梅尼埃病的病因及发病机制研究进展＊

高云 单希征 综述 王秋菊 审校

1 解放军总医院耳鼻咽喉－头颈外科 解放军耳鼻咽喉科研究所（北京 100853）；2 中国武警总医院耳鼻咽喉－头颈外科

梅尼埃病（Meniere’s disease，MD）是耳科的一种常见病，以膜迷路积水为基本病理基础，临床特征为间歇发作性眩晕、波动性听力下降、耳鸣和耳胀满感，目前病因及发病机制未明。随着人类基因组计划的实施以及基因技术的发展，MD的遗传学研究被认为是打开其病因及发生与发展秘密大门的钥匙。本文将就梅尼埃病的病因及发病机制，尤其是遗传学方面的研究进展进行综述。

1 梅尼埃病的病因及发病机制

目前，MD的发病机制尚不明确，其最主要的组织病理学改变是内淋巴积水（endolymphatic hydrops，ELH）。一直以来，内淋巴积水被认为是MD的潜在病理机制，1938年，Hallpike和Yamakawa分别报道了在两例MD患者的颞骨标本中发现了“内淋巴积水”现象；Merchant等［1］发现在28例临床诊断为MD患者的颞骨标本中均存在内淋巴积水，然而在79例组织学证实有内淋巴积水表现的患者中仅有51例出现了梅尼埃病的症状，因此作者对ELH和MD的关系存在质疑，提出了ELH仅仅是MD患者出现耳蜗前庭症状的一个直接病因而已，而非真正的病理机制。

内淋巴液是由耳蜗血管纹及前庭暗细胞产生，经内淋巴管向内淋巴囊流动，最终在内淋巴囊被吸收，由此维持其容量、成份的稳定。Paparella［2］用“lake－river－pond”来解释内淋巴吸收不良导致的积水，其观点将内淋巴囊描述为一个池塘，前庭导水管就是连接“池塘”和“湖水（内淋巴液区域）”的“河流”；当内淋巴囊和前庭水管发生堵塞时，就会导致积水的发生。内淋巴液的过表达是堵塞后的一种结局，如果这种堵塞一旦被解除或是淋巴液快速的流出内淋巴囊都会产生眩晕。

ELH不仅存在于梅尼埃病，还可以存在于很多其他疾病中，如：外伤后、自身免疫性内耳病、梅毒、内淋巴囊肿瘤、耳硬化和不同程度内耳发育不良。ELH可以是各种导致内淋巴稳态紊乱病因的共同结果，病毒感染机制和自身免疫可能在其中起到了一定的作用。导致ELH的因素可以是内在的，也可以是外在的，内因包括：乳突气房的发育不良、前庭导水管和内淋巴囊的发育不良、乙状窦前移和基因易感性；除外解剖和基因的因素，自身免疫性反应［3］、过敏、耳硬化、病毒、血管和创伤等外因均可以引起调节内淋巴稳态的细胞化学和生物化学机制的紊乱，如：Na＋／K＋稳态的改变等，从而导致ELH［4］。

2 梅尼埃病的遗传学研究

到目前为止，MD的遗传学研究仍没有明确的和突破性进展，但MD与遗传因素的相关性仍得到了许多学者的认同。Morrison［5，6］认为 MD可能是一个或多个基因与环境因素共同作用而导致的多因素疾病；还有人认为［3，7］是离子通道疾病和自身免疫性疾病，这其中涉及到多个基因，如群体凝血因子C同源物、水通道蛋白、离子通道蛋白、人类白细胞抗原等。以下因素均表明MD，尤其是家族性梅尼埃病（familial Meniere’s disease，FMD）与遗传因素有关：①MD的发病率与种族有关，高加索人发病率高达1／1 000～2／1 000，而乌干达黑人以及美洲印第安人发病率很低；②MD患者中5%～15%有家族遗传病史，有些报道可高达50%，其中涉及一级亲属的为5.4%［8］；③FMD具有常染色体显性遗传特征，其外显率约为60%［6］；④FMD患者有遗传早发现象，所谓遗传早发指的是疾病在遗传过程中，子代的发病年龄提前和疾病的严重程度加重；⑤FMD与散发性梅尼埃病不同，有性别差异，散发性梅尼埃病无性别差异，在FMD中女性发病率高于男性，女：男为1.2：1；⑥很多FMD患者伴有偏头痛，家族性偏头痛作为一种不全外显的常染色体显性遗传性疾病，其确切的致病基因尚不清楚；有作者认为FMD与家族性偏头痛的致病基因可能有连锁关系［5］。

