XÂY DỰNG PHẢ hệ BỆNH NHÂN GLÔCÔM bẩm SINH NGUYÊN PHÁT MANG đột BIẾN GEN CYP1B1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI

ĐỖ THỊ HƯƠNG LAN

XÂY DỰNG PHẢ HỆ BỆNH NHÂN GLÔCÔM BẨM SINH
NGUYÊN PHÁT MANG ĐỘT BIẾN GEN CYP1B1

LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

HÀ NỘI - 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI

ĐỖ THỊ HƯƠNG LAN

XÂY DỰNG PHẢ HỆ BỆNH NHÂN GLÔCÔM BẨM SINH
NGUYÊN PHÁT MANG ĐỘT BIẾN GEN CYP1B1
Chuyên ngành: Hóa sinh
Mã số : 60720106
LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Trần Huy Thịnh

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS. Trần
Huy Thịnh - người Thầy trực tiếp hướng dẫn , tận tình giúp đỡ, truyền đạt
những kinh nghiệm quý báu và kiến thức cho tôi trong quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Vân
Khánh, Phó Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Gen-Protein, Trường Đại học Y
Hà nội, Chủ nhiệm đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử
xác định đột biến gen CYP1B1 trong bệnh Glôcôm bẩm sinh nguyên phát
tại Hà Nội” đã cho phép tôi tham gia nghiên cứu, tạo điều kiện giúp đỡ và chỉ
dẫn tận tình trong suốt quá trình tôi hoàn thành luận văn.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Tạ Thành
Văn, Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Y Hà Nội, Chủ nhiệm Bộ môn Hóa
sinh, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Gen-Protein, Trường Đại học Y Hà Nội
đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi học tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin ghi nhớ sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy, Cô, các
cán bộ tại Bộ môn Hóa sinh và Trung tâm Nghiên cứu Gen - Protein, Trường
Đại học Y Hà Nội trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo
Sau Đại Học Trường Đại Học Y Hà Nội đã tạo điều kiện giúp tôi học tập và
thực hiện luận văn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2018
Học viên

Đỗ Thị Hương Lan

LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Đỗ Thị Hương Lan, học viên Cao học Hóa sinh khóa 25, Trường
Đại học Y Hà Nội, xin cam đoan:
1. Đây là luận văn do bản thân tôi trực tiếp thực hiện với sự hướng dẫn
của PGS. TS. Trần Huy Thịnh.
2. Công trình này không trùng lặp với bất kỳ nghiên cứu nào khác được
công bố tại Việt Nam.
3. Các số liệu và thông tin trong nghiên cứu là hoàn toàn chính xác,
trung thực và khách quan, đã được xác nhận và chấp thuận của cơ
sở nghiên cứu.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật về những cam đoan này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2018
Người cam đoan

Đỗ Thị Hương Lan


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
A

Adenin

C

Cytosin

CYP1B1

Cytochrome P450, family 1, subfamily B, polypeptide 1

DNA

Deoxyribonucleotid acid

dNTP

Deoxyribonucleotid 5’- triphosphat

EDTA

Ethylen Diamin Tetraacetic Acid

G

Guanin

NADP

Nicotinamid Adenin Dinucleotid Phosphat

NST

Nhiếm sắc thể

PCR

Polymerase Chain Reaction

PCG

Primary congenital glaucoma

POAG

Primary open-angle glaucoma

JOAG

Juvenile open-angle glaucoma

T

Thymin

TE

tri – EDTA


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...........................................................................3
1.1. Tổng quan về bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát.................................3
1.1.1. Khái niệm glôcôm bẩm sinh.............................................................3
1.1.2. Dịch tễ học glôcôm bẩm sinh nguyên phát......................................4
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh và tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh..............................4
1.1.4. Điều trị glôcôm bẩm sinh nguyên phát.............................................7
1.2. Cơ chế bệnh học phân tử.........................................................................8

1.2.1. Cấu trúc và vị trí gen CYP1B1.......................................................10
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam..............................14
1.4. Phương pháp phát hiện đột biến gen CYP1B1.....................................22
1.4.1. Phương pháp PCR..........................................................................22
1.4.2. Phương pháp giải trình tự gen........................................................24
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........26
2.1. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................26
2.3. Phương pháp nghiên cứu......................................................................27
2.3.1. Thiết kế nghiên cứu........................................................................27
2.3.2. Sơ đồ nghiên cứu............................................................................28
2.3. Nội dung nghiên cứu.............................................................................28
2.3.1. Xác định đột biến gen CYP1B1 trên bệnh nhân glôcôm bẩm sinh
nguyên phát.....................................................................................28
2.3.2. Xây dựng phả hệ của gia đình bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên
phát mang đột biến gen CYP1B1....................................................29
2.4. Phương tiện nghiên cứu........................................................................29
2.4.1. Dụng cụ, trang thiết bị....................................................................29
2.4.2. Hoá chất..........................................................................................30
2.4.3. Nội dung nghiên cứu......................................................................31


