眼轴长度16毫米及以上
小眼球症
一目了然的要点
Section titled “一目了然的要点”1. 什么是小眼球症
Section titled “1. 什么是小眼球症”小眼球症是一种先天性眼球发育异常,眼轴长度比同龄平均值低2个标准差以上。成人眼轴长度小于21毫米、1岁婴儿小于19毫米可作为参考5)。该病罕见,发病率为每1万人中1至3人,尚无根治方法。无性别差异,双眼和单眼发病频率相当。
小眼球症根据形态和有无并发症分类如下。
- 小眼球症:伴有解剖畸形,如脉络膜缺损、白内障、胚胎期血管残留等。
- 真性小眼球:不伴有解剖畸形,定义为眼轴长度20.5毫米以下。常合并高度远视(+20D以上)、巩膜增厚、闭角型青光眼。
- 后部小眼球症(posterior microphthalmos):仅后眼部缩小。已有报道与MFRP基因相关1)。
- 缺损性小眼球症:因胚胎裂闭合不全而合并缺损。
Duke-Elder的分类包括:(1)真性小眼球(nanophthalmos)、(2)伴缺损的小眼球、(3)伴眼先天异常的小眼球、(4)伴全身疾病的小眼球。马岛的胚胎病理学分类则分为:眼泡发育障碍、眼杯形成障碍、前眼部间叶异生、晶状体源性、玻璃体源性、胚胎裂闭合不全、眼球壁发育障碍七类。
Relhan等人的分类以角膜直径11mm为基准区分nanophthalmos(NO)和posterior microphthalmos(PM)。NO的角膜直径为10.06mm、前房深度2.68mm、晶状体厚度4.77mm,闭角型青光眼合并率达69%;而PM的角膜直径为11.39mm、前房深度3.20mm、晶状体厚度3.93mm,闭角型青光眼合并率为0%2)。
估计出生患病率为每10,000人0.2~1.7人,存在地区差异。据报道,小眼球症(microphthalmia)患病率约为1/7,000,无眼球症(anophthalmia)约为1/30,0005)。双侧多见,双侧患者合并全身疾病的可能性较高。发病无性别或种族差异,占视觉障碍儿童的3~12%。
小眼球症指伴有解剖学畸形(如缺损、白内障等)的情况,而真性小眼球指无畸形、眼球整体均匀缩小的情况。真性小眼球的高度远视和闭角型青光眼风险特别高。详情请参见“原因与风险因素”一节。
2. 主要症状与临床所见
Section titled “2. 主要症状与临床所见”临床所见(医生检查确认的所见)
Section titled “临床所见(医生检查确认的所见)”- 小角膜:常与小眼球症并发。
- 角膜混浊:伴随前节发育异常如Peters畸形。
- 虹膜发育异常:包括Axenfeld-Rieger综合征相关及无虹膜。
- 房角发育不全:导致青光眼。
- 白内障:常见并发症。由于小眼球和缺损导致的悬韧带缺损及瞳孔散大不良,手术常较困难。
- 瞳孔偏位和晶状体脱位:作为前节结构异常的一部分出现。
- 葡萄膜缺损:最常见的并发症。
- 永存胎儿血管:也称为永存原始玻璃体增生症。
- 视网膜发育不良和视网膜脱离:由缺损边缘或内部的视网膜裂孔引发。预后常不良。
- 眼眶囊肿:源自视神经,通常位于眼眶下方,可能随生长增大。
真性小眼球的特征
Section titled “真性小眼球的特征”真性小眼球具有以下特征性所见:
- 高度远视:可超过+20D。
- 巩膜增厚:导致涡静脉流出受阻,引起脉络膜积液。
- 渗出性视网膜脱离:由巩膜增厚引起。
- 视网膜变性及黄斑发育不良:是影响视力的器质性不良预后因素。
- 闭角型青光眼:由于房角隐窝和虹膜根部发育不良所致。在NO中,合并率高达69%2)。
以下展示nanophthalmos(NO)与posterior microphthalmos(PM)的生物测量比较。
| 参数 | NO | PM |
|---|---|---|
| 角膜直径 | 10.06 mm | 11.39 mm |
| 前房深度 | 2.68 mm | 3.20 mm |
| 晶状体厚度 | 4.77 mm | 3.93 mm |
| 闭角型青光眼 | 69% | 0% |
巩膜组织学所见
Section titled “巩膜组织学所见”Rajendrababu等人对4例病例的组织学研究发现,纳米眼球的巩膜存在胶原纤维不规则排列、纤维断裂和纤连蛋白过度表达6)。眼轴长度<17mm的病例巩膜层结构严重破坏,而眼轴长度>17mm的病例层结构得以保留6)。
33%~50%为综合征性,可能合并以下全身异常5)。全身异常多为双眼性,日本调查显示中枢神经系统异常/发育迟缓占13%,多发畸形/综合征占9%,染色体异常占4%。
- 智力障碍
- 颅面畸形(唇腭裂、小头畸形)
- 手足畸形(多指/趾畸形)
- 小眼睑
