賈 蓓,李 琦,宋蘭林,劉思平,鐘 梅△
(南方醫科大學南方醫院:1.婦產科產前診斷與遺傳病診斷技術中心;2.耳鼻喉科,廣州 510515)
耳聾是嚴重影響人類健康和生活的疾病,在新生兒中的發生率達1‰~3‰[1]。2006年全國殘疾人抽樣調查結果顯示我國現有聽力殘疾者在2 780萬人,每年新生聾兒3萬,居各類殘疾之首[2]。耳聾可分為遺傳性和非遺傳性,60%以上的新生聾兒是由遺傳因素導致的[3-4]。遺傳性耳聾具有廣泛的遺傳異質性,根據是否伴有耳外組織的異常或病變可將其分為綜合征性耳聾(syndromic hearing loss,SHL)和非綜合征性耳聾(nonsyndromic hearing loss,NSHL)[5]。NSHL占70%以上,目前已定位了100多個NSHL相關位點,克隆了68個致病基因,包括40個常染色體隱性基因、25個常染色體顯性基因、3個X連鎖基因,每個基因中均散在多個耳聾突變位點。
不同種族不同地區的人群,耳聾基因突變熱點有明顯的差異。在歐美人群中,50%的NSHL由GJB2基因突變導致;其次是SLC26A4基因,5%~10%的NSHL與它有關;另外MYO15A、OTOF、CDH23和TMC1也是常見的耳聾致病基因[6]。而在中國人群中,聾病分子流行病學調查顯示GJB2、SLC26A4、線粒體基因(A1555G和C1494T突變)是中國NSHL患者最常見的3個致病基因,且南北各地區間各基因檢出率差異較大[7-8]。為了了解廣州地區NSHL患者發病的分子機制,探討耳聾臨床表型與基因型之間的關系,本文應用遺傳性耳聾基因芯片對廣州地區的NSHL患者進行了常見耳聾相關基因的突變篩查。
1.1 一般資料 受檢的耳聾患者均來自廣州市及周邊縣市,共52例,全部為漢族,男32例,女20例,就診年齡2~42歲,平均(18.2±3.5)歲。詳細了解病史及耳聾相關信息,如耳聾發病年齡、誘因、用耳毒性藥物史,頭部外傷史、家族史等,進行全身、專科及影像學檢查。結合病史排除其他癥狀和體征,52例患者均被診斷為NSHL。根據純音測聽結果,52例均為雙側感音神經性耳聾,46例重度以上耳聾(70dB以上),6例中度耳聾(41~70dB)。
1.2 研究方法
1.2.1 主要試劑及儀器 小量基因組DNA抽提試劑盒購自北京天根生化科技有限公司。晶芯九項遺傳性耳聾基因檢測試劑盒(微陣列芯片法),PCR儀(ABI 9700),芯片雜交儀(Bio MixerⅡ),芯片洗干儀(SlideWasher TM8),芯片掃描儀(Lux-Scan 10K-B)購自博奧生物技術有限公司。
1.2.2 DNA提取 患者或家屬簽署知情同意書后,采集受檢者外周血2mL,用小量基因組DNA抽提試劑盒提取DNA,并進行濃度及純度檢測,滿足濃度100~200ng/μL,純度OD260/280=1.7~2.0。
1.2.3 耳聾基因芯片檢測 應用遺傳性耳聾基因芯片檢測試劑盒對GJB2、SLC26A4、mtDNA12srRNA和GJB3四個耳聾相關基因的9個致聾突變位點進行檢測。這9個位點為:GJB2基因的35delG,176del16,235delC,299delAT;SLC26A4基因的2168A>G,IVS7-2A>G;線粒體12SrRNA的1494C>T,1555A>G;GJB3基因的538C>T。檢測過程主要分3個步驟:多重不對稱等位基因特異性PCR,擴增產物跟芯片雜交,芯片結果的掃描和判讀。具體步驟參照試劑盒說明書。
1.2.4 統計學處理 收集資料后,數據分析采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
52例耳聾患者中,語前聾24例(其中先天性耳聾20例);語后聾20例,平均發病年齡(4.02±1.35)歲;耳聾發病年齡不詳者8例。聾前有明確耳毒性藥物應用史者18例,其中語前聾8例,語后聾10例,用藥年齡主要集中在嬰幼兒期,用藥原因多為感冒、發燒和腹瀉,以應用氨基糖甙類及水楊酸類藥物多見。有8名患者有明確的家族史,其中2名男性患兒是同胞兄弟為線粒體母系遺傳,其余6名患者來自不同的家系均為隱性遺傳。有5名患者顳骨CT顯示前庭導水管擴張。
應用基因芯片方法在52例耳聾患者中共檢出18例帶有耳聾基因突變,檢出陽性率為34.6%,見表1。其中,檢出GJB2基因突變9例,包括235delC純合突變6例,雜合突變2例,299delAT純合突變1例;SLC26A4基因突變5例,IVS7-2A>G純合突變4例,雜合突變1例;線粒體12SrRNA A1555G均質突變4例。44名散發病例中檢出13例(29.5%)攜帶突變,8名有家族史的患者檢出5例攜帶突變(62.5%),見表2。

表1 廣州地區52例NHSL患者耳聾基因突變檢出結果

表2 18例攜帶耳聾基因突變患者基因型及表型的關系