2.5. Các bước tiến hành...............................................................................31
2.5.1. Chẩn đoán và lựa chọn bệnh nhân..................................................31
2.5.2. Quy trình tách chiết DNA từ máu ngoại vi.....................................31
2.5.3. Quy trình kỹ thuật PCR để khuyếch đại DNA...............................34
2.5.4. Giải trình tự gen bằng máy giải trình tự tự động............................36
2.5.5. Xác định đột biến gen CYP1B1.....................................................36
2.6. Xây dựng phả hệ của gia đình bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên phát
mang đột biến gen CYP1B1..................................................................36
2.7. Vấn đề đạo đức trong nghiên cứu.........................................................36

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU....................................................38
3.1. Đặc điểm nhóm nghiên cứu..................................................................38
3.2. Kết quả phân tích đột biến gen CYP1B1..............................................39
3.1.1. Kết quả tách chiết DNA.................................................................39
3.2.2. Kết quả xác định đột biến gen CYP1B...........................................40
3.2.3. Kết quả phả hệ các gia đình bệnh nhân..........................................47
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN............................................................................53
4.1. Kết quả phát hiện đột biến gen trên bệnh nhân.....................................53
4.1.1. Tỷ lệ phát hiện đột biến..................................................................53
4.1.2. Các dạng đột biến...........................................................................54
4.2. Biện luận kết quả phát hiện đột biến gen CYP1B1 trong 4 gia đình....64
4.2.1. Biện luận kết quả gia đình mã số G04............................................64
4.2.2. Biện luận kết quả gia đình số mã số G09.......................................64
4.2.3. Biện luận kết quả gia đình số mã số G12.......................................65
4.2.3. Phân tích kết quả gia đình số mã số G18........................................65
KẾT LUẬN....................................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Sự di truyền trong các thành viên 24 gia đình Saudi Arabian.....16
Bảng 1.2. Phân bố các loại đột biến CYP1B1 trên toàn thế giới.................17
Bảng 2.1. Trình tự mồi dùng cho phản ứng PCR.........................................34
Bảng 2.2. Thành phần phản ứng PCR..........................................................35
Bảng 3.1. Phân bố về tuổi khởi phát............................................................38
Bảng 3.2. Phân bố về giới tính.....................................................................39
Bảng 3.3. Kết quả phát hiện đột biến gen CYP1B1.....................................41
Bảng 3.4. Tỷ lệ đột biến gen CYP1B1.........................................................42

Bảng 4.1. Tỷ lệ đột biến gen CYP1B1 của các tác giả khác........................54


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Dấu hiệu lâm sàng glôcôm bẩm sinh nguyên phát.........................5
Hình 1.2. Minh họa dấu hiệu tăng nhãn áp.....................................................6
Hình 1.3. Hình ảnh siêu âm............................................................................7
Hình 1.4. Cơ chế di truyền bệnh gen lặn trên NST thường............................8
Hình 1.6. Vị trí của gen CYP1B1 trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 2............11
Hình 1.7. Minh họa cấu trúc gen CYP1B1...................................................11
Hình 1.8. Sơ đồ minh họa cơ chế ảnh hưởng của đột biến gen CYP1B1....13
Hình 1.9. Các bước cơ bản của phản ứng PCR............................................23
Hình 1.10. Phương pháp giải trình tự gen......................................................25
Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu..........................................................................28
Hình 2.2. Một số ký hiệu dùng để lập phả hệ...............................................29
Hình 3.1. Mật độ quang kiểm tra nồng độ DNA mẫu G09..........................39
Hình 3.2. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR exon2 mồi 1..............................40
Hình 3.3. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR exon 3.......................................40
Hình 3.4. Hình ảnh đột biến p.Q86K của bệnh nhân G04............................42
Hình 3.5. Hình ảnh SNP p.A119S của bệnh nhân G04...............................43
Hình 3.6. Hình ảnh đột biến p.Q86K của bệnh nhân G09............................43
Hình 3.7. Hình ảnh đột biến p.G61E của bệnh nhân G12............................43
Hình 3.8. Hình ảnh đột biến p.L27Q bệnh nhân G12..................................44
Hình 3.9. Hình ảnh đột biến p.G36D bệnh nhân G12..................................44
Hình 3.10. Hình ảnh đột biến p.E229K bệnh nhân G18................................45
Hình 3.11. Hình ảnh đột biến p.D218H bệnh nhân G18................................45
Hình 3.12. Hình ảnh SNP p.R48G bệnh nhân G13........................................46
Hình 3.13. Hình ảnh SNP p.A119S bệnh nhân G13.......................................46
Hình 3.14. Hình ảnh SNP p.L432V bệnh nhân G19......................................46
Hình 3.15. Sơ đồ phả hệ gia đình bệnh nhân mã số G04...............................47

