小鼠模型助力Leber遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）的診斷與治療
Leber遺傳性視神經(jīng)病變（LHON）尚無明確的臨床診斷標準。需詳細詢問患者家族史、發(fā)病年齡及病程進展特征。若患者為青年男性，符合母系遺傳方式，急性起病，有雙眼序貫發(fā)病的特點，結合眼底表現(xiàn)、OCT及視野檢查可得到初步臨床診斷。
❖家族史與性別、年齡
該病為母系遺傳，但由于存在不完全外顯,故僅部分患者有明確家族史。在我國，男性與女性患者之比為（2.2-3.0）：1；個別家系僅女性受累。
❖視力
患者多呈急性或亞急性起病。急性期，表現(xiàn)為中心視力下降，不伴眼痛。慢性期，視力水平相對穩(wěn)定，最佳矯正視力（best corrected visual acuity, BCVA）多在0.1以下。雙眼視力下降程度可不對稱。單眼起病多見，逐漸加重，數(shù)天至數(shù)月后累及對側(cè)眼；亦可雙眼同時起病。同一家系不同患者可以出現(xiàn)不同程度的視力下降。
❖瞳孔對光反射
由于富含黑視蛋白的RGC相對不受累，瞳孔對光反射常保留。當僅單眼受累或雙眼視力下降程度不對稱時，相對性傳入性瞳孔反應缺陷（relative afferent pupillary defect, RAPD）可陽性。
❖眼底
急性期（圖1），表現(xiàn)為視盤充血、色紅，視盤邊界模糊，視盤周圍毛細血管擴張迂曲，結合病理改變可將其總結為視盤周圍毛細血管擴張樣微血管病變（telangiectatic microangiopathy）、視盤周圍神經(jīng)纖維層腫脹（假性水腫, pseudoedema）；少數(shù)患者視盤正常。隨疾病進展，視盤充血逐漸消退，顳側(cè)盤沿顏色變淡。進入慢性期后，由于視盤黃斑束軸索損傷、丟失，導致額側(cè)為主的視盤蒼白（圖2），也可擴展至視杯甚至出現(xiàn)彌漫性的視盤蒼白。LHON突變攜帶者眼底表現(xiàn)可完全正常，亦可出現(xiàn)視盤表面或周圍毛細血管擴張樣微血管病變、視盤水腫或其周圍視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層腫脹[1]。
圖1 LHON急性期彩色眼底像。雙側(cè)視盤充血、顏色鮮紅、視盤邊緣模糊、視盤周圍毛細血管擴張、迂曲[1]
圖2 LHON慢性期色彩眼底像。雙側(cè)視盤邊界清晰、顳側(cè)蒼白[1]
❖視野
早期為以中心暗點、旁中心暗點和與生理盲點相連的中心暗點最多見（圖3）。缺損范圍可逐漸擴大[1]。
圖3 LHON患者視野改變、雙眼中心暗點[1]
小鼠模型
小鼠模型對探究LHON發(fā)病機制和治療藥物也有重要意義。由于技術的限制，獲取線粒體疾病的動物模型比較困難，目前也在進行持續(xù)研究。
2002年，有學者在小鼠玻璃體腔內(nèi)注射魚藤酮，導致視網(wǎng)膜節(jié)細胞層和內(nèi)叢狀層中神經(jīng)元的損傷，這些位于視小鼠網(wǎng)膜中央的損傷與LHON患者視網(wǎng)膜病理切片相同，建立了第一個由線粒體功能障礙引起視神經(jīng)病變的小鼠模型。
后來有學者將通過改變mtDNA的編碼獲得突變的ND4mtDNA，最終可將ND4亞基中的精氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻M氨酸，獲得ND4突變體，將腺相關病毒-ND4突變復合體注入小鼠玻璃體腔內(nèi)構建了LHON模型，小鼠出現(xiàn)視盤水腫、視神經(jīng)萎縮、RGC凋亡和ROS增加。還有學者報道，將造成視神經(jīng)萎縮的突變mtDNA（ND6P25L）導入雌鼠體內(nèi)，在交配的后代中獲得LHON小鼠模型[2]。
治療方式
LHON是線粒體遺傳病的典型代表，嚴重損害患者視力。關于LHON的治療方法也始終在不斷探索的過程中，然而始終未能發(fā)現(xiàn)減緩發(fā)病進展，預防另一眼發(fā)病、甚至治療LHON的特效治療方案。目前，最理想的方法是基因治療領域。因人眼特殊的生理結構特點，直接傳遞病毒載體相對容易，使其成為研究者心目中的基因治療的首選器官。未來希望基因治療得以廣泛應用，但目前這些方法尚處于研究階段，其治療的有效性及安全性有待于遠期觀察[3]。
❖對癥支持治療
主要支持手段有低視力助視器、戒煙酒和避免損害視神經(jīng)的藥物的使用并注重心理支持。LHON患者周邊視力常保留，因此當視功能損害較為嚴重時可以考慮應用低視力助視器來改善視功能從而提高生活質(zhì)量。
❖藥物治療
