【佳學(xué)基因檢測】檢測更多斜視基因位點(diǎn)的基因檢測機(jī)構(gòu)

更健康的家庭需要通過基因檢測阻斷斜視的發(fā)生

斜視，即雙眼錯(cuò)位，是兒童中最常見的眼部疾病，影響約 2%–4% 的兒童。斜視會導(dǎo)致雙眼視力障礙、弱視、社會和職業(yè)歧視以及生活質(zhì)量下降。盡管人們普遍認(rèn)為斜視具有家族遺傳性，但其遺傳模式復(fù)雜，其確切的遺傳機(jī)制并為被大多數(shù)醫(yī)生所認(rèn)知。家庭、人口和雙胞胎研究都支持遺傳因素在斜視發(fā)展中的作用。斜視有多種形式，基因解碼基因檢測認(rèn)為它們可能有有共同的遺傳機(jī)制，但是被認(rèn)為屬于不同的遺傳疾病，這給斜視的基因檢測帶來了復(fù)雜性。如果某個(gè)病人的斜視是一種孟德爾疾病，特定家族中存在連鎖區(qū)域和候選基因，但沒有明確的致病基因。尋找導(dǎo)致斜視風(fēng)險(xiǎn)的常見變異的全基因組關(guān)聯(lián)研究已在白人群體中確定了兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)和三個(gè)拷貝數(shù)變異。先天性顱神經(jīng)支配障礙癥是一種眼球運(yùn)動受限或癱瘓的綜合癥，已發(fā)現(xiàn)致病基因。致病基因?qū)е嘛B運(yùn)動神經(jīng)元分化不當(dāng)或軸突引導(dǎo)異常。佳學(xué)基因解碼基因檢測回顧了斜視的遺傳因素證據(jù)，以及最常見的斜視形式共同性斜視的遺傳學(xué)最新進(jìn)展。

《檢測更多斜視基因位點(diǎn)的基因檢測機(jī)構(gòu)》關(guān)鍵詞：

斜視、遺傳學(xué)、內(nèi)斜視、外斜視、拷貝數(shù)變異、連鎖、GWAS、基因

北京基因檢測機(jī)構(gòu)詳述斜視基因檢測的重要性

斜視是兒童最常見的眼部疾病，可能會帶來終生后果，包括弱視、雙眼視力喪失、生活質(zhì)量下降（對兒童和父母而言）以及社會和職業(yè)歧視。斜視根據(jù)雙眼相對于彼此的對齊方式進(jìn)行分類。當(dāng)一只眼睛注視時(shí)，另一只眼睛可能向內(nèi)偏斜（內(nèi)斜視）、向外偏斜（外斜視）或垂直偏斜（遠(yuǎn)斜視/下斜視）。偏差可以在所有注視位置都相同（共同性斜視），也可以基于眼位而變化（共同性斜視）。有一組罕見綜合征（先天性顱神經(jīng)支配障礙，CCDD）伴有共同性麻痹性斜視，它們表現(xiàn)出典型的孟德爾遺傳模式，其中已發(fā)現(xiàn)致病基因。這些已鑒定的基因影響腦運(yùn)動神經(jīng)元的發(fā)育，受影響的患者和模型生物的腦神經(jīng)發(fā)育異常 。《檢測更多斜視基因位點(diǎn)的基因檢測機(jī)構(gòu)》重點(diǎn)介紹遺傳因素對更常見的共同性斜視（雙眼均能充分運(yùn)動）的影響證據(jù)。人們早已認(rèn)識到斜視具有家族遺傳性，人口、家庭和雙胞胎研究都支持遺傳因素，但遺傳模式復(fù)雜，需要不斷發(fā)現(xiàn)明確的致病基因。