Hình 3.16. Hình ảnh giải trình tự gia đình bệnh nhân G04............................48


Hình 3.17. Sơ đồ phả hệ gia đình bệnh nhân mã số G09...............................49
Hình 3.18. Hình ảnh giải trình tự gia đình bệnh nhân G09............................50
Hình 3.19. Sơ đồ phả hệ gia đình bệnh nhân mã số G12...............................50
Hình 3.20. Hình ảnh giải trình tự gia đình bệnh nhân G12............................51
Hình 3.22. Hình ảnh giải trình tự gia đình bệnh nhân G18............................52
Hình 4.1. Hình minh họa sự bảo tồn glycin giữa các loài............................55
Hình 4.2. Hình ảnh phần mềm dự đoán đột biến p.L27Q............................57
Hình 4.3. Hình ảnh phần mềm dự đoán đột biến p.Q86K............................59
Hình 4.5. Hình ảnh phần mềm dự đoán đột biến p.D218H..........................61
Hình 4.6. Minh họa vị trí đột biến p.G61E và p.E229K .............................63


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Đột biến gen được xác định là một trong nhiều nguyên nhân gây nên
nhiều bệnh, đặc biệt là các bệnh lý di truyền và chuyển hóa. Những tổn
thương gen thường xảy ra sớm nhất, được lưu giữ trong bộ gen của người
bệnh và có khả năng truyền lại cho các thế hệ sau. Mặc dù không phổ biến
như một số nhóm các bệnh lý khác nhưng thực tế hàng năm có một số lượng
lớn trẻ sinh ra bị dị tật hoặc mắc các bệnh lý di truyền. Đây là nhóm bệnh lý
gây rất nhiều khó khăn trong điều trị và để lại hậu quả rất nặng nề về sức
khỏe, tinh thần cũng như chất lượng cuộc sống. Y học hiện đại đang từng
bước tìm ra phương hướng phát hiện sớm và điều trị can thiệp trúng đích
nhằm giải quyết tận gốc căn nguyên của bệnh.
Glôcôm là một bệnh phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt Nam, ở hầu
hết các nước là nguyên nhân thứ hai gây mù có thể phòng và chữa được, và là

mối đe dọa nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng [1]. Bệnh tăng nhãn áp
ảnh hưởng đến dân số ước tính là 60 triệu người, có từ 1,5 đến 2 triệu trẻ em
mù trên thế giới và phần lớn trong số họ sống ở các nước đang phát triển [2],
[3], [4].
Glôcôm bẩm sinh nguyên phát là tình trạng tăng nhãn áp do sự phát
triển bất thường của hệ thống thoát lưu thủy dịch, gây tổn hại đến cấu trúc
mắt, dẫn đến mất thị giác. Chẩn đoán sớm với tư vấn di truyềnvà điều trị kịp
thời có thể cải thiện đáng kể thị lực của trẻ và giảm tỉ lệ mù lòa [5]. Đây là
bệnh hiếm gặp và là một thử thách chẩn đoán và điều trị cho các bác sĩ nhãn
khoa.Tỷ lệ bệnh thay đổi theo các quốc gia và nhóm dân tộc, khoảng 1/10.000
đến 1/70.000 [6], [7].
Glôcôm bẩm sinh nguyên phát là một thể bệnh di truyền lặn liên kết
nhiễm sắc thể thường, phổ biến ở trẻ em [8], [9], [10]. Protein CYP1B1 đóng


2

vai trò quan trọng nhất trong việc hình thành cấu trúc và duy trì chức năng
của mắt. Đột biến gen CYP1B1 chủ yếu là đột biến điểm nằm rải rác trên toàn
bộ chiều dài gen; tỉ lệ phát hiện đột biến CYP1B1 cũng mang tính đặc trưng
cho từng chủng tộc, ở châu Á khoảng 30% [3], [11], [12], [13], [14].
Trong 5 năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên cứu về phát hiện
người lành mang gen bệnh trong các thành viên gia đình có quan hệ huyết
thống với bệnh nhân. Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam chưa có nhiều nghiên
cứu về đột biến gen CYP1B1 trên bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên phát
được công bố. Việc lập phả hệ để xem xét tính chất đột biến gen di truyền
giúp ích trong chẩn đoán trước sinh, tư vấn di truyền, chẩn đoán bệnh sớm,
giúp các bác sĩ lâm sàng kịp thời phát hiện, tăng hiệu quả điều trị và nâng cao
chất lượng chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Do vậy, đề tài: ”Xây dựng phả hệ
bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên phát mang đột biến gen CYP1B1”

