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BCSC 2 · Fundamentals and Principles of Ophthalmology

Ch.6 Clinical Genetics 臨床遺傳學

原書 p.211–258 · 考題 32 題 · 最後更新:

課本重點整理

依 BCSC 2 第 6 章自行摘要整理,非原文;p. 標示為原書印刷頁碼。

螢光=考過(後附題號)紅框=易錯陷阱粗體數字=門檻值

一、概論、家族史與 Pedigree analysis(家族譜系分析)

本章重點(Highlights)

  • 要正確診斷與處置遺傳性眼疾,重要的是取得家族史並辨認遺傳型態(dominant/recessive、X-linked、mitochondrial、autosomal);細胞遺傳位置可查線上資料庫如 OMIM(Online Mendelian Inheritance in Man)。p.211
  • 染色體異常可經 cytogenetics(細胞遺傳學)找出;與眼科相關的兩個變異:RB1(13q)→ retinoblastoma(視網膜母細胞瘤);PAX6(11p)→ aniridia(無虹膜症)。p.211
  • Neurocutaneous syndromes(神經皮膚症候群,phakomatoses(斑痣性錯構瘤病))多數由 recessive oncogenes(隱性致癌基因)造成,基因喪失導致 germline 或 somatic 腫瘤,模式類似 retinoblastoma。p.211
  • Mitochondrial DNA(mtDNA,粒線體 DNA)由母親傳給子女;mtDNA 致病變異造成許多有眼部表現的疾病,包括 chronic progressive external ophthalmoplegia(CPEO,慢性進行性外眼肌麻痺)與 Leber hereditary optic neuropathy(LHON,Leber 遺傳性視神經病變)⁠Q141。p.211
  • AAO 現行建議:age-related macular degeneration(AMD,老年性黃斑部病變)、primary open-angle glaucoma(POAG,原發性隅角開放性青光眼)等多因子常見病,研究以外不建議做基因檢測。p.211

Introduction(引言)

  • 臨床遺傳學最有價值的工具是一句問話:「家裡有沒有其他人也有……?」;目前準確的家族史比多數實驗室基因檢測更敏感、更特異;雖已發現許多致病變異,絕大多數致病 DNA 變異仍待找出。p.211
  • 眼科醫師對遺傳性眼疾病人有義務:自行提供 genetic counseling(遺傳諮詢)或轉介遺傳專科/遺傳諮詢師。p.212
  • 開立基因檢測前要問:「結果會如何改變處置?」;準確家族史在 retinoblastoma 或 Marfan syndrome(馬凡氏症候群)可能救命。p.212
  • 對尚無有效治療的 DNA 結果,最好的建議是參與或贊助研究,可轉介 ClinicalTrials.gov。p.212

Pedigree analysis(家族譜系分析)

  • 先問廣泛問題(「家族中有眼疾嗎?」)再問針對性問題,例如懷疑 LHON 時問「母系的男性是否在年輕成人時失明?」。p.212
  • 基本 pedigree 包含父母、兄弟姊妹、子女及其是否發病;要確認是同父同母或同父異母/同母異父手足。p.212–213
  • 考慮罕見 autosomal recessive(AR,體染色體隱性)疾病時要具體詢問 consanguinity(近親婚配):父母是否表親、兩家是否同姓、是否來自同一地區或族群/宗教隔離群;親子關係資訊(incest、nonpaternity)須私下保密追問。p.213
  • 死亡年齡在特定情況下有用:ectopia lentis(水晶體異位)且無類似眼疾家族史的孩童,若有親屬在 30 多歲(fourth decade)死於 dissecting thoracic aorta(胸主動脈剝離)→ 可暫時將 Marfan syndrome 列入鑑別診斷。p.213
  • 年輕成人雙眼 atypical tear-shaped congenital hypertrophy of the retinal pigment epithelium(CHRPE,先天性視網膜色素上皮肥厚),加上一位父母 50 歲死於大腸腺癌轉移、一位手足 10 歲死於腦瘤 → 可能診斷 Gardner syndrome,轉介腸胃科進一步評估。p.213
  • Atypical CHRPE 見於 70%–80% 的 familial adenomatous polyposis(FAP,家族性腺瘤性息肉症)病人;FAP 合併其他腫瘤者,依腫瘤類型與位置可能為 Gardner 或 Turcot syndrome;外觀為淚滴形、一側邊緣(通常為尖端)脫色素,尖端指向視神經。p.214
  • 家族史不是一次問完:病人告知家人後可能得到新資訊,複診時要更新。p.213

易錯陷阱

  • 與 FAP 相關的是 atypical CHRPE:見於 70%–80% FAP 病人,淚滴形、一側邊緣(通常為尖端)脫色素;p.213 的例子為年輕成人雙眼皆有。p.213–214
  • 目前準確家族史比多數實驗室基因檢測更敏感、更特異;已知為遺傳性的疾病(如 RP)可在家族中只出現 1 人(simplex),原因見第五節。p.211, p.226–227

二、Dominant vs recessive(顯性與隱性)與 Autosomal recessive inheritance(體染色體隱性遺傳)

Patterns of inheritance(遺傳型態):基本概念

  • Dominant(顯性):只要一個變異拷貝就表現;Recessive(隱性):只有 homozygous(同型合子)或 compound heterozygous(複合異型合子)時才表現。p.214
  • 顯性或隱性指的是表現型(trait)而非基因本身;galactosemia(半乳糖血症)為隱性、Marfan syndrome 為顯性的例子。p.214
  • Codominant(共顯性):兩個不同 allele 都表現,例如 ABO 血型、human leukocyte antigen(HLA,人類白血球抗原)型、hemoglobin 變異(sickle cell disease,鐮刀型貧血)。p.214
  • 多數顯性疾病為共顯性表現:homozygous 或帶兩種變異者的表現傾向比只帶一個變異者嚴重。p.215
  • 生化機轉:隱性性狀通常來自 enzyme deficiency(酵素缺乏);heterozygote(異型合子)酵素活性通常約降 50% 但臨床不受影響 → 若能做適當生化檢測並分離該酵素,可由酵素活性定量推知帶原者,例:homocystinuria(同半胱胺酸尿症,cystathionine β-synthase)、galactosemia、gyrate atrophy(迴旋狀萎縮,ornithine aminotransferase)、Tay-Sachs disease(hexosaminidase A)。p.215

Autosomal recessive(AR)

  • 兩條同源染色體同一 locus 皆為變異才完整表現;只有一個變異時,唯有對側正常 allele 被 deletion(缺失)才會發病。p.215
  • 隱性性狀可潛伏數代;帶原者(heterozygote)頻率一定遠高於同型合子;據估計每個人都帶有多個不同隱性疾病的致病變異(為 heterozygote)。p.215
  • Enzyme defects(酵素缺陷):AR 疾病常來自酵素蛋白缺陷;多數由酵素缺陷造成的 inborn errors of metabolism(先天代謝異常)為 AR;少數為 X-linked recessive,如 Lesch-Nyhan syndrome。p.215
  • 代謝阻斷的後果可來自遠端產物缺乏(如 albinism(白化症):tyrosine 無法合成 melanin),或近端產物/旁路產物過量。p.215, p.218
  • 兩個帶原者父母:平均 4 名子女中 1 名發病、2 名帶原、1 名正常(臨床上 1 發病:3 正常),男女比例相同。p.218
  • 因此 AR 病人常是家族唯一患者:約 40%–50% retinitis pigmentosa(RP,色素性視網膜炎)病人無家族史。p.218
  • 健康父母已生一名 AR 患童 → 之後每胎風險 25%;患童的未發病手足為帶原者的機率 2/3。p.218
  • AR 患者的所有子女都是帶原者,除非另一方臨床正常的父母也帶原,否則不太可能發病⁠Q102 Q142。p.218

Carrier heterozygotes(帶原者)的偵測方法

Method(方法)Example(例子)
Electrophoresis(電泳)找異常代謝物Galactokinase deficiency
Hair bulb assay(毛囊檢測)Oculocutaneous albinism、Fabry disease
Leukocyte enzyme activity(白血球酵素活性)Galactose-1-phosphate uridyltransferase(galactosemia)
Skin fibroblast culture(皮膚纖維母細胞培養)Ornithine aminotransferase(gyrate atrophy)
Serum and tears assay(血清與淚液)Hexosaminidase A(Tay-Sachs disease)

出處 p.218

Consanguinity(近親婚配)與 Pseudodominance(假顯性)

  • First cousins(表親)帶有同一隱性 allele 的機率 1/8 → 其子女 1/16 為同型合子而發病;罕見隱性疾病時特別要問近親。p.219
  • 常見隱性疾病(sickle cell disease、cystic fibrosis(囊腫性纖維化))的患者多來自無血緣父母,近親影響較小。p.219
  • Pseudodominance:同型合子患者 × 帶原者 → 子女 50% 帶原、50% 發病,類似顯性;這類婚配罕見,不太可能影響超過 2 代垂直傳遞。p.219

Table 6-1 Known enzyme disorders(已知酵素疾病與眼部徵象)

Disorder(疾病)Defective enzyme(缺陷酵素)Ocular sign(眼部徵象)
Storage diseases(儲積症)
Fabry disease(法布瑞氏症)Ceramide trihexosidase(α-galactosidase A)角膜上皮 verticillate(渦狀)變化;視網膜與結膜血管 aneurysmal dilation(動脈瘤樣擴張)與迂曲
GM1 gangliosidosis type I(generalized gangliosidosis,全身性神經節苷脂儲積症)β-Galactosidase-1Macular cherry-red spot(黃斑部櫻桃紅點);optic atrophy(視神經萎縮);輕度角膜混濁
GM2 gangliosidosis type I(Tay-Sachs disease)Hexosaminidase ACherry-red spot;optic atrophy
GM2 gangliosidosis type II(Sandhoff disease)Hexosaminidase A and BCherry-red spot
Leukodystrophy(Krabbe disease)Galactosylceramidase(galactocerebrosidase)Optic atrophy
Mannosidosisα-MannosidaseLenticular opacities(水晶體混濁)
Metachromatic leukodystrophy(異染性白質失養症)Arylsulfatase A視網膜變色、退化
Mucopolysaccharidosis(MPS,黏多醣症)I severe(Hurler)/attenuated(Hurler-Scheie、Scheie)α-L-IduronidaseCorneal opacity(角膜混濁);pigmentary retinal degeneration(色素性視網膜退化)
MPS II(Hunter syndrome)Iduronate-2-sulfataseCorneal opacity(角膜混濁,mild type);older patients(年長病人)
MPS III type A(Sanfilippo syndrome)Heparan N-sulfatasePigmentary retinal degeneration;optic atrophy
Metabolic disorders(代謝疾病)
Albinism(白化症)Tyrosinase(酪胺酸酶)Foveal hypoplasia(中心小凹發育不全);nystagmus(眼球震顫);iris transillumination(虹膜透光)
Alkaptonuria(黑尿症)Homogentisic acid oxidaseDark sclera(深色鞏膜)
Crigler-Najjar syndromeBilirubin UDP glucuronosyltransferase眼球運動異常
Ehlers-Danlos syndrome type VILysyl hydroxylaseMicrocornea(小角膜);corneal ectasia(角膜擴張);blue sclera(藍鞏膜);ectopia lentis;angioid streaks(血管樣條紋);retinal detachment(視網膜剝離)
Familial dysautonomia(Riley-Day syndrome)Dopamine-β-hydroxylaseAlacrima(無淚);角膜知覺低下;exodeviation(外斜);methacholine 誘發縮瞳
GalactosemiaGalactose-1-phosphate uridyltransferase(classic)、galactokinase 或 epimeraseCataracts(白內障)
Gyrate atrophy of the choroid and retinaOrnithine aminotransferase脈絡膜視網膜退化;白內障;myopia(近視)
HomocystinuriaCystathionine β-synthaseDislocated lens(水晶體脫位)
HyperglycinemiaGlycine cell transportOptic atrophy
Intermittent ataxiaPyruvate decarboxylaseNystagmus
Leigh necrotizing encephalopathyPyruvate carboxylaseOptic atrophy
Maple syrup urine disease(楓糖尿症)Branched-chain decarboxylaseOphthalmoplegia(眼肌麻痺);nystagmus
Niemann-Pick disease(尼曼-匹克症)SphingomyelinaseCherry-red spot
Refsum diseasePhytanoyl-CoA hydroxylaseRetinal degeneration
Sulfite oxidase deficiencySulfite oxidaseEctopia lentis
Tyrosinemia type IITyrosine aminotransferasePseudodendritic keratitis(假樹枝狀角膜炎)

