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视网膜与玻璃体

S锥体增强综合征

S锥体增强综合征(Enhanced S-Cone Syndrome; ESCS)是一种常染色体隐性遗传的进行性视网膜变性,特征为视杆细胞缺失和S锥体(短波长蓝光敏感锥体)异常增殖。1990年由Marmor和Jacobson首次报道1)

主要致病基因是NR2E3(15q22.32;核受体超家族),已鉴定出超过75种突变2)NRL(神经视网膜亮氨酸拉链)的突变也可导致相同表型1, 3)

Goldmann-Favre综合征(GFS)被认为是与ESCS同一疾病谱系中的表型3),两者之间的诊断混淆已有数十年。García Caride等人(2021)报告了一例被误诊为回旋状萎缩30年的病例,后经基因分析确认为携带NRL: c.238C>T(p.Gln80*)纯合突变的ESCS3)

在正常视网膜中,S锥体约占所有锥体的8-10%。在ESCS的死后视网膜组织中,约92%的光感受器被报道为S锥体2),突显了其异常增殖的程度。

Q Goldmann-Favre综合征和S锥体增强综合征是两种不同的疾病吗?
A

目前认为它们是同一疾病谱系中的表型。它们具有共同的NR2E3/NRL基因突变和特征性视网膜电图表现。临床上有大量重叠,过去曾有诊断混淆的病例报道3)

  • 夜盲:最早且最主要的症状,始于儿童期1)视杆细胞缺失导致暗视力显著受损。
  • 闪光感:与视网膜变性相关的闪光感,多篇报道有描述2, 4)
  • 畏光(对光敏感):对光过敏,被认为与S锥体的过度优势有关2)
  • 视力下降:随着疾病进展出现。约30%的患者视力降至20/100(0.1)或以下。

眼底所见

钱币状色素沉着:约85%患者可见的典型表现1)

黄斑劈裂视网膜内层间分离。光学相干断层扫描OCT)可确认的主要所见1, 2, 4)

迂曲的视网膜血管:血管异常走行模式2)

后囊下白内障:进展期病例合并出现3)

影像与检查所见

SD-OCT:显示黄斑劈裂、视网膜增厚及特征性双层结构1)

FAF眼底自发荧光:特征性表现为双重高自发荧光环2)

玻璃体所见玻璃体细胞存在1)

CME囊样黄斑水肿:作为黄斑变化的一种形式出现1, 4)

da Palma等人(2023)报告了一例33岁女性ESCS患者,FAF显示双重高自发荧光环2)。该环模式见于携带NR2E3突变(p.Arg309Gly)的患者,通过322基因面板检测确诊。

Q 视力会下降到什么程度?
A

随着疾病进展,视力会下降,但个体差异很大。约30%的患者视力降至20/100(0.1)或以下。黄斑劈裂和囊样黄斑水肿CME)常是视力下降的主要原因。详情请参见“诊断与检查方法”一节

概述ESCS的致病基因和发病机制。

基因染色体位点主要功能
NR2E315q22.32在视杆前体细胞中抑制视锥基因
NRL光感受器分化的转录调控

NR2E3 在发育中的视杆前体细胞中作为转录因子,抑制向视锥细胞的分化 1)。该基因发生突变时,视杆细胞分化受损,导致光感受器过度分化为S视锥细胞(“默认途径”)1)。NR2E3 已有超过75种致病突变被报道 2),其中氨基酸置换 p.Arg309Gly 已被证明会降低蛋白质稳定性 2)

NRL 突变(例如 c.238C>T; p.Gln80* 纯合子)也会产生相同的表型 3)。NRL 是 NR2E3 上游的转录因子,对视杆细胞的分化诱导至关重要。

由于常染色体隐性遗传模式,近亲结婚的家庭中已有发病案例报道 4)

视网膜电图是诊断ESCS最重要且最具特征性的检查。

以下发现被认为是ESCS的病理性特征(pathognomonic)1)

  • 暗适应与明适应波形相似:暗处(暗适应)和明处(明适应)的视网膜电图波形非常相似
  • 杆体反应不可检测:对标准杆体特异性刺激无反应1)
  • 短波长(SW)与长波长(LW)刺激的显著差异:反映S锥体主导的反应1)

在非典型病例中,有报道显示杆体视网膜电图正常,这是ESCS中首次报告正常杆体视网膜电图的病例2)。这些非典型病例的存在表明广泛基因检测的重要性。

检查主要发现
SD-OCT黄斑劈裂、视网膜增厚、双层结构
FAF双重高荧光环
AOSLO视锥细胞密度为正常的2~3倍

AOSLO(自适应光学扫描激光检眼镜) 可在活体内显示ESCS的视锥细胞镶嵌,表明视锥细胞密度为正常对照的2~3倍1)。然而,总光感受器密度低于正常,提示仅部分光感受器转化为视锥样表型1)

最重要的鉴别诊断是回旋状萎缩。两种疾病具有相似的眼底表现(钱币状色素沉着、夜盲),但回旋状萎缩患者血鸟氨酸水平升高。ESCS患者血鸟氨酸水平正常,这是鉴别的关键3)。García Caride等人报告的病例因忽略正常鸟氨酸水平而误诊30年3)

Q 如何将ESCS与其他遗传性视网膜变性区分开来?
A

视网膜电图特征性表现(暗适应和明适应波形相似,杆体反应无法检测)被认为是ESCS的病理性特征1)。通过检测血鸟氨酸水平排除回旋状萎缩,并通过基因面板检测确定NR2E3/NRL突变2, 3)。非典型病例中杆体ERG可能保留,此时基因检测更为重要。

