遺傳性眼病是一群影響視網膜、視神經、角膜、水晶體等眼部各種結構的疾病,多數由基因突變引起。基因檢測對於確診、確認遺傳模式以及提供患者家屬資訊至關重要,眼科醫師扮演重要角色。
基因檢測出於以下目的進行。
- 疾病確診或排除:在臨床診斷困難的病例中進行分子確診
- 提供遺傳模式與風險資訊:為患者本人及家屬的遺傳諮詢提供基礎
- 臨床管理指引:選擇治療方案和決定追蹤計畫
檢測分為「臨床檢測」和「研究性檢測」,在目的、費用和結果確定性上有所不同。
以下原則可作為進行基因檢測時的指導方針。
- 對已確認致病基因的疾病進行檢測
- 使用CLIA(美國臨床實驗室改進修正案)認證的檢測機構
- 選擇針對疑似疾病最具特異性的檢測
- 對於缺乏治療和監測指南的遺傳複雜性疾病,應謹慎考慮檢測
- 避免對患有無法治癒疾病的無症狀未成年人進行檢測
檢測結果分為以下三類。
| 結果 | 意義 |
|---|
| 陽性 | 檢測到導致疾病的突變 |
| 陰性 | 目標區域未檢測到突變 |
| VUS(意義不明的變異) | 變異與疾病之間的關聯尚未確立 |
VUS需要由專家進行解讀和進一步評估,不能直接用作診斷依據。
Q
如果基因檢測結果為「意義不明的變異(VUS)」,會怎麼樣?
A
VUS是指變異與疾病之間的關聯目前尚不明確的結果,無法確定為「陽性」或「陰性」。需要由專業的遺傳諮詢師或眼科遺傳專家進行解讀,並可能透過資料庫更新或額外的家族檢測進行重新分類。
眼科臨床常用的術語如下所示。
- 等位基因(allele):位於同源染色體相同基因座上的基因的不同形式
- 體染色體顯性遺傳(AD):一個突變基因拷貝即可發病的遺傳方式
- 體染色體隱性遺傳(AR):需要兩個突變基因拷貝(兩個等位基因)才能發病的遺傳方式
- X連鎖遺傳(XL):一種由X染色體上的基因突變引起的遺傳形式;男性作為半合子更容易發病。
- FISH(螢光原位雜交):使用螢光標記探針檢測特定染色體序列的技術。
- SNP(單核苷酸多態性):基因組中單個核苷酸在個體間存在差異的多態性。
- WES(全外顯子組測序):分析所有編碼序列(外顯子組)的方法。
- WGS(全基因組測序):測定整個基因組DNA序列的方法。
- VUS(意義不明的變異):與疾病關聯尚未確定的序列變異。
- 滲透率(penetrance):帶有某種基因突變的人罹患疾病的比例
- 表現度(expressivity):同一突變個體之間症狀嚴重程度的差異
- 鑲嵌體(mosaic):體內細胞群之間存在遺傳差異的狀態
- 新生突變(de novo):父母雙方均未發現,在患者中新出現的突變
主要基因檢測方法的概述如下所示。
| 檢測方法 | 對象 | 特徵 |
|---|
| 染色體核型分析 | 染色體數目和結構 | 檢測大規模染色體異常 |
| 染色體微陣列 | DNA拷貝數變異 | 高解析度檢測脈絡膜新生血管 |
| FISH | 特定染色體序列 | 用標靶探針可視化 |
| 桑格定序 | 單一基因 | 準確性高;適合確認少數變異 |
| 基因套組 | 多個基因 | 同時評估相關基因 |
| WES | 全外顯子組 | 未確診病例的全面分析 |
| WGS | 全基因組 | 最全面的檢測,包括內含子和調控區域 |
| PCR | 短DNA/RNA序列 | 特定突變的擴增與確認 |
對於遺傳性眼病的診斷,建議按以下順序逐步進行檢測。1)
- 基因面板檢測:一次性評估針對疑似疾病組的多個基因。在成本和分析效率之間取得良好平衡。
- 全外顯子組定序(WES):在基因 panel 檢測未能確診時進行。進行三人分析(患者+父母雙方)可提高變異解讀的準確性。
- 全基因組定序(WGS):在 WES 仍難以診斷時進行。可檢測內含子、啟動子區域等非編碼區域的變異。
如果透過 panel → WES → WGS 的逐步方法未能獲得診斷,則考慮 RNA-seq、長讀長定序、功能分析等補充方法。1)
對外顯子和基因組數據進行定期重新分析,可能會新檢測到初次分析時未識別的致病變異,據報導診斷率可提高高達 20%。1)
Q
全外顯子組定序和全基因組定序有什麼區別?