出處(Table 6-1)p.216–217

  • Table 6-1 的 Ocular sign 列有 macular cherry-red spot 的四個:GM1 gangliosidosis type I、Tay-Sachs(GM2 type I)、Sandhoff(GM2 type II)、Niemann-Pick disease;Ehlers-Danlos syndrome type VI(lysyl hydroxylase)列的眼部徵象為 microcornea、corneal ectasia、blue sclera、ectopia lentis、angioid streaks、retinal detachment⁠Q201。p.216–217
  • GM1 gangliosidosis type I 的缺陷酵素是 β-galactosidase-1,眼部徵象為 macular cherry-red spot、optic atrophy、輕度角膜混濁⁠Q137 Q151。p.216
  • Fabry disease:Table 6-1 列於 storage diseases,缺陷酵素為 ceramide trihexosidase(α-galactosidase A);Fabry disease 也列於帶原女性有眼部表現的 X-linked 疾病,帶原者角膜上皮有 whorl-like(verticillata)變化(Table 6-8)⁠Q200。p.216, p.238, p.240
  • Table 6-1 將 albinism 的缺陷酵素列為 tyrosinase。BCSC 6:oculocutaneous albinism(OCA,眼皮膚白化症)為 AR,TYR 變異造成 OCA1;ocular albinism(OA)為 X-linked recessive,由 GPR143 半合子變異造成(本章外,BCSC 6 第 27 章)⁠Q149。p.216;BCSC 6 p.428
Table 6-2 Characteristics of Autosomal Recessive Inheritance(AR 特徵)
致病變異在 heterozygote 通常不造成臨床疾病(recessive)
帶兩個缺陷基因者(homozygotes)表現疾病
典型只見於手足之間,不見於其父母、子女或其他親屬
同胞中未發病:發病 = 3:1
男女受影響比例相同
父母可能有血緣關係(尤其性狀罕見時)
患者的子女為帶原者(heterozygotes),典型臨床不受影響

出處(Table 6-2)p.219

易錯陷阱

  • AR 患者的所有子女都是帶原者;除非另一方臨床正常的父母也帶原,否則子女不太可能發病⁠Q102 Q142。p.218
  • AR 患童臨床正常手足為帶原者的機率是 2/3;未發病父母之後每胎的發病風險是 25%。p.218
  • Table 6-1 中列 macular cherry-red spot 的四個:GM1、Tay-Sachs、Sandhoff、Niemann-Pick⁠Q201。p.216–217
  • Pseudodominance 看起來像顯性,但其實是 AR 同型合子 × 帶原者。p.219

三、Autosomal dominant inheritance(體染色體顯性遺傳)

  • AD 性狀常為結構性非酵素蛋白缺陷:Marfan syndrome 的 fibrillin、Stickler syndrome(hereditary progressive arthro-ophthalmopathy,遺傳性進行性關節眼病變)的 collagen⁠Q182 Q445。p.219
  • Stickler syndrome 最常見由 COL2A1(type II collagen,玻璃體膠原纖維主要成分)變異造成;玻璃體因提早液化而 optically empty、周邊凝聚,可能誘發 RD。Wagner syndrome 為 VCAN(versican)變異,同樣 optically empty vitreous 且 RD 風險增加(本章外,BCSC 2 第 11 章)⁠Q182。BCSC 2 p.307, p.313
  • 部分惡性腫瘤症候群呈 AD:retinoblastoma、retinocerebral angiomatosis(von Hippel–Lindau syndrome(VHL,馮希伯-林道症候群))、tuberous sclerosis(結節性硬化症)、familial colorectal polyposis(Gardner syndrome);家族遺傳為 AD,但細胞層次為隱性,兩個 allele 都失去功能才長腫瘤⁠Q114。p.219
  • 人群中幾乎所有 AD 患者都是 heterozygote;兩個 heterozygous 父母 → 子女 25% 為 affected homozygote。p.220
  • 其他 AD 機轉:生長因子受體(Crouzon syndrome(顱顏骨發育不全)的 FGFR2)、異常 polypeptide(多肽)次單元(unstable hemoglobins);aniridia 與 Waardenburg syndrome 分別是失去發育轉錄因子 PAX6 與 PAX3 的一個 allele。p.220
  • Incomplete penetrance(不完全外顯)/skipped generation(隔代):帶缺陷基因卻無臨床表現,例如部分 AD RP 家族。p.220
  • 確立「完全外顯的 AD」需要:至少 3 代連續發病、兩性皆典型表現、且有男傳男(male-to-male transmission)。p.220
  • 一般臨床情況下,AD heterozygote 患者的子女不論性別有 1/2 機率遺傳該變異;variable expressivity(表現度變異)通常在 AD 比其他遺傳型態更明顯。p.221
  • 同一臨床疾病若有 1 種以上孟德爾遺傳型態,dominant(顯性)型的臨床表現通常比 recessive(隱性)型更嚴重。p.221
  • 諮詢時要檢查父母:父母之一即使只有輕微表現,其他手足的風險就升到 50%;某些眼疾中,帶顯性基因但無明顯臨床表現的家人可用電生理或基因檢測找出,例如以相對便宜的基因檢測找出臨床正常家人的 Best vitelliform macular dystrophy(Best 卵黃樣黃斑部失養症)致病變異⁠Q203。p.221
Table 6-3 Characteristics of Autosomal Dominant Inheritance With Complete Penetrance(完全外顯 AD 的特徵)
連續 3 代以上(vertical transmission,垂直傳遞)
男女患者傳給兒子、女兒機率相同 → 有男傳男
每個患者都有患病父母,除非為 new pathogenic variant(新生變異)
男女受影響比例相同
未發病者不把性狀傳給子女
性狀在 heterozygote 表現,在 homozygote 更嚴重
新生變異(isolated case)的父親年齡通常較大
性狀越妨礙生存與生育,isolated case 比例越高
預期代與代之間、同代個體之間的性狀表現有變異
患者平均傳給 50% 子女

出處(Table 6-3)p.220

易錯陷阱

  • 完全外顯 AD 的確證需要:至少 3 代連續發病、兩性典型表現、男傳男;X-linked(顯性與隱性)的特徵是沒有父傳子。p.220–221
  • Retinoblastoma、VHL、tuberous sclerosis 等腫瘤症候群為家族 AD、細胞層次隱性;retinoblastoma 看來是基因調控缺陷造成的惡性腫瘤,而非 dominant oncogene variant 所致⁠Q114。p.219, p.232
  • Stickler syndrome 最常見為 COL2A1(type II collagen)變異(本章外)⁠Q182。BCSC 2 p.313
  • Marfan syndrome:AD 性狀,為結構性非酵素蛋白 fibrillin 的缺陷;BCSC 6 記載致病基因為 FBN1(fibrillin-1)。神經皮膚症候群則是以皮膚、眼、CNS、內臟 hamartoma 為特徵的一群遺傳疾病⁠Q445。p.219, p.234;BCSC 6 p.320

四、X-linked inheritance(性聯遺傳)與 Maternal inheritance(母系遺傳)

Sex-linked 基本規則

  • 女性兩條 X,各有一條進入卵子;男性把唯一的 X 傳給所有女兒、Y 傳給所有兒子。p.221
  • Y-linked 性狀由父親傳給 100% 兒子;Y 上基因:testis-determining factor(TDF,又稱 SRY)、牙齒大小、身高、精子生成、hairy pinnae(耳廓多毛)。其餘 sex-linked 性狀或疾病被認為都來自 X 上的基因,正確名稱為 X-linked。p.221
  • Protan 與 deutan 色覺異常是最早被定位到特定染色體的人類性狀之一。p.221
  • X-linked(顯性與隱性)的共同特徵:沒有父傳子;患病男性的所有女兒都會得到該變異。p.221

X-linked recessive(XLR,性聯隱性)

  • 男性為 hemizygous(半合子),X 上的變異無論顯隱性都會表現 → 以男性為主。p.221–222
  • 患病男性的表型正常女兒全是帶原者;帶原女性的每個兒子各 50% 發病。p.222
  • 女性發病的情況:① 同型合子(患病父親 + 帶原(或同型合子)母親);② 母親帶原 + 父親提供新變異;③ Turner syndrome(缺部分或整條 X,等同半合子);④ 極度偏斜的 X inactivation(Lyon hypothesis);⑤ 其疾病其實是該 X-linked 疾病的 autosomal genocopy(由體染色體基因造成的相同表型)。p.222
  • 家族中患者皆為男性時應考慮 XLR,尤其是透過未發病女性相連(舅舅與外甥、不同父親的同母異父兄弟);許多 X-linked RP 家系因帶原女性有表現而被誤標為 AD。p.222
Table 6-4 Characteristics of X-Linked Recessive Inheritance(XLR 特徵)
通常只有男性發病
患病男性傳給所有女兒(obligate carriers,必然帶原者),不傳兒子
患病男性的女兒即使表型正常也都是帶原者
家族中患病男性為兄弟,或經帶原女性相連(如舅舅)
患病男性 × 帶原女性:女兒平均 50% 同型合子發病、50% 帶原
Heterozygous 女性罕見情況下可因 lyonization 發病(manifesting heterozygotes)
帶原女性:平均 50% 兒子發病、50% 女兒帶原
沒有男傳男

出處(Table 6-4)p.222

X-linked dominant(XLD,性聯顯性)

