孫莉堯,劉 平,葛紅巖
在出生前后即存在或出生后逐漸形成的先天遺傳或發(fā)育障礙的白內(nèi)障,被稱為先天性白內(nèi)障(congenital cataract)[1-2]。先天性白內(nèi)障是導(dǎo)致兒童盲的主要原因之一,流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,全球范圍內(nèi)先天性白內(nèi)障的發(fā)病率為1.91~4.24[3],和全球其他地區(qū)相比亞洲地區(qū)先天性白內(nèi)障發(fā)病率最高[3]。世界衛(wèi)生組織發(fā)起“視覺(jué)2020,全球行動(dòng)消滅可避免盲,享有看見(jiàn)的權(quán)利”行動(dòng),旨在到2020年在全球范圍內(nèi)消滅可避免盲。我國(guó)政府承諾,2020年以前,在我國(guó)根除可避免盲,包括白內(nèi)障、沙眼、河盲、兒童盲及低視力與屈光不正。與年齡相關(guān)性白內(nèi)障相比,雖然先天性白內(nèi)障相對(duì)罕見(jiàn),但先天性白內(nèi)障往往會(huì)在兒童視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)育的敏感時(shí)期,改變兒童接收視覺(jué)信息的質(zhì)量,并導(dǎo)致不可逆的視覺(jué)缺陷。由于先天性白內(nèi)障給社會(huì)帶來(lái)巨大負(fù)擔(dān),因此先天性白內(nèi)障的管理仍是“視覺(jué)2020”行動(dòng)的主要任務(wù)之一。
按照先天性白內(nèi)障混濁的部位、形態(tài)和程度不同,可以將先天性白內(nèi)障分為多種類型,即板層白內(nèi)障[4]、核性白內(nèi)障[5]、全白內(nèi)障[6]、粉塵狀白內(nèi)障[7]、極性白內(nèi)障[8]、縫性白內(nèi)障[9]、點(diǎn)狀白內(nèi)障[10]、盤狀白內(nèi)障[11]和珊瑚狀白內(nèi)障[12]等。其中,先天性膜性白內(nèi)障(membranous cataract)是先天性白內(nèi)障的一種罕見(jiàn)特殊類型。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于先天性膜性白內(nèi)障的研究報(bào)道較少,且多為個(gè)案報(bào)道,對(duì)于先天性膜性白內(nèi)障的致病基因及發(fā)病機(jī)制尚無(wú)深入研究。本文將針對(duì)先天性膜性白內(nèi)障的臨床特點(diǎn)、發(fā)病機(jī)制及治療方法等方面做一綜述。
先天性膜性白內(nèi)障是一種特殊罕見(jiàn)的先天性白內(nèi)障,由Von Ammon[13]首次報(bào)道于1833年,隨后曾被多位研究學(xué)者以不同名稱報(bào)道。Hess[14]曾以“全白內(nèi)障”的名稱報(bào)道先天性膜性白內(nèi)障,隨后Duke-Elder[15]將其命名為先天性膜性白內(nèi)障。晶狀體纖維在母體內(nèi)發(fā)生退行性變,皮質(zhì)逐漸被吸收,形成先天性膜性白內(nèi)障[16]。先天性膜性白內(nèi)障臨床表現(xiàn)為瞳孔區(qū)可見(jiàn)致密的灰白色機(jī)化膜和薄的纖維性晶狀體,機(jī)化膜表面不規(guī)則,可有點(diǎn)彩樣反光,有時(shí)可看到睫狀突黏連于膜表面,或有血管長(zhǎng)入[16]。致密的灰白色機(jī)化膜由融合在一起的前、后囊膜和退化的晶狀體上皮及纖維組織組成[17-18]。隨著先天性膜性白內(nèi)障病程的發(fā)展,后期可表現(xiàn)為先天性無(wú)晶狀體,這是因?yàn)榫铙w后囊膜的破裂加速晶狀體皮質(zhì)的吸收所致[16-17]。由于先天性膜性白內(nèi)障的臨床表現(xiàn)與白內(nèi)障手術(shù)后形成的后發(fā)性白內(nèi)障類似,但先天性膜性白內(nèi)障無(wú)屈光能力,因此先天性膜性白內(nèi)障也被稱為假性無(wú)晶狀體[19]。
