EYS相关视网膜营养不良的临床特征：一项针对291名日本患者的大型基因型-表型关联研究

《npj Genomic Medicine》：Clinical characteristics of EYS-associated retinal dystrophy in 291 Japanese patients

本研究针对日本人群中最常见的常染色体隐性遗传性视网膜营养不良（IRD）致病基因EYS，开展了迄今为止最大样本量的临床特征分析。通过对291例EYS-RD患者的回顾性研究，揭示了疾病自然史，明确了三种东亚人群特异性高频致病变异（S1653fs、Y2935X、G843E）占病例的88.7%，并发现S1653fs纯合子患者发病年龄显著更早。该研究为基于人群特征的个性化医疗提供了重要依据，凸显了基因检测在遗传咨询和疾病预后评估中的价值。

　　

视网膜是眼睛的“底片”，负责将光信号转化为神经信号，让我们得以看清世界。然而，有一类被称为遗传性视网膜营养不良（Inherited Retinal Dystrophy, IRD）的遗传性疾病，会导致视网膜感光细胞进行性退化，最终引发视力严重下降甚至失明。其中，视网膜色素变性（Retinitis Pigmentosa, RP）是最常见的类型，全球估计有250万人受其影响，在日本是第二大致盲原因。IRD通常遵循孟德尔遗传规律，包括常染色体显性、常染色体隐性（Autosomal Recessive, AR）和X连锁遗传等方式。面对超过300个致病基因的遗传异质性，临床医生常常难以准确预测患者的疾病进程和视力预后，这给患者的心理预期和生活规划带来了巨大挑战。

在众多致病基因中，EYS（Eyes shut homolog）基因尤为引人注目。它不仅是日本人群ARD中最常见的致病基因，也是目前已知的最大的眼相关基因，跨度约2 Mb，包含44个外显子，编码一个由3,146个氨基酸组成的大蛋白。自2008年被确定为ARRP的致病基因以来，科学家发现EYS蛋白在光感受器形态发生中可能起关键作用，但其具体功能和结构特性仍未完全阐明。由于基因巨大，构建基因敲除模型困难，导致对EYS相关视网膜营养不良（EYS-RD）的基因型-表型相关性研究不足。因此，基于大规模患者群体的临床研究对于全面了解EYS-RD的表型特征至关重要。

为了填补这一空白，由日本九州大学、名古屋大学、神户市立眼科医院等八家机构的研究人员联合开展了一项大规模、多中心回顾性研究，成果发表在《npj Genomic Medicine》期刊上。这项研究旨在系统描绘日本EYS-RD患者的临床特征图谱，评估其自然病史，并探索不同基因型之间的表型差异，为未来的精准医疗奠定基础。

研究人员主要利用了日本视网膜色素变性登记项目（Japan Retinitis Pigmentosa Registry Project）的数据资源。他们从八家参与机构中，连续纳入了在2018年7月至2023年7月期间登记、并经临床和基因诊断确诊为EYS-RD的291例先证者（141名男性，150名女性）。研究的关键技术方法包括：1）临床数据收集与标准化评估：回顾性收集患者的临床信息，由训练有素的眼科医生根据夜盲史、视野缩窄/环状暗点等病史以及全面的眼科检查（包括裂隙灯生物显微镜、眼底照相、视网膜电图和光学相干断层扫描）结果进行临床诊断。最佳矫正视力（Best-Corrected Visual Acuity, BCVA）使用Landolt环形视力表测量，并转换为最小分辨角对数（logMAR）进行统计分析。2）基因检测与变异解读：采集患者外周血或唾液样本提取基因组DNA，通过直接Sanger测序、基于多重PCR的靶向测序或全外显子组测序（结合视网膜疾病相关基因的靶向分析）来检测EYS基因的变异。所有检测到的变异均根据美国医学遗传学与基因组学学会（American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG）指南进行分类，并使用ANNOVAR和SnpEff等软件进行注释。3）统计建模与分析：采用多变量线性回归模型评估影响初始BCVA和BCVA年度变化的因素。使用线性混合效应模型（Linear Mixed-Effects Model）估计视力下降至低视力（logMAR BCVA = 0.523）和盲（logMAR BCVA = 1.3）的年龄。使用Fisher精确检验、Kruskal-Wallis检验和Wilcoxon秩和检验（辅以Bonferroni校正进行多重比较）比较不同组间的临床数据。

Demographic Characteristics（人口学特征）

研究分析了291例EYS-RD患者的人口学特征。结果显示，患者初次就诊的平均年龄为45.6±14.9岁，平均观察时间为7.7±6.3年，平均发病年龄为25.8±14.9岁。最常见的初始症状是夜盲（67.0%），其次是视野缺损（8.2%）和视力下降（6.5%）。有家族史和父母近亲结婚的患者比例分别为28.5%和9.3%。在疾病类型上，杆-锥细胞营养不良（Rod-cone dystrophy）占绝对主导地位（95.9%），证实了EYS是RP的主要致病基因。眼部并发症方面，约11.3%、3.8%和0.3%的患者右眼分别有视网膜前膜、黄斑水肿和孔源性视网膜脱离的病史。