  • Heterozygous 女性與 hemizygous 男性都發病;女性發病頻率將近男性的 2 倍。p.223
  • 患病父親的女兒全部發病、兒子全部正常(除非母親也患病);只有患病男性的子女能區分 XLD 與 AD⁠Q102 Q142。p.223
  • 部分 XLD 可能對 hemizygous 男性致死,如 incontinentia pigmenti(色素失禁症,Bloch-Sulzberger syndrome)。p.223
Table 6-5 Characteristics of X-Linked Dominant Inheritance(XLD 特徵)
男女皆發病,女性發生率約為男性 2 倍(若對男性致死則只見於女性)
患病男性傳給所有女兒、不傳兒子
Heterozygous 患病女性傳給兒女機率相同
Heterozygous 女性傾向比 hemizygous 男性輕微

出處(Table 6-5)p.223

X-linked disorders(性聯疾病舉例)

  • X-linked 疾病女性較輕;Duchenne muscular dystrophy(裘馨氏肌肉失養症)多數男性在青少年中期前死亡,無法傳遞。p.223
  • 男性於出生前死亡的疾病:家族只有患病女兒、正常女兒、正常兒子,比例 1:1:1(如 incontinentia pigmenti)。p.223
  • Incontinentia pigmenti:患病女性於周產期出現紅斑水疱疹 → 大理石樣、曲線狀色素沉著;可有牙齒異常、先天或續發白內障、retinal neovascularization(視網膜新生血管)合併 tractional RD(牽引性視網膜剝離)、pseudoglioma(假神經膠質瘤);Fig 6-8 為一名 2 歲患童的顳側視網膜:環狀白色血管增生病灶的周邊無血管。p.223–224
  • Aicardi syndrome:最嚴重的 XLD 之一,對男性致死,從未證實有男嬰出生;女性有重度認知障礙、肌張力低下、失明(可合併特徵性的視神經盤旁 lacunar chorioretinal dysplasia(腔隙狀脈絡膜視網膜發育不良)及視盤異常);CNS 最常見為 agenesis of the corpus callosum(胼胝體發育不全)。p.223–224
  • Aicardi:手足間未有復發報告,所有病例似乎都來自新生 X-dominant 致死變異,患者無法存活到生育年齡 → 可安慰父母下一胎風險極低;變異推測位於 X 短臂遠端。p.224–225
  • Color blindness(色盲):多數為紅綠辨色異常,L-、M-cone opsin 基因在 X 上 → 男性較常見;X 上 1 個 L 基因(近 centromere 端)+ 1–6 個 M 基因串聯,通常只表現最近端的 2 個;多數由 L/M 之間 unequal crossing over(不等交換)產生 hybrid opsin(混合視蛋白)。p.225

Maternal inheritance(母系遺傳)

  • 患病女性的幾乎所有子女都有風險,女兒能再往下傳;所有男性子代(不論是否發病)傳遞即終止 → 強烈提示 mitochondrial disorder(粒線體疾病)⁠Q97 Q141 Q163。p.225
  • 人類的粒線體來自 ovum(卵子),因此 mtDNA 遵循母系遺傳(本章外,BCSC 2 第 5 章)⁠Q141。BCSC 2 p.186

易錯陷阱

  • 父親患 XLD → 女兒也會得病(女兒全部發病)⁠Q102 Q142。p.223
  • XLR 患病男性把基因傳給所有女兒(obligate carriers),不傳給任何兒子。p.222
  • Aicardi syndrome 從未有證實的男嬰出生、手足間未有復發報告;incontinentia pigmenti 是 XLD,可能對 hemizygous 男性致死。p.223–225
  • X-linked 沒有父傳子,但患病男性的所有女兒都會得到該變異;母系遺傳則在所有男性子代(不論是否發病)即終止,患病男性連女兒也不傳⁠Q97 Q163。p.221, p.225, p.240

五、Terminology(術語)、Heritability(遺傳率)與 Genetic heterogeneity(遺傳異質性)

  • Hereditary(遺傳性):由個體基因組直接造成、可傳給下一代;Genetic(基因性):基因缺陷造成,可為後天或遺傳。例:ocular melanoma(眼部黑色素瘤)相關變異是 genetic 但不 hereditary。兩者皆可為先天或後天發生。p.225
  • Congenital(先天性):出生時(或出生後最初數週)即存在,可為遺傳或孤立事件,如感染(rubella(德國麻疹)、toxoplasmosis(弓漿蟲症)、cytomegalovirus(巨細胞病毒))或毒物(thalidomide embryopathy、fetal alcohol syndrome)。p.225–226
  • 傳統稱 congenital nystagmus/esotropia/glaucoma/cataract 者,很多出生時並不存在,更正確應稱 infantile(嬰兒型)。p.226
  • Familial(家族性):家族中超過 1 人發生,不一定遺傳,可由共同暴露造成(adenoviral conjunctivitis(腺病毒結膜炎)、肥胖、菸害)。p.226
  • Heritability(遺傳率):族群表型變異中歸因於基因變異的比例;以 monozygotic(MZ,同卵)雙胞胎(共享 100% DNA)對比 dizygotic(DZ,異卵,共享 50%)。p.226
  • Central corneal thickness(CCT,中央角膜厚度)雙胞胎研究:MZ(131 對)相關係數 0.95、DZ(125 對)0.52 → heritability 95%。p.226
  • 遺傳病在家系中只出現 1 人稱 simplex(isolated):家系小、其他親屬表現未被找出或尚未出現、新生變異/染色體變化、隱性疾病而父母帶原檢查不足、nonpaternity。p.226–227
  • 同一臨床表型可有多種遺傳型態:RP 可為 AD、AR、X-linked recessive 或 mitochondrial⁠Q104。p.227
  • Marfan syndrome 與 homocystinuria 病人都傾向高瘦、長肢,且有 ectopia lentis;Marfan 為顯性 + 主動脈瘤、瓣膜疾病;homocystinuria 為隱性 + thromboembolic disease(血栓栓塞)。p.227
  • Genetic heterogeneity(遺傳異質性):不同(nonallelic,非等位)基因造成相似表型;例:Leber congenital amaurosis(LCA,Leber 先天性黑矇)有超過 14 個致病基因。p.227
  • Clinical、allelic 與 locus heterogeneity 仍可能令人困惑,例:Norrie disease 基因 NDP 通常造成 exudative RD 所致 pseudoglioma,部分 NDP 變異則與無任何全身表現的 X-linked exudative vitreoretinopathy(性聯滲出性玻璃體視網膜病變)相關。p.227

易錯陷阱

  • Hereditary 與 genetic 不同義:genetic 不一定能遺傳(如 ocular melanoma)。p.225
  • Familial 不等於 hereditary(例:腺病毒結膜炎全家感染)。p.226
  • 致病基因舉例(本章外):rhodopsin(視紫質)變異(3q)造成 AD RP(BCSC 2 p.199);多數 Stargardt disease 為 AR、由 ABCA4 變異造成(BCSC 12 p.302);MYOC(myocilin)的 AD 變異占 juvenile open-angle glaucoma(JOAG,青少年型隅角開放性青光眼)最多 36%(BCSC 10 p.16);LHON 為 mtDNA 疾病(p.241–243)⁠Q104 Q137 Q151。p.241–243;BCSC 2 p.199;BCSC 12 p.302;BCSC 10 p.16

六、Chromosome analysis(染色體分析):Aneuploidy、Down syndrome 與 Mosaicism

Cytogenetics(細胞遺傳學)與命名

  • 染色體缺陷 = 數目或結構改變,通常來自細胞分裂時染色體移動機制異常,或結構改變使基因數目/排列改變 → 發育或生殖障礙。p.227–228
  • 命名:染色體編號(1–22、X、Y)→ 臂(p = 短臂、q = 長臂)→ 位置,離 centromere(著絲點)越遠數字越大。例:DiGeorge syndrome = 22q11.2 deletion syndrome(22 號長臂、region 1、band 1、sub-band 2)。p.228
  • 重大染色體異常:約占活產 0.5%–0.7%;父母 >35 歲的懷孕 1%–2%;周產期死亡約 7%、可取得的自然流產胚胎 40%–50% 由明顯染色體異常造成。多數合併發育遲緩與認知障礙。p.228
  • Karyotype(染色體核型)是單一體細胞染色體的系統排列;螢光探針(FISH)可找出傳統細胞遺傳方法看不出的微小異常(BCSC 2 第 5 章,本章外);retinoblastoma 只有 3%–7% 有 karyotype 可見的 13q 缺失⁠Q102。p.228, p.232;BCSC 2 p.201
  • 眼科醫師應了解 retinoblastoma 嬰兒體質與腫瘤 karyotype 的價值(尤其腫瘤為新生變異時);建議做 karyotyping:isolated(非家族性)aniridia(常合併 nephroblastoma(Wilms tumor,腎母細胞瘤))及其他全身畸形⁠Q681。p.228
  • 前一胎染色體異常 → 下一胎考慮 amniocentesis(羊膜穿刺)或 chorionic villus sampling(CVS,絨毛取樣),或 preimplantation genetic diagnosis(PGD,胚胎著床前基因診斷)。p.228

Aneuploidy of autosomes(體染色體非整倍體)

  • Aneuploidy(非整倍體):細胞內染色體數目異常;trisomy(三體)為 3 條同源染色體,monosomy(單體)為一對中只有 1 條(或只有 1 條性染色體)⁠Q102 Q142。p.228
  • 缺一條體染色體幾乎都對胚胎致死;多一條體染色體常是災難性;性染色體非整倍體(X、XXX、XXY、XYY)較不嚴重。p.228
  • 最常見原因:meiotic nondisjunction(減數分裂不分離)。p.228
  • Trisomy 21(Down syndrome,唐氏症):人類最常見染色體症候群,活產 1/800。p.228
  • 最重要危險因子:母親年齡。p.229
Maternal age(母親年齡)<2020–2425–2930–3435–39≥40
Down syndrome / 10,000 活產6.26.36.210.325.681.6

出處 p.229

  • Down syndrome:>80% 錯誤發生在 meiosis I;>95% 來自母親的減數分裂;約 5% 為 translocation(轉位):21 號長臂接到另一個 acrocentric(近端著絲點)染色體,通常是 14 或 22 號。p.229
  • 只要 21q 遠端 1/3 三體即足以致病;21q22 band 內的基因似乎是致病主因。p.229
  • 可能有的全身表現:認知障礙、特殊面容(斜眼裂、epicanthus(內眥贅皮)、扁鼻樑、吐舌)、短寬手與第一二趾間距寬、hypotonia(肌張力低下)、先天性心臟病、免疫與血液異常、腸胃異常、atlantoaxial instability(寰樞椎不穩)、癲癇、Alzheimer disease、身材矮小、不孕、牙齒發育不全。p.229
Table 6-6 Ocular Findings in Down Syndrome(Trisomy 21):More common(較常見)Less common(較少見)
Almond-shaped、upward-slanting palpebral fissures(杏仁形、上斜眼裂);明顯 epicanthal folds;blepharitis(瞼緣炎,通常為慢性);nasolacrimal duct obstruction(鼻淚管阻塞);strabismus(通常為 esotropia(內斜視));nystagmus(典型為水平);視神經盤邊緣異常視網膜血管;iris stromal hypoplasia(虹膜基質發育不全);Brushfield spots;白內障(先天或後天);myopiaInfantile glaucoma(嬰兒型青光眼);keratoconus(圓錐角膜);optic nerve head abnormalities(視神經盤異常)