臨床上先天性膜性白內(nèi)障患者并不多見(jiàn),且以散發(fā)病例居多。先天性膜性白內(nèi)障常合并多種其他異常,包括眼部異常和全身系統(tǒng)性疾病。眼部異常如青光眼、視網(wǎng)膜脫離、眼前節(jié)異常、玻璃體動(dòng)脈或晶狀體血管膜持續(xù)存在、小眼畸形等[20-21]。1954年,Agarwal等[22]報(bào)告的1例40歲女性雙眼先天性膜性白內(nèi)障合并含牙囊腫和多發(fā)性脂肪瘤病例。2007年,Song等[20]報(bào)告的1例36歲男性雙眼先天性膜性白內(nèi)障病例,該患者同時(shí)合并雙眼孔源性視網(wǎng)膜脫離。2010年,Zhang等[21]報(bào)告的1例15歲男性右眼先天性膜性白內(nèi)障病例,在行超聲乳化吸除術(shù)中發(fā)現(xiàn)該患者同時(shí)伴有永存玻璃體動(dòng)脈(persistent fetal vasculature,PFV)。除合并其他異常外,先天性膜性白內(nèi)障也可以單獨(dú)發(fā)病,2012年,Gatzioufas等[18]報(bào)告的1例39歲女性左眼先天性膜性白內(nèi)障病例,患者僅表現(xiàn)為左眼先天性膜性白內(nèi)障。眼前段光學(xué)相干斷層掃描(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT)顯示該患者的晶狀體前囊在睫狀突水平明顯增厚和變形。也有學(xué)者認(rèn)為,膜性白內(nèi)障常發(fā)生于晶狀體破裂和晶狀體丟失后,是嚴(yán)重白內(nèi)障過(guò)程的終末階段,Prasher[23]報(bào)告了1例57歲男性被網(wǎng)球擊傷數(shù)年后表現(xiàn)出右眼膜性白內(nèi)障,伴有深前房,虹膜震顫,眼底視盤略蒼白。
由于多數(shù)先天性膜性白內(nèi)障病例都是散在發(fā)病,鮮有家族性、遺傳性發(fā)病,近年關(guān)于先天性膜性白內(nèi)障家系的報(bào)告就更少了。張晨明等[24]于2007年報(bào)告了1例雙眼先天性膜性白內(nèi)障病例,在對(duì)其家系調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),該家系的遺傳方式為常染色體顯性遺傳,患者父親也患有雙眼先天性膜性白內(nèi)障,患者曾祖母、祖母、姨祖母和叔叔均患有雙眼先天性白內(nèi)障。Butt等[25]也于2007年報(bào)告了1個(gè)近親結(jié)婚的常染色體隱性遺傳的巴基斯坦先天性膜性白內(nèi)障家系,患者合并角膜混濁、小角膜和眼球震顫。隨后,2009年袁芳等[26]報(bào)告了1個(gè)四代20例先天性膜性白內(nèi)障家系。家系中患者瞳孔區(qū)未觀察到正常晶狀體結(jié)構(gòu),右眼僅觀察到纖維化晶狀體膜,左眼瞳孔散大后可觀察到周邊少量殘存的晶狀體皮質(zhì)。2013年劉奕志團(tuán)隊(duì)報(bào)道了在1個(gè)四代22例先天性膜性白內(nèi)障家系,家系中患者表現(xiàn)為先天性膜性白內(nèi)障,由于患者的晶狀體囊膜破裂,隨著年齡的增長(zhǎng),晶狀體皮質(zhì)逐漸被吸收[17],超過(guò)50歲,晶狀體皮質(zhì)可以被完全吸收。Vidya等[27]在2018年報(bào)道了1個(gè)先天性膜性白內(nèi)障家系,患者表現(xiàn)為雙眼先天性膜性白內(nèi)障合并厚前囊膜斑塊,同時(shí)伴有雙眼小眼畸形、小角膜。