được thực hiện với mục tiêu:
1. Xác định đột biến gen CYP1B1 trên bệnh nhân glôcôm bẩm sinh
nguyên phát.
2. Xây dựng phả hệ của gia đình bệnh nhân glôcôm bẩm sinh
nguyên phát mang đột biến gen CYP1B1


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát
1.1.1. Khái niệm glôcôm bẩm sinh
Glôcôm bẩm sinh là một dị tật của nhãn cầu, gây ra hội chứng tăng
nhãn áp nghiêm trọng ở mắt trẻ từ lúc mới sinh đến tuổi thanh thiếu niên.
Bệnh có thể nguyên phát hoặc thứ phát phối hợp với một dị dạng toàn thân
hoặc tại mắt. Hậu quả của tăng nhãn áp là thể tích nhãn cầu, nhất là bán cầu
trước tăng rất nhanh và rối loạn trầm trọng đến chức năng thị giác.
* Glôcôm bẩm sinh nguyên phát:
Bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát được Shaffer và Weiss định nghĩa:
“Glôcôm di truyền phổ biến nhất ở trẻ em, di truyền theo NST thường, lặn,
với bất thường đặc biệt về góc gồm không có sự lùi điểm gắn chân mống tạo
góc tại vùng bè và không kèm theo bất thường phát triển nào khác. Tăng nhãn
áp là nguyên nhân gây giác mạc to, đục và chảy nước mắt do rạn màng
Descemet.”
Trong các nhóm bệnh mắt trẻ em thì glôcôm trẻ em là một nhóm bệnh
rối loạn không đồng nhất. Glôcôm bẩm sinh nguyên phát là dạng phổ biến
nhất, chiếm 55% trong số glôcôm nguyên phát trẻ em [1].
Hầu hết các trường hợp glôcôm bẩm sinh nguyên phát xảy ra ở cả 2
mắt (65 – 80%) và mức độ bệnh không tương đương nhau. Khoảng 25%

glôcôm bẩm sinh nguyên phát khới bệnh lúc mới sinh, hơn 60% trẻ được
chẩn đoán dưới 6 tháng tuổi và trên 80% xuất hiện trong năm đầu [15]
Bệnh tăng nhãn áp bẩm sinh nguyên phát (PCG) là nguyên nhân chính
gây mù lòa ở trẻ em. Nó thường được chẩn đoán trước 3 tuổi [9], [16].
Việc phát hiện và điều trị sớm bệnh có thể ngăn ngừa dẫn đến mù lòa.


4

Tuy nhiên, glôcôm bẩm sinh nguyên phát phần lớn được phát hiện muộn sau
khi sinh. Triệu chứng thường gặp nhất là sợ ánh sáng, chảy nước mắt, và co
quắp mi. Những triệu chứng này thường khiến cha mẹ bệnh nhân lưu ý [1].
1.1.2. Dịch tễ học glôcôm bẩm sinh nguyên phát
Tổng số bệnh nhân tăng nhãn áp trên thế giới khoảng 105 triệu người,
trong đó tăng nhãn áp bẩm sinh ảnh hưởng đến 300000 trẻ (1,3%) [17].
Tỷ lệ bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát có tần suất khoảng 1/10.000
đến 1/20.000 trẻ sinh sống ở các nước châu Âu và Mỹ. Trong khi đó tỷ lệ này
rất cao ở cộng đồng có cha mẹ cùng huyết thống như Ấn Độ 1/3.300, Trung
Đông 1/2.500 và 1/2.250 ở Slovakia hay Rumani. Ở Nhật Bản, trẻ nữ bị nhiều
hơn nam trong khi ở Mỹ và châu Âu thì trẻ nam mắc nhiều hơn với tỷ lệ 3: 2.
Bệnh xảy ra trên khắp thế giới không ưu thế rõ rệt về chủng tộc cũng như địa
lý. Tuy hiếm gặp nhưng đây là một trong hai nguyên nhân hàng đầu gây mù
lòa ở trẻ nhỏ [17], [18]. Hầu hết các trường hợp glôcôm bẩm sinh nguyên phát
xảy ra ở cả hai mắt (65 - 80%) với mức độ bệnh thường không tương đương
nhau. Khó khăn là ở chỗ bệnh thường phát hiện muộn, các phương pháp chỉ
định không đúng, trẻ không được theo dõi hay tư vấn di truyền không hiệu
quả [19].
Tại Hà Nội, trong khoảng 5-10 năm trở lại đây, có một số lượng lớn trẻ
sinh ra bị bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát, tuy nhiên các trẻ này thường
được phát hiện bệnh muộn, điều trị, tiên lượng, theo dõi không kịp thời, dẫn

