Leber先天性黑蒙症分子机制研究新进展及未来展望_魏天颖

2013年第58卷第36期：3770~3776www.scichina.comcsb.scichina.com引用格式:魏天颖,祁鸣.Leber先天性黑蒙症分子机制研究新进展及未来展望.科学通报,2013,58:3770–3776WeiTY,QiM.ResearchprogressandprospectsinmolecularmechanismsofLebercongenitalamaurosis(inChinese).ChinSciBull(ChinVer),2013,58:3770–3776,doi:10.1360/972013-54《中国科学》杂志社SCIENCECHINAPRESS进展Leber先天性黑蒙症分子机制研究新进展及未来展望魏天颖①,祁鸣①②③*①浙江大学医学部基础医学院,杭州310058;②浙江大学医学院附属第一医院和沃森基因组科学研究院,杭州310003;③DepartmentofPathologyandLaboratoryMedicine,UniversityofRochester,Rochester14642,USA*联系人,E-mail:mingqi@zju.edu.cn2013-01-11收稿,2013-04-02接受,2013-10-17网络版发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 摘要Leber先天性黑蒙症是一种严重的遗传性视网膜病变,常在婴幼儿时期发病,并伴有糖尿病、肥胖和尿崩症等一系列并发症,目前尚无特效药可以治疗.之前的一系列研究发现,有17个基因和Leber先天性黑蒙症相关.但是这17个基因仅能解释70%左右的先天性黑蒙症的发病机制,本实验室(MingQi实验组)及其他三个实验组(Jean-MichelRozet实验组、EricAPierce实验组、RuiChen实验组)最新发表在NatGenet上的4篇论文揭示出NMNAT1基因也是Leber先天性黑蒙症的致病基因.这一发现解释了部分Leber先天性黑蒙症的遗传学机制,也为后期Leber先天性黑蒙症的诊断和基因治疗提供了理论依据.关键词Leber先天性黑蒙症NMNAT1基因治疗1Leber先天性黑蒙症的临床特点Leber先天性黑蒙症(LCA)是德国眼科医师TheodorLeber于1869年首先报道的[1],属于最严重的遗传性视网膜病变,可导致婴儿在出生后一个月内完全丧失视力[2].多呈常染色体隐性遗传,也有部分报道认为其为常染色体显性遗传.约有10%~20%的盲校儿童是LCA患者,占遗传性视网膜疾病的5%以上[2].LCA除了导致婴幼儿先天性失明外,还伴有一系列的严重并发症,如神经性耳聋、肥胖、糖尿病、尿崩症、性腺功能低下、高尿酸血症及高甘油三酯血症等.早期眼底检查可无异常或有轻微色素沉着,伴有搜索样眼球震颤和瞳孔对光反射迟钝[3],呈现黑蒙性瞳孔或者熄灭性视网膜电图波形.晚期出现椒盐样色素和骨细胞样色素沉积,视网膜电图检测到无波形或波幅严重降低等症状[4].除此之外,LCA患者还可能出现眼球内陷、圆锥形角膜和白内障等异常现象[5].2前期研究发现的Leber先天性黑蒙症致病基因利用连锁分析、基因定位和候选基因筛选等技术[5],多年来人们一共发现了17个基因与LCA相关,分别命名为AIPL1,CABP4,CEP290,CRB1,CRX,GUCY2D,IQCB1,LCA5,LRAT,RD3,RDH12,RPE65,RPGRIP1,SPATA7,TULP1,IMPDH1和OTX2[6],这些基因在不同人群中的分布频率存在着相当大的差距.其中,CEP290,GUCY2D,CRB1,IMPDH1,RPE65,AIPL1和RPGRIP1是最常见的致病基因,占所有LCA病例的50%~60%[7].