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中国队列中由致病性BBS基因变异引起的Bardet-Biedl综合征患者的眼部特征

期刊:Frontiers in Cell and Developmental BiologyDOI:10.3389/fcell.2021.635216

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中国Bardet-Biedl综合征(BBS)患者队列的致病基因变异与眼部特征研究
作者与机构
本研究由陆军军医大学西南医院眼科(Department of Ophthalmology, Southwest Hospital, Army Medical University)的Xiaohong Meng、Yanling Long等团队完成,通讯作者为Shiying Li。论文于2021年3月11日发表在*Frontiers in Cell and Developmental Biology*期刊(DOI: 10.3389/fcell.2021.635216),隶属于“分子医学(Molecular Medicine)”领域。


学术背景
Bardet-Biedl综合征(BBS;OMIM 209900)是一种罕见的常染色体隐性遗传病,以视网膜色素变性(Retinitis Pigmentosa, RP)、肥胖、多指(趾)畸形、智力障碍等多系统损害为特征。其致病基因涉及纤毛功能相关的BBSome蛋白复合体,目前已发现24个致病基因。中国人群的BBS研究较少,且眼部表型与基因型的关联尚不明确。本研究旨在通过分子诊断和临床评估,揭示中国BBS患者的眼部特征异质性,并扩展BBS基因变异谱。


研究流程与方法
1. 患者招募与临床评估
- 样本:纳入10个中国家庭(12例患者),均符合BBS临床诊断标准(至少3个主要特征+2个次要特征)。
- 眼科检查:包括最佳矫正视力(BCVA)、眼底照相、自发荧光成像(Fundus Autofluorescence, FAF)、光学相干断层扫描(OCT)、全视野闪光视网膜电图(Full-field Electroretinography, ffERG)和视觉诱发电位(VEP)等。
- 全身表型记录:肥胖、多指畸形、肾脏异常等系统性特征通过体检和病史采集完成。

  1. 分子遗传学分析

    • 基因检测:采用靶向下一代测序(Targeted Next Generation Sequencing, NGS)技术,覆盖131个遗传性视网膜疾病(Inherited Retinal Disease, IRD)相关基因。
    • 变异筛选:通过GATK和ANNOVAR软件分析单核苷酸变异(SNVs)和插入缺失(Indels),并依据ACMG指南分类致病性。
    • 新变体验证:通过Sanger测序在家系中验证共分离性,并利用生物信息学工具(如SIFT、PolyPhen-2)预测变异功能影响。
  2. 数据分析与文献对比

    • 将中国队列的基因型-表型数据与国际研究(如欧洲、中东人群)比较,分析种族差异。

主要结果
1. 临床特征
- 眼部表型:所有患者均表现为RP典型症状,包括视盘苍白、骨细胞样色素沉积、血管变细。视力范围从光感(LP)至0.3,多数为法定盲(16/24眼)。
- 功能评估:ffERG显示锥杆细胞反应严重受损或无记录;闪光视觉诱发电位(fVEP)提示残留视觉功能,与BCVA相关。
- 形态学异质性:OCT显示黄斑区外层结构不同程度缺失,FAF显示斑块状低自发荧光。

  1. 遗传学发现

    • 基因变异谱:在4个BBS基因(BBS2、BBS4、BBS7、BBS9)中鉴定出17个变异(5个已知,12个新发),其中BBS2变异占58.33%。
    • 新变异:如BBS2的c.534+1G>T剪切位点变异在2个家系中重复出现,可能为中国人群热点突变。
    • 基因型-表型关联:同一基因(如BBS2)的不同变异患者表型差异显著,提示高度异质性。
  2. 国际对比

    • 中国患者肾脏异常比例(8.33%)显著低于欧美报道(30%-75%),而牙齿发育异常(66.67%)更常见。
    • BBS2和BBS7为中国人群高频致病基因,与国际研究中BBS1/BBS10为主的情况不同。

结论与价值
1. 科学意义
- 扩展了中国人群BBS的基因变异谱,首次报道12个新变异。
- 揭示BBS眼部表型与功能评估的异质性,提出ffERG联合fVEP可作为晚期视网膜病变的功能评估工具。

  1. 临床应用
    • 为BBS的早期诊断提供分子标志物,尤其针对中国人群的基因检测策略。
    • 强调多学科协作(眼科、肾内科、内分泌科)对BBS综合管理的重要性。

研究亮点
1. 创新方法:首次在中国BBS队列中系统整合多模态眼科检查与靶向NGS测序。
2. 新发现:BBS2 c.534+1G>T可能为中国特异性高频变异。
3. 临床启示:fVEP残留反应提示部分患者可能存在残余视力干预窗口。


其他价值
研究数据已公开于Supplementary Material,为后续功能研究(如变异致病机制)提供基础。团队建议开展纵向随访,以明确表型进展与基因型的动态关联。

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