đến mù lòa, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của trẻ và gia đình.
1.1.3. Cơ chế bệnh sinh và tiêu chuẩn chẩn đoán bệnh
* Cơ chế bệnh sinh:
Bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát được gọi là glôcôm phát triển vì cơ
chế gây bệnh là do ngừng, kém phát triển của góc mống mắt – giác mạc ở giai
đoạn thai kỳ làm tăng kháng trở thoát lưu thủy dịch. Đồng thời, sự di trú bất


5

thường và kém biệt hóa tế bào mào thần kinh đưa đến khiếm khuyết ở các
mức độ khác nhau của hệ thống lưới bè và ống Schlem gây ra sự phát triển
bất thường của hệ thống thoát lưu thủy dịch [1].
* Triệu chứng lâm sàng:
Tam chứng kinh điển: chảy nước mắt; sợ ánh sáng và co quắp mi.
Ngoài ra còn gặp mắt lồi to.
- Giác mạc to, đường kính ngang > 12mm trong năm đầu
- Rạn màng Descemet (đường Haabs)
- Phù giác mạc: phù biểu mô giác mạc đơn thuần do tăng nhãn áp.
Glôcôm bẩm sinh nguyên phát tiến triển kéo dài có thể gây phù nhu mô giác
mạc vĩnh viễn [20].

Hình 1.1. Dấu hiệu lâm sàng glôcôm bẩm sinh nguyên phát
/>- Củng mạc: mỏng và dãn làm tăng khả năng thấy được màng bồ đào
bên dưới ở trẻ sơ sinh, tạo nên củng mạc có màu xanh. (Có thể xảy ra đền khi
trẻ 10 tuổi)
- Chiều dài trục nhãn cầu ở trẻ sơ sinh bình thường từ 17,5 – 20mm, đạt
22mm lúc 1 tuổi. Trong glôcôm bẩm sinh nguyên phát, chiều dài trục nhãn
cầu tăng gây cận thị trục tiến triển.
- Nhãn áp: bình thường nhãn áp trẻ sơ sinh là 11,4 ± 2,4 mmHg. Trẻ

dưới một tuổi, nhãn áp < 21mmHg.


6

Hình 1.2. Minh họa dấu hiệu tăng nhãn áp
/>n_doan_glocom_1.jpg

* Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh
- Siêu âm A: dùng để chẩn đoán và theo dõi glôcôm bẩm sinh nguyên
phát với các dấu hiệu: mắt to, đo đường kính ngang trung bình nhãn cầu.
- Chiều dày giác mạc: chiều dày giác mạc trung tâm ở trẻ mới sinh là
580µm. Nhãn áp ở trẻ bị tật không có mống mắt (chiều dày giác mạc có thể
lên tới 700 - 800µm) cao hơn nhãn áp thật sự của trẻ. Trường hợp này, chẩn
đoán glôcôm không dựa hoàn toàn vào nhãn áp.
- Chụp gai thị bằng máy chụp đáy mắt giúp đánh giá tình trạng bệnh
glôcôm và tiến triển bệnh theo thời gian.


7

Hình 1.3. Hình ảnh siêu âm
(A) Độ dày giác mạc trung tâm, độ sâu khoang phía trước và độ dày ống kính.
(B) Độ dày Iris 2 (được đo tại điểm dày nhất gần học sinh), độ sâu khoang sau
và chiều dài zonular.
/>-66682-F01.jpg
* Tiêu chuẩn chẩn đoán [21], [22]
Bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên phát điển hình khi có từ 4 triệu
chứng trở lên trong số các triệu chứng sau:
- Nhãn áp cao ≥ 25 mmHg

- Chói, chảy nước mắt, sợ ánh sáng
- Đường kính giác mạc to bất thường ≥ 12 mm
- Giác mạc phù, mờ đục
- Tiền phòng sâu, góc tiền phòng có tổ chức bất thường
- Tổn hại lõm teo gai thị trong bệnh glôcôm
1.1.4. Điều trị glôcôm bẩm sinh nguyên phát
Mục tiêu điều trị là kiểm soát được nhãn áp bằng phẫu thuật hoặc
thuốc, điều chỉnh tật khúc xạ và điều trị nhược thị.