尽管MD的家族聚集现象、地域和种族发病率的明显差异支持在MD的发病过程中可能有遗传因素的参与，但MD与任何一个基因间的关系均没有令人信服的证据。MD基因表型的多样性使得开展遗传学研究时如何选择入选患者有一定的困难，而且MD的迟发现象使得选择合适的对照人群更为复杂化。对于MD来说，尤其是FMD，不同种族甚至是不同家族其发病诱因都是不同的。因此，尽管遗传学的研究可能会对追踪MD的发展寄予较大希望，但已有的候选基因研究报告对MD的病因学研究帮助甚小。综上所述，将来的研究应强调大样本、设计严谨的病例对照研究和FMD多代人家系的全组基因测序或外显子测序［9］。

下面将主要围绕人类白细胞抗原、水通道蛋白、钾离子通道基因、热休克蛋白、群体凝血因子C同源物等研究较多的基因与MD的关系进行详细阐述。

2.1 人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA） 早期关于MD的病因学研究聚焦于自身免疫和确定与HLA之间的关系上，尽管有很多基因被推荐候选，但没有任何一个被证实与MD有直接的关系［10］。HLA 基因位于常染色体6p21.3，为200个以上基因位点组成的基因复合体，是目前已知基因中多态性最高的基因复合体。HLA的主要功能是参与自我识别、调节免疫反应和对异体移植的排斥作用。大量研究发现，自身免疫性疾病与HLAII类基因有关，而免疫因素在MD发病过程中起着重要作用，故许多学者展开了HLA与MD关系的研究。

Bernstein等［11］对32例患者通过微量细胞毒性实验进行HLAⅡ类基因－A、－B、－C、－DR和－DQ分型，通过Southern印迹和聚合酶链反应一限制性片段长度多态性（PCR－RFLP）分析研究与补体有关的HLA类基因C4A和C4B的多态性，发现DR2与MD有明显的负相关关系，认为DR2可能是MD的保护基因；同时发现有的MD患者，特别是处于发作期的患者携带HLA的一个扩展单体型：DQw2－DR3－C4BSf－C4A0－G1：l5－Bf：0.4－C2a－HSP70：7.5－TNFa5－B8－Cw7－A1，并认为这个扩展单体型有可能用来作为MD发作期的标志。Koo等［12］将 HLA－DRB1基因分离，并用ELISA测定了MD患者的抗Ⅱ型胶原抗体，发现在该抗体阳性组患者中HLA－DRBI－0405序列增加，而在抗体阴性组中HLA－DRB1－1201增加，DRB1－13降低；因此，认为不同的 HLA－DR等位基因表现为易感或保护，与Ⅱ型胶原的自身免疫情况有关。Lopez－Escamez等［13］将80例 MD患者的HLA－DRB1和HLA－DQB1基因做特定扩增并进行基因分型，发现和对照组相比等位基因HLA－DRBl 1101可能和 MD相关［OR ＝3.65（95% 可信区间，1.5～9.1），P＝0.029］，没有发现HLA－DQB1基因有显著性差异；作者认为由于HLA－DRB1是呈递抗原的MHC类分子编码基因，确定其与MD易感性的关系有利于免疫抑制剂治疗MD患者中发现的免疫病理改变。最近，Rawal等［10］报道了两例双侧 MD患者是HLA－B27基因携带者，HLA－B27与多种非器官特异性自身免疫病相关，这两例患者血清中也检测到破坏内耳结构的自身抗体，故作者认为自身免疫应答在MD的发展中可能起到一定作用。

