老年黄斑变性的基因研究进展.ppt

董洪涛李秋明郑州大学第一附属医院眼科河南省眼科医院，年龄相关性黄斑变性的基因研究治疗新进展，一、定义、年龄相关性黄斑变性(agerelatedmaculardegeneration，AMD或ARMD )又称老年性黄斑变性该病与年龄的增长和视网膜色素上皮代谢功能的衰退密切相关，目前认为是因为环境因素作用于遗传敏感个体。 二、分类，1 .萎缩型又称干性或非渗出性。 主要是脉络膜毛细血管萎缩、玻璃膜肥厚和视网膜色素上皮萎缩引起的黄斑区萎缩变性。 疾病早期中心视力下降或视力改变。 眼底可见许多透明膜疣，黄斑部结构不清，色素紊乱或脱落。 荧光素眼底血管造影为透视荧光，由视网膜色素上皮萎缩引起。 黄斑区大量玻璃膜疣，黄斑区玻璃膜疣，2 .渗出型又称湿性。 视网膜下黄斑部反复渗出、出血，最终机化形成瘢痕，中心视力丧失。 荧光素眼底血管造影可见新生血管漏出和出血，屏蔽荧光。 临床上萎缩型也变为渗出型。 黄斑区片状出血、周围黄白渗出、新生血管荧光渗出、病理变化： AMD以视网膜出现玻璃膜疣(drusen )为典型特征，drusen是细胞代谢产物堆积在视网膜上形成的。 早期干性AMD无明显症状，随着病情的逐渐发展，drusen数量增加，体积增大视力模糊，图像失真，死角扩大，中心视觉丧失。 过多的drusen损伤视网膜色素上皮细胞，损伤的视网膜色素上皮细胞及其引起的慢性炎症异常反应引起视网膜萎缩和血管原性细胞因子(如VEGF等)的表达，并发展为湿性AMD。 三、AMD发病相关基因、AMD发病机制复杂，目前其确切发病机制尚不清楚。 现有遗传因素、光积累损伤、自由基损伤、脉络膜血液动力学变化等学说。 AMD有一定的家庭倾向，约四分之一由遗传因素决定。 位于1q25q31的基因(基因编码ARMD1)异常主要表现为干性AMD，玻璃膜疣和黄斑变性定位于染色体6q14的新部位。 2.ABCR是感光细胞外节盘蛋白的重要组成部分，影响视网膜色素上皮细胞与感光细胞之间的物质交换，与AMD的发生有关。 埃里克报告167例萎缩型病例中26例等位基因的变异，提示ABCR基因与干性AMD有关，但52例渗出型家族病例中只有2例有关，提示基因与渗出型没有多大关系。 3、补体系C1抑制因子(serialling )基因的单体型cgtca是中国汉族湿性AMD的风险单体型，另一单体型cgtca是中国汉族干性AMD的风险单体型。 4.2005年独立科研小组在science中发现常染色1(1q31 )上补体h基因(CFH )上的氨基酸序列，Tyl402His的重现性与白色人种AMD的高发生率有关。 5.CFH是主要补体系的抑制剂，在黄斑部合成，出现于drusen。 补体系f基因(CFH )的4个SNP部位rs3753394、rs800292、rsl061170、rsl329428与中国汉族湿性AMD显着相关，它们的单体CATA是中国汉族人湿性AMD的保护因子，补体因子B(CFB ) 和c2基因也与提高AMD发病风险有关，数据显示，基于CFH、CFB和c2基因的AMD占全部AMD病例的75%。 7 .黄斑变性敏感基因2(ARMS2/LOC387715 )位于常染色体10(10q26 )，ARMS2编码视网膜线粒体中蛋白的表达，该基因上的氨基酸序列Ala69Ser也与AMD的发生发展有关。 8 .发现参与人体免疫反应的重要分子TLR3的分子被周围出现的病毒RNA激活，与AMD有关。 可以成为基因治疗的目标。四、AMD的基因研究模型证明，AMD的病理过程与氧化应激、免疫炎症反应、脂质和碳水化合物代谢等有关。 根据分子遗传学和分子流行病学，目前已经选择了多个AMD相关候选基因，多个AMD相关候选基因被修饰的AMD鼠标模型相继建立起来。 