出處(Table 6-6)p.230

Mosaicism(嵌合)

  • 個體或組織含 2 種以上染色體組成不同的細胞株;周邊血異常細胞太少時可改驗 skin fibroblasts(皮膚纖維母細胞)。p.229–230
  • 受精後立即 mitotic nondisjunction → 1 個 trisomic + 1 個 monosomic 細胞,monosomic 細胞很少存活;若發生於較晚的發育階段,異常細胞只占少數,mosaicism 可能對發育幾乎沒有可測得的影響。p.230
  • 生殖組織有非整倍體 mosaic 的父母,傾向有較高風險生出染色體異常的孩子。p.230
  • 最常見的體染色體 mosaicism:trisomy 21 mosaicism;部分病人有典型 Down syndrome 特徵,部分外觀與智力無異常;關鍵變數似乎是早期胚胎中 trisomic 細胞的頻率與分布,不一定與周邊血等單一組織的比例相關。p.230
  • 性染色體 mosaicism:45,X/46,XX 可正常或有 Turner syndrome 特徵(矮小、卵巢功能不全、webbed neck(蹼頸)、手足淋巴水腫);45,X/46,XY 可為正常男性、Turner 女性或 intersex(雙性)。p.230–231

易錯陷阱

  • Karyotype 是單一體細胞染色體的系統排列;karyotype 可見的 13q 部分缺失只占所有 retinoblastoma 的 3%–7%,多數 WAGR 有 karyotype 可見的 11p13 interstitial deletion⁠Q102。p.231–232;BCSC 2 p.201
  • Down syndrome 的錯誤 >95% 來自母親、>80% 在 meiosis I;轉位型只占約 5%。p.229
  • Down syndrome 每 10,000 活產的發生率:母親 <20、20–24、25–29 歲分別為 6.2、6.3、6.2,≥40 歲為 81.6。p.229

七、Important chromosomal aberrations(眼科重要染色體異常):Aniridia(11p13)與 Retinoblastoma(13q14)

Short arm 11 deletion(11p13)syndrome:aniridia(無虹膜症)

  • Classic aniridia 由位於 11p13 的發育基因 PAX6 缺陷造成;PAX6 產物是眼睛正常發育必需的 transcription factor(轉錄因子)⁠Q149 Q661 Q681。p.231
  • Panophthalmic(全眼性)疾病特徵:虹膜缺如或嚴重發育不全;白內障(通常 anterior polar(前極性));limbal stem cell failure(角膜緣幹細胞衰竭)造成的 keratitis(角膜炎);視力低下;先天性眼球震顫;foveal/macular hypoplasia(中心小凹/黃斑發育不全);optic nerve hypoplasia(視神經發育不全);青光眼;斜視;ectopia lentis⁠Q657 Q681 Q1389。p.231
  • 新診斷 aniridia 要盡可能檢查父母,看有無 AD aniridia 的輕微表現(variable expression)。p.231
  • 幾乎所有 aniridia 都是 PAX6 變異;罕見例外 Gillespie syndrome(AR,OMIM 206700):partial aniridia + cerebellar ataxia(小腦失調)+ 智能不足 + 先天白內障。p.231
  • WAGR syndrome:sporadic aniridia(常合併白內障、青光眼)+ Wilms tumor + Genitourinary anomalies(泌尿生殖異常)+ cognitive disability(認知障礙);屬 contiguous gene-deletion syndrome(相鄰基因缺失症候群),多數有 karyotype 可見的 11p13 interstitial deletion(中間缺失)⁠Q661。p.231
  • 約 1/3 aniridia 來自新生缺失,缺失夠大時可能也影響相鄰的 WT1 基因(contiguous gene syndrome),病人因此在 5 歲前有 Wilms tumor(nephroblastoma)風險,屬 WAGR syndrome 的一部分(本章外,BCSC 6 第 20 章);Wilms tumor 基因屬 tumor suppressor gene(BCSC 2 第 5 章)⁠Q661。BCSC 6 p.284;BCSC 2 p.194
  • 不明確屬於 AD 家族遺傳的 aniridia、或合併全身畸形者 → karyotyping + 追蹤 Wilms tumor;BCSC 6 建議所有 sporadic aniridia 患童做 11p13 deletion analysis,等報告期間以腹部超音波追蹤(本章外)⁠Q657 Q681。p.231;BCSC 6 p.284
  • PAX6 變異也有報告見於 Peters anomaly、AD keratitis、dominant foveal hypoplasia。Granular corneal dystrophy(顆粒狀角膜失養症)type 1、type 2 屬 epithelial–stromal TGFBI dystrophies,定位於 5q31(本章外,BCSC 8 第 8 章)⁠Q137 Q151。p.231;BCSC 8 p.188–189
  • 機轉似乎是 haploid insufficiency(單倍劑量不足):只剩一個有功能 allele 無法啟動 PAX6 調控的發育基因;這與 retinoblastoma、Wilms tumor 需要兩個 allele 都喪失不同。p.231–232
  • 補充(本章外):aniridia 約 2/3 為家族性、1/3 為散發;foveal hypoplasia 通常存在,視力常 <20/100;keratopathy 常在兒童後期出現,可能使視力漸進惡化;角膜異常來自 stem cell deficiency(幹細胞缺乏),嚴重時可能需要 keratolimbal allograft(角膜緣異體移植)幹細胞移植⁠Q657 Q681 Q1389。BCSC 6 p.283;BCSC 11 p.47

Long arm 13 deletion(13q14)syndrome:retinoblastoma(視網膜母細胞瘤)

  • 通常 4 歲前發現;美國發生率 1/15,000 至 1/34,000 活產。p.232
  • Hereditary(遺傳型)約 30%–40%:腫瘤傾向雙側、multicentric(多病灶);sporadic(散發型)通常單側、單一腫瘤⁠Q124。p.232
  • 就診時只有約 10% 有家族史,90% 家族史陰性(即新生 germ cell variant)⁠Q124 Q142。p.232
  • germline 致病變異的 obligate carriers(必然帶原者)約 10% 不發生 retinoblastoma → incomplete penetrance⁠Q666。p.232
  • Karyotype 可見的 13 號長臂部分缺失只占所有 retinoblastoma 的 3%–7%;大片缺失表型較重,可包括:認知障礙、發育遲緩、microcephaly(小頭)、手足異常、ambiguous genitalia(性器官不明確)⁠Q142。p.232
  • 家族遺傳為 AD,細胞層次為隱性:致病傾向來自 13q14 內 RB1 的 hemizygosity;RB1 屬 recessive tumor suppressor gene(隱性腫瘤抑制基因),其產物在 G1 checkpoint 調控細胞週期;至少要 1 個正常 allele 才能控制增生 → 兩個 allele 都失功能才長腫瘤⁠Q114 Q124 Q149 Q579 Q191。p.232
  • G1 checkpoint 位於 G1 → S 轉換點(評估細胞大小、營養、生長因子並檢查 DNA 損傷),完成後細胞即投入分裂程序,否則進入靜止的 G0 期;G2 checkpoint 位於 G2 → M(本章外,BCSC 2 第 5 章)⁠Q191。BCSC 2 p.180–181
  • 致瘤第一步:一個 allele 的隱性變異(遺傳、germinal 或 somatic);遺傳型只需再 1 次 somatic event,散發型需 2 次 somatic events;約 50% 腫瘤的同型合子化來自 13 號染色體(含 13q14)部分的 mitotic loss。p.232
  • Retinoblastoma 看來是「基因調控缺陷」造成的惡性腫瘤,而非 dominant oncogene variant;遺傳 RB1 變異者非眼部 second tumor(續發腫瘤)發生率高,將近一半為 osteosarcoma(骨肉瘤),其他有 soft-tissue sarcoma(軟組織肉瘤)、pineoblastoma(松果體母細胞瘤)、melanoma⁠Q124。p.232
  • Trilateral retinoblastoma(三側性視網膜母細胞瘤):單或雙側 RB 合併顱內 midline tumor(中線腫瘤)。p.232

Knudson's 2-hit hypothesis(Knudson 雙擊假說)

  • 由單側/雙側 RB 研究提出:散發型 = 同一體細胞兩個 RB1 拷貝都發生 de novo 變異;遺傳型 = 每個細胞已帶 germline 第一擊,任一視網膜細胞再發生 somatic 第二擊即成瘤 → 可單發或多發。此假說已被證實,適用於許多癌症⁠Q579。p.233
  • RB1 變異發生在 cone precursor cell(錐細胞前驅細胞)造成 retinoblastoma;其他細胞株的額外變異(有時由放射治療或 computed tomography(CT,電腦斷層)輻射誘發)可造成其他腫瘤。p.233
  • Clinical pearl:CT 可能有助於找出鈣化,但因輻射暴露與 secondary malignancy 風險增加,應避免作為初始檢查;除非病人有其他禁忌,懷疑 retinoblastoma 時應以 ultrasound(超音波)與 MRI(眼眶/頭部)為初始檢查⁠Q579。p.234
  • Germline variant 可來自任一父母,或來自未發病父母的生殖細胞(較常是精子);精子帶基因變異的風險隨父親年齡增加;RB 高危兒童篩檢與 DNA 檢測指引於 2018 年修訂。p.234

Retinoblastoma 遺傳諮詢(本章外補充)

  • BCSC 6 Table 24-8:父母為雙側 RB → 子女 45% 罹病;父母為單側 RB → 7%–15%;父母本身未發病 → <1%(表註:未發病父母若其實是帶原者,下一胎手足罹病機率為 45%)⁠Q666。BCSC 6 p.367
  • germline RB1 變異者常為雙側或多灶;約 15% 的單側 RB 也帶 germline 變異;germline 變異者(不論單雙側)的子女罹病機率 45%(本章外,BCSC 4 第 18 章)⁠Q124。BCSC 4 p.375

易錯陷阱

  • Retinoblastoma 就診時約 10% 有家族史、90% 家族史陰性(即生殖細胞帶新生致病變異)⁠Q124 Q142。p.232
  • Karyotype 可見的 13 號長臂部分缺失只占所有 retinoblastoma 的 3%–7%⁠Q142。p.232
  • RB1 屬 recessive tumor suppressor gene:這些位點上正常存在的 allele 幫助防止腫瘤形成,至少需 1 個 active 正常 allele 控制增生,兩個正常 allele 都失功能才成瘤⁠Q579。p.232
  • Aniridia 是 haploinsufficiency(一個 allele 不夠);RB、Wilms tumor 是兩個 allele 都失去。p.231–232
  • 遺傳 RB1 變異者的非眼部 second tumor 將近一半為 osteosarcoma;其他包括 soft-tissue sarcoma、pineoblastoma、melanoma⁠Q124。p.232
  • Classic aniridia 的 keratitis 來自 limbal stem cell failure(角膜緣幹細胞衰竭)⁠Q657。p.231
  • BCSC 6 Table 24-8 子女罹病機率:父母雙側 RB 45%、父母單側 RB 7%–15%、父母未發病 <1%⁠Q666。BCSC 6 p.367