2.2 水通道蛋白（aquaporins，AQPs） AQP位于常染色体7p14，是一组与水通透有关的细胞膜转运蛋白，是水转运的特异性通道，到目前为止已确定了10种家族成员，即AQP0～9。根据AQPs功能的差异，AQPs分为两个亚家族：AQP0、AQP1、AQP2、AQP4～6和AQP8为一亚族，对水的通透性均具有高度的选择性；AQP3、AQP7和AQP9属于另一亚族，对水的通透性相对选择性差，对甘油和尿素也具有通透性。但Benga［14］曾报道AQPs在几乎所有的哺乳动物的器官中还存在AQP10－12亚型。AQPs在机体的分布较为广泛，它们大多选择性地分布在那些与体液吸收或分泌有关的上皮细胞以及可能协同跨细胞转运的内皮细胞中，执行着各部位的水分重吸收、液体分泌和细胞内外水平衡功能。

目前，发现AQP1～5、7、9分别在内耳不同组织中表达，AQP1在内耳血管纹、内淋巴囊、内淋巴管、椭圆囊、球囊、螺旋韧带等多种内耳组织中表达；AQP2仅在内淋巴囊表达，AQP2为血管加压素调节的水通道，在内耳主要存在于内淋巴囊上皮内，可能与内淋巴体积的调节有关，AQP2功能障碍有可能导致内淋巴积水或内淋巴囊膨胀；AQP3主要位于血管纹、内淋巴囊、内淋巴管、膜半规管等处；AQP4主要在耳蜗的支持细胞中表达，感觉细胞中无AQP4表达；与AQP1、3、4在耳蜗各回均有表达不同，AQP5仅在蜗顶处表达；AQP7在血管纹、基底膜、前庭膜、椭圆囊、球囊及其囊斑等处表达；AQP9在螺旋缘、膜半规管、前庭膜、球囊及其囊斑处表达。总结上述研究结果可发现AQPs在内耳的表达多集中在与内淋巴关系密切的部位，如血管纹、内淋巴囊、内淋巴管等，表明AQPs对调节内耳液体、维持正常听觉、平衡功能起着至关重要的作用。

2002年Mhatre等［15］对12例 MD患者AQP2基因的全部4个外显子及内外显子连接区域的基因序列进行了测序分析，未发现基因突变；作者认为AQP2在水转运中的作用以及在耳蜗的表达方式均表明其在内耳液体平衡方面起着重要作用，然而在MD病因方面的作用尚不清楚。AQP2是通过V2受体调节抗利尿激素（antidiuretic hormone，ADH）从而来调控内淋巴囊上皮的水通透性，这一过程的研究主要集中在肾脏；在内淋巴囊缺少经AQP2介导依赖于ADH来调节水通透性的证据；在MD患者中，曾发现血中类固醇和肾上腺激素浓度增高［16，17］。ADH也是应激激素的一种，有报道在MD患者血浆中升高，也有报道没有显著变化，所以ADH在MD发病过程中所起的作用仍是推测的［18］。

2010年还有两项研究对MD患者的AQP1–AQP4基因进行研究，未发现有意义的突变［19，20］。存在于耳蜗管外侧壁外沟细胞的AQP5介导的内外淋巴分流通路被认为可能是内淋巴分泌过多的一个原因［21］，有报道AQP5介导的耳蜗水管顶膜的水通透性调节是以M3受体介导的胆碱能样兴奋为基础的，这可能是与MD的病理生理基础相关的［22］。