但是,这17个基因仅可以解释大约70%的LCA病因[8],仍有许多临床病例没有找到相应的分子理论依据,提示还有未被发现的LCA致病基因.17种基因的基本信息见表1.3Leber先天性黑蒙症的治疗 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 目前,临床上没有特异治疗Leber先天性黑蒙症3771进展表1前期研究发现的17个基因基本信息基因名称基因位置编码蛋白质数目外显子数目蛋白质基本功能CRB11q31.3137612组成视网膜支架或者阻断正常细胞凋亡,影响光感受器发育RD31q32.31953未知RPE651q31.3-31.253314结合全反式视黄酯,维持视网膜色素再循环IQCB13q13.359815与钙调蛋白相互作用调节RPGR活性LRAT4q32.12303催化mRPE65转化为sRPE65LCA56q14.16979蛋白质转运TULP16q21.3148915参与蛋白质运输尤其是视紫红质IMPDH17q32.151417鸟嘌呤核苷酸的从头合成的限速酶CABP411q13.22756改变超极化电压通道的活力并且和CACNA1F相关CEP29012q21.32247955纤毛的装配和运输RDH1214q24.13167双特异性视黄醇脱氢酶,维生素A循环RPGRIP114q11.261224蛋白质转运SPATA714q31.356712未知OTX214q22.32975调节感光细胞发育,维护Gnrh神经元的发育和表达AIPL117p13.13846与法尼基化蛋白相互作用,PDE分子伴侣GUCY2D17p13.1110320光感受器特异环化酶,水解cGMPCRX19q13.332994光感受器特异性转录因子,维护光感受器功能的药物,但是由于先天性黑蒙症有一系列严重并发症,如糖尿病、尿崩症、性腺功能低下、高尿酸血症及高甘油三酯血症等.因此,需要用相关的药物来缓解症状,维持患者正常机能.随着科学技术的进步,人们开始把治疗Leber先天性黑蒙症的希望寄托于基因疗法上,并且取得了一定的成效.特别是RPE65,RPGRIP1,AIPL1和GUCY2D这4个基因引发的Leber先天性黑蒙症,基因治疗已经获得了初步的成果.3.1RPE65的基因治疗REP65基因的主要功能是结合全反式视黄酯,使之转化为11-顺-视黄醛,进而合成为视紫红质[5,9,10]来维持视网膜色素再循环的过程.因此,当EPR65基因失去功能,视网膜的光感受细胞就会因缺乏视紫红质而不能对光发生反应[5,11],导致视力丧失.在所有的Leber先天性黑蒙症的病例中,RPE65基因突变导致的病例大约占15%[8],因此,RPE65的基因治疗至关重要.针对这一情况,美国费城儿童医院眼科的Maguire等人[12]设计了包含RPE65互补DNA(cDNA)的重组腺病毒伴随病毒(AAV)载体,通过视网膜下腔注射,让没有缺陷的DNA(AAV2-hRPE65v2)直接进入病人的眼部,在视网膜下腔后面产生感光色素,取代丧失功能的色素,从而恢复眼部的光敏性.实验组选取12名年龄8~44岁不等的LCA患者,经过治疗,近一半患者恢复了光明,并且实验证明年纪越小,治疗效果越好[13].这一实验证实了基因治疗的可行性,因此,其他机制LCA病例的基因治疗研究也在广泛开展.当然,基因治疗的长期效果及可能出现的后遗症还需要时间来验证,但是相信随着科学的进步,这一技术会更加成熟,最终广泛应用于临床上.3.2GUCY2D和AIPL1的基因治疗GUCY2D基因编码的蛋白质是一种光感受器特异环化酶,使感光细胞的cGMP水平在受到刺激后可以顺利恢复正常.因此,GUCY2D基因突变的细胞在受到光刺激后cGMP的水平无法恢复,从而导致cGMP不足,感光细胞长期处于极化状态[5,10],引发失明.而AIPL1基因编码的产物则可以增强cGMP-PDE-a法尼酰化,降低机体cGMP水平.因此AIPL1基因突变后,会导致感光细胞内cGMP水平过高,细胞快速变性失去功能[5].目前,GUCY2D突变和AIPL1基因突变引起的LCA基因治疗研究还处在动物实验过程中.主要利用的动物模型是鸡和小鼠等,研究人员通过病毒载体将GUCY2D或者AIPL1基因2013年12月第58卷第36期3772的cDNA片段导入后,可以明显观察到cGMP的水平趋于正常,动物的视觉水平得到改善.但是,要将这一实验用于临床治疗还需要进一步的研究.3.3RPGRIP1基因治疗LCA的研究RPGRIP1基因编码的蛋白质是一种光感受器特异性蛋白,位于感光细胞内外节之间的连接纤毛结构上[10].RPGRIP1基因突变会引起感光细胞内外节连接障碍,损伤视网膜细胞的完整性,引起LCA.