長(zhǎng)期以來(lái),由于先天性膜性白內(nèi)障并未建立系統(tǒng)的臨床分類。有學(xué)者根據(jù)超聲生物顯微鏡(ultrasound biomicroscopy,UBM)成像和手術(shù)顯微鏡(operating microscope,OM)圖像分別建立先天性膜性白內(nèi)障的臨床分類和亞型[28]。根據(jù)UBM成像結(jié)果,將先天性膜性白內(nèi)障分為五類:(1)晶狀體增厚,呈披薩形;(2)晶狀體呈線形;(3)晶狀體呈飛碟形;(4):晶狀體呈啞鈴形;(5)晶狀體呈梭形[28]。根據(jù)OM圖像結(jié)果,可將先天性膜性白內(nèi)障分為OM-1~5型:OM-1型:晶狀體核和皮質(zhì)部分被吸收;OM-2型:晶狀體核和皮質(zhì)絕大部分被吸收消失,晶狀體前后囊膜緊密地附著在瞳孔中心;OM-3型:晶狀體核和皮質(zhì)完全被吸收,晶狀體堅(jiān)硬致密;OM-4型:晶狀體含有少量血管,周圍是透明的,可以看到紅色的眼底反射;OM-5型:晶狀體含有許多血管,通過(guò)OM無(wú)法觀察紅色的眼底反射[28]。
由于先天性膜性白內(nèi)障相對(duì)罕見(jiàn),關(guān)于先天性膜性白內(nèi)障發(fā)病機(jī)制的研究相對(duì)更少。目前關(guān)于先天性膜性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制尚不明確,但已有很多假設(shè)猜想被提出來(lái)。
3.1遺傳因素約1/3的先天性白內(nèi)障具有遺傳性[29-30],且約45%的基因突變被定位于晶狀體蛋白基因,約16%的基因突變位于縫隙連接蛋白基因,約12%的基因突變位于各種生長(zhǎng)因子或轉(zhuǎn)錄因子基因;少數(shù)基因突變位于各種不同功能的基因,包括中間絲蛋白基因、膜蛋白基因等[31-33]。
目前關(guān)于先天性膜性白內(nèi)障遺傳因素的研究很少,僅有5篇文獻(xiàn)報(bào)道,其中僅有3篇文獻(xiàn)明確了先天性膜性白內(nèi)障的致病基因,包括轉(zhuǎn)錄因子叉頭框E3(forkhead box E3,F(xiàn)OXE3)[34]、βB2晶狀體蛋白(crystallin beta B2,CRYBB2)[17]和縫隙連接蛋白α3(gap junction protein alpha 3,GJA3)基因[27]。
FOXE3基因編碼一個(gè)具有叉頭/翼螺旋結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子,其在晶狀體和眼前段的發(fā)育過(guò)程中起至關(guān)重要的調(diào)控作用[35]。在眼部,F(xiàn)OXE3基因異??蓪?dǎo)致先天性無(wú)晶狀體眼、小眼畸形、Peters異常等。Butt等[25]將1個(gè)先天性膜性白內(nèi)障家系的疾病位點(diǎn)初步定位在D1S2729和D1S2890微衛(wèi)星標(biāo)記的20.80Mb內(nèi)。隨后該團(tuán)隊(duì)確定其致病基因?yàn)镕OXE3,編碼區(qū)第351位點(diǎn)C>G(c.351C>G),導(dǎo)致氨基酸序列117位點(diǎn)上天冬酰胺(asparagine,Asn)替換為賴氨酸(lysine,Lys)(p.Asn117Lys)[34]。
