此研究長達三年追蹤，對 20 名 ALMS 和 BBS 患者的 40 隻眼睛進行了分析。患者的中位年齡為 17.5 歲（8.25-21.5），研究族群包括 6 名女性和 14 名男性。所有患者均根據公認的臨床引用標準診斷為 ALMS 和 BBS，並透過分子遺傳學檢測證實、。研究組由 20 名受試者（40 隻眼睛）。對照組由 30 名受試者（60 隻眼睛）組成，中位年齡為 12.6 歲（9.1-18.8），沒有肥胖或糖尿病，年齡與研究組匹配（p = 0.70 ）。
鑑於在兩組患有 ALMS 和 BBS 綜合症的患者中，致病突變不僅導致失明和肥胖並存，而且還導致其他疾病共存，如胰島素抗性、2 型糖尿病 (T2DM)、骨骼疾病、腎衰竭、以及許多其他嚴重損害生命品質和壽命的疾病，許多研究正在興起，以儘早識別它們，並嘗試為這群患者找到適當的治療方法。儘管 ALMS 和 BBS 在一般人群中的盛行率較低，但仍在嘗試評估這群患者的神經元和眼部變化範圍。除了詳細的眼科檢查外，在常用的檢查方法中，光學相干斷層掃描（OCT）似乎是詳細評估視網膜層結構變化最準確的方法。此外，另一種了解細胞機制及其與患者表型關係的有前景的方法是磁振造影（MRS）。這是一項源自核磁共振成像（MRI）的技術，可以完全非侵入性地檢測體內代謝變化。
研究目的就是使用 OCT 和 MRS 方法評估 ALMS 和 BBS 患者與一組健康受試者相比的神經系統變化指標。
眼科檢查
研究參與者接受了詳細的眼科檢查，包括以下內容：
- 最佳矯正視力 (BCVA)（以十進位表示）源自 Snellen 遠視力圖（LCD Frey CP-400；Frey Sp.J.，Piaseczno，波蘭）；
- 使用 Icare ic200（芬蘭赫爾辛基 Icare Finland Oy）測量眼壓；
- 使用 Volk 90 D 鏡片（Volk Optical，Mentor，OH，USA）在裂隙燈（SL-D2；Topcon Inc.，Paramus，NJ，USA）中評估眼睛的前段和後段；
- 使用 Placido 盤式視訊角膜攝影術（Keratograf 4；Oculus Inc.，Wetzlar，德國）進行角膜地形圖和角膜曲率分析；
- 光學相干斷層掃描（OCT；3-D Maestro II；Topcon，東京，日本）；
- 使用對應於 6 mm x 6 mm 立方體的 3D 掃描產生 Topcon 3D-OCT 1000 影像，該立方體由 128 條水平測量線組成，每條 512 個 A 掃描；
- RNFL掃描協議，以視盤為中心進行直徑3.4毫米的360度圓形掃描。
在研究組中，進行了兩次測試：第一次訪視和平均 3 年後的追蹤（Me 3.05（2.30-3.47））。
研究組（n = 20）和對照組（n = 30）的所有受試者在第一次就診時均進行了眼科檢查。研究組的6名受試者因眼球震顫加劇、智力障礙以及由此導致的不合作，僅在基本範圍內進行了眼科檢查，包括眼前節裂隙燈檢查。
ALMS/BBS 研究組中有 10 名年齡 12.9（7-17.5）歲的患者，首次就診時進行 OCT 檢查是可行的。研究組的 7 名受試者進行了隨訪，其中 6 名受試者進行了 OCT。
磁共振波譜分析
10 名ALMS 和BBS 患者因疾病進展（包括失明和/或眼球震顫增加）而無法接受完整的眼科檢查（包括OCT），但在第二次就診時接受了中樞神經系統(CNS) MRI 掃描期間的光譜分析，以了解尋找神經退化性變的可能指數。將具有 BBS 和 ALMS 的研究組的 MRS 分析結果與 17 名健康個體的結果進行比較。患者年齡匹配；對照組患者的中位年齡為 20.6 歲（15.2-24.3），對照組為 22.4 歲（19.9-28.2）（p = 0.25）。所有 MRI 檢查均在 1.5T Ingenia 掃描儀（飛利浦，美國）上進行。首先，執行 T1 加權 3D TFE 序列來規劃 MRS 體素。MRS 使用單體素技術進行，TE = 35 ms。每個體素的形狀為立方體、長方體或梯形（取決於解剖區域），壁的最小長度為 10 毫米，最大長度為 20 毫米；最小體素體積為1 mL，最大體素體積為8 mL。在每位患者的以下每個位置放置一個體素：
