视网膜色素变性基因型特异性血流灌注特征,全域扫频OCTA新发现


视网膜色素变性(RP)是一种遗传性视网膜疾病,其特征是视网膜光感受器逐渐衰竭,导致进行性视力丧失,进而引发暗适应障碍、夜盲症、视野缩小和中央视力下降。
RP 病情进展可通过视网膜电图 (ERG) 和视野 (VF) 测试进行监测。遗憾的是,尽管ERG和VF在视网膜色素变性(RP)的评估中应用广泛,但这两项测试均未达到较高的可重复性。相比之下,OCT通过测量椭圆体带面积来监测RP的进展,已展现出优于ERG和VF的可重复性。OCTA可以通过客观量化血管变化,对视网膜和脉络膜血管的研究可全面地了解RP的发病机制,并有助于指导该疾病的治疗方法的开发,成为监测RP进展的有效工具。
近日,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科吴继红教授和荣誉博士团队,在国际期刊《International Journal of Retina and Vitreous》上发表《Genotype-specific retinal and choroidal perfusion patterns in inherited retinal diseases: an SS-OCTA analysis》(遗传性视网膜病变中基因型特异性视网膜与脉络膜灌注特征:基于扫频OCTA的研究)(第一作者:荣誉 ;通讯作者:吴继红教授)。采用图湃40万速超广角全域扫频OCTA0北溟·鲲,评估了携带CYP4V2、EYS、PRPH2、RPGR或USH2A基因突变的RP患者在中心、中周和周边区域的浅层毛细血管丛(SCP)、深层毛细血管丛(DCP)、脉络膜毛细血管层(CC)和脉络膜中大血管层(MLC)的血管灌注密度(PD)以及脉络膜血管指数(CVI)。研究旨在揭示不同基因型RP在微循环受损层次与空间分布上的显著差异,并提出了OCTA血流量化参数可作为RP严重程度与功能状态评估的潜在生物标志物。
这是一项前瞻性观察研究,纳入了62名确诊为RP的患者和21名健康对照者。根据基因型将RP患者被分为五个组:CYP4V2、EYS、PRPH2、RPGR和USH2A。所有患者均使用图湃40万速全域扫频OCTA北溟·鲲获取高分辨率超广角OCTA图像及九区域(颞上部、上部、鼻上部、颞部、中心部、鼻部、颞下部、下部和鼻下部)视网膜脉络膜各层血流量化参数。
本研究纳入62名RP患者和21名健康对照者。患者根据致病基因分为CYP4V2(17人,27.42%)、EYS(14人,22.58%)、PRPH2(7人,11.29%)、RPGR(11人,17.74%)和USH2A(13人,20.97%))组。
RP患者视网膜和脉络膜灌注量均普遍受损
SS-OCTA结果显示,无论致病基因类型如何,RP患者的视网膜和脉络膜PDs普遍显著低于健康对照组,并且PD下降的模式、幅度以及受影响的结构层次,均表现出明显的基因型特异性。所有RP患者的视网膜及脉络膜层均存在不同程度的灌注密度(PD)下降(P<0.05)(图1A3-F6)),量化各层的血液分布在不同组之间均有不同程度的下降(图2A-D,P<0.05)。DCP的PD下降幅度普遍大于SCP,其中以PRPH2组最为显著,提示深层毛细血管丛的受损可能是RP早期进展的重要标志。不同基因型之间 PD 损伤模式有差异,CYP4V2组的灌注下降主要集中在中央区域,而其他RP基因型的灌注不足则主要发生在周边视网膜下方区域。

图1 各组的典型彩色眼底照相、自发荧光和SS-OCTA图像,以及平均PDs A1-F2;彩色眼底照相和自发荧光图像,代表了每个研究组的典型眼底情况 A3-F6;对应的视网膜和脉络膜的OCTA图像 A7-F7;各组中四层(SCP、DCP、CC和MLC)在眼底9个区域的平均灌注密度(PDs)。
血流量化参数与RP 视网膜功能存在相关性
不同基因型RP患者的视网膜功能指标与OCTA血管参数(PD)之间的相关性具有显著的基因型特异性。黄斑中心凹无血管区(FAZ)是视网膜缺血的重要指标。RP患者的FAZ面积和周长普遍大于健康对照组,反映了中心凹周围毛细血管的丢失。这种扩大具有基因型特异性,在EYS组的SCP和CYP4V2 组的DCP层中尤为显著。脉络膜血管指数(CVI)在RP组中普遍降低,其下降模式同样表现出基因型特异性。其中EYS 组的CVI在眼底下方区域显著降低。CVI与BCVA(最佳矫正视力)呈线性相关,在 RPGR 组中关联性最强,提示了脉络膜血管系统的受损可能与RP患者的视觉功能下降密切相关。这些量化的血管参数(PD、CVI、FAZ)作为潜在的生物标志物,为RP的功能状态和病情严重程度评估提供了客观且精细的依据。
过往研究评估了眼容量与 RP之间的关系,但发现通常侧重于单一基因突变,或未区分与 RP相关的基因型。本研究探索了不同基因引起的特征和血管损伤,通过将血管划分为不同区域,评估了视网膜和脉络膜血管分布,确定了以下几点:(1) 无论基因型如何,在每个RP 组的SCP、DCP、CC和MLC层都观察到不同程度的缺陷 (2) 根据RP眼后极部和不同眼底周边区域的PD,不同基因型患者在不同层次均表现出不同的血管结构损伤模式,其中CYP4V2突变与其他RP组相比表现出相反的变化趋势 (3) CYP4V2和EYS组的SCP和DCP的FAZ面积和周长分别显著大于健康个体,但组内差异较大 (4) BCVA(最佳矫正视力)和MD(视野平均偏差)仅在EYS和RPGR组中与平均PD呈线性相关,尽管不同部位的PD与除RPGR 和USH2A组外的每个组的视网膜功能相关,且每个部位的PD均与MD值不相关 (5) CVI在RP组中以不同模式可变地下降,并与BCVA或MD相关。
本研究采用图湃40万速超广角全域扫频 OCTA 北溟·鲲,在遗传性视网膜疾病(RP)的临床评估中展现出革命性价值,成功解决了传统ERG/VF重复性不足的痛点。凭借其先进的量化工具和精准的AI分层算法,该设备对RP患者的SCP、DCP、CC和MLC等血管层进行了精确量化分析。根据不同基因型的血管病变在特定层次和区域的差异,实现更细致、精准的患者亚组划分,揭示了血管损伤的基因型特异性。显著降低的PDs、增加的FAZ面积和降低的CVI可作为指示RP患者视网膜功能异常的生物标志物。这些参数的变化与BCVA和MD之间存在显著的线性关联,实现了从形态结构到功能状态的定量桥接。图湃SS-OCTA不仅是成像工具,更是RP早期检测、亚组分型、病情监测及评估未来基因治疗效率的关键技术平台,有力推动了RP诊疗迈向精准化时代。

专家简介
吴继红
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院
中国研究型医院学会眼科与视觉科学专委会副主任委员,中国遗传学会遗传眼病专委会副主任委员,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科副主任,眼科研究院常务副院长,上海市视觉损害与重建重点实验室常务副主任。申请到“眼遗传病”全国继续教育学习班,受邀客座主编国际期刊“眼遗传病专刊”,牵头建立眼科精准医学联盟。
荣誉
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科学博士生,主要研究方向为遗传性眼病的临床与基础研究

原文作者:吴继红(通讯作者),荣誉(第一作者),复旦大学附属眼耳鼻喉科医院
新闻编辑:杨君瑶,图湃医疗
内容校对:周健,李鑫,图湃医疗
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