2.3 钾离子通道基因（the potassium channel genes，KCNE） KCNE编码的蛋白产物构成电压门控钾离子通道的β亚单位，与相应的钾离子通道的α亚单位相互作用形成稳定具有特定功能完整的钾离子通道。KCNE钾离子通道存在于如心脏、肾脏、小肠上皮等许多器官中，对离子和水的转运起着重要作用。KCNE1通道在内耳血管纹和内淋巴囊中有表达，提示对内耳内环境稳态维持有重要作用，在MD的发生上可能起作用。日本学者Doi等［23］对63例MD患者利用单核苷酸多态性分析，对KCNE1和KCNE3基因所有编码区测序，发现与对照组相比有显著差异，首次提出这两个基因是散发性MD的易感基因；但Campbell等［24］对此持不同意见，他们对180例高加索人群的MD患者与对照组KCNE1和KCNE3进行多态性检测和基因筛查，未发现显著差异；他们认为，这两种完全不同的结果提示这两个基因与MD的关系不能确定，MD与钾离子通道基因还需进一步的研究，其结果的差异可能与研究人群不同有关。

另外，在FMD患者中发现了4个罕见的KCNE1突变，为了评价这种新的变化与MD的关系，需要做大样本的功能分析。KCNE1的基因表达产物是内耳的K＋通道，因此KCNE1基因是MD研究中值得关注的基因之一。KCNE1基因被认为与噪声诱发的听力损失有关［25］，而且重要区域的突变会引起长QT综合征，其中一部分会伴有听力损失［26］。

2.4 热休克蛋白（heat shock protein，HSP） 应激被认为是MD发病的一个重要因素。Horner等［16］测定了MD患者体内激素含量，发现30%患者有高催乳素血症，内啡肽的水平也有升高，证实了应激在MD患者中的作用。热休克蛋白是机体对不同应激，如自由基、毒素等产生应答时在细胞内表达的保护性蛋白质，不同的类型有不同的功能。热休克蛋白70是一种分子伴侣，在应激状态下帮助细胞存活，其编码基因位于6号染色体短臂上，编码HLAⅢ类基因的区域。Kawaguchi等［27］对49例 MD患者的DNA进行检测，HSPA1A基因的两个位点发现单核苷酸多态性，SNP190G／C与对照组差异显著（P＜0.0001），说明这可能是 MD发病的原因之一。

2.5 群体凝血因子C同源物（coagulation factor C homology，COCH） COCH基因是人类发现的第一个伴前庭功能障碍的常染色体显性遗传非综合征性耳聋基因。目前COCH基因及其编码的Cochlin蛋白的功能尚不完全清楚，COCH基因是否为梅尼埃病的致病基因尚存争议，但有作者研究发现COCH基因编码的Cochlin蛋白可作为自身抗原，即58kDa抗原，可能是一种分泌蛋白，与内耳细胞外基质中大量的胶原纤维发生作用，参与梅尼埃病等感音神经性聋的致病过程［28］。随着人们对COCH基因以及其编码的Cochlin蛋白功能的深入研究，COCH基因与梅尼埃病等感音神经性聋疾病的相互关系将得到进一步阐明。