八、Neurocutaneous syndromes(神經皮膚症候群)的遺傳學

  • Knudson 2-hit 也適用於 neurocutaneous syndromes(phakomatoses):一群以皮膚、眼、CNS、內臟 hamartoma(錯構瘤)為特徵的遺傳疾病;常見者 NF1、NF2、retinocerebral angiomatosis、tuberous sclerosis⁠Q445。p.234
  • Neurofibromatosis type 1(NF1,第一型神經纖維瘤病,von Recklinghausen disease):germline NF1 變異(產物 neurofibromin);第二擊 → 神經 neurofibroma、optic nerve glioma(視神經膠質瘤)、Lisch nodules(虹膜錯構瘤)、cafe-au-lait spots(牛奶咖啡斑)等;孤立的 glioma 也可由 NF1 兩擊造成。p.234
  • NF2:NF2 基因產物 merlin(schwannomin);第二擊 → acoustic neuroma(聽神經瘤)、meningioma(腦膜瘤)、glioma、ependymoma(室管膜瘤)、schwannoma(神經鞘瘤)。p.234
  • VHL:germline VHL tumor suppressor gene 變異;VHL 蛋白作用於 hypoxia-inducible factor(HIF,缺氧誘導因子);多系統良惡性腫瘤:視網膜與 CNS hemangioblastoma(血管母細胞瘤)、clear cell renal carcinoma(亮細胞腎癌)、pheochromocytoma(嗜鉻細胞瘤)、epididymal cystadenoma(副睪囊腺瘤)、pancreatic carcinoma⁠Q114。p.234
  • Clinical pearl:缺血(如 diabetic retinopathy)使 HIF-1 活化 → vascular endothelial growth factor(VEGF,血管內皮生長因子)上升;缺乏 VHL 也活化 HIF-1 → 血管性腫瘤。p.234
  • Tuberous sclerosis:TSC1(產物 hamartin)或 TSC2(產物 tuberin)變異,兩蛋白在細胞質形成 heterodimer;TSC1、TSC2 各占 50%;表現:視神經或視網膜 astrocytic hamartoma(星狀細胞錯構瘤,扁平或桑椹狀)、cerebral tubers(腦皮質結節)、ash-leaf(葉狀)皮膚病灶、subungual fibroma(甲下纖維瘤)、facial angiofibroma(臉部血管纖維瘤,兒童時期推測由 UV 造成第二擊)。p.237
  • 這些疾病可為遺傳型(患者通常多發腫瘤)或散發型(患者為單一腫瘤,可能來自一個體細胞的兩擊)。p.237
  • Sturge-Weber syndrome(SWS,斯特奇-韋伯症候群,encephalofacial angiomatosis(腦顏面血管瘤病)):不遺傳(推測 germline 變異無法存活),為 GNAQ 的 somatic 變異;眼瞼周圍皮膚血管病灶時可合併脈絡膜 hemangioma(血管瘤),許多病例有青光眼,青光眼機轉為 trabeculodysgenesis(小樑網發育不良)或 episcleral venous pressure(上鞏膜靜脈壓)升高。p.237

Table 6-7 Neurocutaneous syndromes 總覽

Disease(疾病)Gene(locus)Inheritance(遺傳)Ocular(眼部)Skin/CNS/systemic(皮膚/全身)Incidence/comments(發生率/備註)
NF1(von Recklinghausen disease)NF1(17q11.2);tumor suppressorAD眼眶或眼瞼 neurofibroma、青光眼、角膜神經明顯、Lisch nodules、iris ectropion(虹膜外翻)、視網膜與脈絡膜 hamartoma、optic pathway glioma(視路膠質瘤)、屈光不正Cafe-au-lait spots、neurofibromas、腋下或腹股溝雀斑;sphenoid dysplasia(蝶骨發育不良)、optic pathway glioma1/3500;新生變異常見;表現度變異常見;genetic mosaicism 者依 germline 篩檢指引追蹤
NF2NF2(22q12);tumor suppressorAD白內障(PSC(後囊下白內障)最常見)、combined hamartoma of the RPE and retina(視網膜與 RPE 合併性錯構瘤)、epiretinal membrane(視網膜前膜)、optic nerve sheath meningioma(視神經鞘腦膜瘤)Cafe-au-lait spots;雙側 acoustic neuroma、脊髓腫瘤、腦膜瘤、腦神經麻痺1/33,000;新生變異常見
Tuberous sclerosis complex(TSC,Bourneville disease)TSC1(9q34)、TSC2(16p13.3);tumor suppressorADRetinal astrocytic hamartoma;周邊脫色素或低色素病灶Angiofibromas、hypopigmented macules、subungual fibromas、shagreen patch(鯊皮斑);infantile spasms/seizures(嬰兒痙攣/癲癇)、認知障礙、SEGA(subependymal giant cell astrocytoma,室管膜下巨細胞星狀細胞瘤)、subependymal nodules、cardiac rhabdomyoma(心臟橫紋肌瘤)、lymphangiomyomatosis、renal angiomyolipoma(腎血管肌脂肪瘤)1/10,000;新生變異非常常見
Retinocerebral angiomatosis(VHL)VHL(3p26-p25);tumor suppressorADRetinal capillary hemangioblastoma(視網膜微血管母細胞瘤)Cafe-au-lait spots、vascular nevi,皮膚表現罕見(<5%);hemangioblastoma、renal cell carcinoma、pheochromocytoma1/36,000;70%–80% de novo;高外顯率;良惡性腫瘤
Encephalofacial angiomatosis(Sturge-Weber)GNAQ(9q21)Somatic mosaicismDiffuse choroidal cavernous angioma(瀰漫性脈絡膜海綿狀血管瘤)、青光眼Nevus flammeus(火焰痣);meningeal angiomas(腦膜血管瘤)、seizures/infantile spasms1/50,000;單獨 nevus flammeus 不具 pathognomonic(特徵診斷)意義
Ataxia-telangiectasia(AT,共濟失調微血管擴張症,Louis-Bar syndrome)ATM(11q22.3)ARSaccadic initiation failure(掃視啟動困難)、結膜 telangiectasia(微血管擴張)Telangiectasias;小腦功能障礙、immunodeficiency(免疫缺陷)、惡性腫瘤1/40,000;ATM 調控腫瘤抑制基因與 DNA repair
Incontinentia pigmenti(Bloch-Sulzberger syndrome)IKBKG(Xq28)X-linked dominantRetinal vasculopathy(視網膜血管病變)水疱演變為色素沉著病灶;癲癇、認知障礙皮膚病灶可在子宮內演變
Racemose angioma(Wyburn-Mason syndrome)NonhereditarySporadicRetinal racemose angioma(視網膜蔓狀血管瘤)臉部病灶(若有);顱內 arteriovenous malformation(AVM,動靜脈畸形)出血單獨發現比症候群常見
Klippel-Trenaunay-Weber syndrome(PIK3CA-related overgrowth spectrum,PROS)PIK3CAMosaic青光眼類似 SWS 的 nevus flammeus、色素痣與條紋;肢體異常(不對稱肥大、多/併/少指)、癲癇、Kasabach-Merritt syndrome微血管與靜脈畸形合併肢體過度生長 ± 淋巴管畸形

出處(Table 6-7)p.235–236

  • Table 6-7 中 NF1 的遺傳方式為 autosomal dominant(NF1 位於 17q11.2,tumor suppressor),新生變異常見;表中 AR 的是 ataxia-telangiectasia,X-linked dominant 的是 incontinentia pigmenti⁠Q550。p.235–236
  • Table 6-7 中 tuberous sclerosis complex 的 CNS 與全身表現:infantile spasms/seizures、cognitive impairment、SEGA、subependymal nodules、cardiac rhabdomyoma、lymphangiomyomatosis、renal angiomyolipoma;BCSC 6 記載經典 Vogt triad = cognitive impairment、seizures、facial angiofibromas(本章外,BCSC 6 第 27 章)⁠Q537。p.235;BCSC 6 p.418
  • Table 6-7 列的神經皮膚症候群:NF1、NF2、tuberous sclerosis complex、VHL、Sturge-Weber、ataxia-telangiectasia、incontinentia pigmenti、Wyburn-Mason、Klippel-Trenaunay-Weber;Marfan syndrome 為結構性非酵素蛋白 fibrillin 缺陷的 AD 疾病(p.219)⁠Q445。p.219, p.234–236
  • Tumor suppressor gene 舉例(本章外,BCSC 2 第 5 章):retinoblastoma、nephroblastoma(Wilms tumor)、NF1、NF2、tuberous sclerosis、ataxia-telangiectasia、retinocerebral angiomatosis(VHL)。LHON 在本章歸於 mtDNA 的 missense/nonsense variants⁠Q114。p.241;BCSC 2 p.194

易錯陷阱

  • Sturge-Weber 是 somatic GNAQ 變異,不遺傳;Wyburn-Mason 也是非遺傳性。p.236–237
  • Table 6-7 眼部:NF1 有 Lisch nodules 等;NF2 為白內障(PSC 最常見)、combined hamartoma of the RPE and retina、epiretinal membrane、optic nerve sheath meningioma。p.235
  • VHL 皮膚表現罕見(<5%),70%–80% 為 de novo。p.236
  • Ataxia-telangiectasia 是 Table 6-7 中唯一 AR 的神經皮膚症候群⁠Q550。p.235–236
  • TSC1、TSC2 致病變異各占 50% 病例。p.237

九、Racial and ethnic concentration(種族集中)與 Lyonization(X 染色體去活化)

族群集中的遺傳病

  • 多數遺傳病在各族群盛行率相近;少數集中於特定族群,可能反映帶原狀態的過去優勢,例如 sickle cell 帶原者較能抵抗 malaria(瘧疾),常見於非洲裔。p.237
  • Tay-Sachs disease(GM2 gangliosidosis type I):cherry-red spot,主要見於東歐猶太裔(Ashkenazi);帶原率 Ashkenazi 約 1/30、其他族群 1/300。p.237
  • Ashkenazi 族群也較多:familial dysautonomia(Riley-Day:alacrima、角膜知覺低下、exodeviation、methacholine 縮瞳)、MAK(male germ cell-associated kinase)相關 RP、Gaucher disease、Niemann-Pick disease。p.237
  • 南太平洋 Pingelap 島:achromatopsia(全色盲)合併近視,占 5% 人口。p.237
  • Oguchi disease(小口病,stationary night blindness(靜止性夜盲))主要(但非僅)見於日本人。BCSC 2 第 12 章:arrestin(SAG)或 rhodopsin kinase(GRK1)基因變異造成 Oguchi disease;rod transducin(GNAT1)顯性變異造成 CSNB Nougaret type;ABCA4 改變造成 ABC transporter 隱性缺陷 → Stargardt disease。BCSC 2 第 13 章:BEST1(bestrophin,位於 RPE 基底外側面的氯離子通道)heterozygous 變異造成 Best disease(本章外)⁠Q203。p.237;BCSC 2 p.323, p.343
  • Oculocutaneous albinism 在巴拿馬 Kuna Indians 盛行率高。p.238
  • Hermansky-Pudlak syndrome(HPS):AR,oculocutaneous albinism + pulmonary interstitial fibrosis(肺間質纖維化) + 易瘀青、出血傾向(bleeding time 延長、血小板凝集異常),好發於 Puerto Rico 裔⁠Q625 Q707。p.238