1.2. Cơ chế bệnh học phân tử


8

Glôcôm bẩm sinh nguyên phát là một thể bệnh glôcôm di truyền lặn
liên kết NST thường [8].

Hình 1.4.. Cơ chế di truyền bệnh gen lặn trên NST thường
/>Nếu ta gọi A là allen bình thường và a là allen bệnh thì người mang
kiểu gen AA là người bình thường, Aa là người bình thường mang gen bệnh
và aa là người bệnh.


9

* Đặc điểm di truyền gen lặn trên NST thường
- Trong quần thể có 3 kiểu gen là AA, Aa, aa, có 2 kiểu hình: lành hoặc
mắc bệnh.
- Kiểu hình bệnh do gen lặn quy định chỉ biểu hiện trên lâm sàng khi cơ
thể là đồng hợp tử aa.

- Cả hai giới nam và nữ đều có khả năng mắc bệnh, di truyền bệnh và
gen bệnh như nhau cho con trai và con gái của họ.
- Bệnh có thể xảy ra không liên tục, ngắt quãng qua các thế hệ. Bệnh
xuất hiện lẻ tẻ, có tính chất gia đình, không rõ tính chất dòng họ.
- Tỷ lệ mắc bệnh thường thấp: thường < 50%
- Người bệnh thường là con của 2 bố mẹ có kiểu hình bình thường (đều
là dị hợp tử). Tỷ lệ bệnh trong số các anh em ruột của người bệnh là 25%.
- Các con của người bệnh lặn tuy có kiểu hình bình thường nhưng luôn là
dị hợp tử mang gen lặn
- Người dị hợp tử rất khó phát hiện vì các tính chất do gen lặn quy định
không hoặc rất ít được biểu hiện ra bên ngoài, tuy vậy có thể phát hiện bằng
phương pháp sinh hóa.
- Trong quần thể, số người mang gen lặn lớn hơn số người mắc bệnh
rất nhiều.
- Sự kết hôn cận huyết hoặc kết hôn trong các quần thể cô lập làm tăng
khả năng đẻ con bệnh hoặc tăng tần số người mắc bệnh.
- Nếu một người mắc bệnh kết hôn với một người dị hợp tử thì 50% số
con của họ sẽ mắc bệnh.
- Người mắc bệnh lặn do đột biến mới nảy sinh cần có cả hai đột biến
của cùng một gen ở cả hai phía bố mẹ nên xác suất xảy ra là vô cùng nhỏ.
Hình dưới đây mô tả sáu khả năng có thể xảy ra về sự di truyền gen lặn trên
NST thường [23].


10

Hình 1.5. Sơ đồ di truyền gen lặn liên kết NST thường
/>Các đột biến ở nhiều gen đã được tìm thấy là nguyên nhân gây bệnh
glôcôm bẩm sinh nguyên phát và nhiều gen vẫn chưa được tìm thấy. Các đột
biến trong gen cytochrome P4501B1 (CYP1B1) đã được tìm thấy là nguyên

nhân chủ yếu của PCG [24].
1.2.1. Cấu trúc và vị trí gen CYP1B1
Protein CYP1B1 đóng vai trò quan trọng nhất trong việc hình thành cấu
trúc và duy trì chức năng của mắt. Đột biến gen CYP1B1 chủ yếu là đột biến
điểm nằm rải rác trên toàn bộ chiều dài gen; tỉ lệ phát hiện đột biến CYP1B1
cũng mang tính đặc trưng cho từng chủng tộc, ở châu Á khoảng 30% [11],
[12], [13] [14].
Tên khoa học chính thức của gen CYP1B1: "cytochrome P450, family
1, subfamily B, polypeptide 1”.
Ngoài ra gen CYP1B1 còn được gọi với các tên khác như: aryl hydrocarbon
hydroxylase, CP1B, CP1B1_HUMAN, cytochrome P450 - subfamily I (dioxin -


11

inducible) - polypeptide 1, flavoprotein - linked monooxygenas, microsomal
monooxygenase, xenobiotic monooxygenase.
Năm 1994, Sutter và cộng sự đã xác định được gen CYP1B1 gồm 543
axit amin và là một phân họ gen mới của cytochrome P450, P4501B1. Bằng
cách phân tích tế bào sinh dưỡng của người và động vật gặm nhấm, tác giả đã
lập bản đồ gen CYP1B1 và xác định gen nằm trên NST số 2 [25].

Hình 1.6. Vị trí của gen CYP1B1 trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể 2
/>Năm 1996, Tang và cộng sự đã phát hiện ra gen CYP1B1 nằm trên
nhánh ngắn NST 2 tại vị trí 2p22.2. và bao gồm 3 exon, (371, 1044, và 3707
bp chiều dài) và hai intron (390 và 3032 bp) phần mã hóa gen bắt đầu từ exon
thứ [26].