輔酶Q10：是位于線粒體內(nèi)膜上的親脂性電子載體，可繞過酶復合物Ⅰ直接將電子傳輸?shù)矫笍秃衔铫笾�，克服LHON患者酶復合物Ⅰ呼吸鏈的缺陷，從而恢復細胞能量的產(chǎn)生，可防止視力的進一步喪失，促進視力的恢復。但在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，人體對于輔酶Q10的吸收十分緩慢，治療效果十分有限，因此它逐漸被另一種輔酶Q10的類似物艾地苯醌所替代[4]。
艾地苯醌：艾地苯醌為短鏈小分子、容易通過血腦屏障，能夠清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化，保護RGC,在電子呼吸鏈中可以將電子直接傳遞給酶復合體Ⅲ，是國外目前唯一經(jīng)臨床研究證實有效的藥物[5]。
❖基因治療
雙眼先后受累，這一時間間隔為LHON基因治療提供了“時間窗”。目前LHON基因治療研究僅針對攜帶ｍ.11778G＞A突變的患者。基因治療原則上是以野生型DNA替換掉突變型DNA并使野生型DNA進行表達。對LHON而言，ND4亞單位由mtDNA編碼，但由于線粒體雙層膜結構的限制，外源性野生型DNA無法直接進入線粒體內(nèi)，目前這一過程多通過腺相關病毒（adeno-associated virus，AAV）作為載體介導的異位表達（allotopic expression）技術來實現(xiàn)[6]，即野生型MT-ND4序列與患者核基因融合，表達的ND4蛋白在胞漿內(nèi)與AAV構建重組體，在線粒體靶向序列的引導下，AAV-ND4重組體從胞漿轉(zhuǎn)運至線粒體內(nèi)，因此可以改善線粒體氧化磷酸化及一定程度上補救RGC細胞功能，從而達到治療目的。
目前，中國、美國、法國均有相關臨床試驗在進行中，所用重組體主要為rAAV2-ND4、scAAV2-P1ND4v2和GS010（rAAV2/2-ND4）[1]。
❖干細胞治療
眼科疾病干細胞治療研究（The Stem Cell Ophthalmology Treatment Study, SCOTS）應用骨髓間充質(zhì)干細胞（bone marrow-derived stem cells, BMSC）對5例LHON患者進行治療，發(fā)現(xiàn)患者視敏度在EDTRS表上增加至35個字母，在Snellen視力表上從手動改善至0.1以及從指數(shù)水平改善至0.2，視野亦有改善，黃斑區(qū)和視盤周圍RNFL厚度增加，且未見明顯不良反應[7]。但干細胞治療在LHON中的療效及安全性尚需進一步研究證實。
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參考文獻及引用圖片來源：
[1]王佳偉,趙娟.Leber遺傳性視神經(jīng)病變診斷和治療專家共識[J].眼科,2019,28(05):328-335.DOI:10.13281/j.cnki.issn.1004-4469.2019.05.003.
[2]楊雪瑩,陳長征.Leber遺傳性視神經(jīng)病變的細胞及動物模型應用研究進展[J].中華眼底病雜志,2021,37(10):825-830.
[3]王丹. G11778A型Leber遺傳性視神經(jīng)病變的臨床特征、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度及篩板形態(tài)學研究[D].華中科技大學,2021.DOI:10.27157/d.cnki.ghzku.2021.000190.
[4]姜利斌,郭思彤.Leber遺傳性視神經(jīng)病變診治進展與挑戰(zhàn)[J].中華眼底病雜志,2021,37(10):749-752.
[5]程宇芳,陳長征.光相干斷層掃描及其血管成像在Leber遺傳性視神經(jīng)病變中的應用研究進展[J].中華眼底病雜志,2021,37(10):821-825.
[6]Guy J, Qi X, Pallotti F, et al. Rescue of a mitochondrial deficiency causing Leber hereditary optie neuropathy. Ann Neurol, 2002, 52 (5): 534-542.
[7]Weiss JN, I.z*vy S. Benes SC. Stem cell ophthalmology treatment study (SCOTS): bone marrow-derived stem cells in the treatment of Leber's hereditary optic neuropathy. Neural Regen Res, 2016, 1 1 (10): 1685-1694.