Lyonization(X-inactivation)

  • 傳統人類遺傳學上,只帶一個 X-linked 隱性變異的女性不應有表現,但眼科有數個 heterozygous 女性出現結構或功能異常的例子(通常輕微、偶嚴重),已描述於下列疾病的帶原者:choroideremia(脈絡膜缺失症)、X-linked ocular albinism(OA1,又稱 Nettleship-Falls ocular albinism)、X-linked RP、X-linked sutural cataract(縫狀白內障)、Lowe syndrome、Fabry disease、protan/deutan 色覺異常⁠Q149 Q162 Q707。p.238
  • 偵測帶原狀態對患病男性的姊妹與阿姨(母親的姊妹)特別重要。p.238
  • 1961 年 Mary Lyon 提出:女性每個體細胞只有 1 條 X 有功能,另一條去活化形成 Barr body(口腔抹片)或 "drumsticks"(正常女性約 5% 的白血球可見);去活化在胚胎早期隨機發生且不可逆 → 帶原女性為兩種細胞株的 mosaic(嵌合)表型。p.238
  • 平均父源與母源 X 各 50% 被去活化;若極端偏斜,女性也可表現 X-linked 疾病;已有 classic color deficiency、X-linked OA、XLRP、choroideremia 女性罕見病例的報告。p.238
  • X-linked OA 帶原者可見 mottled mosaic fundus(斑駁嵌合眼底);但沒有這些特徵不能排除帶原。p.239
  • 帶原表型可能與年齡相關:Lowe syndrome 的 obligate carrier 女性在 20 歲以前(before the third decade)不一定出現水晶體皮質混濁。p.240

Table 6-8 Ocular findings in carriers of X-linked disorders(X-linked 疾病帶原者眼部表現)

Disorder(疾病)Carrier findings(帶原者表現)
S-cone(blue-cone)monochromatism(藍錐細胞單色視)ERG 錐細胞功能、心理物理閾值、色覺檢查異常
Choroideremia"Moth-eaten"(蟲蛀樣)眼底:低色素、斑駁、赤道附近條紋狀色素聚集
Congenital stationary night blindness(CSNB,先天性靜止性夜盲)with myopiaERG oscillatory potentials 降低
Fabry disease角膜上皮 whorl-like(verticillata,渦狀)變化
Lowe syndrome裂隙燈下散在點狀水晶體混濁
Ocular albinism(眼白化症)中周邊視網膜 chocolate-brown(巧克力棕色)色素團、黃斑色素斑駁、iris transillumination
Red–green color deficiency(protan、deutan)Nagel anomaloscope 配色範圍過寬或偏移;protan 帶原者對紅光敏感度下降(Schmidt sign)
X-linked RP區域性眼底色素變化、"gold-dust" tapetal-like reflex(金粉樣反光);ERG 振幅與 implicit time 異常

出處(Table 6-8)p.240

  • Choroideremia 為 X-linked,由 CHM 基因變異造成(本章外,BCSC 12 第 12 章);女性帶原者呈 "moth-eaten"(蟲蛀樣)眼底色素變化⁠Q137 Q149 Q151 Q162。p.238, p.240;BCSC 12 p.299
  • Table 6-8 列出的 X-linked 疾病:S-cone monochromatism、choroideremia、CSNB with myopia、Fabry、Lowe、ocular albinism、red–green 色覺異常、XLRP。Table 6-1 列 Mucopolysaccharidosis II(Hunter syndrome)的缺陷酵素為 iduronate-2-sulfatase;BCSC 8:MPS 症候群皆為 AR,唯 Hunter syndrome 為 X-linked recessive(本章外,BCSC 8 第 10 章)⁠Q162。p.216, p.240;BCSC 8 p.249

易錯陷阱

  • Choroideremia 是 X-linked⁠Q149。p.238, p.240
  • Nettleship-Falls syndrome = X-linked ocular albinism(OA1),與白化症相關;HPS 也是白化症相關症候群⁠Q707。p.238
  • XLRP 帶原者是 gold-dust tapetal-like reflex;choroideremia 帶原者是 moth-eaten;OA 帶原者是 chocolate-brown 色素團。p.239–240
  • 帶原女性無典型表現仍可能是帶原者(隨機去活化可能剛好讓正常 X 表現)。p.239–240

十、Mitochondrial disease(粒線體疾病)

遺傳特性

  • 遺傳型態提示 maternal transmission 時要想到粒線體病;表面上像 X-linked,但差別在:患病女性的兒子與女兒都可遺傳到,但只有女兒能往下傳⁠Q97 Q141 Q196。p.240
  • 表型與嚴重度似乎取決於:變異本質、heteroplasmy(異質性:野生型與變異 mtDNA 並存)的有無與程度、受影響組織的氧化需求。p.240
  • 自發性 mtDNA 缺失與變化隨年齡累積 → 電子傳遞鏈效率下降、ATP 減少,能量不足即發病;遺傳 mtDNA 變異的表現似乎受年齡與組織 oxidative phosphorylation(氧化磷酸化)閾值影響。p.240
  • 每次細胞分裂分配到的變異 mtDNA 數量是隨機的 → 漸趨 homoplasmy(同質性),稱 replicative segregation(複製分離);deleted 分子較小、優先複製而增加。趨向 homoplasmy 有助於解釋病情隨年齡惡化、原本未受累的器官晚年才受累。p.240–241

粒線體疾病的病因分類

Category(類別)Examples(例子)
mtDNA large rearrangements(大片段缺失或插入)CPEO、Kearns-Sayre syndrome(KSS)、Pearson syndrome
mtDNA 編碼的 ribosomal RNA(rRNA)變異Maternally inherited sensorineural deafness(母系遺傳感音性耳聾)、aminoglycoside-induced deafness(胺基醣苷類誘發耳聾)
mtDNA 編碼的 transfer RNA(tRNA)變異MELAS、MERRF、MIDD,以及約 30% CPEO
Missense/nonsense variants(錯義/無義變異)LHON、NARP

出處 p.241

  • MELAS 的變異在 mtDNA 編碼的 tRNA(tRNA Leu);mtDNA 編碼的 ribosomal RNA 變異見於母系遺傳感音性耳聾與 aminoglycoside 誘發耳聾⁠Q163。p.241

Chronic progressive external ophthalmoplegia(CPEO)、Kearns-Sayre、Pearson

  • CPEO:進行性 ptosis(眼瞼下垂)與眼外肌麻痺,合併 ragged red fibers(破碎紅纖維)肌病(modified Gomori trichrome 染色);通常由部分粒線體基因組缺失造成⁠Q112 Q163 Q200。p.241, p.243
  • CPEO 常有不太影響視力的 pigmentary retinopathy(色素性視網膜病變);少數有較明顯的視網膜或其他系統受累,稱 CPEO-plus syndromes。p.241
  • Kearns-Sayre syndrome:CPEO + heart block(心臟傳導阻滯) + 嚴重 RP(明顯視力障礙);幾乎所有 KSS 病人都有 mtDNA 大片段缺失⁠Q97。p.241
  • Pearson syndrome:mtDNA 大片段缺失,年幼時表現為 sideroblastic anemia(鐵粒母細胞貧血)與胰臟外分泌功能不全;較晚發病者可類似 KSS。p.241
  • 約 50% CPEO 病人可檢出 mtDNA deletion;無缺失者最多 30% 可能有 nucleotide 3243 點變異(與 MELAS 相同的 tRNA Leu 變異)。偵測缺失通常需要肌肉組織⁠Q196。p.241

MELAS 與 MIDD

  • MELAS(mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis, and strokelike episodes,粒線體腦肌病變、乳酸中毒及類中風發作)與 MIDD(maternally inherited diabetes and deafness,母系遺傳糖尿病與耳聾;又稱 type 2 diabetes mellitus with deafness):mtDNA 3243 位點 A→G point variation(點變異),影響 mtDNA 編碼的 tRNA;MELAS 病人已有此變異與黃斑 RPE 萎縮的描述⁠Q163 Q196。p.241

Leber hereditary optic neuropathy(LHON)

  • LHON 男性多於女性,但不符合典型 X-linked 傳遞;患病男性的子女不會遺傳,患病女性的幾乎每個兒子和女兒都會遺傳到⁠Q163 Q196。p.242–243
  • 約 50% 病例與 ND-4 基因 nucleotide 11778 G→A 單一鹼基變異有關(ND = NADH dehydrogenase);其他 primary variants:3460(ND-1)、14484(ND-6)及數個其他罕見變異;至少 12 個 secondary variants(多數在一般族群也存在,是否單獨致病仍有爭議)⁠Q104 Q163。p.243
  • 除視神經萎縮外可見 peripapillary microangiopathy(視盤旁微血管病變)。p.243
  • 視力隨時間改善的機會似乎因變異而異:11778 最低、14484 最高。p.243
  • LHON 在本章歸於 mtDNA 的 missense/nonsense variants;約 50% 與 ND-4 nucleotide 11778 的單一鹼基變異有關⁠Q104 Q114。p.241, p.243

Neuropathy, ataxia, and retinitis pigmentosa(NARP)

  • NARP:ATPase-6 基因 nucleotide 8993 單一鹼基變異;變異 mtDNA <80% 為 NARP,更高比例(>95%)可造成 Leigh syndrome(嬰幼兒嚴重神經退化);8993 變異可在 fibroblasts 與 lymphoblasts 檢出⁠Q112 Q200。p.243

Table 6-9 Causes and key features of mitochondrial diseases

Disease(疾病)Primary clinical features(主要臨床表現)Key genetic features(遺傳重點)
CPEO雙側 ptosis、緩慢進行性眼外肌麻痺tRNA Leu(UUR) 點變異、大片段缺失
Kearns-Sayre syndrome(KSS)CPEO、heart block、pigmentary retinopathymtDNA 大片段缺失
LHON亞急性、雙側、無痛性視力與色覺喪失,典型在 10 多至 20 多歲(second or third decade),optic atrophy約 90% 帶 G11778A(最常見)、T14484C 或 G3460A;homoplasmic;男 > 女
Leigh syndrome神經退化合併發展里程碑倒退,典型於嬰兒期發病且快速進展多重病因:核基因(PDHA1)與 mtDNA(MTATP6)變異
MIDD糖尿病與感音性聽損tRNA Leu(UUR) 點變異
MELAS腦肌病變、類中風發作、乳酸中毒、肌無力、反覆頭痛、癲癇、嘔吐tRNA Leu(UUR) 點變異
MERRF(myoclonic epilepsy with ragged red fibers,肌陣攣癲癇合併破碎紅纖維)Myoclonus 全身性癲癇、失智、失調、肌無力tRNA Lys 點變異
NARP(neurogenic muscle weakness, ataxia, and RP)失調、四肢周邊神經病變、色素性視網膜病變、肌無力Mitochondrial ATPase subunit 6 點變異;被認為與 Leigh 為同一光譜(Leigh 較嚴重、變異 mtDNA 比例較高)
Pearson syndromePancytopenia(全血球減少)、胰臟外分泌衰竭、兒童 sideroblastic anemia、疲倦、體重難增加、腹痛、腹瀉mtDNA 大片段缺失