遺傳變異的頻率（人群中的患病率）和外顯率（攜帶遺傳變異的個(gè)體患病的比例）各不相同。孟德爾遺傳病通常由外顯率高的罕見變異引起，而常見疾病通常由多種常見變異引起，每種變異的外顯率都相對較低。人們使用不同的研究技術(shù)來識別這些不同類型的變異，兩種類型的基因解碼都已在斜視中進(jìn)行了。詳見斜視基因檢測的位點(diǎn)列表和基因列表。

斜視基因檢測大數(shù)據(jù)所指出的人口差異

兒童斜視的患病率約為 2%–4%，但患病率因地理區(qū)域和斜視亞型而異。一項(xiàng)對 56 項(xiàng)患病率研究的薈萃分析顯示，內(nèi)斜視和完全斜視患病率最高的是美洲和歐洲，但外斜視在亞洲，尤其是中國和澳大利亞的患病率更高。最近一項(xiàng)在香港對華裔兒童的研究發(fā)現(xiàn)，斜視的患病率為 3.1%，外斜視與內(nèi)斜視的比例為 9.75:1。在美國，多民族兒童眼病研究顯示不同民族內(nèi)斜視和外斜視的比例存在差異。非西班牙裔白人兒童內(nèi)斜視的發(fā)生率高于外斜視，而非洲裔美國人、亞裔和西班牙裔兒童中外斜視比內(nèi)斜視更常見。相反，巴爾的摩兒童眼病研究報(bào)告稱，白人和黑人兒童的內(nèi)斜視和外斜視發(fā)生率相同。多項(xiàng)其他研究報(bào)告稱，白人群體中內(nèi)斜視的患病率高于外斜視 ，這表明群體遺傳差異尤其會增加內(nèi)斜視的風(fēng)險(xiǎn)。

哪些人因更容易發(fā)生斜視而需要進(jìn)行基因檢測？

斜視既有遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素，也有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素。除了家族史，非眼部斜視風(fēng)險(xiǎn)因素還包括低出生體重、早產(chǎn)、妊娠期間母親吸煙、宮內(nèi)藥物暴露、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和高齡母親。眼部風(fēng)險(xiǎn)因素包括遠(yuǎn)視（>2 D）和中度屈光參差，這些因素可能具有遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素。不同性別的斜視發(fā)病率沒有顯著差異。有趣的是，其中一些環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素與新生兒群體的表觀遺傳變化（特別是甲基化變化）有關(guān)。母親吸煙、出生體重、早產(chǎn)和母親年齡較大均與甲基化改變獨(dú)立相關(guān)。甲基化模式會影響基因表達(dá)，這表明斜視的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素之間可能存在機(jī)制聯(lián)系。

雙胞胎和家庭研究的揭示斜視基因的遺傳性

希波克拉底首先注意到斜視有家族遺傳的傾向；他觀察到：“父母眼睛歪斜，孩子大多也會斜視”。雖然遺傳風(fēng)險(xiǎn)顯然在斜視的發(fā)展中起著一定的作用，但很多醫(yī)生不清楚內(nèi)斜視、外斜視和垂直偏差是否由獨(dú)特的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素造成，或者是否有共同的遺傳風(fēng)險(xiǎn)是所有形式斜視的基礎(chǔ)。在大多數(shù)家族中，所有受影響的個(gè)體都具有相同類型的斜視（內(nèi)斜視與外斜視），但也有家族不一致的例子。很明顯，沒有一個(gè)基因可以解釋所有的斜視病例，斜視基因檢測需要覆蓋更多的基因序列和基因類型。

雙胞胎研究表明，斜視與遺傳因素有關(guān)，特別是對于內(nèi)斜視。同卵雙胞胎的斜視一致率為 54%–82%，而異卵雙胞胎的斜視一致率為 14%–47%。一些家族研究表明，斜視患兒的家庭成員中斜視的患病率很高 。斜視基因解碼基因檢測結(jié)合先前的 12 項(xiàng)家族研究報(bào)告稱， 30.6% 的斜視患者的近親患有斜視。更期的一項(xiàng)研究報(bào)告稱， 18.7% 的斜視病例至少有一名患有斜視的一級親屬?；疾』純阂患売H屬的相對風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)在 3 至 5 之間。在校正上述環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素后，遺傳因素仍然顯著。

