先天性眼病治疗不及时是患者致盲甚致死的主要诱因，这往往会给患者家庭和社会带来沉重的经济和社会负担。许多先天性眼病的早期治疗预后效果良好，如先天性白内障会形成非透明晶体，影响儿童视力发育，早期治疗清除混浊晶体会明显改善患儿视力发育情况，减少致盲率；视网膜母细胞瘤是一种起源于胚胎视网膜细胞的恶性肿瘤，可引起全身转移导致死亡，早期诊断及治疗可使治愈率达到50%以上，然而目前先天性眼病的产前诊断、新生儿筛查以及早期诊断技术尚未达到普遍的临床应用水平。 本项目以前期相关研究和初步建立的先天性白内障生物样本和表型数据库为基础，探索如何建设先天性眼病生物样本库，并进行先天性眼病的多组学分析，探索表型-基因型相关性，同时建立先天性眼病智能筛查诊疗系统。 按照研究计划完成了：1）根据《生物样本库质量和能力认可准则（试行）》（ISO20387）、《医学实验室—质量和能力的专用要求》（ISO15189）以及《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》等法规和规章以及生物样本库的实践和惯例，完成了先天性眼病生物样本库筹建工作，主要内容包括样本库基础建设，样本信息化管理建设和样本库组织架构及质量管理体系建设，编写并发布中山大学中山眼科中心《生物样本库质量手册》和《生物样本库程序文件》等样本库质量和程序管理文件，并基于规范化管理制度维持样本库日常运转，目前在库登记样本近6万份，支持其他在研项目18个。随着样本库有效运行，在册库登记样本及支持项目数量将持续增加；2）基于样本库建设平台采集的生物样本和患者临床信息等大数据，开展先天性白内障的基因组、转录组、细胞因子检测等多组学数据分析，探索罕见致盲眼病的表型-基因型关联，探讨可能的致病机制；3）基于样本大数据信息平台建设，积极开展“科技援疆”工作，为包括新疆地区在内的多区域提供先天性眼部疾病的智能诊断、突变筛查、治疗、预测服务，辅助基层医生开展先天性眼病智能诊疗工作。 项目组首次建立大规模先天性眼病生物样本库，通过场地建设、设备购置、信息化平台建立、组织架构和质量体系构建、人员培训等多方位建设工作，完成可以日常运转的，目前在库登记样本近6万份的样本材料采集处理的“湿库”和样本详细临床信息及组学信息的“干库”建设工作。在此基础上，结合多种先天性眼病患者的临床信息和组学大数据，开展了先天性白内障患者家系全外显子测序、房水细胞因子检测、突变频谱分析、表型-基因型相关性分析、智能诊疗系统研发和推广应用等大数据研发工作，创新性发现：1）LIM2基因的p.Arg130Cys突变可导致以皮质粉状混浊为主要表型的先天性白内障，患者多同时伴有眼轴延长和高度近视相关眼底病变；提示除了已知的粉状混浊的白内障表型外，LIM2基因的功能还可能与巩膜形态重塑/眼轴延长相关，为合并长眼轴的先天性白内障患者的发病机制、预后预测和随访管理提供重要依据（Ann Transl Med, 2021）。2）分析本研究纳入全部家系的致病突变频谱和表型特征发现，晶体蛋白类基因是最主要致病基因种类，GJA8基因是最主要的致病基因，具有相同致病基因的患者在相同年龄段时晶体表型存在一定相似性，随年龄增加，晶体混浊程度无序性增加，可能会掩盖这种特征，创新性提出比较年龄段相近的患者晶体表型更有助于发现致病基因的表型-基因型相关性的观点（Front Med，2021）。3）首次分析报道先天性白内障患者的房水细胞因子谱，发现MCP-1和IL-8在房水中浓度随患儿年龄增大而降低，提示炎症介质在房水中的浓度变化可能为先天性白内障患儿术后炎症反应随年龄增长逐渐降低的发病机制之一（Ann Transl Med, 2020）。4）基于先天性眼病样本大数据信息平台建设，首创医学图像密集标注技术（Nat Bio Engineer, 2020； Front Bioeng Biotechnol，2021；Ann Transl Med, 2021），进行多种先天性眼部疾病的人工智能个性化诊断、治疗、预测云平台，并推广应用（Br J Ophthalmol，2019）。 本项目在先天性眼病样本库软硬件建设、样本采集数量、先天性眼病密集标注技术的发明，智能筛查和诊断云平台建设和推广应用等相关研究成果发表于多个眼科和国际高水平杂志，相关样本库建设和人工智能诊疗技术位于国际领先水平，并将持续致力于为学科发展和科学研究提供高质量的样本服务，为眼科医学成果突破和转化提供实质性支持。