CRYBB2基因編碼的CRYBB2蛋白是晶狀體中最主要的β晶狀體蛋白,CRYBB2基因突變與多種類型的先天性白內(nèi)障有關(guān),包括核性白內(nèi)障[31]、點(diǎn)狀白內(nèi)障[36]等。劉奕志團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)CRYBB2基因的一個(gè)已知突變,核酸序列453位點(diǎn)上G>C(c.453G>C),導(dǎo)致氨基酸序列151位點(diǎn)上色氨酸(tryptophane,Trp)替換為半胱氨酸(cysteine,Cys)(p.Trp151Cys)。突變的CRYBB2蛋白聚集在晶狀體上皮細(xì)胞HLE B-3的細(xì)胞核和核周區(qū)域,推測(cè)該突變可能損害了CRYBB2蛋白的可溶性和功能,導(dǎo)致先天性膜性白內(nèi)障的發(fā)生[17]。
GJA3基因編碼的縫隙連接蛋白46(connexin 46,CX46)在晶狀體纖維分化時(shí)高表達(dá)[37]。GJA3基因的突變可以導(dǎo)致不同類型的先天性白內(nèi)障,包括板層白內(nèi)障[38]、核性白內(nèi)障[39]等。最近,Vidya等[27]確定1個(gè)先天性膜性白內(nèi)障家系的致病性基因突變?yōu)镚JA3基因的一個(gè)新的雜合突變,即核酸序列92位點(diǎn)T>A(c.92G>A),導(dǎo)致氨基酸序列31位點(diǎn)異亮氨酸(isoleucine,Ile)替換為Asn(p.Ile31Asn)。
袁芳等[26]通過(guò)微衛(wèi)星基因型分析、等位基因共享與連鎖分析確定1個(gè)先天性膜性白內(nèi)障家系致病基因位于22q11.2-q12.1的2.4Mb范圍內(nèi)。但該范圍內(nèi)已知的先天性白內(nèi)障致病基因(CRYBB1、CRYBB2、CRYBB3和CRYBA4)均未檢測(cè)到基因突變。因此,提示在該范圍內(nèi)很可能存在新的膜性先天性白內(nèi)障致病基因。關(guān)于該病例致病基因目前尚無(wú)后續(xù)研究報(bào)道。
3.2胚胎期晶狀體發(fā)育異常導(dǎo)致胚胎期晶狀體發(fā)育過(guò)程中基因突變或染色體異常的任何因素都可以導(dǎo)致先天性白內(nèi)障[40]。先天性膜性白內(nèi)障的晶狀體纖維在母體內(nèi)發(fā)生退行性變[16],因此,胚胎期晶狀體發(fā)育異常可能引起先天性膜性白內(nèi)障。目前已報(bào)道的先天性膜性白內(nèi)障致病性基因有FOXE3、CRYBB2和GJA3基因,這些基因的表達(dá)異常均可引起晶狀體發(fā)育異常和白內(nèi)障[35,41-43]。因此,可以推斷在胚胎期晶狀體發(fā)育過(guò)程中,晶狀體囊泡與表面外胚層分離失敗或玻璃體動(dòng)脈和晶狀體血管膜的持續(xù)存在,可能導(dǎo)致晶狀體囊膜破裂和皮質(zhì)的進(jìn)一步吸收,最終形成先天性無(wú)晶狀體[17,20]。
3.3表皮生長(zhǎng)因子和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的刺激作用表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor,EGF)和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)是晶狀體上皮細(xì)胞增殖的重要調(diào)節(jié)因子[44-45],F(xiàn)GF還參與晶狀體囊泡的誘導(dǎo)和晶狀體纖維細(xì)胞的分化過(guò)程[45-47]。有研究發(fā)現(xiàn),先天性膜性白內(nèi)障患者的房水中EGF和FGF表達(dá)升高。