- -橋的中心；
- -丘腦;-大腦半球中心的白質（白質）；
- -小腦半球（小腦）的白質；
- -海馬體。
對於對稱的大腦結構，放射技師被要求將體素放置在大腦和小腦的左側（如果可能的話）；如果有解剖困難，體素被放置在右側。每位患者兩次 MRS 定序－有水飽和和無水飽和。採集後，MRS資料傳輸至Tarquin軟體版本4.3.10（免費線上MRS軟體），並全自動計算神經組織代謝值。
結果
研究組患者的視力範圍為 1.0（小數點）至無光感 (NLP)。4 人失明，任何一隻眼睛都沒有光感（20%）；一個人的一隻眼睛擁有 NLP。只有 1 人的雙眼視力均達到最佳水準（5%）。在眼科檢查中，患者組出現明顯頻繁的觀察結果：畏光增加（6人－30%）、高度角膜規則遠視散光（5人（50%）屈光度超過5人）、水平擺動性眼球震顫（6人） 13 人－65%）、斜視（7 人－35%）、外展神經麻痺導致眼球運動障礙（3 人－15%）、上眼瞼下垂（1 人－5%） 、白內障（11 名患者，22 隻眼睛（ 55%））、視網膜色素變性（4 人，8 隻眼（28%））、黃斑部病變（2 人，4 隻眼（14%））、黃斑部顆粒狀外觀（5 名患者；10 隻眼（36%）），視神經萎縮（5 人，10 隻眼睛（35%））和視神經玻璃膜疣（1 名患者雙眼 – 7%）。在一個人的一隻眼睛（6%）中，我們發現黃斑部有視網膜前膜。在研究組的兩位受試者（四隻眼睛（13%）），儘管進行了最大程度的局部抗青光眼治療，眼壓仍高於 25 mmHg。在一名 BBS 患者中，我們觀察到一隻眼睛（2.5%）出現虹膜透析和角膜內皮週邊部分異常，形成朝向虹膜的膜，類似於虹膜角膜內皮症候群 (ICE)。
平均追蹤3年後，研究組在第二個時間點進行的OCT顯示與第一個時間點的研究沒有顯著差異
在第 1 次就診 4.6 年之後進行的第 2 次眼科檢查中，我們觀察到一名 BBS 患者（患者#16）的雙眼視力從斯內倫視力表上的 0.5 顯著下降至 0.3。在研究組的其餘患者中，第 1 次和第 2 次就診之間的眼科檢查結果沒有顯著差異。
此外，研究組的 10 名受試者和 17 名對照者接受了大腦 MRS 檢查，並根據記錄的光譜確定了各個區域代謝物的濃度。然後對所獲得的數據進行統計分析，比較對照組和研究組之間各個大腦區域的代謝物濃度以及所有區域的濃度總和。研究組和對照組之間小腦、丘腦和白質等大腦區域的代謝物水平存在差異。對於白質，總膽鹼 (TCo) 水平降低了 27% ( p = 0.04)，總肌酸 (TCr) 水平降低了 29% ( p = 0.05)，N-乙醯天冬胺酸(NAA) 水平降低了53% ( p = 0.04)。= 0.001)，總 N-乙醯天門冬胺酸 (TNAA) 增加 45% ( p = 0.005)。丘腦也獲得了類似的結果。除了 NAA（−53%，p = 0.003）、TNAA（−45%，p = 0.007）和 TCr（−45%，p = 0.0006）濃度降低外，還降低了 53%（p = 0.01）（在ALMS /BBS 研究組患者的丘腦中也觀察到肌酸 (Cr) 的 40% (p = 0.01) 和磷酸肌酸 (PCR) 的 40% ( p = 0.008)。此外，就小腦而言，研究組受試者（與對照組相比）的 NAA（−44%，p = 0.02）、TNAA（−49%，p = 0.0008）和 TCr（−38%）濃度降低, p= 0.01），以及總脂質和大分子濃度較低（46%，p = 0.04）（TLM13）。在所有區域的濃度進行求和後，獲得了三種代謝物（NAA、TNAA 和 TCr）的統計顯著結果。與對照組相比，ALMS/BBS 患者的這些代謝物濃度分別降低了 38% ( p = 0.0004)、35% ( p = 0.0008) 和 28% ( p = 0.0005)
討論