目前尚无针对ESCS的根治性治疗方法。治疗主要针对并发症进行对症治疗。

药物治疗

碳酸酐酶抑制剂(CAI)黄斑劈裂和囊样黄斑水肿的一线治疗。使用全身性乙酰唑胺500 mg/日2)或局部多佐胺滴眼液4)

抗VEGF治疗:有报告称贝伐珠单抗对合并3型新生血管(NV3)的病例有效4)

手术治疗

白内障手术:适用于合并后囊下白内障的晚期病例3)

治疗的局限性:已证实类固醇黄斑劈裂无效1)。针对光感受器的根本性置换或修复治疗目前处于研究阶段。

Maldonado等人(2021)报告,在一名出现进行性视力下降(20/200)的ESCS患者中,诊断为3型新生血管后,给予8次贝伐珠单抗注射,视力改善并稳定至20/50 4)。该病例同时使用多佐胺滴眼液管理囊样黄斑水肿 4)

Q 黄斑劈裂有哪些有效治疗方法?
A

碳酸酐酶抑制剂(CAI)是一线治疗。全身使用乙酰唑胺 2) 或局部使用多佐胺 4) 可减轻劈裂。据报道类固醇无效 1),不建议使用。合并3型新生血管时,加用抗VEGF治疗

ESCS发病机制的核心是NR2E3/NRL功能丧失导致视杆细胞分化障碍

在正常发育中,视网膜前体细胞具有分化为视锥细胞(包括S视锥)的“默认通路”。NRL将该通路转向视杆细胞方向,NR2E3进一步稳定视杆细胞特异性基因的表达,从而实现正常的光感受器比例(视杆细胞95%,视锥细胞5%)。当NR2E3或NRL发生突变时 1)

  1. 视杆细胞分化诱导受损
  2. 前体细胞过度分化为默认的S视锥细胞
  3. 视网膜几乎完全由S视锥细胞构成(死后视网膜中92%为S视锥细胞2)

另一方面,AOSLO观察显示视锥细胞密度增加至正常的2-3倍,但总光感受器密度低于正常 1)。这表明只有部分光感受器转化为视锥细胞类型。剩余的光感受器可能包含兼具视杆和视锥特征的混合光感受器,并且已指出与rd7小鼠(NR2E3缺陷模型)的相似性 1)

Maldonado等人(2021)报告了ESCS中3型新生血管视网膜新生血管)的多模态证据4)

SD-OCT在外核层(ONL)内检测到的高反射灶中,78%随后被确认为3型新生血管的前驱病变4)。这一发现与OCT-A血流评估相结合,有助于早期发现新生血管

Q 为什么视杆细胞消失而S视锥细胞增加?
A

视网膜前体细胞原本具有分化为S视锥细胞的“默认途径”。正常情况下,NRL和NR2E3将该途径转向视杆细胞分化。当这些基因发生突变时,转向失败,前体细胞过度分化为默认的S视锥细胞1)。结果,视杆细胞几乎完全缺失,S视锥细胞占据视网膜的大部分。


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)”

自适应光学(AO)成像的体内评估

Section titled “自适应光学(AO)成像的体内评估”

Ammar等人(2021)首次使用AOSLO详细可视化了ESCS患者体内的视锥细胞镶嵌结构1)

AOSLO测量的视锥细胞密度是正常对照的2-3倍,而总光感受器密度低于正常1)。年轻患者的中心视网膜层状结构在组织学上得以保留。这一发现表明,可能仍存在可作为未来基因治疗靶点的功能性组织。

da Palma等人(2023)使用322基因面板检测诊断了一例非典型ESCS病例2)。该病例的视网膜电图显示视杆细胞反应保留(首次报告具有正常视杆细胞ERG的ESCS),仅凭临床发现难以诊断。全面的基因面板检测被证明有助于提高非典型病例的诊断准确性。

NRL突变的新鉴定及其与GFS的关系

Section titled “NRL突变的新鉴定及其与GFS的关系”

García Caride等人(2021)在一例携带NRL c.238C>T(p.Gln80*)纯合突变的ESCS病例中鉴定出新的NRL突变3)。该病例长期被作为GFS管理,但基因分析再次确认ESCS和GFS属于同一谱系。这一发现支持对疑似GFS病例进行基因检测的意义。

在年轻患者中,已确认有中心视网膜层结构保持完整的病例1)基因治疗被视为未来的候选方案。NR2E3基因替代疗法的概念已在rd7小鼠模型中进行研究,针对人类应用的基础研究正在进行中。


  1. Ammar MJ, Tsui I, Flynn HW Jr, Bhatt P, Gupta K, Modi Y, et al. Enhanced S-cone syndrome: visual function, cross-sectional imaging, and cellular structure with adaptive optics ophthalmoscopy. Retin Cases Brief Rep. 2021;15(6):694-701.
  2. da Palma MM, Guimarães N, Lança C. A double hyperautofluorescent ring in a 33-year-old-female patient. Retinal Cases & Brief Reports. 2023;17:S15-S18.
  3. García Caride S, Coco-Martín RM, García García M, Barbón-García JJ. Goldmann-Favre/Enhanced S Cone Syndrome, 30 years misdiagnosed as gyrate atrophy. Am J Ophthalmol Case Reports. 2021;21:101028.
  4. Maldonado RS, Teles J, Bhatt P, Garg S. Multimodal evidence of type 3 neovascularization in enhanced S-cone syndrome. Retin Cases Brief Rep. 2021;15(6):702-708.

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