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分子特征性视网膜色素变性的定量脉络膜分析

期刊:Invest Ophthalmol Vis SciDOI:10.1167/iovs.66.9.11

学术研究报告:分子特征性视网膜色素变性的定量脉络膜分析

第一作者及机构
本研究由加拿大不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)眼科学与视觉科学系的Kirk A. J. Stephenson领衔,合作作者包括Tiffany Tse、Jiwon Hwang等多名研究人员,成果发表于2025年7月的《Investigative Ophthalmology & Visual Science》(IOVS)期刊,标题为《Quantitative Choroidal Analysis of Molecularly Characterized Retinitis Pigmentosa》。

学术背景
视网膜色素变性(Retinitis Pigmentosa, RP)是一种遗传异质性的进行性视网膜退行性疾病,发病率约为1/3000。尽管其视网膜表型已通过多模态成像技术(如光学相干断层扫描,OCT)得到广泛研究,但脉络膜(choroid)的结构特征尚未明确。脉络膜是外层视网膜的主要血供来源,其厚度(Choroidal Thickness, CT)、面积(Choroidal Area, CA)、体积(Choroidal Volume, CV)及血管指数(Choroidal Vascularity Index, CVI)可能反映疾病进展或治疗靶点。然而,既往关于RP患者脉络膜变化的研究结果矛盾,部分显示增厚、变薄或无显著差异。本研究首次在分子分型明确的RP队列中系统性量化脉络膜参数,并探讨其与视网膜结构、视功能的关系,旨在填补领域空白,为疾病分期和治疗决策提供依据。

研究流程与方法
1. 研究对象与数据收集
- 纳入65例经基因确诊的RP患者(平均年龄47.3±19.5岁,52.3%女性),按遗传模式分为常染色体显性(AD,含RHO和PRPF31基因)、常染色体隐性(AR,USH2A基因)及X连锁(XL,RPGR基因)亚组。
- 对照组为年龄、性别匹配的健康人群。
- 收集数据包括:最佳矫正视力(BCVA)、屈光度(等效球镜SE)、OCT图像(Heidelberg Spectralis系统)。

  1. 图像处理与参数计算

    • 手动分割:使用ITK-SNAP软件手动标注脉络膜前(RPE/Bruch膜复合体)后(脉络膜-巩膜交界)边界,两名独立操作员完成,分歧由三位视网膜专家仲裁。
    • 参数提取
      • CT:中心凹下脉络膜厚度(μm)。
      • CA:单B扫描的脉络膜面积(μm²)。
      • CV:基于25幅B扫描的脉络膜体积(μm³),通过MATLAB算法插值计算。
      • CVI:ImageJ软件分析血管腔面积与总CA的比值。
    • 视网膜参数:中央视网膜厚度(CRT)和视网膜体积(RV)作为对照。
  2. 统计分析

    • 采用SPSS 20进行统计检验,包括t检验、ANOVA、Pearson相关性分析等。
    • 重点分析脉络膜参数与年龄、BCVA、遗传亚组的关系,并评估高度近视(SE≤−6.00 D)和人工晶体状态的影响。

主要结果
1. 脉络膜变薄与疾病关联
- RP患者整体CT(平均216.7 μm)显著低于对照组(p=0.003),且与年龄负相关(r=−0.512, p<0.001)和BCVA恶化相关(r=−0.298, p=0.002)。
- 年龄每增长10岁,CT减少25.6±4.5 μm,而CRT仅减少1.2±0.8 μm,提示脉络膜退变早于视网膜结构改变。

  1. 遗传亚组差异

    • 各基因型(RHO、PRPF31、USH2A、RPGR)间CT、CA、CV无显著差异(p>0.05),但RPGR组个体变异最大(最薄38.7 μm,最厚503.1 μm)。
    • 常染色体显性亚组中,PRPF31患者的囊样黄斑水肿(CML)发生率更高(75% vs. RHO的14.3%, p=0.004)。
  2. 特殊表型分析

    • Leptochoroid(≤100 μm):与高龄(p<0.001)和低视力(p=0.032)显著相关,但与近视无关(p=0.533)。
    • Pachychoroid(≥390 μm):5例(7.7%)患者出现,未发现与特定基因型或屈光度的关联。
    • CVI:仅与BCVA正相关(r=0.435, p<0.001),提示脉络膜血管密度可能影响视功能。
  3. 其他发现

    • 人工晶体眼患者CT更低(p=0.029),可能与年龄偏大(65.0±14.8岁)有关。
    • 高度近视患者(均为RPGR亚组)未表现出CT的显著差异(p=0.325),挑战了“近视直接导致脉络膜变薄”的传统观点。

结论与意义
本研究首次在分子分型RP队列中证实:
1. 脉络膜变薄是RP的独立特征,且与视网膜退化程度动态相关,而非单纯年龄或屈光因素所致。
2. CT可作为疾病进展的生物标志物,其变化早于视网膜厚度,或用于临床试验的疗效评估。
3. 遗传异质性未显著影响脉络膜结构,但特定基因型(如PRPF31)可能通过CML间接改变脉络膜参数。
4. 临床价值:为基因治疗(如脉络膜上腔给药)提供解剖学依据,提示需个体化评估脉络膜状态以避免治疗风险(如出血或药物扩散障碍)。

研究亮点
1. 创新方法:结合手动分割与自动化算法(MATLAB、ImageJ),实现脉络膜参数的高精度量化。
2. 临床相关性:纳入高度近视患者(既往研究常排除),增强结果普适性。
3. 转化意义:提出CT作为RP分期的新指标,并推动针对脉络膜-视网膜交互机制的深入研究。

其他价值
研究还提供了不同RP基因型的脉络膜参数参考范围(如USH2A组CT中位数201.2 μm),为后续研究奠定基线数据。局限性包括样本量较小(尤其某些基因型)、缺乏轴向长度数据,未来需扩大队列并整合OCT血管成像(OCTA)以验证血流动力学变化。

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