《The Journal of Pathology》：Pathological classification of Fuchs endothelial corneal dystrophy into several types and their relationships with CTG18.1 expansion repeats
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本综述通过对500例Fuchs角膜内皮营养不良（FECD）患者后弹力层（Descemet's Membrane, DM）的病理学分析，首次系统提出了五种基于细胞外基质（ECM）病变模式的FECD组织学表型，并揭示了其与TCF4基因内CTG三核苷酸重复（TNR）扩增的关联性。研究强调了放射状排列的病变结构在FECD中的普遍存在，提示了病理细胞向心性迁移在疾病发生中的作用，为理解FECD的临床异质性及开发个体化诊疗策略提供了新的病理学基础。
Fuchs角膜内皮营养不良（FECD）是西方最常见的原发性角膜内皮疾病，也是角膜移植的主要适应症。其典型特征是后弹力层（DM）上细胞外基质（ECM）成分在二三十年间进行性积累，形成异常的赘生物（guttae）。临床形式和进展特征在患者间差异很大。FECD与转录因子4（TCF4）基因内含子区的CTG三核苷酸重复（TNR）序列扩增密切相关。本研究旨在通过对FECD患者的DM进行系统性病理学分析，确定不同的组织病理学类型，并探究其与TNR扩增的关系。
材料与方法
研究收集了来自25个欧洲中心的500例FECD患者在接受角膜移植术（角膜内皮移植术）时取下的DM样本。样本经过平铺、脱水，并使用透射光显微镜进行数字化。三名独立的阅片者对十个参数进行评分，包括六个与guttae相关的参数和四个与其他ECM形式相关的参数。同时，对109例患者进行了TCF4基因中TNR重复次数的分析，使用了短串联重复（STR）和三核苷酸重复引物聚合酶链反应（TP-PCR）技术。分析方法包括主成分分析（PCA）、无监督聚类方法，以及基于主要共同特征进行分组的人工分类。
一般特征与预分析条件的影响
患者的平均年龄为70±9岁，66.4%为女性。样本的最大和最小费雷特直径分别为9.5±1.1 mm和8.3±1.1 mm。研究发现，使用不同运输液体（PFA、BSS或水）会影响对细微结构的观察，例如PFA固定的标本中观察到放射状排列的guttae的比例（56.3%）显著低于水固定（78.9%）和BSS固定（66.7%）的标本。
基本病变：描述性数据
分析显示，86.4%的样本中guttae数量（GNum）覆盖了至少一半的DM表面。大多数guttae呈圆形（86.6%），且为小guttae和大guttae的混合（89.6%）。大部分样本（68.0%）呈现出一种由密集guttae环围绕中央区域的模式（Gpat评分3）。研究识别出三种具有放射状排列的结构：第一，在95.2%的DM中，无论直径大小，guttae都能完美排列成放射状的线条；第二，其他结构（如DM的沟槽或浮雕）也以放射状排列，且与放射状排列的guttae显著相关；第三，32.6%的病例存在周边放射状纹（peripheral striae）。研究还识别出另外两种ECM异常：卷曲纤维（curly fibres）和无定形ECM层，分别存在于80.0%和87.0%的样本中。仅有5.8%的DM样本中不含这两种异常ECM。
基本病变：guttae直径分布
通过对15,841个guttae进行直径测量，确认了主观分类（小、混合、大）的有效性，其中混合组似乎对应中等直径的guttae，而非两个截然不同的群体。所有组中的直径范围都非常广泛，证实了患者内部和患者之间guttae直径的多样性。
通过主成分分析和聚类确定组织学表型
通过PCA提取了四个主成分（PC），解释了总方差的59%。PC1主要对应ECM的特征，PC2对应不同结构的放射状特性，PC3和PC4对应guttae的特征。两步聚类分析揭示了三个不同的簇：簇1（放射状组织型），包含211个样本（42%），其特征是高评分的放射状guttae和其他结构，以及中等评分的周边纹；簇2（散在guttae型），包含116个样本（23%），与簇1相似但guttae数量更少、直径更小，中央ECM较少；簇3（ECM主导型），包含173个样本（35%），具有大量各种尺寸的guttae，并被卷曲和无定形纤维形成的大斑块覆盖。
通过人工分类确定组织学表型
通过人工分类，研究人员分离出五个主要组群或显性表型，并使用比例维恩图进行了展示：
- 1.
单中心型：54.0%的病例。这是对FECD的传统认知，表现为中央区域guttae被ECM覆盖。
- 2.
放射状型：27.6%的病例。以放射状线条排列为特征。
- 3.
多中心型：存在多个“中心”。
- 4.
纯guttae型：9.4%的病例。此组最为孤立，其特征是仅有guttae，没有附加的ECM，且没有清晰组织的中央区域。
- 5.
融合型：最少见的独立组，仅有2个“纯”病例。
80%的DM被认为具有单一主导特征，而20%显示出显著的组间重叠。五个表型之间在平均年龄或性别比例上没有显著差异。
表型与TCF4基因内三核苷酸重复的关系
在109例进行基因分型的FECD患者中，84.4%存在TNR扩增。研究发现，组织学表型在有无TNR扩增的两组之间存在显著差异（χ2检验，p< 0.001）。具体而言，来自没有TNR扩增患者的17个DM样本，其表型仅包含放射状和/或融合型成分。此外，这些没有TNR扩增的样本显著更频繁地出现周边放射状纹（94% vs 49%， p< 0.001），且纹路覆盖范围更广（超过360°）。相反，所有具有TNR扩增的患者均未出现融合型guttae。
讨论
该研究提出了一种基于大样本病例分析的FECD新分类。研究者认为FECD不仅仅是一种中央内皮疾病，病变也影响内皮周边区域。高达95%的样本中出现的放射状排列结构，提示了病理细胞由周边向中心迁移（向心性迁移）在病变形成中的作用。后纤维层（PFL）包含卷曲/梳状纤维和无定形ECM两种形式，其具体蛋白组成差异有待进一步研究。
研究者注意到健康角膜内皮周边结构与某些FECD组（单中心、放射状、多中心）中央区域的相似性，两者都具有DM赘生物、放射状纹和卷曲纤维，其共同点在于都存在分化程度较低的角膜内皮细胞（CECs）。研究首次将TNR扩增的缺失与特定的典型表型联系起来：放射状和/或融合型guttae，无中央PFL，并伴有周边纹的肥大。这表明，CECs对病理刺激的反应因其遗传背景不同而存在显著差异。
研究的局限性包括缺乏临床数据、未研究细胞层面、部分被PFL掩埋的guttae可能无法被观测到、PCA解释力有限，以及未探究更罕见的突变或表观遗传修饰的作用。尽管如此，这项研究为理解FECD的病理机制和临床异质性提供了新的视角，并提出了一个有望用于个性化医疗的新组织学分类框架。