A
WES 針對編碼蛋白質的外顯子區域(約佔整個基因組的 1-2%),成本相對較低。WGS 分析整個基因組,包括內含子、啟動子和調控區域,因此可以檢測非編碼區域的變異,但成本和數據量都較大。
Q
基因檢測應按什麼順序進行?
A
一般建議採用逐步漸進的方法:先進行基因 panel 檢測,再進行全外顯子組定序(WES),最後進行全基因組定序(WGS)。1) 首先,透過 panel 檢測評估疑似疾病的相關基因;若未能確診,則進行 WES;若仍診斷困難,則考慮 WGS。
以下資料庫用於判斷變異的臨床意義。1)
- RetNet:眼病相關基因的綜合資料庫,收錄了已發現的疾病基因與表現型的對應關係。
- ClinVar:美國國家生物技術資訊中心(NCBI)的資料庫,匯集了基因變異與疾病關聯的公共數據。
- LOVD(萊頓開放變異資料庫):一個收集每個基因突變資訊的開放資料庫。研究人員和臨床醫生可以搜尋共享的突變資訊。
已批准
voretigene neparvovec(Luxturna):針對RPE65基因突變導致的遺傳性視網膜營養不良(LCA2),於2017年獲得FDA和EMA批准的首個眼科基因治療藥物。1)透過AAV載體進行視網膜下注射給藥。
兒童隊列中的效果:針對無脈絡膜症(CHM基因突變)的AAV基因治療(第三期)中,兒童隊列報告了視力穩定。1)
研究與臨床試驗階段
Stargardt病(ABCA4突變):使用雙AAV載體和反義寡核苷酸(ASO)的治療正在進行第一/二期試驗。1)
全色盲(CNGA3/CNGB3突變):使用AAV載體的基因治療正在第一/二期評估中。1)
Usher症候群1B型(MYO7A突變):針對大基因的雙AAV載體療法正在進行第一/二期試驗。1)
X染色體連鎖視網膜劈裂症(RS1突變):使用AAV8載體的治療正在第I/II期評估中。1)
在眼科基因治療中,AAV(腺相關病毒)載體是最常用的遞送系統。1) 眼睛是免疫豁免部位,可進行微創局部給藥,因此成為基因治療的主要目標器官。
Q
遺傳性眼病的基因治療進展到何種程度?
A
針對LCA2(RPE65突變導致的先天性黑矇)的voretigene neparvovec於2017年獲得FDA和EMA核准,可用於臨床。1) 其他IRD(Stargardt病、全色盲、Usher症候群等)的基因治療目前處於第I至III期試驗階段。
- Mordà D, Alibrandi S, Scimone C, et al. Decoding pediatric inherited retinal dystrophies: Bridging genetic complexity and clinical heterogeneity. Surv Ophthalmol. 2025. doi:10.1016/j.survophthal.2025.01.009
- Neubauer J, Hahn L, Birtel J, Boon CJF, Charbel Issa P, Fischer MD. GUCY2D-Related Retinal Dystrophy with Autosomal Dominant Inheritance-A Multicenter Case Series and Review of Reported Data. Genes (Basel). 2022;13(2). PMID: 35205358.
- Myint KT, Sahoo S, Thein AW, Moe S, Ni H. Laser therapy for retinopathy in sickle cell disease. Cochrane Database Syst Rev. 2015;2015(10):CD010790. PMID: 26451693.
開啟下方的 AI 助手,並將複製的內容貼到聊天欄。