斜視基因檢測所進(jìn)行的大型家族連鎖分析——斜視是孟德爾遺傳病嗎？

在斜視以明顯的孟德爾模式遺傳的大型斜視家系中，一些研究已經(jīng)使用連鎖分析來識別與斜視相關(guān)的潛在基因座（表格1）。7p22.1 (STBM1) 上的一個(gè)基因座被定位在一個(gè)大家族中，屬于隱性模型，盡管遺傳似乎是顯性的。這個(gè)基因座在另一個(gè)顯性模型下的家族中被多次發(fā)現(xiàn)，說明了這一基因的致病性。通過合并日本家族，在顯性模型中顯示在 4q28.22 處有連鎖，在隱性模型中顯示在 7q31.2 處有連鎖。MGST2和WNT2已被提議作為這些基因座的候選基因，基因檢測數(shù)據(jù)庫沒有收錄特定的變異。斜視基因解碼基因檢測可以較為準(zhǔn)確的做出判斷。在一個(gè)大家族中，家庭成員之間的斜視表型各異，在 14q12 處顯示出連鎖；最有可能的候選變異是FOXG1附近的 4 bp 非編碼缺失。還有兩項(xiàng)關(guān)于大血親家族的基因解碼，其中一些人患有嬰兒內(nèi)斜視，另一些人患有 Duane 眼后退綜合征。第一項(xiàng)基因檢測基因解碼在 16p13.12-p12.3 染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)隱性 6MB 帶；另一項(xiàng)基因檢測基因解碼在一個(gè)家系中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)潛在基因座（3p26.3–26.2 和 6q24.2–25.1），該家系中有三名兄弟姐妹患有內(nèi)斜視，四名兄弟姐妹患有 Duane 眼后退綜合征。在一個(gè)中國大家族中，在 2q22.3–2q32.1 處發(fā)現(xiàn)了連鎖，外顯子組測序在連鎖區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)了LRP2的罕見雜合變異。在一個(gè)無關(guān)家族中發(fā)現(xiàn)了同一基因中的另一個(gè)罕見變異。對另一個(gè)中國家族的外顯子組分析發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)候選變異，但由于沒有使用基因解碼技術(shù)，未明確變異的功能證據(jù)。另一項(xiàng)基因解碼基因檢測貢獻(xiàn)了 18 個(gè)斜視家系的外顯子組分析。在五個(gè)家族中，發(fā)現(xiàn)了一種潛在風(fēng)險(xiǎn)變異（定義為與疾病分離的罕見、預(yù)測有害的變異）。具有潛在風(fēng)險(xiǎn)變異的基因是FAT3、KCNH2、CELSR1和TTYH1。由于這些研究都在不同的家族中發(fā)現(xiàn)了不同的潛在風(fēng)險(xiǎn)變異，因此很明顯斜視存在顯著的遺傳異質(zhì)性。