出處(Table 6-9)p.242

易錯陷阱

  • 母系遺傳:患病女性的兒子與女兒都可遺傳到,但只有女兒能往下傳;所有男性子代(不論是否發病)傳遞即終止⁠Q97。p.225, p.240
  • 母系遺傳在所有男性子代(不論是否發病)即終止;LHON 不會傳給患病男性的子女⁠Q163。p.225, p.243
  • LHON 男性多於女性(male > female),但不符合典型 X-linked 傳遞⁠Q196。p.242
  • MELAS:mtDNA 3243 A→G 點變異,影響 mtDNA 編碼的 tRNA⁠Q163。p.241
  • CPEO 約 50% 有 mtDNA deletion;KSS 則「幾乎全部」有大片段缺失⁠Q196。p.241
  • Fabry disease 在 Table 6-1 列為 storage disease;Parinaud syndrome(dorsal midbrain syndrome,背側中腦症候群):pretectum(頂蓋前區)受損造成共軛垂直凝視受限(通常為上視)(本章外,BCSC 5 第 12 章)⁠Q112 Q200。p.216;BCSC 5 p.280
  • LHON 視力改善的機會似乎因變異而異:14484 最高、11778 最低(G11778A 也是 Table 6-9 所列最常見者)。p.242–243

十一、Complex genetic disease(複雜遺傳疾病)與 Pharmacogenetics(藥物遺傳學)

Polygenic 與 multifactorial inheritance

  • 身高、屈光不正、intraocular pressure(IOP,眼壓)、CCT、虹膜顏色通常呈連續分布(常態曲線),不同於單基因疾病的 bimodal(共顯性為 trimodal)曲線。p.243–244
  • Polygenic(多基因):多個各具小幅加成效應的基因共同作用;許多由 genome-wide association study(GWAS,全基因組關聯研究)找到,但除了 AMD,已知基因只解釋一小部分遺傳效應。p.244
  • Multifactorial(多因子):遺傳 + 環境,例:屈光不正、青光眼、AMD。p.244
  • 復發風險介於族群風險與孟德爾風險之間:POAG 族群風險 2%–3%;嚴重 myocilin 變異家族近 50%;POAG 一等親約 20%⁠Q104。p.244
  • 先證者異常越嚴重,親屬復發風險越高;家族中超過 1 人受影響時,之後子女的復發風險上升(孟德爾疾病不會如此);這些觀察見於多種斜視、青光眼與嚴重屈光不正。父系與母系親屬都有時,復發風險明顯更高。p.244

Pharmacogenetics(藥物遺傳學)

  • Isoniazid:由肝臟 acetyltransferase 代謝;slow inactivators(慢代謝者)濃度過高、副作用多;acetyltransferase 低下為 AR。p.244
  • Glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD,葡萄糖-6-磷酸去氫酶)deficiency:X-linked recessive,見於 10% 非裔美國男性、高比例 Sephardic Jewish 男性等;sulfacetamide、vitamin K、acetylsalicylic acid(aspirin)、quinine、chloroquine、dapsone、probenecid 可誘發急性溶血性貧血。p.245
  • 部分人長期局部類固醇後 IOP 上升,也歸因於藥物遺傳。p.245
  • Down syndrome 兒童:部分對 topical atropine 過敏感(瞳孔放大效果較強),部分在全身 atropine 後死亡;部分斜視治療患童點 echothiophate iodide 0.125% 數小時後出現過動。p.245
  • Succinylcholine:正常由 plasma cholinesterase(pseudocholinesterase,假性膽鹼酯酶)快速分解;隱性基因同型合子者酵素親和力低 → prolonged apnea(呼吸暫停延長)。p.245

易錯陷阱

  • 嚴重 myocilin 變異家族的青光眼風險近 50%;MYOC 的 AD 變異占 JOAG 最多 36%、POAG 4%(本章外)⁠Q104。p.244;BCSC 10 p.16
  • G6PD deficiency 是 X-linked recessive;isoniazid 的 acetyltransferase 低下為 AR;succinylcholine 致 prolonged apnea 者為隱性基因同型合子。p.244–245
  • 多因子疾病:家族中超過 1 人受影響時,之後子女的復發風險上升;孟德爾疾病並非如此。p.244

十二、Clinical management(臨床處置)、Genetic counseling(遺傳諮詢)與 AAO 基因檢測建議

Accurate diagnosis 與 complete explanation of the disease(完整解釋疾病)

  • 轉介眼科遺傳專家可能是取得正確分子診斷、找出其他高風險家人、連結資源與臨床試驗所必需。p.245
  • 誤診例:耳聾 + 色素性視網膜病變被當成 rubella syndrome,實為 Usher syndrome;RP + 先天多指(嬰兒期已手術)而未認出 Bardet-Biedl syndrome。p.245–246
  • Fig 6-15 轉介診斷 → 最終分子診斷:Marfan → homocystinuria;retinoblastoma → 含 RB1 的大片缺失合併畸形與智能障礙;雙側 optic nerve coloboma → CHARGE syndrome;AMD → RP。p.246
  • 告知疾病負擔的適當時機通常是病人或家屬第一次詢問後果時,並需同理心。p.246

Treatment of the disease process(治療):代謝缺陷的 5 大處置方式

Approach(方式)Examples(例子)
1. Dietary control(飲食控制)Homocystinuria、Refsum disease、gyrate atrophy、galactokinase deficiency、galactosemia;無半乳糖飲食可逆轉 galactosemia 部分主要徵象(肝脾腫大、黃疸、體重減輕);部分病人可停止皮質白內障進展,甚至可能使較輕的混濁消退
2. Chelation of excessive metabolites(螯合過量代謝物)Wilson disease(hepatolenticular degeneration,肝豆狀核變性):ceruloplasmin 低、銅沉積腦、肝、角膜;d-penicillamine 可部分逆轉;British anti-Lewisite 配合低銅飲食
3. Enzyme/gene-product replacement(酵素替代)Fabry disease:輸注可暫時降低血漿 ceramide trihexoside,約 $250,000/年,非治癒;器官移植如 cystinosis(胱胺酸症)腎移植可視為局部酵素替代
4. Vitamin/cofactor therapy(維生素與輔因子)Homocystinuria:vitamin B6(pyridoxine)(部分病人);abetalipoproteinemia(無β脂蛋白血症):vitamin A + vitamin E 對部分有神經損傷的病人有益,也可能延緩視網膜退化(兩者皆 AR)
5. Drug therapy(藥物減少有害產物)Primary gout:allopurinol(抑制 xanthine oxidase)或 probenecid;familial hypercholesterolemia:降膽固醇藥或膽酸結合劑

出處 p.246–248

  • Management of sequelae and complications(後遺症與併發症處理):Axenfeld-Rieger syndrome 的青光眼、RP 的白內障可治療以保存視力。p.248
  • Gene therapy:已有特定 viral-mediated gene replacement 用於遺傳性視網膜疾病(voretigene neparvovec-rzyl);醫師有義務搜尋或轉介臨床試驗。p.248

Genetic counseling(遺傳諮詢)

  • 遺傳諮詢是 nondirective(非指導性):諮詢者提供資訊而非給建議(informs rather than advises);告訴病人該怎麼做(如「不要生小孩」)是不恰當、甚至可能不道德的。p.248–249
  • 三大前提:① Accurate diagnosis——「congenital nystagmus」「color blindness」「macular degeneration」是徵象不是診斷,無法據以諮詢;② Complete family history——檢查父母、手足找顯性疾病的輕微表現或 X-linked 帶原狀態;③ Understanding of genetic and clinical aspects。p.248–249
  • 例:發現一名 Usher syndrome 年輕成人(prelingual deafness(語前聾)、夜盲、視野縮窄、後期中央視力惡化)→ 必須檢查先天聾但「沒有眼疾」的弟妹,罹病機率很高。p.249
  • Tyrosinase-positive 與 tyrosinase-negative albinism 視覺預後差很多;Ocular albinism 為 X-linked recessive,女性極少見;oculocutaneous albinism 為 AR⁠Q615 Q625 Q1502。p.249
  • Pseudoxanthoma elasticum(彈性纖維假黃瘤)常晚發,有心血管、中風、腸胃出血與視力風險;只談 angioid streaks 的視力問題是不足的諮詢。p.249
  • 諮詢議題:搜尋近親、親子關係不明(nonpaternity、incest、隱瞞收養)、新生變異與父親高齡(或外祖父母高齡);somatic 變異如 segmental neurofibromatosis、unilateral unifocal retinoblastoma;排除不外顯與輕微表現;染色體異常與感染/藥物 phenocopy(擬表型)也可造成孤立病例。p.249
  • 基因檢測可協助診斷、參與臨床試驗、找出已知家族致病變異者中的帶原狀態與無症狀變異者;父母要求為孩子檢測成人發病疾病而孩子無立即醫療益處時不適當。p.249–250

Albinism 的其他重點(本章外補充)

  • Table 6-1 列的眼部徵象:foveal hypoplasia、nystagmus、iris transillumination;true albinism 為先天視力低下(典型 20/100–20/400)合併眼震⁠Q615 Q625 Q1502。p.216;BCSC 12 p.324
  • Albinism 病人的 optic chiasm(視交叉)出現大量交叉纖維,此結構異常使其無法建立 stereopsis(立體視)並常誘發斜視⁠Q615 Q625。BCSC 6 p.429
  • 診斷 true albinism 的 gold standard 是 flash 與 pattern visual evoked potential(VEP,視覺誘發電位):單眼刺激得到不對稱枕葉反應,源自較多的交叉纖維⁠Q1502。BCSC 12 p.324
  • OA 由 GPR143 半合子變異造成,帶原女性可有馬賽克色素與輕度透光;Chediak-Higashi syndrome(LYST 雙等位變異)細菌感染易感性增加;HPS 有肺間質纖維化、出血異常;Weill-Marchesani syndrome 的特徵為身材矮小、brachydactyly(短指)與短肢,水晶體為 spherophakic(球形水晶體)⁠Q625 Q707。BCSC 6 p.322, p.428

Reproductive issues(生育議題)

  • 即使統計風險相同(如帶原女性生出患病兒子的機率),protanopia 帶原者與 XLRP 或 choroideremia 帶原者對生育的態度可能大不相同。p.250
  • Artificial insemination by donor(捐精人工授精)適用:父親有顯性疾病,或父母都是可生化檢出的隱性疾病帶原者;母親為 AD 患者或帶 X-linked/mitochondrial 疾病時明顯不適用;捐卵、捐胚胎、代理孕母(可取得時)可能是部分家庭的替代選擇。p.250
  • Prenatal diagnosis(PND,產前診斷):amniocentesis 或 CVS,可診斷 Tay-Sachs、許多 MPS 及 100 種以上生化疾病;其他適應症:高齡產婦或篩檢陽性、母血 α-fetoprotein 升高(神經管缺陷)、soft markers 或胎兒異常、可用 DNA 偵測的家族疾病。p.250
Method(方法)Timing(時機)Risk(風險)
Amniocentesis(羊膜穿刺)通常於懷孕 15–16 週流產或胎兒併發症約 0.5%
CVS(絨毛取樣)約 10 週(第一孕期,可較早、較安全終止)流產率估計 1%–2%
Cell-free fetal DNA(cffDNA,游離胎兒 DNA)母血中胎兒 DNA,發展中發展目標為免除 CVS/羊穿相關風險

