孙毅 孙丽丽 潘持国 李猛 张斌
耳聋是影响人类健康的常见原因,它主要由单一基因突变导致,少数由多基因突变引起,也可以由环境因素或基因和环境因素共同导致。研究发现,65%的耳聋是由遗传引起的[1]。本研究通过对山东省听障人群进行4种常见致聋基因的15个突变位点基因筛查,了解山东耳聋基因突变情况,为政府制定听障残疾防控体系提供科学依据。
对山东省所辖的济南市、菏泽市、日照市、泰安市4个地市的持证听障人士918例进行耳聋基因检测,年龄2~22岁,平均8.7±5.1岁,所有样本采集对象均在医生和老师指导下由本人或监护人填写《耳聋病人信息登记表》,包括一般信息、出生史、耳聋发病年龄、家族史、个人史(耳聋前感染病史、耳毒性药物应用史、外伤史等),签署知情同意书。
采用天根全血核酸提取试剂盒(DP348-03)对外周血进行基因组DNA提取,使用Nano DRrop 2000对提取的基因组DNA进行浓度检测,浓度合格后使用PCR扩增仪对目的基因片段进行扩增(TC-96/G/H(b)),后续使用晶芯BioMixerTM芯片杂交仪、晶芯SlideWasherTM洗干仪和LuxScanTM10K-A微阵列芯片扫描仪和遗传性耳聋基因芯片判别系统对检测结果进行判读。每批样本包含一组阴性、阳性对照组,以验证芯片检测结果的可靠性。对所有芯片阳性结果进行Sanger测序复核,同时随机抽取5%的阴性结果样本进行Sanger测序。
918例听障人士检测出耳聋基因突变417例,占总人数的45.42%,分别为GJB2基因突变227例,携带率为24.73%,SLC26A4基因突变165例,携带率为17.97%;线粒体12SrRNA基因均质15例,携带率为1.63%;GJB3基因突变3例,携带率0.33%;双基因杂合突变7例,携带率为0.76%。
GJB2基因突变结果见表1,235delC纯合突变占9.04%(83例)、299_300delAT纯合突变占0.65%(6例)、235delC/299_300delAT复合杂合突变占3.27%(30例)、176del16/235delC复合杂合突变占1.42%(13例)。235delC杂合突变占7.19%(66例)299_300delAT杂合突变占2.18%(20例),携带GJB2基因单等位基因突变的患者占9.91%(91/918)。
表1 227例携带GJB2致病基因的患者检测情况
SLC26A4基因突变结果见表2,纯合突变占4.68%(43例),其中IVS7-2A>G纯合突变占4.03%(37例),2168A>G纯合突变占0.54%(5例),1174A>T 纯合突变占0.11%(1例)。复合杂合突变占2.72%(25例),其中IVS7-2A>G/2168A>G复合杂合突变占1.63%(15例),IVS7-2A>G/1226G>A复合杂合突变占0.33%(3例),IVS7-2A>G/1229C>T复合杂合突变和IVS7-2A>G/1174A>T复合杂合突变各占0.22%(2例),2168A>G/1174A>T复合杂合、1229C>T/1174A>T复合杂合、IVS7-2A>G/IVS15+5G>A复合杂合各占0.11%(1例),总确诊率为7.41%(68/918)。携带SLC26A4基因单等位基因突变的患者占10.46%(96/918)。
表2 165例携带SLC26A4致病基因的患者检测情况
听障患者中发现线粒体均质突变1555A>G和1494C>T分别为13人和2人,携带率1.63%;GJB3基因携带个体3人,携带率0.33%。双基因携带者7人,携带率0.76%。通过对听障人士进行15项遗传性耳聋检测,有501人显示基因结果正常,未发现携带致聋基因,见表3。另外,线粒体12SrRNA基因检测结果显示,10岁及10岁以下线粒体12SrRNA致聋突变个体4人;11岁及22岁以下线粒体12SrRNA致聋突变个体11人。经统计,在918例听障患者中10岁及10岁以下患者638人,11岁到22岁患者280人。通过对比发现,在10岁及10岁以下患者中线粒体12SrRNA致聋突变占0.63%(4/638),远低于11岁到22岁以下患者中3.93%(11/280的)线粒体12SrRNA致聋突变率。本结果说明山东省医疗机构在儿童安全用药方面取得显著进步。
表3 918例听障患者其他基因检测情况
遗传性耳聋是最常见的遗传缺陷性疾病。2006年第二次全国残疾人抽样调查结果显示,我国有听力残疾2780万人,每年以2~3万人增长[2]。70%的遗传性耳聋是以耳聋为唯一症状,不伴有其它临床表现或疾病的非综合征性耳聋[3]。在世界不同人种中GJB2基因都是最常见的致聋基因。GJB2基因突变导致的耳聋在遗传性聋中占很大比例,约50%先天性聋与其相关[4]。SLC26A4基因是第二常见的致聋基因,与先天性颞骨畸形(前庭水管扩大或伴内耳畸形)显著相关,可通过影像学方法诊断[5]。线粒体DNA是唯一存在人细胞质中的DNA,线粒体12 SrRNA基因突变为母系遗传,与药物性聋相关,线粒体12 SrRNA基因的1555A>G、1494C>T为2个常见突变位点。Prezant等[6]证实携带有12 SrRNA基因1555A>G的患者对氨基糖苷类抗生素具有较高的耳毒性敏感性,单次少量即可致重度听力损失,故此类基因突变患者禁用氨基糖苷类药物,以防“一针致聋”。
GJB3基因是1998年由夏家辉院士发现、定位并克隆成功的中国本土的第一个耳聋基因,主要提示迟发性高频听力下降[7]。
本研究应用15项遗传性耳聋筛查基因芯片,对山东918例持证听障患者进行基因检测,检测到417人携带耳聋相关基因突变,其中GJB2基因突变227人,SLC26A4基因突变165人,线粒体12SrRNA基因均质15例,GJB3基因突变3例,双基因杂合突变7例,可见GJB2和SLC26A4这两个基因是最主要的致病基因。药物性耳聋12SrRNA基因携带者15人,携带率1.63%,此类人群完全是由不安全用药造成的。因此通过基因检测可以有效避免使用氨基糖甙类抗生素,防止耳聋的发生。
近年来,我国听障发生率呈现逐年增长的趋势[8]。因此,在听障患者中开展耳聋基因检测有急切的必要性。本项目检测的意义是,(1)对听障人群进行耳聋基因检测是打破“聋生聋”现象的新型防聋手段。在我国听障群人群中,聋-聋结合是最常见的婚配模式。通过对听障人群进行前瞻性的耳聋基因检测及遗传咨询,在合适的时间点干预此群体的婚育模式,可避免大部分聋-聋婚配家庭生育聋病后代,实现听障残疾发生的提前预防。(2)90%~95%的耳聋患儿父母为听力正常者[9],因此,扩大耳聋基因检测的范围,通过对健听人群进行基因检测,才能从根本上杜绝遗传性耳聋的发生。
遗传性耳聋的基因检测可有效地明确病因,依据检测结果,对不同病因、不同需求者提供准确而恰当的遗传咨询、生活指导和婚育指导、干预。整个过程对防止耳聋在家族中再次发生有积极意义,并可最终降低遗传性耳聋的发生率。
本研究检测结果表明,54.58%(501/918)的耳聋人没有检测出携带致聋基因。这与芯片法检测的覆盖位点只覆盖中国人群中的热点致病基因和突变位点有关。对于部分低发突变位点,尤其是相对罕见的错义突变,无法推断其与聋病发生的关系[10]。随着耳聋基因检测的深入或选择更加全面的检测方法,将有利于明确听障人士遗传学病因。如果将新的基因及突变类型纳入检测范围,耳聋基因检测的阳性率将大幅度提高,并为遗传咨询提供更详实的依据。
因此,通过对听障人群和普通人群中遗传性耳聋相应的知识进行普及、宣教,并随着医疗水平的提高,逐渐地扩大耳聋基因检测的范围,经过一两代人的干预,可逐步降低耳聋基因在人群中的携带比例,降低遗传性耳聋的发病率。