相关综合征包括CHARGE综合征、Lenz小眼球综合征4)、Fraser综合征、Lowe综合征、Meckel-Gruber综合征、TORCH综合征(先天性感染)、Hallermann-Streiff综合征和眼齿指发育不良等。与儿科和遗传科的合作至关重要。
3. 原因和风险因素
Section titled “3. 原因和风险因素”大多数病例是散发性的,但已有常染色体显性、常染色体隐性和X连锁遗传模式的报道。已鉴定出100多种与小眼球和缺损相关的遗传性状。
主要致病基因如下所示。
| 遗传模式 | 主要致病基因 |
|---|---|
| 常染色体显性 | SOX2, OTX2, BMP4, CHD7, GDF6, RARB, SHH |
| 常染色体隐性 | PAX6, STRA6, FOXE3, RAX, SMOC1, VSX2 |
| X连锁 | BCOR, HCCS, NAA10 |
其中,SOX2和PAX6已被确定为主要致病基因。
根据综合征性、非综合征性和合并缺损分为三组进行详细的基因分类。在综合征性中,已报道BMP4、MAB21L2、OTX2、SOX2(常染色体显性)和STRA6(常染色体隐性);在非综合征性中,已报道MFRP、PRSS56(常染色体隐性);在合并缺损中,已报道TENM3(常染色体隐性)和GDF3、GDF6(常染色体显性)。
以下是个别基因突变的报道。
- YAP1:参与Hippo信号通路的转录共激活因子。在一名1岁男童中发现de novo突变(c.178dupG)导致双眼缺损合并右眼小眼球3)。
- TENM3:参与眼发育和轴突导向,在视束中高表达。在一名32岁男性中报道了纯合突变(c.5069-1G>C)5)。
- BCOR:X连锁Lenz小眼球综合征的致病基因。已鉴定出两个基因座MCOPS1和MCOPS24)。
- SIX6:参与视网膜、视神经和下丘脑的发育。一例小眼球合并缺损病例报道了纯合突变(c.1A>G)7)。
- MFRP:在睫状体上皮和视网膜色素上皮中表达,对出生后眼球生长和正视化是必需的1)2)。
在13三体或18三体患者中常见。
- 高龄产妇(40岁以上)
- 母亲吸烟
- 孕期感染(风疹、弓形虫病、巨细胞病毒等)
- 药物暴露(沙利度胺、华法林、酒精)
- 辐射暴露
- 母亲维生素A缺乏
大部分病例是散发的,但也有常染色体显性遗传(如SOX2、OTX2)、常染色体隐性遗传(如PAX6、STRA6)和X连锁遗传(如BCOR、HCCS)的报道。已鉴定出100多个相关基因,遗传模式因致病基因而异。
4. 诊断和检查方法
Section titled “4. 诊断和检查方法”胎儿眼眶在妊娠11-12周时可检测到。通过超声测量眼球长度。如果临床怀疑,可考虑通过羊膜穿刺进行染色体微阵列分析等遗传学评估。
- 闪光视觉诱发电位(VEP):确认视觉功能是否存在。
- 模式VEP:用于评估疾病严重程度和检测视神经功能障碍。
- 视网膜电图(ERG):确定是否存在视网膜功能障碍。在MFRP相关的PMPRS病例中,已有视网膜电图消失的报道1)。
采用78基因MAC面板进行全面的筛查7)。全基因组测序(WGS)有助于识别外显子测序难以检测的突变3)。
- 隐眼(cryptophthalmos):皮肤覆盖眼球表面的先天异常。
- 独眼畸形(cyclopia):面部正中存在单一眼球。
- 并眼畸形(synophthalmia):左右眼球融合。
妊娠11-12周时可通过超声检查检测胎儿眼眶,并测量眼球大小。如有怀疑,可通过羊膜穿刺进行染色体微阵列分析进行遗传学评估。
5. 标准治疗方法
Section titled “5. 标准治疗方法”屈光矫正与弱视治疗
Section titled “屈光矫正与弱视治疗”如果存在视网膜功能,屈光矫正和弱视治疗最为重要。真性小眼球表现为超过+20D的高度远视,因此早期屈光矫正是必不可少的。小眼球症常伴有高度屈光不正,因此应尽早开始常规佩戴眼镜以促进视觉功能发育。对于双眼轻度病例,应早期诊断白内障、青光眼等并发症,并进行手术和弱视治疗。通常,角膜直径≤6mm或左右眼差异显著的病例,视力低于0.02。然而,由于存在视网膜神经纤维层形成异常导致的器质性弱视因素,获得正常视力往往困难。对于弱视,进行遮盖训练。对于严重视力障碍的病例,应从婴儿期开始低视力护理。
眼眶扩张疗法
Section titled “眼眶扩张疗法”小眼球症导致的眼球容积减少会影响面部和眼眶的正常发育。治疗策略根据眼轴长度决定。
眼轴长度小于16毫米
3岁以后患儿可能抗拒佩戴义眼片,因此最好在此之前佩戴。
并发症的治疗
Section titled “并发症的治疗”小眼球在婴幼儿至青年期易发生严重并发症。常见并发症包括白内障(34%)、青光眼(13%)和视网膜脱离(7%)。均难以治疗,需终身管理以维持视功能。
- 白内障手术:因小眼球及睫状体缺损导致的Zinn小带缺损和瞳孔散大不良,常较困难。
- 视网膜脱离:由缺损边缘或内部的裂孔引起。多数病例预后不良。
- 纳米眼白内障手术:为预防因巩膜增厚引起的渗出性视网膜脱离,白内障手术时可同时行预防性巩膜开窗。IOL度数可达36–54 D 6)。
- 闭角型青光眼:需观察并在适当时机进行干预。
当出现眼球萎缩或角膜混浊时,建议佩戴义眼以改善外观问题。
对于眼轴长度<16mm的重度病例,自然眼眶生长难以预期,建议在出生后数周内开始。眼轴长度≥16mm时,可根据社会和审美需求调整时机。3岁后佩戴常变得困难,因此早期开始较为理想。
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”胚胎发育异常
Section titled “胚胎发育异常”小眼球症源于胚胎早期视泡、前神经管或眼眶发育不当。胚胎裂闭合不全可导致缺损。视杯缩小、玻璃体内蛋白聚糖变化、低眼压、异常生长因子产生以及继发玻璃体生成不足也是促成因素。
真性小眼球的病理生理
Section titled “真性小眼球的病理生理”真性小眼球中报道有巩膜胶原异常和硫酸软骨素减少。这导致巩膜增厚,引起涡静脉流出障碍,进而脉络膜液体积聚导致渗出性视网膜脱离。
组织学上,已确认巩膜胶原纤维不规则排列、松散以及纤连蛋白过度表达 6)。眼轴长度<17mm的病例可见巩膜板层结构严重破坏,而眼轴长度>17mm的病例板层结构得以保留 6)。
相关分子通路
Section titled “相关分子通路”- YAP1/Hippo信号通路:YAP1是一种与TEAD结合促进生长的转录共激活因子。单倍体不足(功能丧失的单等位基因突变)导致小眼球症和缺损症3)。其特征为不完全外显率和可变表达度。
- TENM3:一种参与眼发育和轴突导向的跨膜蛋白,在视束中高表达5)。
- MFRP:在睫状体上皮和视网膜色素上皮中表达。在出生后眼球生长和正视化中起关键作用,功能丧失突变导致后部小眼球色素性视网膜病变综合征(PMPRS)1)2)。
- SIX6:一种调控视网膜、视神经和下丘脑发育的同源盒基因7)。
- BCOR:X连锁Lenz小眼球综合征的致病基因,位于MCOPS1基因座4)。
7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)
Section titled “7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)”通过全基因组测序鉴定YAP1突变
Section titled “通过全基因组测序鉴定YAP1突变”DeYoung等人(2022)通过全基因组测序(WGS)在一名1岁男童的双侧缺损和右眼小眼球病例中鉴定出YAP1的de novo突变(c.178dupG)3)。该突变在外显子组分析中难以检测,显示了WGS的实用性。父母未发现相同突变,证实为de novo发生。
TENM3的新剪接位点突变
Section titled “TENM3的新剪接位点突变”Gholami Yarahmadi等人(2022)在一名伊朗男性中报告了TENM3的纯合剪接位点突变(c.5069-1G>C)5)。TENM3的已知突变有7个/6个家系,本病例增加了新突变。多数报告来自近亲婚配家系,支持常染色体隐性遗传。
SIX6突变导致小眼球合并缺损的首例报告
Section titled “SIX6突变导致小眼球合并缺损的首例报告”Javidi等人(2022)通过78基因MAC面板在一个近亲婚配家系的3周龄男婴中鉴定出SIX6的纯合突变(c.1A>G)7)。角膜直径为8.0×8.5/8.5×8.5 mm,MRI眼轴长度为19/17.5 mm。这是首例SIX6突变导致小眼球合并缺损的病例。
纳米眼巩膜的光镜组织学评估
Section titled “纳米眼巩膜的光镜组织学评估”Rajendrababu等人(2022年)对4例纳米眼患者(平均眼轴长17.60±1.40mm)进行了白内障手术联合预防性巩膜开窗术,并通过光学显微镜评估了切除的巩膜组织6)。免疫组织化学证实了纤连蛋白的过度表达,表明无需使用昂贵的电子显微镜即可进行诊断。IOL度数为36至54D。
PMPRS(后部小眼球-色素性视网膜病变综合征)的表型多样性
