遗传性结缔组织病伴眼部病变：精准诊断的探索与突破 —— 来自中国大型队列研究的启示

《Human Genomics》：Reliability of clinical impressions and optimal genetic diagnostic strategies of heritable connective tissue disorders with ocular involvement in a large Chinese cohort

为解决遗传性结缔组织病（HCTDs）临床诊断可靠性及确定最佳遗传诊断策略问题，研究人员对 58 例疑似 HCTDs 患者开展研究。通过分析临床特征和基因检测，发现临床初诊与分子诊断差异大，还发现 31 个新变异。这为 HCTDs 诊断和监测提供依据123。

　　在医学领域，遗传性结缔组织病（Hereditary Connective Tissue Diseases，HCTDs）一直是个棘手的难题。这是一组异质性的多系统疾病，主要特征是构成结缔组织结构框架的蛋白质合成存在缺陷。由于其涉及多个器官系统，准确诊断和有效管理往往需要跨学科的协作。比如，一些影响细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）成分产生的遗传性疾病，会导致胶原蛋白、弹性蛋白等异常，进而影响肌肉骨骼、眼睛、血管等多个系统。在眼部方面，像 Marfan 综合征、Wagner 综合征等，会出现晶状体、玻璃体纤维和视网膜等部位的异常。

然而，当前 HCTDs 的诊断面临诸多挑战。一方面，仅依靠临床多模态成像来建立基因型 - 表型的关联存在局限性，因为眼部表现可能存在重叠，容易造成误诊。另一方面，虽然基因检测越来越普及，但医生对 HCTDs 常见临床表现的专业知识掌握程度，以及对基因变异潜在致病性的判断能力，都影响着诊断的准确性。因此，明确 HCTDs 的临床和遗传特征，以及两者之间的关系至关重要。

为了解决这些问题，复旦大学附属眼耳鼻喉科医院的研究人员开展了一项针对 HCTDs 的研究。他们招募了 58 例汉族 HCTD 患者，通过分析患者的临床特征建立初步临床诊断，再利用下一代测序（Next-Generation Sequencing，NGS）和 Sanger 测序进行基因诊断，并评估变异的致病性。

研究人员采用了以下几种主要关键技术方法：一是收集 58 例来自复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科的汉族患者作为样本队列；二是运用下一代测序技术，针对约 20,000 个基因进行全外显子测序，并利用相关算法分析拷贝数变异；三是使用 Sanger 测序对单核苷酸变异进行验证，用定量聚合酶链反应对拷贝数变异进行验证；四是通过 Swiss-Pdb Viewer 4.1 预测蛋白质三维结构，用 DNAMAN 6.0 软件进行氨基酸序列的保守性分析456。

研究结果如下：

1. 诊断差异分析：研究共纳入 58 例患者，临床评估初步诊断为综合征性疾病的患者占 67%，但分子诊断结果与临床怀疑匹配的仅 21 例。这表明临床初诊与最终分子诊断存在较大差异7。
2. 基因诊断结果：通过对所有患者进行全外显子测序，并结合多种分析方法，最终确认了所有患者的基因诊断，发现了 50 个潜在致病性变异，其中 31 个为新变异。这些变异涉及多个基因，如 COL2A1、COL11A1 等，不同基因变异与不同综合征相关，如 36 例患者被诊断为 Stickler 综合征，4 例为 Knobloch 综合征，7 例为 Wagner 综合征，9 例为 Marfan 综合征，还有 2 例为 P3H2 相关近视伴白内障和玻璃体视网膜变性89。
3. 疾病特征细化：对于不同综合征，研究进一步明确了其特征。例如，在 Stickler 综合征患者中，29 例存在 COL2A1 杂合突变，是中国患者中 1 型 Stickler 综合征最常涉及的基因；Knobloch 综合征患者中，发现了新的拷贝数变异和错义变异；Wagner 综合征患者中，所有变异均未被先前报道101112。
4. 蛋白结构与保守性分析：利用三维蛋白质结构预测，研究人员发现一些基因变异会影响蛋白质功能，如改变氨基酸极性、破坏氢键网络等。同时，保守性分析表明，一些意义不确定的变异（Variants of Uncertain Significance，VUS）的氨基酸残基在不同物种中高度保守1314。
5. 临床诊断修正与家族风险评估：通过基因检测，一些患者的临床诊断得到修正，如部分最初诊断为其他疾病的患者最终确诊为 Stickler 综合征或 Knobloch 综合征等。此外，基因检测还有助于评估家族风险，为遗传咨询提供依据1516。

研究结论和讨论部分指出，HCTDs 的眼部表现容易造成误诊，基因检测在明确诊断方面具有重要作用。通过重新分析下一代测序数据和多种致病性分析，能够发现新的变异并确定分子诊断。研究还提出，当初步眼科评估提示 HCTD 时，应尽早进行基因检测。该研究不仅扩大了 HCTDs 的突变谱，发现了 31 个新变异，还为临床医生提供了更准确的诊断思路，有助于提高对这类疾病的认识和诊断能力，同时也为未来研究提供了可追踪的研究策略和可分析的数据，对 HCTDs 的诊断、管理和研究具有重要意义。该研究成果发表在《Human Genomics》上，为该领域的发展提供了有价值的参考。