王艳朱博王玲张美玲康文光侯东霞王晓华冀小平*
1内蒙古自治区妇幼保健院遗传优生科(呼和浩特010060)
2呼和浩特国际旅行卫生保健中心(呼和浩特010010)
遗传性耳聋是人类最常见的感觉神经系统缺陷,分为非综合型和综合型,其中非综合型约占70%左右[1]。GJB2是最常见的非综合征型耳聋致病基因,呈隐性遗传。该基因突变可引起先天性重度、极重度感音神经性耳聋。前庭水管扩大(Enlarged Vestibular Aqueduct,EVA)是一种常染色体隐性病,主要表现为前庭水管扩大伴感音性神经性或混合性耳聋[2]。占遗传性听力损伤的10%[3]。我国92.1%的EVA患者存在SLC26A4基因突变[4],听力损伤有较大个体差异,有迟发性和进行性的特点。
我国较为常见的耳聋相关基因及突变热点包括GJB2(c.235delC、c.299_300delAT、c.176_191del16、c.35delG),SLC26A4(2168A>G、IVST-2A>G、1174A>T、1226G>A、1229C>T、1975G>C、2027T>A、IVS15+5G>A),线粒体12SrRNA(1494C>T、1555A>G)和GJB3(538C>T)[5]。其中,一项荟萃研究显示GJB2的四个突变热点在我国的等位基因频率分别为11.90%、2.22%、0.65%和 0.27%[6]。本文通过cPAS对内蒙古呼和浩特市73例耳聋先证者及其直系亲属进行24个耳聋基因的208个位点检测,分析本地区耳聋患者的基因突变情况。
遵循知情同意的原则,收集2019年9月至12月来自内蒙古自治区妇幼保健院耳鼻喉科、遗传优生科以及内蒙古自治区残疾人康复服务中心的73例NSHL患者及其直系亲属(125例)的听力及基因检测资料。其中,直系亲属有6例为NSHL。198例受检者中汉族170例,蒙族23例,满族5例。除3例未知外,发病年龄为1天到30岁不等。其中55例为出生30日内发病。受检者均进行纯音测听、声阻抗、听觉脑干诱发电位及高分辨率颞骨CT检查,听力损失以Waleed B文章为分级标准[7]。受检者不含综合征型耳聋、智力、身体发育异常等。本研究已通过本院伦理委员会审查(伦理审批号:[2018]伦函审第[011]号)。
1.2.1 标本采集
用含EDTA的采集管对198例受检者的外周血进行采集后,充分颠倒混匀,放入4℃冰箱暂存,长期保存置于-20℃。
1.2.2 突变检测
采用cPAS(委托深圳华大临床检验中心进行检测):对24个耳聋基因(GJB3、USH2A、ESPN、OTOF、PAX3、MITF、ILDR1、MARVELD2、ADGRV1、DFNA5、SLC26A4、TMC1、PCDH15、CDH23、USH1C、LRTOMT、MYO7A、TECTA、GJB2、OTOA、MYO15A、TMPRSS3、SOX10、MT-RNR1)的208个位点分析。
1.2.3 统计学方法
198例中耳聋基因突变检出率为39.39%(78/198);其 中GJB2突 变 率 为 31.31%(62/198);SLC26A4突变率为9.09%(18/198)。有2例(7和25号家庭成员)同时携带GJB2和SLC26A4突变。79例听力损伤者中,26例可通过基因突变解释,由GJB2突变导致的为25.31%(20/79);由SLC26A4突变导致的为7.59%(6/79)(见表1、2)。
表1 不同受检人群的基因变异频率Table 1 The analysis of gene variants’frequencies of different gene testing populations
表2 耳聋家族中的致病基因与位点分布Table 2 The pathogenic genetic variants in positive families
上接表2
上接表2
79例听力损伤者为汉族66人、蒙族11人和满族2人。因满族未检出耳聋基因突变,所以仅讨论汉蒙两族。GJB2有显著民族差异的是c.235delC和c.257C>G。汉族中,GJB2频率最高的突变为c.235delC(19.4%),高于蒙古族中的5%。对于SLC26A4c.919-2A>G汉族中频率(6%)大于蒙古族(5%)。有显著差异的突变为蒙古族独有的c.2168A>G(见表3~6)。
表3 GJB2基因突变位点在耳聋患者中的分布Table 3 GJB2 Genetic variants and their frequencies in deaf patients
表4 SLC26A4基因突变位点在耳聋患者中的分布Table 4 SLC26A4 Genetic variants and their frequencies in deaf patients
表5 汉族与蒙古族GJB2基因突变位点的比较Table 5 PathogenicGJB2variants in Han and Mongolian groups