表1：通過連鎖分析確定常見的斜視基因位點(diǎn)。

斜視的 GWAS ——斜視是一種常見的疾病嗎？

人群中常見的疾病往往有多個(gè)基因起作用，每個(gè)基因變異的影響都很小。在尋找導(dǎo)致斜視風(fēng)險(xiǎn)的常見變異方面，兩項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究（納入標(biāo)準(zhǔn)不同）各報(bào)道了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因。一項(xiàng)關(guān)于非調(diào)節(jié)性內(nèi)斜視的 GWAS 研究，包括發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中的 826 名具有歐洲血統(tǒng)的美國患者和復(fù)制隊(duì)列中的 689 名來自澳大利亞和英國的患者，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等位基因，即 21 號染色體 rs2244352 處 WRB 基因內(nèi)含子中的功能性單核苷酸多態(tài)性 (SNP)，它影響 WRB 和鄰近基因的表達(dá)。該區(qū)域是印跡，風(fēng)險(xiǎn)等位基因優(yōu)先由父系遺傳。第二項(xiàng) GWAS 納入了英國生物樣本庫中 1,345 名自報(bào)患有斜視的個(gè)體，在 17q25 染色體上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)位點(diǎn)，其主要 SNP 位于TSPAN10內(nèi)。17q25 位點(diǎn)跨越NPLOC4 – TSPAN10 – PDE6G基因簇，該基因簇通過 GWAS 與多種其他眼部疾病相關(guān)，包括黃斑厚度、散光、視網(wǎng)膜微血管大小 ( 68 ) 和近視。英國生物樣本庫的表型分析基于年齡在 37 至 73 歲之間的參與者的自報(bào)。具體來說，參與者報(bào)告他們是否戴眼鏡，如果戴，則被要求選擇原因。選擇“自兒童時(shí)期斜視或轉(zhuǎn)動眼睛（稱為斜視）”的參與者被歸類為患有斜視。這可能會導(dǎo)致調(diào)節(jié)性內(nèi)斜視（以及相關(guān)的遠(yuǎn)視）或?qū)⑿币暬颊咤e(cuò)誤地歸類為對照組（如果他們不戴眼鏡的話）。斜視組的遠(yuǎn)視程度比對照組更嚴(yán)重，但斜視與 17q25 基因座之間的關(guān)聯(lián)與屈光不正無關(guān)。在一組經(jīng)斜視矯正師檢查并被確定患有斜視的 7 歲兒童中，也復(fù)制了與該基因座的關(guān)聯(lián)。在那群 5,200 名兒童中（其中 145 名患有斜視），領(lǐng)先變異與任何斜視和外斜視均有關(guān)，但與內(nèi)斜視無獨(dú)立關(guān)聯(lián)。然而，斜視的基因解碼基因要仙河風(fēng)暴 指出，一些外斜視兒童可能在接受內(nèi)斜視手術(shù)后變?yōu)橥庑币暎彝庑币晝和臄?shù)量相當(dāng)少（只有 28 名）。在 FinnGenn 隊(duì)列中復(fù)制了這些等位基因與斜視的關(guān)聯(lián)，該隊(duì)列根據(jù)電子健康記錄數(shù)據(jù)對患者進(jìn)行表型分析。芬蘭隊(duì)列包括 3,515 例所有亞型的斜視病例（包括會聚性斜視、發(fā)散性斜視、麻痹性斜視和垂直斜視、調(diào)節(jié)性內(nèi)斜視、間歇性異斜視等）和 173,384 例對照，WRB 多態(tài)性與“任何斜視”和“發(fā)散性斜視”相關(guān)，TSPAN10 多態(tài)性與“任何斜視”、“會聚性斜視”和“發(fā)散性斜視”相關(guān)。總體而言，數(shù)據(jù)表明這兩種多態(tài)性對斜視的人群歸因風(fēng)險(xiǎn)有顯著影響，但還需要更多樣本量更大、表型一致的 GWAS 研究。