Hình 1.7. Minh họa cấu trúc gen CYP1B1
/>

12

Từ việc xác định vị trí nối intron/exon của gen CYP1B1, Stoilov và
cộng sự (1997) cũng đã chỉ ra gen CYP1B1 có 3 exon và 2 intron, dài12kb,
mã hóa phân tử mRNA gồm 1.631 base.
Các gen CYP1B1 nằm từ cặp base số 38.067.063 đến 38.076.181 [27].
Trong một loạt nghiên cứu về nhiễm sắc thể 2, vùng chứa gen CYP1B1 đã
được xác định là GLC3A [28].
Gen CYP1B1 là một phân họ của cytochrome P450.Cytochromes P450
là một nhóm monooxygenases heme-thiolate. Trong microsome gan, enzym
này có liên quan đến con đường vận chuyển điện tử phụ thuộc NADPH. Nó
oxy hoá một loạt các hợp chất không liên quan cấu trúc, bao gồm steroid, axit
béo, retinoid và các chất bài tiết dục. Đột biến ảnh hưởng đến enzym thường
tạo ra các đột biến lặn. Đối với đột biến lặn dạng dị hợp tử, alen bình thường
có khả năng bù đắp chức năng cho alen bị đột biến. Từ quan điểm này, một
kiểu hình lặn như glôcôm bẩm sinh nguyên phát được gây ra bởi đột biến
trong một loại enzym như CYP1B1 là hợp lý.
Trong quá trình hình thành và phát triển nhãn cầu, chức năng của
CYP1B1 chưa rõ ràng, nhưng nó được giả thiết rằng đóng một vai trò trong
việc hình thành các cấu trúc ở phía trước của mắt và cũng có thể tham gia vào
một quá trình điều chỉnh sự bài tiết thủy dịch.
Schwartzman và cộng sự năm 1987 đã xác định có mối liên quan giữa
arachidonate phụ thuộc cytochromeP450 với ức chế Na+, K+-ATPase trong
giác mạc trong việc điều chỉnh tính trong suốt của giác mạc và tiết thủy dịch.
Phát hiện này phù hợp với mờ đục của giác mạc và tăng nhãn áp, hai tiêu
chuẩn chẩn đoán chính cho bệnh glôcôm bẩm sinh nguyên phát [29].
Stoilov I. (2000) đã đưa ra giả thuyết rằng CYP1B1 chuyển hóa một
phân tử có nguồn gốc nội sinh (như steroid, axit béo hoặc hợp chất
prostanoid) cần thiết cho phát triển bình thường và chức năng của mắt. Hoạt

13

động của CYP1B1 có thể dưới hai dạng: tạo ra một hợp chất hoạt động trên
một số mục tiêu hoặc ngừng tác dụng của các hợp chất sinh học khác và
chiếm vị trí của nó. Tuy nhiên các phân tử này được chuyển hóa bởi quá trình
kích hoạt có tổ chức của các enzym. Vì vậy, CYP1B1 có thể thuộc về một con
đường tín hiệu sinh hóa nội sinh chưa được biết rõ, liên quan đến trưởng
thành cuối cùng của góc tiền phòng. Đột biến gen CYP1B1 sẽ gây ra rối loạn
sản xuất enzym, làm bất thường cấu trúc mạng lưới vùng bè, nơi có các ống
tuyến giúp lưu thoát thủy dịch khỏi mắt. Sự ứ trệ thủy dịch này làm tăng nhãn
áp gây bệnh glôcôm [30].

Hình 1.8. Sơ đồ minh họa cơ chế ảnh hưởng của đột biến gen CYP1B1
Có sự khác biệt về đích tác động của thể hoang dại và thể đột biến của
phân tử CYP1B1. Phân tử CYP1B1 thể hoang dại được neo trên màng của lưới
nội nguyên sinh. Chức năng bình thường của nó đòi hỏi sự tham gia của một số
đối tác oxy hóa khử P450 reductase. P450 reductase có khả năng đưa một
nguyên tử của phân tử oxy vào cơ chất của nó. Khi đó có 2 khả năng xảy ra (B):


14

- Cơ chất được hoạt hóa và tác động trên mục tiêu xuôi dòng
- Oxy phân tử có thể làm tăng khả năng ưa nước của cơ chất và làm dễ
dàng cho sự bài tiết và thanh lọc cơ chất từ trong tế bào
Bởi vậy, đột biến CYP1B1 có thể làm thay đổi 2 khả năng trên (C). Sự
điều hòa không gian và thời gian của các gen kiểm soát phát triển của góc tiền
phòng sẽ bị thay đổi bởi sự vắng mặt của phân tử điều hòa (ví dụ như steroid)