蘇木精曙紅(hematoxylin and eosin,HE)染色結(jié)果顯示患者的晶狀體上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為活躍的肌成纖維細(xì)胞,形成膠原層纖維基質(zhì)[18]。因此,推測(cè)可能存在著某些原發(fā)性先天性異常,如晶狀體血管膜的持續(xù)殘留,或玻璃體動(dòng)脈合并潛在的晶狀體囊膜破裂,甚至亞臨床創(chuàng)傷導(dǎo)致晶狀體囊膜小裂口,可能使晶狀體上皮暴露于高水平的EGF和FGF環(huán)境中,刺激晶狀體上皮細(xì)胞明顯增殖,導(dǎo)致晶狀體囊膜嚴(yán)重收縮,形成先天性膜性白內(nèi)障。
3.4母體感染若妊娠期前3mo感染風(fēng)疹病毒,約50%的胎兒出現(xiàn)先天異常,其中約50%表現(xiàn)在眼部[48-49]。部分先天性膜性白內(nèi)障病例報(bào)道中存在母體風(fēng)疹病毒感染病史,因此,母體風(fēng)疹病毒感染成為先天性膜性白內(nèi)障的一個(gè)致病因素[50]。也有學(xué)者認(rèn)為,除了風(fēng)疹病毒感染,孕期其他的宮內(nèi)炎癥也可能引起先天性膜性白內(nèi)障[20]。
4.1裂隙燈檢查裂隙燈檢查是觀察多數(shù)白內(nèi)障的傳統(tǒng)和常用方法。根據(jù)患者的癥狀和裂隙燈下晶狀體混濁特點(diǎn)可以診斷先天性膜性白內(nèi)障。然而,由于晶狀體囊膜混濁,僅靠裂隙燈檢查可能不能用于診斷所有的先天性白內(nèi)障,需要其他檢查手段輔助診斷。
4.2 AS-OCT AS-OCT是利用弱相干光干涉儀的基本原理,對(duì)眼前段組織采集橫斷面圖像,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件處理、圖像重建得到角膜[51]、前房、晶狀體[52]及房角[53]等信息。在裂隙燈下由于晶狀體囊膜混濁不能明確診斷的先天性膜性白內(nèi)障,可以應(yīng)用AS-OCT掃描晶狀體形態(tài)進(jìn)而輔助診斷。據(jù)報(bào)道,AS-OCT可輔助用于先天性膜性白內(nèi)障的診斷[18],當(dāng)晶狀體囊膜混濁,明顯增厚和變形,且晶狀體形態(tài)扁平、變薄,甚至消失,可以考慮診斷為先天性膜性白內(nèi)障。
4.3 UBM UBM可以提供角膜、眼前房、虹膜、睫狀體、晶狀體赤道部和懸韌帶、眼后房等的精確圖像,并有助于預(yù)測(cè)手術(shù)過(guò)程中可能出現(xiàn)的并發(fā)癥[54-57]。2008年有研究首次報(bào)道應(yīng)用UBM輔助診斷3月齡嬰兒的先天性膜性白內(nèi)障[58]。2017年亦有學(xué)者應(yīng)用UBM輔助先天性膜性白內(nèi)障的診斷,并根據(jù)UBM圖像將先天性膜性白內(nèi)障進(jìn)行分類分型[28]。
5.1 Nd∶YAG激光研究發(fā)現(xiàn),在激光焦點(diǎn)和能量控制好的條件下,采用Nd∶YAG激光治療先天性膜性白內(nèi)障可以取得良好的效果,可使患者免于承受手術(shù)所造成的痛苦。為了提高激光治療的成功率,減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生,激光術(shù)前應(yīng)測(cè)量先天性膜性白內(nèi)障的厚度,對(duì)殘留晶狀體皮質(zhì)較多,膜厚度超過(guò)2mm以上的先天性膜性白內(nèi)障,采用Nd∶YAG激光治療很難達(dá)到滿意的療效。