神經視網膜是中樞神經系統的功能單位，與許多其他中樞神經系統結構一樣，包含多樣化的神經元類型。幾種致病機制，例如錐桿營養不良後的順行性突觸變性、原發性髓磷脂紊亂和慢性視覺傳入神經阻斷導致的枕骨神經重組，似乎與ALMS 和BBS 的視神經通路紊亂有關。在 ALMS 患者中，視網膜錐體的早期變性可能會在突觸修正階段之前減少視覺刺激的供應，突觸修正階段發生在生命的前 8 個月，可能會改變連接的成熟。因此，視桿細胞退化可能發生在皮質可塑性降低的階段，導致萎縮和連結性降低。因此，在 ALMS 患者中，視網膜退化的時間可能以不同方式影響刺激驅動的協調視覺皮質的發育。
神經缺陷是許多纖毛疾病的常見發現，凸顯了初級纖毛在大腦發育中的關鍵作用。據報道，ALMS 患者的中樞和周邊神經系統存在原發性髓磷脂異常。在 ALMS 患者的大腦中觀察到瀰漫性髓磷脂損傷。枕葉白質中存在這些異常，包括視輻射，已被證實。在其他主要以髓磷脂損傷為特徵的疾病中也描述了類似的損傷模式，例如復發緩解型多發性硬化症。
在分析患者的視力時，即使在他們生命的前十年，我們也觀察到兩組患者的視力均顯著下降，包括失明。ALMS 的視網膜營養不良往往比 BBS 的視網膜營養不良更嚴重，發病更早，隨後進行性進展。
在 ALMS 中，眼球震顫和畏光從出生後的最初幾個月就出現，並且在 6 個月大之前出現異常的圓錐視網膜電圖。文格洛等。顯示在 ALMS 過程中，黃斑部發育缺乏，視網膜早期結構組織持續異常，這可能解釋了為什麼這些患者比典型的視錐細胞營養不良患者更早、更嚴重地喪失視力。事實上，在分析 ALMS 患者的眼科檢查結果時，我們觀察到法定失明的發生率較高。
有關 ALMS 和 BBS 患者 OCT 結果的可用數據有限。兩個時間點的 OCT 結果和腦神經影像結果是我們研究的優勢。
ALMS 和 BBS 症候群患者有視力低下、眼球震顫增加和適應性障礙等問題，導致相當多的患者無法進行 OCT，這可能是我們無法顯示視盤參數具有統計學顯著差異的原因。在後裂隙燈體檢中，僅在研究組中觀察到視神經萎縮和色素性視網膜炎，證實纖毛症過程中視網膜變性增加。此外，OCT 結果表明，與對照組相比，BBS 和 ALMS 患者組的黃斑厚度顯著降低。
在對我們的患者進行三年追蹤時，OCT 上顯示視網膜和視神經變化沒有顯著進展，這可能表明病程相對較慢。對這一結果的第二種可能的解釋可能是，OCT 成功的研究組由患有此類纖毛疾病的患者組成，這些患者可能永遠不會發生失明和晚期視網膜變性。然而，這項假設需要對大量 ALMS 和 BBS 症候群患者進行表型基因型分析。影響研究結果的另一個因素是我們大多數患者處於疾病晚期。此外，我們應該強調在第二個時間點無法通過 OCT 檢查的患者數量，這限制了力量和解釋。
另一方面，有關纖毛病病程中視乳頭周圍 RNFL 厚度的文獻結果並不一致。一些作者觀察到，由於視網膜神經節細胞變性、視網膜內層萎縮和神經纖維喪失，導致視盤蒼白，RNFL 變薄，與視盤蒼白成比例。相較之下，其他作者發現 RNFL 厚度沒有差異，甚至沒有發現肥大性膠質細胞增生導致的增厚。
此外，我們研究中發現的 N-乙醯天冬胺酸(NAA)及其衍生物水平降低可能表明神經元退化/減少和代謝損傷。NAA 被認為是一種重要的神經元標記物，因為它僅存在於神經元中，並且在軸突和神經膠質細胞之間的髓鞘形成和信號傳導過程中發揮關鍵作用。最近的一些研究結果表明，其水平降低現在被認為是神經元活力受損和脫髓鞘的標誌。此外，我們的結果與其他研究一致，在神經退化性疾病中觀察到較低的 NAA 水平，如亨廷頓舞蹈症、阿茲海默症、帕金森氏症和肌萎縮性側索硬化症 (ALS)，也適用於二型糖尿病 T2DM 病程中的糖尿病視網膜病變患者。
然而，我們的研究有其限制。由於這兩種綜合症在白種人群體中的發病率較低，因此我們能夠在研究中納入一小群患者。此外，在我們研究的 ALMS/BBS 患者組中，存在嚴重影響進行眼科檢查及其全面漸進評估能力的疾病。值得注意的是，眼底檢查和OCT尤其需要特殊的患者參與和良好的注視，而患者伴隨的眼球震顫和行為障礙給研究人員帶來了額外的挑戰。由於年幼兒童需要在全身麻醉下進行 MRI，MRS 評估僅在老年患者中進行，因此不可能將 OCT 參數與 MRS 結果關聯起來。
儘管如此，我們的結果擴展了對這些罕見疾病的認識，並強調了在 ALMS 和 BBS 中對腦部 N-乙醯天冬胺酸衍生物進行光譜分析的價值。
原文轉載自https://www.mdpi.com/2073-4425/14/9/1784