Pathogenic Variants Causing EYS-RD in Japan（导致日本EYS-RD的致病变异）

研究人员对EYS基因的致病变异谱进行了详细分析。在检测到的变异类型中，错义变异（Missense）和移码变异（Frameshift）各占39.7%，无义变异（Nonsense）占18.7%，其余为大片度缺失、重复和剪接位点变异。研究的一个关键发现是，三种东亚人群特异性致病变异（S1653fs, Y2935X, G843E）占据了所有病例的88.7%，这解释了为何在随机婚配背景下，EYS-RD在日本呈现散发性。等位基因频率分析进一步证实了这三种变异在东亚人群（如日本14KJPN数据库、韩国基因组计划KGP）中的富集。

Human Lifespan and logMAR BCVA for EYS-RD at the Initial and Last Visit（EYS-RD患者生命周期中的logMAR BCVA变化）

对未接受白内障手术的患者（占66.0%）的分析显示，初始就诊时的平均logMAR BCVA为0.34±0.56，相当于小数视力0.4-0.5。BCVA的年均下降速度为0.03±0.06 logMAR/年。基于137名有两次BCVA数据且无人工晶体眼患者的线性混合模型预测，EYS-RD患者达到低视力和盲的平均年龄（95%置信区间）分别为48.4（45.8-51.0）岁和73.6（68.2-78.9）岁。值得注意的是，即使在≥65岁的患者中，仍有25%的人保持了≥0.3（WHO视力等级0）的视力。

Multivariate Analysis of Factors Affecting BCVA（影响BCVA的多因素分析）

多变量分析揭示，初始就诊时的年龄、发病年龄以及父母近亲结婚是影响初始BCVA的显著因素。而对每年BCVA变化率的分析则表明，黄斑孔（Macular hole）是导致视力丧失进展的显著影响因素。

Variant-Based Analyses（基于变异的分析）

研究重点比较了三种主要致病变异纯合子患者的临床特征。S1653fs纯合子患者（N=26）的发病年龄（平均17.9岁）显著早于G843E纯合子（N=22，平均26.2岁）和Y2935X纯合子（N=13，平均27.5岁）。三组患者的BCVA年均下降率分别为0.05±0.08（S1653fs）、0.02±0.02（G843E）和0.04±0.05（Y2935X）。线性混合模型分析显示，与S1653fs纯合子相比，G843E和Y2935X纯合子对BCVA下降的影响无显著差异。虽然各组间预估的失明年龄（S1653fs: 73.8岁，G843E: 90.4岁，Y2935X: 70.1岁）未达到统计学差异，但截短变异（S1653fs和Y2935X）倾向于更早失明，而 hypomorphic（亚效等位基因）错义变异G843E则可能延迟失明年龄，这一趋势符合其生物学合理性。此外，在三组间比较中发现，视野缺损和视网膜前膜的发生率也存在显著差异。

本研究通过对291例日本EYS-RD患者的大规模分析，系统地描绘了这一特定遗传背景下的疾病自然史。研究证实EYS-RD主要表现为杆-锥细胞营养不良，其视力进展相对缓慢（年均logMAR BCVA下降0.03），可能代表了一种相对温和的锥细胞功能障碍表型。视力下降通常始于40岁以后，这为基因治疗和神经保护治疗提供了一个潜在的时间窗口。

最重要的发现是明确了三种东亚特异性高频致病变异（S1653fs, Y2935X, G843E）主导了日本的EYS-RD遗传背景，并且不同基因型之间存在显著的临床差异，特别是S1653fs纯合子与更早的发病年龄相关。这种基因型-表型关联的阐明，凸显了基因检测在遗传性视网膜疾病管理中的巨大价值。它不仅能帮助确诊，还能为患者提供更个性化的预后信息，辅助其进行生活规划和参与临床试验的决策。

当然，本研究作为一项回顾性研究，也存在一些局限性，如高龄患者数据有限、部分数据缺失、视力变化假设为线性、不同中心间检查设备和流程可能存在差异等。未来的研究需要更大规模的前瞻性队列，并纳入更多功能学和影像学指标，以更全面地揭示EYS-RD的疾病进程。

综上所述，这项研究为理解日本乃至东亚人群EYS-RD的临床特征和遗传基础提供了宝贵的基准数据。它强调了基于人群特征的基因型-表型研究对于推动遗传性眼病精准医疗的重要性，标志着向为每位IRD患者提供个性化管理方案的目标迈出了坚实的一步。