1998年Robertson［29］报道了三个来自美国的DFNA9家系COCH基因突变病例，第一个家系是位于第4外显子253核苷酸发生了T－G转换，导致编码氨基酸的Val－Gly替换；第二个家系是位于第5外显子319核苷酸发生了G－A转换，导致编码氨基酸的Gly－Glu替换；第三个家系是位于第五外显子405核苷酸发生了T－C转换，导致编码氨基酸的Trp－Arg替换。1999年De Kok等［30］报道了四个荷兰家系COCH基因突变，四个家系的COCH基因突变均为第4外显子第208核苷酸C－T转换，导致编码氨基酸的Pro－Ser替换。1999年Fransen等［31］报道了一个比利时大家系和两个荷兰小家系COCH基因突变，突变发生于第4外显子第151核苷酸c－T转换，导致编码氨基酸的Pro－Ser替换。2001年 Kamarinos等［32］发现一个澳大利亚家系的COCH基因突变：第4外显子第253核苷酸T－A颠换，导致编码氨基酸的Iso－Asp替换。2001年Fransen等［33］对比利时和荷兰南部多个患有DFNA9症状的家系和散发病例进行了COCH基因突变检测，发现了部分家系和散发患者第4外显子第151核苷酸C－T转换，导致编码氨基酸的Pro－Ser替换。2003年Usami等［34］对日本一患有耳蜗、前庭功能障碍，且家族史阳性的患者进行COCH基因分析，发现第5外显子第355核苷酸A－G转换，导致编码氨基酸的Ala－Thr替换。2004年Nagy等［35］对来自葡萄牙的14个不同的家系的17名DFNA9患者进行COCH基因分析，发现COCH基因上编码区突变，突变致Vail04缺失。2005年Street等［36］对一美国DFNA9家系进行基因分析，发现该家系中COCH基因第12外显子的c.1625G－T突变，认为此突变与该家系听力障碍相关联，该突变导致Cochlin蛋白C端保守的半胱氨酸残基P.C542F置换。2013年中国学者运用目标区域捕获的新一代测序技术在一个迟发性听力损失家系中，发现了COCH基因的一个新的突变位点p.G87V，其突变的表型非常类似于p.G87W突变，进一步说明G87的残基对COCH基因功能来说是至关重要的［37］。COCH基因突变可导致患者出现一系列耳蜗、前庭功能障碍症状，诊断为第9个常染色体显性遗传性非综合征型耳聋疾病（the 9th of non－syndromic autosomal dominant sensorineural deafness，DFNA9），DFNA9是目前发现的唯一伴有前庭症状的常染色体显性遗传非综合征型耳聋疾病［38］。DFNA9的临床表型多为家族性发病，听力障碍的外显率几乎为100%，而前庭功能障碍并不是所有患者均出现；DFNA9患者耳聋发病年龄较广，可发生于20～56岁。开始常为高频听力下降，随着年龄的增长，逐渐波及各个频率，听力可严重受损，患者需配戴助听器，甚至行人工耳蜗植入术。前庭症状一般与听力损失同时出现，表现为：眩晕，黑暗中平衡不稳，向一侧倒斜，醉酒感，前庭功能检查示前庭功能减退并逐渐丧失。值得注意的是约有25%COCH基因突变患者可出现典型梅尼埃病的临床表现［39，40］，因此，Fransen 等［40，41］作者认为COCH基因可能是梅尼埃病的致病基因之一，对于遗传性梅尼埃病患者甚至散发的梅尼埃病患者应考虑是否有COCH基因突变的可能。然而也有作者持不同意见，2001年Verstreken等对Fransen报道的比利时DFNA9家系60例COCH基因突变患者的临床表现、听力学和前庭功能检查进行了分析，发现COCH基因突变患者在35～55岁这一年龄段可出现梅尼埃病症状，但作者认为COCH基因突变不是梅尼埃病的致病原因，临床医师应注意梅尼埃病与DFNA9的鉴别诊断［42］。2002年Morrison等为了探讨COCH基因突变与梅尼埃病的相关性，对26个有梅尼埃病遗传病史的家系中52个个体（每个家系中选1位发病个体，1位未发病个体）COCH基因12个外显子进行PCR扩增，单链构象多态性分析和基因测序分析，未发现COCH基因突变，作者认为COCH基因不是梅尼埃病的致病基因。2003年Usami对20例散发的梅尼埃病患者进行了COCH基因12个外显子序列分析，未发现COCH基因突变，作者认为COCH基因突变可能不是梅尼埃病，尤其不是散发梅尼埃病的主要致病原因［5，43］。

2.6 候选基因：RERGL和PIK3C2G 连锁分析已经被用于MD的研究，它依赖于基因组标志物的鉴定从而确定致病基因。这个方法被用于瑞典一个MD大家系的研究，确定了相关区域位于常染色体12p12.3［44］。尽管这些研究者其后很快定义了1.48 Mb的区域并且确定了两个候选基因（RERGL and PIK3C2G），但MD的具体致病基因仍未明确［45］。

梅尼埃病至今仍是一个每年全球有成百上千人受到困扰的疾病。任何种族和人种的人都可能患上这种慢性疾病。事实上，目前梅尼埃病还没有真正的病因学治疗方法，梅尼埃病还有着千千万万的奥秘等待着我们去开启。

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