-间充质转化(EMT)及其逆过程间充质-上皮转化(MET)的调控1)

PPCD1(OVOL2)

基因座:20p11.2–q11.2。OVOL2启动子突变导致异位表达。

特征:直接抑制ZEB1表达的锌指转录因子。角膜移植继发性青光眼的风险高于其他亚型1)

iOCT辅助角膜内皮移植:在重症婴儿病例中报道有效2)

PPCD3(ZEB1)

基因座:10p11.22。ZEB1的功能丧失(LoF)突变。单倍体不足是疾病机制。

特征:已报道超过50种致病性LoF突变1)。外显率估计约为95%,但真实外显率可能更低1)。可能伴有角膜陡峭化。

pLI评分:0.994,表明对单倍体不足极度不耐受1)

其他亚型包括由COL8A2突变引起的PPCD2(1p34.3–p32.3)和由GRHL2突变引起的PPCD4(8q22.3–q24.12)。GRHL2也直接抑制ZEB1转录并参与EMT。基因型与表现型的关系在同一家族内也存在显著个体差异1)

由于是常染色体显性遗传,患者的子女有50%的概率遗传突变。询问家族史很重要。

Q 如何区分PPCD的四种基因型?
A

仅凭临床表现难以区分亚型,确诊需要基因检测1)。基因型对预后预测很重要:OVOL2突变(PPCD1)需要角膜移植的可能性较高,ZEB1突变(PPCD3)可能伴有角膜陡峭化。

  • 裂隙灯显微镜检查:通过直接照明和彻照法观察角膜后表面的病变。识别三种类型:水疱样改变、带状病变和弥漫性混浊。
  • 角膜内皮:识别Descemet膜的变化。蜗牛迹(暗带包围的小细胞群)具有特征性3)。同时评估多形性和多形性。
  • 共聚焦显微镜检查:可评估角膜全层。即使存在角膜水肿也能观察内皮。
  • 眼压测量:筛查继发性青光眼。注意角膜增厚可能导致高估。
  • 基因检测:确定基因型可实现亚型分类和预后预测1)
疾病鉴别要点
ICE综合征单眼性、散发性。PPCD为双眼性、遗传性3)
Fuchs内皮营养不良40岁后发病。角膜滴状赘疣从中央进展
Descemet膜破裂产钳分娩或先天性青光眼病史
Peters异常角膜中央盘状混浊,严重
CHED出生时即双眼角膜水肿常染色体隐性遗传
Q ICE综合征与PPCD有何不同?
A

ICE综合征为单眼性、散发性(非遗传性),主要发生于成人。PPCD为双眼性、常染色体显性遗传,从儿童期即出现表现3)。两种疾病均可出现内皮异常、虹膜角膜粘连、瞳孔偏位,但有无遗传史和发病模式是最大的鉴别点。

大多数PPCD无症状,无需治疗。由于存在继发性青光眼的风险,定期监测眼压非常重要。

如果发现眼压升高,则进行药物治疗。使用β受体阻滞剂、α肾上腺素能激动剂和碳酸酐酶抑制剂。如果药物控制困难,可考虑前房角切开术或小梁切开术

角膜水肿持续存在并导致视力障碍时,适合进行角膜移植。据估计,20-25%出现角膜水肿的病例需要角膜移植2)

  • 角膜内皮移植术(DSAEK/DMEK:当角膜实质和上皮正常时选择。与全层角膜移植相比,排斥反应率更低,不规则散光也更少2)
  • 穿透性角膜移植术PKP:当角膜实质也出现混浊时适用

在儿童病例中,预防弱视至关重要,早期手术干预可能是合理的。已有报道成功为17周龄婴儿进行双侧iOCT辅助角膜内皮移植2)

Q PPCD在什么情况下需要手术?
A

角膜水肿持续存在并导致视力障碍时,考虑手术。20-25%伴有角膜水肿的病例需要角膜移植2)。对于药物无法控制的继发性青光眼,也可能需要手术。许多病例终生不需要手术。


PPCD的核心病理是角膜内皮细胞的异常上皮样转化。正常角膜内皮细胞为单层六角形,但在PPCD中,它们转化为类似复层鳞状上皮的多层上皮样细胞4)

参与PPCD的四个基因(OVOL2、COL8A2、ZEB1、GRHL2)均涉及EMT/MET调控的相互抑制通路1)。ZEB1是促进EMT的转录因子,而OVOL2和GRHL2直接抑制ZEB1转录。这些基因的突变破坏EMT/MET平衡,导致内皮细胞的上皮样转化。

ZEB1(TCF8)是一种锌指转录因子,通过抑制E-钙黏蛋白表达诱导EMT。在ZEB1敲除小鼠中,角膜内皮和基质细胞出现上皮基因的异位表达,再现了PPCD的特征(异常角膜细胞增殖、角膜增厚、虹膜角膜粘连、角膜晶状体粘连)4)

ZEB1的功能丧失(LoF)突变导致PPCD3。目前已报道超过50种致病性LoF突变,分布相对均匀,与特定功能域无关1)。这支持PPCD3由ZEB1单倍体不足引起1)

在PPCD的角膜内皮中,上皮样细胞显示细胞角蛋白(CK7、CK19)染色阳性,并具有桥粒样细胞间连接和表面微绒毛。这些异常细胞角化,分泌有缺陷的基底膜,导致后弹力层增厚。后弹力层后表面可见结节状胶原沉积。


Dudakova等人在3616例外显子和88例基因组数据中搜索ZEB1 LoF突变,发现了一个新的c.1279C>T突变1)。对杂合的父亲和儿子进行眼科详细检查,均未发现PPCD3表现。gnomAD(141,456人)中也鉴定出8种不同的杂合ZEB1 LoF突变,提示PPCD的外显率可能低于基于家系研究估计的约95%1)

Muijzer等人对一名因OVOL2基因新生重复导致PPCD1的17周龄婴儿实施了双侧iOCT辅助DSAEK手术2)。术中显微镜集成iOCT即使在角膜混浊的情况下也能高分辨率评估移植物的方向、贴附和界面。右眼术后角膜透明,视觉发育良好;左眼在移植物脱离后进行了再次移植,最终获得了功能性移植物2)


  1. Dudakova L, Stranecky V, Piherova L, et al. Non-Penetrance for Ocular Phenotype in Two Individuals Carrying Heterozygous Loss-of-Function ZEB1 Alleles. Genes. 2021;12(5):677.
  2. Muijzer MB, Kroes HY, van Hasselt PM, Wisse RPL. Bilateral posterior lamellar corneal transplant surgery in an infant of 17 weeks old: Surgical challenges and the added value of intraoperative optical coherence tomography. Clin Case Rep. 2022;10(3):e05637.
  3. Matthaei M, Hribek A, Clahsen T, Bachmann B, Cursiefen C, Jun AS. Fuchs Endothelial Corneal Dystrophy: Clinical, Genetic, Pathophysiologic, and Therapeutic Aspects. Annu Rev Vis Sci. 2019;5:151-175.
  4. Ong Tone S, Kocaba V, Böhm M, Wyber A, Di Girolamo N, Jurkunas UV. Fuchs endothelial corneal dystrophy: The vicious cycle of Fuchs pathogenesis. Prog Retin Eye Res. 2021;80:100863.
  5. American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Edema and Opacification Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2024.

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