斜視基因檢測包括了拷貝數(shù)變異 (CNV)嗎？

群體遺傳變異的其他來源是拷貝數(shù)變異 (CNV) 和結(jié)構(gòu)變異。CNV 是 DNA 大片段的重復(fù)或缺失，而結(jié)構(gòu)變異是 DNA 的重排，例如倒位、從一條染色體到另一條染色體的序列插入或染色體之間的易位。CNV 是遺傳變異的重要來源，也是產(chǎn)生人與人這間不同的重要因素，包括疾病的發(fā)生和天賦潛能的形成。許多常見的 CNV 代表良性多態(tài)性，但特定基因座的罕見 CNV 會導(dǎo)致疾病。CNV 會增加幾種具有復(fù)雜遺傳的神經(jīng)精神疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)，包括智力障礙、自閉癥譜系障礙、重度抑郁癥、注意力缺陷多動障礙和圖雷特綜合癥 。在斜視方面，一項(xiàng)研究報(bào)告稱，內(nèi)斜視樣本中存在大量 CNV，而且三種特定的重復(fù)會顯著增加內(nèi)斜視的風(fēng)險(xiǎn)。他們將 1,614 名患有單獨(dú)內(nèi)斜視的白人與 3,992 名種族匹配的對照個(gè)體進(jìn)行了比較，所有個(gè)體均在 Illumina Omni SNP 陣列上進(jìn)行基因分型，并使用兩種隱馬爾可夫模型 (hmm) CNV 調(diào)用算法 PennCNV和 QuantiSNP來識別 CNV。三種罕見的復(fù)發(fā)性重復(fù)在內(nèi)斜視患者中顯著（p < 1 × 10 –6）更常見。4p15.2 處的 23 kb 重復(fù)包括未知的 lncRNA LOC101929161（也稱為 lnc-SEL1L3–2）的外顯子 1，并且與猴子保守，但在其他動物中不保守。 2p11.2 染色體上的重復(fù)跨越 lncRNA CYTOR和 microRNA miR4435，包含幾個(gè)假定的調(diào)控區(qū)域，并且某些區(qū)域在哺乳動物中是保守的，但在其他脊椎動物中并不保守。10q11.22 染色體上的重復(fù)跨越兩個(gè) lncRNA：LINC00842和LOC105378577；三個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因：ANTXRL（炭疽毒素受體樣基因）、ANXA8L1（膜聯(lián)蛋白 A8 樣基因 1）和NPY4R（神經(jīng)肽 Y 受體 4）；以及三個(gè)轉(zhuǎn)錄假基因：ANTXRLP1、FAM25BP和HNRNPA1P33。每次重復(fù)都會顯著增加內(nèi)斜視的風(fēng)險(xiǎn) [OR 11.1（95% CI 4.6–25.2）、OR 14.16（95% CI 5.4–38.1）和 OR 8.96（95% CI 5.4–14.9）]。斜視基因解碼基因檢測正在進(jìn)一步研究這些重復(fù)導(dǎo)致斜視的機(jī)制。

眼科致病基因鑒定基因解碼基因檢測指出，拷貝數(shù)變異與包括斜視在內(nèi)的神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān)。在神經(jīng)典型患者中，已報(bào)道兩例患有卡爾曼綜合征、X 連鎖魚鱗病和斜視的病例，這些病例在 X 染色體上有部分重疊的缺失。ANOS1 和 STS 的缺失分別引起了卡爾曼綜合征和 X 連鎖魚鱗病。兩名患者中缺失的另外四個(gè)基因是NLGN4X、VCX-A、PUDP和PNPLA4。兩名患者均無智力障礙或發(fā)育遲緩。

導(dǎo)致斜視發(fā)生的基因鑒定可以解釋患者的慢性疲勞綜合癥

到目前為止，在 CCDD 中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)導(dǎo)致斜視的致病基因。由于相應(yīng)腦運(yùn)動神經(jīng)的神經(jīng)元分化或軸突引導(dǎo)異常，眼部 CCDD 患者會出現(xiàn)一條或多條眼外肌麻痹。先天性眼外肌纖維化 (CFEOM) 影響腦神經(jīng) 3 和 4，是由 KIF21A 、 TUBB3 、 TUBB2B 或 TUBA1A 的常染色體顯性錯(cuò)義變異或 PHOX2A 的常染色體隱性變異引起的。Duane眼球后退綜合征影響腦神經(jīng)，導(dǎo)致一只或兩只眼睛外展受限。大多數(shù)病例具有不同的致病基因，但CHN1或MAFB的常染色體顯性變異可導(dǎo)致單獨(dú)的 Duane 綜合征， SALL4 的變異導(dǎo)致Duane-放射狀射線綜合征（Duane 綜合征加上前臂發(fā)育異常）。Duane 綜合征也是阿薩巴斯卡腦發(fā)育不良綜合征 (ABDS)/Bosley–Salih–Alorainy 綜合征 (BSAS) 的特征，由HOXA1的常染色體隱性變異引起。伴有進(jìn)行性脊柱側(cè)彎的水平凝視麻痹 (HGPPS) 涉及眼球無法外展或內(nèi)收，是由ROBO3的常染色體隱性變異引起的。HOXB1變異導(dǎo)致一種綜合征，包括面癱和內(nèi)斜視，同時(shí)眼球無法完全運(yùn)動。然而，很明顯，共同性斜視是由與 CCDD 不同的機(jī)制引起的，因?yàn)楣餐孕币暬颊叩倪\(yùn)動能力和 MRI 上的腦運(yùn)動神經(jīng)功能和外觀正常。