与其他2个基因的治疗方法类似,将包含有RPGRIP1基因cDNA片段的AAV病毒载体注射入小鼠的视网膜下腔后,可明显发现小鼠感光细胞外节成熟度提高[5],视力得到改善.4新发现的LCA致病基因2012年7月29日在线发表在NatGenet杂志上的4篇文章宣布了本研究组及另外3个实验室同时发现LCA的新致病基因NMNAT1这一消息,这些研究成果为罕见“黑蒙症”的基因诊断、治疗及药物开发提供了一条新途径.NMNAT1(nicotinamidemononu-cleotideadenylyltransferase1)即烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶1,由4个外显子组成,编码279个氨基酸.NMNAT1在机体内广泛存在,对尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamideadeninedinucleotide,NAD+)的生物合成过程起着重要作用[14],可以催化N-甲基烟酰胺(N-Mononucleotide,NMN)或者NaMN形成NAD+.在此之前,人们对NMNAT1基因的研究主要集中于减缓神经变性、维持受损神经细胞生存的作用上.因此,人们主要将NMNAT1基因与帕金森综合征、阿尔兹海默症和肌肉萎缩征等神经退行性疾病相联系.本次,这4个实验组采用外显子组捕获和新一代高通量测序等方法,在不同人种中检测,分别找到了可以导致LCA的NMNAT1基因突变,首次将NMNAT1与眼科疾病联系到了一起.4个实验室分别检测到的NMNAT1突变见表2.由表2可以看出,4个研究组样本的来源及发现的突变都有很大的差异.这和各实验组使用的技术方法及研究对象有很大的关系.下面就4个研究组研究项目的异同进行比较分析.4.14个研究组最初研究对象和研究手段的异同Qi实验组是在收集了来自世界各地的220例LCA病例后进行筛查,其中有50例样本没有在先前已知的17个LCA基因中找到突变,提示着还有未被发现的LCA致病基因.因此,研究人员选取了一个没有发现已知突变的LCA患者进行外显子组捕获检测.经过分析,从2460个单核苷酸变异中发现有10个基因含有无义突变,其中包括NMNAT1在内的5个基因在视网膜中表达,而该病人的NMNAT1基因还发现另有一个的错义突变,符合常染色体隐性遗传模式,故而被选中为候选基因进行进一步的实验.为了确定NMNAT1是否为未被发现的LCA致病基因,研究人员对剩下的未发现已知突变的LCA患者进行了检测.又发现了另外10个患者携带有NMNAT1突变[6],从而证实了之前的推测.Chen实验组同样是在收集大量LCA患者后,用已知的17个基因进行筛查,得到未查出已知突变的病例.然后再使用新一代高通量测序技术进行检测,从而筛选出了3个不相关的带有NMNAT1突变的LCA患者.在此之后,研究人员同样选择进一步检测150个LCA患者的NMNAT1编码区域,来证实研究结果,在其中又发现了4例携带有NMNAT1突变的患者[15].Rozet实验组则与这2组不同,是直接选取了5例未找到已经突变的LCA病例进行外显子组捕获测序.经过结果分析,非常幸运的在其中找到了2例带有NMNAT1突变的病例.紧接着,实验组又使用Sanger测序法检测了256例未找到已知突变的LCA患者的NMNAT1基因,发现了另外20个带有NMNAT1突变的病例[16].而Pierce实验组最初的研究对象是一个很大的近亲结婚巴基斯坦家族,这一家族有5个孩子患有LCA,并且没有检测到携带已知的17种LCA致病突变.因此,研究组使用了外显子组捕获的方法检测了这个家族的一个11岁先证者,获得了86个基因的113个非同义替换突变,其中4个基因是在视网膜中表达的[17].经过SIFT和PloyPhen-2等系统的分析,研究人员将目光集中在了其中一个基因上,就是NMNAT1基因.随后,研究人员检测了费城儿童医院和麻省(马萨诸塞州)医院眼科的56位没有亲属关系的LCA患者的NMNAT1基因,结果发现了另外2个NMNAT1突变的携带者.接下来,研究人员继续检测了大量来自不同种族的LCA样本以确定NMNAT1在LCA患者中的突变频率.