5.2手術(shù)治療對(duì)于手術(shù)時(shí)機(jī)的選擇,原則上越早手術(shù),越有利于視功能恢復(fù),單眼患兒盡可能在6wk內(nèi)手術(shù),而雙眼患兒應(yīng)在出生后2~3mo時(shí)進(jìn)行。對(duì)于先天性膜性白內(nèi)障,常規(guī)的環(huán)形連續(xù)撕囊比較困難,必須用剪刀剪開(kāi)機(jī)化的囊膜。由于先天性膜性白內(nèi)障晶狀體變薄,變成纖維狀,黏度增大,僅用抽吸很難吸除,經(jīng)睫狀體平坦部晶狀體切除術(shù)曾作為先天性膜性白內(nèi)障的手術(shù)方式,但該術(shù)式并不是絕對(duì)安全的。有研究發(fā)現(xiàn),玻璃體切割機(jī)能夠在沒(méi)有任何并發(fā)癥的情況下切割、吸除晶狀體。最近發(fā)現(xiàn),致密堅(jiān)硬的先天性膜性白內(nèi)障,玻璃體視網(wǎng)膜剪刀能夠成功切開(kāi)晶狀體囊膜。對(duì)于脆的、纖維性晶狀體囊膜,可以采用晶狀體囊膜剪剪開(kāi)囊膜,吸除殘余晶狀體皮質(zhì),并行玻璃體切割術(shù)。
白內(nèi)障摘除術(shù)后人工晶狀體植入時(shí)間的選擇目前尚未達(dá)成共識(shí)。普遍認(rèn)為,對(duì)于2歲以上的患兒可以Ⅰ期植入人工晶狀體,但對(duì)于2歲以下的患兒是否Ⅰ期植入人工晶狀體仍存在爭(zhēng)議。國(guó)內(nèi)多數(shù)學(xué)者認(rèn)為Ⅰ期植入人工晶體可能增加炎癥反應(yīng)、青光眼、斜視等并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),更傾向于帶框架眼鏡或角膜接觸鏡矯正屈光不正,Ⅱ期植入人工狀晶體。由于患兒可能不能配合戴鏡,同時(shí)角膜接觸鏡費(fèi)用昂貴,若護(hù)理不當(dāng)存在角膜感染的風(fēng)險(xiǎn),所以也有學(xué)者主張Ⅰ期植入人工晶狀體,他們認(rèn)為Ⅰ期植入人工晶狀體能夠更好地預(yù)防弱視的發(fā)生和發(fā)展,并避免了戴角膜接觸鏡的缺點(diǎn)。亦有國(guó)外學(xué)者提出,可通過(guò)植入雙人工晶狀體適應(yīng)嬰幼兒屈光狀態(tài)的快速發(fā)展,但這種手術(shù)方案是否適合我國(guó)國(guó)情,尚需商榷。對(duì)于晶狀體囊袋完整的患者,人工晶狀體可以植入到晶狀體囊袋內(nèi);對(duì)于晶狀體囊袋不完整或缺失的患者,人工晶狀體可以放在睫狀溝內(nèi)。
先天性膜性白內(nèi)障是臨床相對(duì)罕見(jiàn)的一種特殊類型先天性白內(nèi)障,由于其臨床表現(xiàn)與后發(fā)性白內(nèi)障相似,臨床上易將二者混淆,詳細(xì)追問(wèn)病史能更好地將二者進(jìn)行區(qū)分。先天性膜性白內(nèi)障對(duì)視力影響嚴(yán)重,如不早期及時(shí)干預(yù)和長(zhǎng)期恢復(fù)訓(xùn)練,會(huì)嚴(yán)重阻礙視覺(jué)的發(fā)育,導(dǎo)致弱視。胚胎期晶狀體發(fā)育異??赡軐?dǎo)致先天性膜性白內(nèi)障,因此,膜性白內(nèi)障的致病基因很可能是胚胎期晶狀體發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控因子。目前對(duì)于先天性膜性白內(nèi)障發(fā)病機(jī)制的研究甚少,且胚胎發(fā)育過(guò)程中引起先天性膜性白內(nèi)障的關(guān)鍵因子尚不明確,仍有待進(jìn)一步探究。明確先天性膜性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制,尤其是對(duì)基因遺傳學(xué)的研究,有助于明確先天性白內(nèi)障的發(fā)病機(jī)制和晶狀體發(fā)育過(guò)程的關(guān)鍵分子機(jī)制,以及對(duì)晶狀體發(fā)育過(guò)程進(jìn)行靶向調(diào)控。