1 .单核细胞趋化因子-1(Ccl-2 )或其受体(Ccr-2 )敲除小鼠模型，巨噬细胞是去除补体和免疫复合体的主要细胞，其功能缺乏有利于补体和免疫复合体的堆积，可间接促进AMD的形成。 Ccl-2对单核细胞具有趋化因子活性，可激活单核细胞和巨噬细胞，调控单核细胞和巨噬细胞黏附分子和细胞因子的表达。 Ccl-2及Ccr-2基因敲除小鼠体内可见RPE内皮素沉积、玻璃膜疣发生、光感受器细胞萎缩等类似人AMD的病理改变。 这种小鼠的存活率和成型率不太理想。 2 .趋化因子受体1抗体基因敲除(cx3CRL- )小鼠模型，12月龄cx3CRL-小鼠眼底光受体层明显变薄，观察到黄色结节类玻璃膜疣堆积物。 在视网膜内，胶质细胞(MCs )是Cx3crl的唯一注册细胞，可用于MCs与AMD病理机制的相关性研究。 3 .单核细胞趋化因子-1(Ccl-2)/趋化因子受体Cx3crl二基因敲除小鼠模型，6周龄小鼠模型可观察到类玻璃膜疣的视网膜变化，随年龄的增长大大融合，在形成瘢痕样萎缩灶的同时，该模型还可观察到RPE细胞异常和光感受器细胞萎缩该模型鼠标的优点是AMD的病理变化比其他AMD模型鼠标更快出现，但是该模型建模技术较高。 4 .载脂蛋白Bl00(ApoBl00 )转基因小鼠模型，ApoBl00是肝脏合成甘油三酯分泌的VLDL所必需的载脂蛋白，该基因突变可引起多种载脂蛋白代谢障碍。 12月龄人ApoBl00转基因小鼠体内观察到Bruch膜明显肥厚、基底膜沉积物、RPE细胞空泡形成。 5 .对ApoE基因缺损(apoe- )小鼠模型、apoe-/小鼠进行高脂肪饲养，发现光感受器细胞和RPE层细胞萎缩、序列紊乱、Bruch膜厚不均匀、胶原纤维分支、分支处有玻璃膜疣。 作为AMD动物模型的优点是适应AMD的自然过程。 缺点是该动物模型的成型率不高。 6 .超氧化物歧化酶(SOD )基因修饰小鼠模型，SOD为一种超氧自由基清除剂，SOD-1为其亚型，缺失SOD-1基因可增强氧化应激对视网膜的损伤。 实验研究表明，Sod-1-/-小鼠体内发现类玻璃膜疣的视网膜沉积物，部分小鼠产生CNV。 SOD基因修饰小鼠可应用于氧化应激和AMD致病机制的研究。 7 .血浆铜蓝蛋白(CP)/亚铁氧化酶(HP )二基因敲除小鼠模型，铁与氧化应激相关，CP为铁氧化酶，调节细胞中铁的输出功率。 CP和HP双基因敲除小鼠眼底观察到类似于AMD的病理表现，包括RPE肥大和色素减退、光感受器萎缩、视网膜下新生血管。 但是，这种模型小鼠的存活率很低。 8 .补体因子H(CFH )基因敲除小鼠模型、CFH-/-小鼠均发生AMD类视网膜病变。 包括ERG在内，a、b振幅降低，视网膜自发荧光增强，视网膜下沉积物增加，光感受器外部紊乱。 9 .诺啡肽酶(NEP )基因敲打小鼠模型，A沉积在AMD患者眼内，与玻璃膜疣的形成有关，但NEP具有分解A的作用。 NEP基因敲除小鼠可见A沉积和VEGF高表达，同时伴有色素上皮性因子(PEDF )的低表达，符合氧化应激的表现。 此外，还有视网膜下沉和RPE细胞萎缩等与早期AMD类似的病理变化。 目前构建的AMD模型方法多种多样，但由于AMD与遗传和环境因素有关，目前尚无能够完全重现人类AMD发展过程的模型，因此需要进一步研究寻找更好的AMD模型。五、基因治疗研究、基因治疗是一种有前途的治疗方法，目的基因导入人细胞修复原基因缺陷，合成新物质，达到治疗作用。 以VEGFR1为靶化学修饰的siRNA，使上升的VEGFmRNA沉默，阻断VEGF的过剩表达，抑制脉络膜新血管的形成，作为AMD的治疗药正在研究之中。 2 .研究表明，VEGF在视网膜下新生血管(SRN )的形成中起着重要作用，VEGF可溶性受体