这一检测,包括了来自巴黎德拉眼科医院、英国伦敦大学学院和印度L.V.Prasad眼科机构的228个病例,其中又发现了11个额外的携带NMNAT1突变的家族[17].3773进展表24个实验组分别检测到的NMNAT1突变a)基因突变蛋白质改变发现实验组患者国籍c.1A>Gp.Met1?Jean-MichelRozet意大利c.25G>Ap.Val9MetEricAPierce巴基斯坦c.37G>Ap.Ala13ThrRuiChen,Jean-MichelRozet,EricAPierce海地、加勒比、法国c.59T>Ap.lle20AsnEricAPierce波兰c.98A>Gp.Asp33GlyEricAPierce印度c.104T>Gp.Met35ThrMingQi美国c.161C>Tp.Ala54ValEricAPierce加勒比斯里兰卡混血c.196C>Tp.Arg66TrpEricAPierce亚裔美国人c.199G>Tp.Val67PheRuiChen俄罗斯c.205A>Gp.Met69ValJean-MichelRozet,EricAPierce西班牙法国混血、美国、南非法国混血c.215T>Ap.Leu72HisEricAPierce印度c.255G>Ap.Trp85*MingQi加拿大c.293T>Gp.Val98GlyMingQi,RuiChen,EricAPierce巴西、海地、加勒比c.319G>Cp.Glu107*Jean-MichelRozet法国c.362delAp.Glu121Glufs*20Jean-MichelRozet法国c.439G>Cp.Ala147ProJean-MichelRozet法国c.439+1G>CSpliceJean-MichelRozet法国c.451G>Tp.Val151PheMingQi,RuiChen加拿大、欧洲c.457C>Gp.Leu153ValMingQi加拿大c.466G>Cp.Gly156ArgEricAPierce英国c.468T>Cp.Leu153ProJean-MichelRozet法国c.507G>Ap.Trp169*MingQi,RuiChen,Jean-MichelRozet美国、阿尔及利亚、巴西、澳大利亚、爱尔兰c.518A>Gp.Asp173GlyJean-MichelRozet法国c.532G>Ap.Val178MetJean-MichelRozet法国c.542A>Gp.Tyr181CysJean-MichelRozet法国c.552A>Gp.lle184MetEricAPierce英国c.565delGp.Ala189Leufs*25EricAPierce印度c.619C>Tp.Arg207TrpRuiChen,Jean-MichelRozet法裔加拿大、法国c.643G>Tp.Glu215*Jean-MichelRozet法国c.650T>Ap.lle217AsnJean-MichelRozet南非法国混血c.709C>Tp.Arg237CysJean-MichelRozet,EricAPierce法国、美国、印度c.710G>Tp.Arg237LeuRuiChen爱尔兰c.716T>Cp.Leu239SerJean-MichelRozet法国c.723delAp.Pro241Profs*45EricAPierce加勒比爱尔兰混血c.752A>Cp.His251ProJean-MichelRozet西班牙c.769G>Ap.Glu257LysMingQi,RuiChen,Jean-MichelRozet,EricAPierce美国、加拿大、巴西、澳大利亚、法裔加拿大、俄罗斯、欧洲、沙特阿拉伯、波兰、加勒比、法国、西班牙、意大利、葡萄牙c.817A>Gp.Asn273AspMingQi,RuiChen加拿大、法裔加拿大a)MingQi实验组11名患者、Jean-MichelRozet实验组22名患者中的17名、EricAPierce实验组14名患者中6名及RuiChen实验组7名患者中5名均带有c.769G>A这一突变4.24个研究组样本来源和发现突变类型的差异Qi实验组的样本主要来自于美国、巴西、加拿大和澳大利亚,研究发现的8种突变中有2个为无义突变,6个为错义突变;Chen实验组研究的样本则来自于加拿大、欧洲、沙特阿拉伯、巴基斯坦、海地、俄罗斯和爱尔兰,共发现了8种错义突变和1种无义突变;Rozet实验组的样本来自法国、意大利和西班牙,发现了14个错义突变、3个无义突变、1个缺失2013年12月第58卷第36期3774造成的移码突变和一个剪切位点突变;而Pierce实验组的研究对象则包含美国、巴基斯坦、印度和欧洲等不同国籍的患者,发现的突变包含13个错义突变和2个缺失造成的移码突变.虽然4个实验组研究对象有很大区别,但是4个实验组都发现了c.769G>A这一突变.