斜視基因檢測如何明確斜視遺傳綜合癥還是單純性斜視？

雖然共同性斜視通常是單獨(dú)的眼部疾病，但它也是許多遺傳綜合征和神經(jīng)發(fā)育障礙的共同特征。唐氏綜合征患者的斜視發(fā)病率為 33%。根據(jù)《眼科疾病的發(fā)病原因與針地性方案》，斜視與許多其他與智力障礙相關(guān)的染色體疾病有關(guān)，包括 7q 部分三體、10p 部分三體和 13q 重復(fù)。任何原因?qū)е碌闹橇φ系K者患斜視的可能性都顯著高于一般人群；比值比為 5.46。自閉癥譜系障礙患者的斜視發(fā)病率也增加（8%–22%）。斜視的基因解碼基因檢測根據(jù)斜視是相關(guān)遺傳綜合征的特征，編制了一份可能與斜視有關(guān)的233個(gè)基因列表。對這些潛在基因的分析表明，它們優(yōu)先在小腦、杏仁核和后腹頂葉皮層中表達(dá)，特別是在胎兒和早期發(fā)育階段。

斜視在導(dǎo)致視力不佳的眼部疾病中也很常見，包括視網(wǎng)膜營養(yǎng)不良、先天性白內(nèi)障、視神經(jīng)發(fā)育不全和白化病。視力不佳是導(dǎo)致這些疾病中斜視發(fā)展的原因，但導(dǎo)致視網(wǎng)膜、視神經(jīng)或晶狀體發(fā)育不良或功能障礙的基因變化也可能影響眼球運(yùn)動系統(tǒng)。

斜視基因檢測的重要作用

斜視具有明顯的遺傳性，而其遺傳機(jī)制復(fù)雜且異質(zhì)性強(qiáng)。在個(gè)別家族中已發(fā)現(xiàn)幾個(gè)相關(guān)基因座和候選基因，單純的外顯子組測序尚未揭示出在相當(dāng)大比例的斜視患者中存在的明確致病變異，說明基因檢測一定要伴隨著基因解碼進(jìn)行使用。在整個(gè)人群中，GWAS 已確定兩個(gè)基因座會增加斜視風(fēng)險(xiǎn)，每個(gè)基因座的影響大小都相當(dāng)小。三種 CNV 會增加斜視風(fēng)險(xiǎn)；它們的 OR 很大，但很少見。許多神經(jīng)發(fā)育障礙都包括斜視；一種假設(shè)是，單獨(dú)的斜視可能是由基因調(diào)控改變引起的，而基因調(diào)控的改變會導(dǎo)致更嚴(yán)重的神經(jīng)功能障礙。改變的基因調(diào)控可能是將所有斜視風(fēng)險(xiǎn)因素聯(lián)系起來的共同機(jī)制。CNV 可能通過破壞增強(qiáng)子和沉默子與啟動子的接近度來改變基因調(diào)控，GWAS 確定的 SNP 會影響附近基因的調(diào)控，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素會影響表觀遺傳甲基化，進(jìn)而影響基因調(diào)控。需要使用基因解碼技術(shù)進(jìn)一步呈現(xiàn)和改進(jìn)識別調(diào)控區(qū)域變異的方法，以充分了解斜視的遺傳原因。