được sản sinh bởi CYP1B1. Bên cạnh đó, những dấu hiệu dừng phát triển của
góc tiền phòng được quan sát thấy trong góc tiền phòng của glôcôm bẩm sinh
nguyên phát có thể phản ánh ảnh hưởng của một quá trình chuyển hóa có thể
được giới hạn và loại bỏ bởi phân tử CYP1B1 [30].
Một nghiên cứu khác đã chứng minh CYP1B1 chuyển hóa quá trình
tổng hợp, oxy hóa 2 bước acid retinoic (RA) từ retinol. RA là một phối tử cho
các protein thụ thể điều chỉnh hình thái học. CYP1B1 tham gia vào việc tạo ra
một số morphogen đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của lưới bè và
các thành phần khác trong hệ thống thoát lưu thủy dịch bằng cách điều chỉnh
sự biểu hiện của các gen kiểm soát sự phát triển của góc tiền phòng, do đó đột
biến trong CYP1B1 sẽ làm thay đổi biểu hiện của các gen trên [31]
Doshi M và cộng sự, trong nghiên cứu của mình đã khẳng định những
bất thường trong sự phát triển của lưới bè trong glôcôm bẩm sinh nguyên phát
có thể là do giảm hoặc vắng mặt các chất nội sinh quan trọng do enzym
CYP1B1 không hoạt động [32].
Theo tổng kết năm 2011, trong 52 nghiên cứu trên thế giới có tới 99,8%
đột biến phát hiện được ở exon 2 và exon 3 gen CYP1B1 [33].
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam
* Lịch sử nghiên cứu:
Hippocrates (460-377 TCN), Celsius (thế kỷ thứ nhất) và Galen (130201 S) đã nhận ra sự mở rộng bẩm sinh của mắt, nhưng không liên quan đến


15

tình trạng tăng nhãn áp. Berger (1744) đề cập đến tăng nhãn áp, nhưng vào
năm 1869 Von Muralt đề cập đến buphthalmos cổ điển trong phạm vi gia đình
bệnh tăng nhãn áp. Tuy nhiên, cả Von Muralt và Von Graefe đều cho rằng tình
trạng này là do viêm nội nhãn nguyên phát. Vào cuối những năm 1800 và đầu
những năm 1900 đã tiến hành các cuộc giải phẫu cơ thể chính xác và bệnh lý
học đã chỉ ra các dị dạng khác nhau của cấu trúc của góc tiền phòng. Những

nghiên cứu như vậy được thực hiện bởi von Hippel (1897), Parsons (1904),
Siegrist (1905), Gros (1897), Reis (1905-1911), Seefelder (1906-1920) và
những người khác.
Vào đầu những năm 1900, glôcôm bẩm sinh dường như không thể chữa
trị được và Anderson bình luận, "tương lai của bệnh nhân là bóng tối".Tiên
lượng xấu của bệnh tăng nhãn áp trẻ sơ sinh thay đổi đáng kể vào năm 1938
với sự ra đời của Otto Barkan , người đã làm sống lại cuộc phẫu thuật người
Ý của Vincentis (1892), "bao gồm góc của mống mắt ở bệnh tăng nhãn áp"
Năm 1949, Barkan miêu tả lưới bè (trabecular meshwork). Điều này đã
được xác nhận bởi Worst (1966), người gọi nó là màng Barkan. Tuy nhiên,
các nghiên cứu bệnh lý của Anderson, Hansson, Maul, Maumenee, và những
người khác không thể tìm thấy sự tồn tại của bất kỳ màng như vậy bằng kính
hiển vi điện tử hoặc ánh sáng [34].
* Những nghiên cứu ngày nay về glôcôm bẩm sinh nguyên phát
Các đột biến Cyp1b1 xảy ra ở 87% gia đình và 27% các trường hợp lẻ
tẻ của PCG trên toàn thế giới [30].
Báo cáo đầu tiên về khuynh hướng di truyền của bệnh tăng nhãn áp đã
được công bố vào năm 1842 khi Benedict quan sát thấy hai chị em bị bệnh
tăng nhãn áp. Sau đó, nhiều báo cáo cho thấy vai trò nhất định của các yếu tố
di truyền [12], [35], [36], [37].
Nghiên cứu của Basem A và cộng sự năm 1998 trên các gia đình Ả Rập
Saudi có bệnh nhân glôcôm bẩm sinh nguyên phát cho kết quả sau [38]: