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。角膜移植和继发性青光眼的风险高于其他亚型1)。
iOCT辅助角膜内皮移植术:在重症婴儿病例中报道有效2)。
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性角膜营养不良,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和圆锥角膜。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。
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。
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。角膜移植和继发性青光眼的风险高于其他亚型1)。
iOCT辅助角膜内皮移植术: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。
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。
| 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 |
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。
当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)。
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辅助角膜内皮移植术2)。
当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)。