出處 p.250–251

  • PGD:以 intracytoplasmic sperm injection(ICSI,單一精蟲顯微注射)受精;受精後第 3 天胚胎 6–8 細胞時取 1 個 blastomere(卵裂球),以螢光 PCR 擴增定序;第 4 或 5 天植入未受影響胚胎,通常不超過 1–2 個以避免多胞胎。p.251
  • PGD 的顧慮:壓力焦慮、IVF 與基因檢測高成本、IVF 懷孕率低、胚胎銷毀與性別選擇、eugenics(優生學)爭議。p.251
  • Referral to providers of support(轉介支持資源):轉介視障機構、特殊教育、支持團體對慢性進行性視障特別有幫助。p.251

AAO Task Force on Genetic Testing 建議(7 項)

  1. 對臨床表現提示 mendelian disorder(孟德爾遺傳疾病)且致病基因已知者提供基因檢測;不熟悉就轉介;所有病人都要接受遺傳專長醫師或認證遺傳諮詢師的諮詢。p.252
  2. 所有臨床檢測使用 CLIA(Clinical Laboratories Improvement Amendments)認可實驗室,最好報告含變異致病性評估。p.252
  3. 每份報告給病人一份副本,方便其自行查詢 gene-specific 臨床試驗。p.252
  4. 避免 direct-to-consumer(直接面向消費者)基因檢測。p.252
  5. 避免不必要的平行檢測,選最特異的檢查;whole-exome/whole-genome sequencing 限於三級醫療機構的研究。p.252
  6. AMD、late-onset POAG 等複雜疾病避免常規基因檢測,直到前瞻性臨床試驗證實特定基因型有治療或監測益處;在此之前限於研究。p.252
  7. 無症狀未成年人的無法治療疾病避免檢測,除非特殊情況;若要做:(a) 父母與孩子接受正式遺傳諮詢,(b) 諮詢者書面表示檢測符合家庭最佳利益,(c) 所有有監護權的父母書面同意。p.252

易錯陷阱

  • 遺傳諮詢是非指導性的:諮詢師告知而不建議;告訴病人該怎麼做(如不要生小孩)是不恰當、甚至可能不道德的。p.249
  • 捐精人工授精在母親為 AD 患者或帶 X-linked/粒線體疾病時明顯不適用。p.250
  • CVS 較早(約 10 週)但流產風險較高(1%–2%);羊膜穿刺 15–16 週、約 0.5%。p.250–251
  • Albinism 的視交叉有大量交叉纖維;true albinism 的診斷 gold standard 是 flash 與 pattern VEP(本章外)⁠Q615 Q625 Q1502。BCSC 6 p.429;BCSC 12 p.324
  • Ocular albinism 為 X-linked recessive、女性極少見;oculocutaneous albinism 為 AR⁠Q615 Q625 Q1502。p.249

易混淆比較與口訣

  • 四種遺傳型態一句話:完全外顯 AD 有男傳男、連續 3 代以上;AR 典型只見於手足、父母帶原(1:2:1);XLR 男性為主、經女性相連、無男傳男;XLD 父病女兒全中、兒子全不中(除非母親也患病);母系遺傳兒女都可遺傳、只有女兒能傳。p.218–225
  • 11p13 vs 13q14:11p13 = PAX6(aniridia,haploinsufficiency)+ 相鄰 WT1(WAGR);13q14 = RB1(retinoblastoma,兩擊、tumor suppressor、G1 checkpoint)。p.231–232;BCSC 6 p.284
  • RB 的「10」:10% 有家族史;10% obligate carriers 不發病;遺傳型 30%–40%;karyotype 可見缺失 3%–7%;second tumor 近半 osteosarcoma。p.232
  • 粒線體病因四類:缺失(CPEO、KSS、Pearson)、rRNA(耳聾)、tRNA(MELAS、MERRF、MIDD)、missense/nonsense(LHON、NARP)。p.241
  • 數字位點:3243(MELAS/MIDD、部分 CPEO,tRNA Leu);11778 ND-4、3460 ND-1、14484 ND-6(LHON);8993 ATPase-6(NARP <80%、Leigh >95%)。p.241–243
  • Cherry-red spot 酵素病:GM1(β-galactosidase)、Tay-Sachs(hex A)、Sandhoff(hex A + B)、Niemann-Pick(sphingomyelinase)。p.216–217
  • X-linked 帶原者眼部表現(Table 6-8):XLRP gold-dust;choroideremia moth-eaten;OA chocolate-brown;Fabry verticillata;Lowe 點狀水晶體混濁。p.240
  • Neurocutaneous 的例外:AT 是 AR;incontinentia pigmenti 是 XLD;Sturge-Weber 為 somatic mosaicism、KTW 為 mosaic;Wyburn-Mason 為 nonhereditary(sporadic);其餘(NF1、NF2、TSC、VHL)皆 AD + tumor suppressor。p.235–236

本章考點

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粒線體疾病辨識4 題

題號Q112Q163Q196Q200

考法
  • Q112何者不屬於 mitochondrial disease
  • Q163何者錯誤:粒線體疾病的遺傳、LHON 與 MELAS 的分子缺陷
  • Q196何者有誤:粒線體疾病的遺傳、CPEO、LHON 性別比與 MELAS
  • Q200問何者不是 mitochondrial disease

章節BCSC 2 Ch.5BCSC 2 Ch.6BCSC 5 Ch.6BCSC 5 Ch.11BCSC 5 Ch.12BCSC 8 Ch.10

眼科遺傳疾病遺傳型式3 題

題號Q149Q162Q183

考法
  • Q149何者為非:各眼科遺傳疾病的遺傳型式
  • Q162何者為非:辨認哪個疾病不屬於 X-linked disorder
  • Q183何者為非:關於 LCA 的遺傳與表現

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 2 Ch.13BCSC 6 Ch.27BCSC 8 Ch.10BCSC 12 Ch.12BCSC 12 Ch.20

本章考題也考到的其他章考點11 個
玻璃體膠原蛋白組成5 題

題號Q133Q171Q182Q202Q1659

考法
  • Q133何者為非:近視與 PVD、玻璃體附著、膠原類型與 Stickler
  • Q171何者有誤:玻璃體組成、膠原類型、細胞與 PVD 相關疾病
  • Q182何者為非:玻璃體液化、玻切後白內障與遺傳性玻璃體視網膜病變
  • Q202問何種 collagen 不是 vitreous 主要膠原纖維
  • Q1659何者為非:玻璃體膠原類型、含水量、細胞與膠原分布

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 2 Ch.11BCSC 12 Ch.15

Aniridia(無虹膜症)5 題

題號Q576Q591Q657Q661Q681

考法
  • Q576何者錯誤:關於 ARS、coloboma、aniridia 等先天虹膜異常
  • Q591何者為非:關於 aniridia 的視力預後、合併症與 Wilms tumor
  • Q657何者錯誤:關於 aniridia 的表徵、基因篩檢與角膜混濁機轉
  • Q661給智力低下、無虹膜合併腎腫瘤,問致病基因
  • Q681何者為非:關於 classic aniridia 的表徵、角膜病變時機與 PAX6

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 6 Ch.20BCSC 8 Ch.4BCSC 8 Ch.7BCSC 10 Ch.11BCSC 11 Ch.4

NF1(神經纖維瘤第一型)4 題

題號Q550Q597Q687Q1689

考法
  • Q550問 NF1 最常見的遺傳方式
  • Q597給有家族史、眼檢正常的 2 歲女童,問 NF1 評估何者正確
  • Q687何者為非:關於 NF1 的皮膚與眼部臨床表現
  • Q1689問 NF1 患者最常見的眼部病變

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 4 Ch.16BCSC 6 Ch.20BCSC 6 Ch.27BCSC 7 Ch.5BCSC 10 Ch.11

Retinoblastoma 遺傳與基因3 題

題號Q124Q366Q1673

考法
  • Q124何者為非:關於 retinoblastoma 的家族史與遺傳
  • Q366何者為真:關於 retinoblastoma 的致病基因變異
  • Q1673問哪一種方法不屬於檢測 retinoblastoma 基因變異的分子檢驗

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 4 Ch.2BCSC 4 Ch.10BCSC 4 Ch.18BCSC 6 Ch.24

Retinoblastoma 遺傳與 RB13 題

題號Q579Q666Q694

考法
  • Q579何者錯誤:關於 retinoblastoma 的外觀、影像與 RB1 基因性質
  • Q666給父母曾患單眼 retinoblastoma 的健康女性,問其子女罹病機率
  • Q694除外題:關於 retinoblastoma 的症狀、診斷年齡、治療與斜視

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 4 Ch.18BCSC 6 Ch.24

Neurocutaneous 症候群3 題

題號Q445Q537Q664

考法
  • Q445問各種疾病中何者不屬於 neurocutaneous syndrome
  • Q537給有癲癇病史的兒童,問最可能的神經皮膚症候群
  • Q664給認知障礙、癲癇與臉部血管纖維瘤,問最可能的眼部發現

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 4 Ch.17BCSC 4 Ch.18BCSC 5 Ch.18BCSC 6 Ch.22BCSC 6 Ch.27

Albinism(白化症)特徵3 題

題號Q615Q625Q707

考法
  • Q615何者為非:關於 albinism 的虹膜、黃斑、遺傳與視交叉纖維
  • Q625何者不正確:關於 albinism 的遺傳、症狀、視交叉與相關症候群
  • Q707問何種症候群與 albinism 較不相關

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 6 Ch.22BCSC 6 Ch.27BCSC 12 Ch.13

粒線體遺傳模式2 題

題號Q97Q141

考法
  • Q97何者有誤:粒線體疾病的遺傳傳遞與代表疾病
  • Q141問 mitochondrial inheritance 的傳遞途徑

章節BCSC 2 Ch.5BCSC 2 Ch.6

Karyotyping 與遺傳學敘述2 題

題號Q102Q142

考法
  • Q102何者有誤:karyotyping、aneuploidy 與各遺傳模式的傳遞
  • Q142何者有誤:aneuploidy、retinoblastoma 家族史與遺傳模式

章節BCSC 2 Ch.5BCSC 2 Ch.6BCSC 4 Ch.18

PAX6 基因疾病配對2 題

題號Q137Q151

考法
  • Q137何者有誤:基因突變與眼球疾病的配對
  • Q151何者有誤:基因遺傳與眼球疾病關係的配對

章節BCSC 2 Ch.5BCSC 2 Ch.6BCSC 8 Ch.8BCSC 12 Ch.12

Phototransduction 與相關疾病2 題

題號Q123Q203

考法
  • Q123何者為非:rhodopsin 吸光後的光轉導生化反應
  • Q203何者為非:光轉導相關分子異常與遺傳性視網膜疾病配對

章節BCSC 2 Ch.6BCSC 2 Ch.12BCSC 12 Ch.12

考題

本章考題 32 題。登入後可以作答、看答案與詳解。