人眼中CYP1B1 mRNA在虹膜和睫状体中的水平相对高于角膜、视网膜色素上皮和视网膜。免疫组化分析提示CYP1B1蛋白表达在人胎儿和成人眼中小梁网是缺失的,但是在睫状体非色素上皮细胞和视网膜中出现。不过也有证据表明,CYP1B1的转录产物在成年人的小梁网cDNA基因库中能测到。在鼠和人眼中都有CYP1B1的保守表达,在眼各个组织中的表达不同,胎儿眼中表达高于成人,在眼的功能和发育过程中起作用。睫状体上皮CYP1B1的改变会导致重要内源性底物代谢的降低和缺失,从而引起发育缺陷。在青光眼患者中,睫状体基因表达的突变可以直接导致眼内压的异常升高,或者中断正常的小梁网发育过程从而间接地影响房水的流出。通过睫状体衍生调节因子的代谢作用参与这些过程,从而影响IOP。CYP1B1可能是眼部发育相关的某种内源性底物的重要代谢酶,如花生四烯酸类物质经CYP1B1催化后的代谢产物通过抑制眼前节上皮细胞Na+-K+-ATP酶的活性,从而调节角膜透明性和房水分泌。其组织特异性与眼前节的形态发育及功能形成密切相关,从而可能参与PCG的发生发展。
(三)CYP1B1基因的突变研究
CYP1B1 自发现之日起,在各人种人群先天性青光眼的筛查中不断发现新的突变。与其他3个青光眼相关致病基因(MYOC、OPTN和WDR36)一样,CYP1B1的突变率在具有家族史的患者中明显高于散发病例。在家族性病例中,CYP1B1的突变率从100%(斯洛伐克吉普赛人)、92%(沙特阿拉伯)到55.6%(巴西)。对于散发病例CYP1B1的突变率则从41.7%(巴西)、37.5%(印度)、34%(摩洛哥)、33.3%(印度尼西亚)、22.3%(欧洲)到20%(日本)。
CYP1B1绝大多数的致病突变为纯合突变或复合杂合突变,偶尔也有报道单纯杂合突变发病者。据统计CYP1B1的突变共有82个(表2)。
表2列出了从PCG、PA、RA和POAG患者中发现的82个变异。包括46个错义突变、10个无义突变、16个缺失、8个插入和(或)重复和2个同义突变。大约1/3的突变是基因插入或者缺失造成的,说明CYP1B1对于复合事件有较高的易感性。在POAG,PA和RA患者中CYP1B1突变比最初想象的具有更宽范围的临床表型。在PCG中,通过遗传连锁分析和突变扫描,CYP1B1最初被定位于GLC3A上。研究表示:CYP1B1是Peters′异常的一个致病因素,在这些患者中有4个位点的突变(Trp57stop、Met1Thr、Pro118Thr和Arg368His)和一个缺失(g.7889~7910缺失,R355~A358缺失)。另有证据表明,CYP1B1在病理生理学机制上和PCG以及其他的眼前节发育不良是相同的。
研究发现,Rieger′s 异常中存在CYP1B1基因的突变(Trp57stop、g.4832~4834缺失、g.4838~4840缺失和g.8037~8046重复)。在PCG和POAG分离的特定家系中,这两种形式的青光眼可能具有相同或重叠的CYP1B1介导的病理生理学机制。有研究揭示,在同一个家系中PCG和POAG的变异共存。此外,CYP1B1和MYOC变异的二基因遗传导致的表型出现在更多报道中,提示CYP1B1可能是MYOC基因的修饰因子。但是,236个无关的法国高加索人POAG患者中的11个有CYP1B1的突变但MYOC基因没有突变。这些个体为青年或者中年发病,发病时间显着早于那些没有携带CYP1B1突变基因的患者。除了一个无义突变,所有的这些突变都可以在PCG病例中检测到。对印度人群的研究发现,200个POAG患者中的9个患者具有6个CYP1B1的突变。在这些突变中,其中1个是新发现的纯合突变(Arg523Thr),3个是以前在PCG患者中报道过的(Trp57Cys、Glu229Lys和Arg368His),2个是新发现的杂合突变(Ser515Leu和Asp530Gly)。
在一个青少年发病的POAG家系中(缺少MYOC或OPTN突变)检测到了Arg523Thr,这个位点与疾病共分离,是一种常染色体隐性遗传方式。在这个研究中检测到了在CYP1B1区域中所有新发现的突变(Arg523Thr、Ser515Leu和Asp530Gly),没有包含PCG或其他眼前节发育不良中的错义突变。Chen等在一个中国发育型青光眼家系中发现,两个CYP1B1的SNPs (Arg48Gly和372-12 C>T)在所有的患者中都被检测到,可能与MYOC基因的杂合突变Pro370Leu一起,对该家系的发育型青光眼共同作用。这些研究都提示CYP1B1在PCG和其他眼前节发育不良中起的致病作用比最初想象的更为重要,修饰POAG的病理发生过程,或者在一些条件下直接就是导致JOAG的主要原因。
近两年来,CYP1B1又有多个突变被发现与青光眼相关。Huang等在一例PCG患者上发现在CYP1B1基因的第二外显子上有c.C319G、L107V两个错义突变,在其他的PCG患者上发现4个SNPs,分别为R48G、A119S、V432L和D449D 。
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