Section titled “PMPRS(后部小眼球-色素性视网膜病变综合征)的表型多样性”Adeel等人(2023年)报告了一例MFRP基因相关的PMPRS病例(47岁女性,眼轴长18.37/18.00mm,+10D)1)。观察到WTW 12.0/12.4mm、视网膜电图消失、中心凹劈裂和巩膜脉络膜增厚,显示了MFRP突变的表型多样性。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Saifuddin Adeel S, Mohideen Ka S, Sharma A, J Shah V, Shetty A. Posterior Microphthalmos Pigmentary Retinopathy Syndrome. Journal of ophthalmic & vision research. 2023;18(2):240-244. doi:10.18502/jovr.v18i2.13190. PMID:37181604; PMCID:PMC10172798.
- Garg P, Kumar B, Dubey S. A unique case of bilateral nanophthalmos and pigmentary retinal abnormality with unilateral angle closure glaucoma and optic disc pit. BMC ophthalmology. 2023;23(1):391. doi:10.1186/s12886-023-03132-8. PMID:37752465; PMCID:PMC10521484.
- DeYoung C, Guan B, Ullah E, Blain D, Hufnagel RB, Brooks BP. De novo frameshift mutation in YAP1 associated with bilateral uveal coloboma and microphthalmia. Ophthalmic genetics. 2022;43(4):513-517. doi:10.1080/13816810.2022.2028299. PMID:35318877; PMCID:PMC11610107.
- Monticelli M, De Marco R, Garbossa D.. Lenz microphthalmia syndrome in neurosurgical practice: a case report and review of the literature. Childs Nerv Syst. 2021;37(8):2713-2718. doi:10.1007/s00381-020-05035-1. PMID:33491151; PMCID:PMC8342332.
- Gholami Yarahmadi S, Sarlaki F, Morovvati S.. Novel mutation in TENM3 gene in an Iranian patient with colobomatous microphthalmia. Clin Case Rep. 2022;10(3):e05532. doi:10.1002/ccr3.5532. PMID:35280100; PMCID:PMC8905136.
- Rajendrababu S, Shroff S, More S, Radhakrishnan S, Chidambaranathan G, Senthilkumar VA, et al. A report on a series of nanophthalmos with histopathology and immunohistochemistry analyses using light microscopy. Indian journal of ophthalmology. 2022;70(7):2597-2602. doi:10.4103/ijo.IJO_2973_21. PMID:35791166; PMCID:PMC9426058.
- Javidi E, Javidi S, Campeau PM, Ospina LH. A Case of Bilateral Microphthalmia and Extensive Colobomas of the Globes Associated with a Likely Pathogenic Homozygous SIX6 Variant. Case reports in ophthalmology. 2022;13(3):793. doi:10.1159/000526545. PMID:36341038; PMCID:PMC9634348.