24例學語前聾患者中檢出11例帶有耳聾基因突變(45.8%),20例學語后聾患者檢出7例(35.0%),兩組比較χ2=0.530,P=0.467(雙側),差異無統計學意義,認為學語前聾與學語后聾耳聾基因突變的檢出率無差異。
18例帶有耳聾基因突變的患者中,攜帶GJB2基因突變語前聾患者7例(77.8%),攜帶SLC26A4基因突變語前聾患者3例(60.0%),攜帶線粒體12SrRNA基因突變語前聾患者1例(25.0%),3組比較χ2=3.293,P=0.193(雙側),差異無統計學意義,認為3組中語前聾患者的比例無差異。
5名前庭導水管擴張患者均檢出攜帶SLC26A4基因突變。4名線粒體12SrRNA A1555G均質突變患者均是應用氨基糖甙類藥物后致聾。
耳聾的相關基因眾多,遺傳異質性強,但大多數耳聾患者是由少數幾個基因突變導致的,這為臨床開展耳聾基因診斷及產前診斷提供了檢測目標基因。鄭文波等[9]、Dai等[10-12]、劉新等[13]在國內進行了大規模聾病分子流行病學研究,調查結果顯示GJB2、SLC26A4、線粒體基因是中國人遺傳性耳聾最常見的3個致病基因,21%的聾人帶有GJB2基因突變、14.5%的聾人帶有SLC26A4基因突變、3.4%和0.6%的聾人分別帶有線粒體DNA A1555G和C1494T突變。在王國建等[14]的研究中,根據流行病學結果開發的芯片能檢出42.41%NSHL患者。在本研究中,應用基因芯片方法對廣州地區的NSHL患者的檢出陽性率為34.6%,17.3%的耳聾患者攜帶GJB2基因突變,9.6%的患者攜帶SLC26A4基因突變,7.7%的患者攜帶線粒體12SrRNA A1555G突變;檢出陽性率、GJB2基因及SLC26A4基因的攜帶率均低于全國平均水平,而線粒體基因突變的攜帶率明顯高于全國平均水平。這些差異的原因可能是:(1)中國人基因在地域上存在差異性。中國地域廣大,人口、民族眾多,人種來源復雜,人群遺傳背景在各地區存在差異。在Dai的研究中,研究對象65%以上為北方人群,南方人群僅局限在幾個省市,在反映全國聾病分子流行病學趨勢上傾向于北方人群。(2)基因芯片相對于傳統酶切及測序等方法的檢出率稍低(42.41%,44.30%),可能漏診了基因其他位點突變的患者。(3)此次調查研究樣本量不夠大,存在抽樣誤差。
GJB2基因突變是導致NSHL最常見的原因,中國人群中學語前聾患者26%~33%由GJB2突變所致[9],廣州地區29.2%(7/24)的語前聾患兒由GJB2異常引起,最常見的致病位點是235delC,與國內外報道相同。本研究組中GJB2突變的NSHL患者,耳蝸神經和聽覺中樞完整,如果接受人工耳蝸植入聽力語言康復的效果將會較好,GJB2突變篩查是人工耳蝸植入術前一項重要的療效預判檢查[15]。
SLC26A4基因突變將導致大前庭導水管擴張綜合征(enlarged vestibular aqueduct syndrome,EVAS)及Pendred綜合征。我國約97%的EVAS患者能夠檢出SLC26A4基因突變,主要突變是IVS7-2A>G。本研究中,5例前庭導水管擴張患者均檢出攜帶SLC26A4基因突變,4例IVS7-2A>G純合突變,1例雜合突變。雖然有30%攜帶SLC26A4單條等位基因突變的患者會表現為前庭導水管擴張[11],但雜合突變患者還應進一步檢測SLC26A4基因其他位點,以明確基因型。前庭導水管擴張的患者,內耳環境脆弱,任何引起顱內壓變化的因素如頭部外傷、感冒發熱等就能引起EVAS患兒聽力下降。本研究中2例EVAS患者出生時聽力正常,在感冒、頭部震蕩后出現聽力下降,聽力下降為波動性,總的趨勢是越來越差。如果我們能在兒童早期進行SLC26A4基因篩查,不僅能明確病因,還可以提醒家長注意日常防護,保護殘余聽力,延緩患兒聽力下降的速度。
線粒體mtDNA A1555G突變導致的耳聾主要與氨基糖甙類藥物使用有關。突變攜帶者對氨基糖甙類藥物很敏感,低劑量使用就會出現耳鳴,甚至致聾[16]。廣州地區NSHL患者中的線粒體12SrRNA A1555G檢出率(7.7%)明顯超過全國平均水平(3.4%),表明在廣州地區應該對線粒體mtDNA突變給予更多的重視。本研究中4例患者均是在應用氨基糖甙類藥物后致聾,其中2例還是同胞兄弟,這提示在應用耳毒性藥物治療兒童疾病前,要注意了解患兒耳聾的家族史,有條件時應進行線粒體12SrRNA A1555G及C1494T位點篩查,避免一針致聾,全家多人因藥致聾的慘劇發生。
通過分析廣州地區NSHL患者相關耳聾基因突變,初步了解了廣州地區耳聾患者發病的分子機制,在一定程度上豐富了中國人群耳聾基因突變頻率和分布圖譜。深入了解耳聾患者發病的遺傳背景對在廣州地區開展耳聾早期診斷、遺傳咨詢、及時干預和治療至關重要。
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