Non-invasive anterior segment and posterior segment optical coherence tomography and phenotypic characterization of aniridia

ObjectiveTo determine the value of optical coherence tomography (OCT) as a diagnostic tool in the critical evaluation of phenotypic variability seen in an aniridia family with a novel PAX6 mutation.DesignGenetic and observational family study.ParticipantsThree-generation family segregating autosomal dominant aniridia.MethodsOphthalmic examination included best-corrected visual acuity, slit-lamp biomicroscopy, direct and indirect ophthalmoscopy, tonometry, and OCT. PAX6 gene mutation analysis was carried out by direct sequencing of gene-specific PCR products and protein analysis by Western blot.ResultsIntrafamilial variable expressivity was seen between 4 affected family members. Phenotype differences between twin children suggested that this was due to modifier gene effects rather than environment. Anterior segment OCT demonstrated a range of iridocorneal angle abnormalities and corneal thickening in only 3, but ciliary body hypoplasia in all 4 affected patients. Posterior segment OCT demonstrated dome-shaped, hypoplastic macular profiles in the 2 affected children. Novel outer retinal changes were also seen, suggestive of a phototoxic retinopathy not previously recognized in aniridia. Ocular disease segregated with a novel PAX6 Q178X nonsense mutation with Western blot analysis suggesting that this led to haploinsufficiency of PAX6 protein.ConclusionsNon-contact OCT imaging allowed for a more detailed assessment of anterior and posterior segment disease in children and adults with aniridia plus nystagmus. This led to the identification of novel features and highlights a practical, non-contact strategy well suited to genotype/phenotype studies and the longitudinal management of aniridic glaucoma in children.

RésuméObjetDétermination de la valeur de la tomographie par cohérence optique (TCO) comme outil de diagnostic pour faire une évaluation critique de la variabilité phénotypique observée chez une famille atteinte d'aniridie avec une nouvelle mutation du gène PAX6.NatureObservations et étude génétique d'une famille.ParticipantsTrois générations d'une famille comportant des cas d'aniridie autosomique dominante.MéthodesL'examen ophtalmologique comprenait la meilleure acuité visuelle corrigée, la biomicroscopie, l'ophtalmoscopie directe et indirecte, la tonométrie et la TCO. L'analyse de la mutation du gène PAX6 a été faite par séquençage direct de produits PCR utilisant des amorces spécifiques des gènes et analyse des protéines par buvardage de Western.RésultatsL'expressivité variable intrafamiliale a été vue entre quatre membres affectés de la famille. La différence des phénotypes entre les enfants jumeaux semblait indiquer que cela était attribuable aux effets modificateurs des gènes plutôt qu'à l'environnement. La TCO du segment antérieur a démontré une gamme d'anomalies de l'angle iridocornéen et un épaississement de la cornée chez seulement trois des quatre patients qui présentaient cependant tous une hypoplasie du corps ciliaire. La TCO du segment postérieur a démontré des profils d'hypoplasie maculaire en forme de dôme chez les deux enfants affectés. L'on a aussi vu de nouveaux changements de la rétine externe, qui suggèrent une rétinopathie phototoxique non reconnue précédemment dans l'aniridie. La maladie oculaire s'est isolée avec une nouvelle mutation Q178X insensée du gène PAX6, grâce à l'analyse par buvardage de Western, suggérant que ceci a mené à l'haploinsuffisance de la protéine PAX6.ConclusionL'imagerie sans contact par TCO a permis une évaluation plus détaillée de la maladie des segments antérieurs et postérieurs chez les enfants et les adultes ayant une aniridie avec nystagmus. Cela a mené à l'identification de nouvelles caractéristiques et fait ressortir une nouvelle stratégie pratique et sans contact, qui convient aux études génotypes et phénotypes et à la gestion longitudinale du glaucome chez les enfants.