并且全部研究对象中有超过半数的患者带有此突变,暗示这一突变可能在LCA中有着特殊意义.4.34个研究组蛋白质功能分析结果的差异人类NMNAT1蛋白是一个六聚体,每一个亚基都由一个中心的6链平行片层和两侧的数个螺旋构成[6].仔细分析改变的氨基酸在NMNAT1蛋白晶体结构上的位置,可以预测出突变对蛋白质结构和功能的影响[15].Qi实验组的11个病人样本都携带有p.Glu257Lys这一突变,研究人员根据人类NMNAT1蛋白的晶体结构进行分析,认为谷氨酸257位于分子的外表面,并带有一个羧端螺旋.尤其是邻近的残基——丝氨酸256,预测是一个磷酸化作用位点,并且可能和其他相关蛋白质有物理交互作用,如ADP-核糖聚合酶或者蛋白激酶.用正电荷的赖氨酸残基取代负电荷的谷氨酸残基可能会改变表面的静电性质,从而影响物理交互作用[6].Chen实验组同样认为精氨酸207和谷氨酸257这2个带电氨基酸位于蛋白质互作区域,在六聚体的酶中发挥着重要作用.用一个疏水的色氨酸替换带负电荷的精氨酸207,或者用一个带正电荷的赖氨酸替换带负电荷的谷氨酸257很可能会直接影响六聚体的形成[15].但与前2个研究组的推论不同,Rozet实验组认为谷氨酸257位于蛋白质的溶剂可接触表面,由正电荷的赖氨酸代替负电荷的谷氨酸可能是耐受的.再考虑到c.769G>A这一突变出现的频率明显高于其他突变,他们认为这一突变可能是未知突变的连锁不平衡,而不是致病突变[16].天冬氨酸273位于短螺旋的最后(残基267~274),并且和水分子活性位点的协调相关.Qi实验组认为用一个酸性氨基酸残基(天冬氨酸)代替这个残基很有可能会影响酶的活力[6].同样,Chen实验组也得出了类似的结论,他们认为天冬氨酸273残基所处位置很接近嘧啶结合位点并且和水分子活性位点的协调及片层连接相关.因此,这些错义突变很可能是影响了NMNAT1蛋白的功能,而不是降低了NMNAT1蛋白的表达量[15].甲硫氨酸35和缬氨酸151位于这个蛋白质的疏水核心,缬氨酸98和亮氨酸153则非常接近配体结合位点(大约5~6Å的距离).Qi实验组认为这4个突变(p.Met35Thr,p.Val98Gly,p.Val151Phe和p.Leu153Val)很有可能会妨碍局部交互作用,因而改变活性位点,从而影响酶的活性[6].除去c.769G>A这一突变,Rozet实验组还推测出在147的位置上用一个脯氨酸代替丙氨酸可能会通过降低蛋白质核定位信号而影响蛋白质天然构相的稳定性;p.Ala13Thr,p.Leu153Pro,p.Asp173Gly和p.Val178Met这4个突变会降低蛋白质的催化活性;p.Arg207Trp,p.Ile217Asn,p.Arg237Cys和p.Leu239Ser会影响酶六聚体的形成;而p.Met69Val,p.Tyr181Cys和p.His251Pro则会影响蛋白质的疏水作用或稳定性[16].与其他实验组不同,Pierce实验组仅选取了p.Val9Met,p.Arg66Trp和p.Arg237Cys进行分析,这3个突变位于NMNAT1蛋白的保守区域,利用多种预测软件分析推测这3个突变会损害NMNAT1蛋白的结构和稳定性.重组质粒转染多种细胞证实这3种突变都有正常核定位和表达水平.此外,在体外培养的LCA患者成纤维细胞中p.Val9Met突变蛋白也显示出正常的核定位.因此,研究人员推测这3个突变可能会影响蛋白质的功能.随后的实验证实,p.Val9Met和p.Arg66Trp突变蛋白合成NAD+的活性有显著降低.而p.Arg237Cys突变蛋白合成NAD+的活性仅有小幅度降低,鉴于氨基酸234~238与蛋白质的相互作用相关,因此研究人员推测p.Arg237Cys突变可能会影响NMNAT1蛋白的多聚化[17],这一结论与Rozet实验组的研究结果相吻合.4.4功能分析的结果差异Chen研究组对突变的NMNAT1基因进行了一系列的功能分析.首先,实验人员抽取了患者的血红细胞,利用比色法检测细胞中NAD+的含量,证实患者血红细胞中NAD+含量有明显下降.同时,从患者体内使用亲和层析方法纯化的突变NMNAT1蛋白在体外实验中也表现出了明显的NAD+合成活性降低,印证了活体检测的结果.随后,研究人员利用从胎盘中提取的RNA分别构建了携带有突变NMNAT1基因和野生型NMNAT1基因cDNA序列的重组质粒,并对3775进展实验用增殖表皮癌细胞(Hela细胞)进行转染.免疫荧光检测的结果表明,野生型的NMNAT1蛋白主要集中于细胞核中,而突变型的NMNAT1蛋白主要存在于细胞质中[15].Pierce实验组同样对5个不同NMNAT1基因突变位点进行了相应的功能分析,包括蛋白质印迹检测、免疫荧光检测、细胞培养和转染、酶活性检测和高效液相色谱分析等.高效液相色谱法检测NMNAT1蛋白合成NAD+活性的结果与Chen实验组的研究结果一致,突变NMNAT1蛋白合成NAD+的活性出现了明显的下降,说明NMNAT1基因的突变主要影响NMNAT1蛋白的活性而不是表达量.其他分析同样显示出选取的5种NMNAT1突变在细胞中都有着正常的表达量和分子质量.并且5种突变蛋白经过亲和纯化,利用SDS-PAGE检测时除p.Arg66Trp外都显示出明显条带,而p.Arg66Trp未显示条带的原因还需要进一步实验进行分析.但是Pierce实验组免疫荧光检测的结果却和Chen实验组完全不同,病人的成纤维细胞和经过NMNAT1重组质粒转染的CHO细胞都显示出正确的细胞核定位[17],没有发现异常.这2个实验组结果的差异可能是由于2个课题组选取的突变位点和细胞类型不同有关,具体的机制,还有待进一步研究.4.5其他研究成果Chen实验组以自身的研究结果为基础,设计了一个扩增受阻突变系统引物.这一引物可以利用简单的PCR反应检测NMNAT1的突变[15],以方便对新生儿进行筛查,对LCA的早期诊断有着很大的意义.5展望本次发表在NatGenet上的4篇文章证实了NMNAT1基因突变可以导致第9型LCA,这一发现补充了LCA分子机制研究的不足,解释了一些以前无法检测到突变的LCA病例.并且,对NMNAT1进行的一系列初步功能分析揭示了部分NMNAT1突变引发LCA的原因,为之后LCA的基因治疗和临床诊断奠定了理论基础,也为进一步的研究指明了方向.但是,NMNAT1基因突变并不能解释全部无法检测到已知突变的LCA病例,说明了还有未被发现的LCA致病基因.并且作为一种在人体广泛表达的基因,NMNAT1对各个组织都有重要的作用,NMNAT1突变对人体其他组织可能产生的影响,以及不同突变可能引发的不同症状等一系列问题还有待进一步的探索和研究.参考文献1KoenekoopRK.AnoverviewofLebercongenitalamaurosis:Amodeltounderstandhumanretinaldevelopment.SurvOphthalmol,2004,49:379–3982PerraultI,RozetJM,GerberS,etal.Lebercongenitalamaurosis.MolGenetMetab,1999,68:200–2083王攀峰.四种眼球形态或结构异常及其分子遗传学研究.博士学位论文.广州:中山大学,20074李文生,郑钦象,孔繁圣,等.遗传学视网膜疾病的基因研究进展.中华眼科杂志,2010,2:186–1925徐玉乐,李光辉.Leber先天性黑朦致病基因研究及基因治疗进展.中华眼底病杂志,2011,5:499–5026ChiangPW,WangJ,ChenY,etal.ExomesequencingidentifiesNMNAT1mutationsasacauseofLebercongenitalamaurosis.NatGenet,2012,44:972–9747CremersFP,vandenHurkJA,denHollanderAI.MoleculargeneticsofLebercongenitalamaurosis.HumMolGenet,2002,11:1169–11768denHollanderAI,RoepmanR,KoenekoopRK,etal.Lebercongenitalamaurosis:Genes,proteinsanddiseasemechanisms.ProgRetinEyeRes,2008,27:391–4199CideciyanAV.LebercongenitalamaurosisduetoRPE65mutationsanditstreatmentwithgenetherapy.ProgRetinEyeRes,2010,29:398–42710单海东,赵培泉.Leber先天性黑蒙基因研究进展.国外医学(眼科学分册),2005,2:113–11611ChungDC,TraboulsiEI.Lebercongenitalamaurosis:Clinicalcorrelationswithgenotypes,genetherapytrialsupdate,andfuturedirec-tions.JAAPOS,2009,13:587–59212MaguireAM,HighKA,AuricchioA,etal.Age-dependenteffectsofRPE65genetherapyforLeber’scongenitalamaurosis:Aphase1dose-escalationtrial.Lancet,2009,374:1597–16052013年12月第58卷第36期377613SimonelliF,MaguireAM,TestaF,etal.GenetherapyforLeber’scongenitalamaurosisissafeandeffectivethrough1.5yearsaftervectoradministration.MolTher,2009,18:643–65014FainzilberM,TwissJL.TrackingintheWlds—thehuntingoftheSIRTandtheluringoftheDraper.Neuron,2006,50:819–82115KoenekoopRK,WangH,MajewskiJ,etal.MutationsinNMNAT1causeLebercongenitalamaurosisandidentifyanewdiseasepathwayforretinaldegeneration.NatGenet,2012,44:1035–103916PerraultI,HaneinS,ZanlonghiX,etal.MutationsinNMNAT1causeLebercongenitalamaurosiswithearly-onsetseveremacularandopticatrophy.NatGenet,2012,44:975–97717FalkMJ,ZhangQ,Nakamaru-OgisoE,etal.NMNAT1mutationscauseLebercongenitalamaurosis.NatGenet,2012,44:1040–1045ResearchprogressandprospectsinmolecularmechanismsofLebercongenitalamaurosisWEITianYing1&QIMing1,2,31SchoolofBasicMedicalSciences,DepartmentofMedicine,ZhejiangUniversity,Hangzhou310058,China;2FirstAffiliatedHospitalandJamesWatsonInstituteofGenomeSciences,ZhejiangUniversitySchoolofMedicine,Hangzhou310003,China;3DepartmentofPathologyandLaboratoryMedicine,UniversityofRochester,Rochester14642,USALebercongenitalamaurosis(LCA)isthemostsevereformofinheritedretinaldystrophy,andappearsinthefirstyearoflife,accompaniedbydiabetes,obesity,anddiabetesinsipidus.However,thereisnoeffectivetreatmentforLCA.SeventeengenesinvolvedinLCAhavebeenidentified,butthesecanonlyaccountfordiseaseinapproximately70%ofLCApatients.Mostrecently,severalstudieshaveshownthattheNMNAT1geneisalsoassociatedwithLCA.ThisfindingnotonlyexplainsthegeneticmechanismofsomeLCAcases,butalsoprovidesatheoreticalbasisforthediagnosisandgenetherapyofLCA.Lebercongenitalamaurosis,NMNAT1,genetherapydoi:10.1360/972013-54