表6 汉族与蒙古族SLC26A4基因突变位点的比较Table 6 Pathogenic SLC26A4 variants in Han and Mongolian groups
有三组NSHL家系(表2)需特别分析:4号家系中,听力轻度损伤的先证者为GJB2c.109G>A的纯合突变,遗传自听力正常的父母;12号家系中,先证者为GJB2上的c.235delC纯合突变,父亲为听力正常的携带者,自述听力正常的母亲为c.235delC与c.109G>A的复合杂合。我们考虑其是否只表达了c.109G>A的突变(听力轻度损伤,并未察觉)。20号家系中,双侧重-极重度感音神经性耳聋的先证者为GJB2的复合杂合,轻度损伤父亲也为GJB2的复合杂合。发现父亲基因型中也出现GJB2的c.109G>A突变。综上所述,我们有理由考虑c.109G>A对应的听力损失通常为轻至中度的个体中检出。
检出SLC26A4基因突变的先证者及有耳聋表型的家系成员均经临床耳轴位CT骨扫描放大及冠状面重建检查。其中,6人检出前庭导水管扩大。SLC26A4c.919-2A>G纯合的2人(表2家系23和25先证者)和复合杂合(c.919-2A>G/c.1707+5G>A和c.919-2A>G/c.665G>T)的2人(表2家系26和28先证者)表现出大前庭导水管扩大伴听力损伤。另2位检出前庭导水管扩大的患者基因检测为阴性。此外,还有来自家系24和27的SLC26A4为复合杂合的2位先证者(c.919-2A>G/c.2168A>G和c.919-2A>G/c.1547dupC)表现出双耳听力损伤,CT正常。家系29(表2)的患者仅表现出双耳重度感音神经性耳聋,它的基因型为SLC26A4基因上c.919-2A>G杂合。在耳聋表型人群中,SLC26A4突变的检出率为8.86%(7/79)。一例GJB2突变致聋患者也携带SLC26A4突变。
与人群规模相似的国内研究相比[8],本研究中包含更多检测位点的基因诊断手段表现出了更高的检出率。我国常见耳聋基因GJB2和SLC26A4的热点突变在不同地区有人群差异。比如在东北地区两基因对应的主要突变分别为c.235delC和c.919A>G[9]。在粤西,GJB2基因主要的突变位点c.109G>A和c.235delC,而SLC26A4常见的突变位点为c.919-2A>G[10]。本文丰富了内蒙地区的耳聋基因型信息。
在受检者中,由GJB2突变引起耳聋的比例为25.31%(20/79)高于已报道的14.9%[11]。本文中GJB2的检出率在先证者、家系中除先证者和整个家系这三组分类中都在30%-40%之间,其中的
c.235delC。文献报道中中国人群该突变频率为11.9%[6],低于在汉族的19.4%,高于蒙古族的频率5%。此外,该突变位点在汉蒙两族中存在显著差异。在中国人群对GJB2突变频谱的研究中,c.235delC是不同人群中共有的突变[9]。之前蒙古族的研究中,18个个体中检出的三种最常见的GJB2突变为c.235delC,c.299_c.300delAT和c.176_c.191del16[9]。在我们的研究中,虽然c.235delC在蒙古族中的频率没有显著高于其它突变,但是仅c.235delC在本研究的10名蒙古族患者中检出。
GJB2上的c.109 G>A是一个致病性有争议的位点。已有文献中,该突变在汉族患者人群中的基因频率显著高于对照组[9]。这是一个支持致病性的证据。此外,一项多中心研究中发现该突变与轻至中度听力障碍(中位数25-40 dB)相关[14]。在本研究中,该位点在一个听力损伤患者和两个自述无听力异常的家人中检出。无听力异常者可能是轻度听力损伤而不自知的。这些支持了该位点对轻度听力障碍的致病性。
以往较多的研究关注于EVA人群中SLC26A4的筛查,而不是在非综合征型耳聋人群中。在过去亚洲EVA人群研究中,SLC26A4突变频率在中国大陆、中国台湾、韩国和日本分布为97.9%,87%,92%和68%[15-20]。在之前内蒙古非综合征型耳聋患者的基因筛查中,SLC26A4突变频率为19.3%[21],高于本研究的8.86%。这一方面是由于人群大小的差异,另一方面是由于之前的研究测序了SLC26A4的整个编码区。本研究的检测方法考虑了中国人群的高频突变位点,尽量提高耳聋基因的检出率,检出的致病基因型可以解释32.91%(26/79)的耳聋表型。在本文中,有两名EVA患者没有检出SLC26A4上的基因突变,可能是启动子或者内含子区存在突变,也可能是拷贝数变异[22]。在检出结果中,有2例SLC26A4复合杂合突变的听力损伤者,CT正常。这说明SLC26A4的隐性突变可以导致非大前庭扩张的听力损伤。患者需动态监测颞骨CT或核磁的变化以及时了解发病情况,需注意避免剧烈运动、噪音及发热等情况。
本文受研究人群的限制有一定的局限性,比如在蒙古族中测出的GJB2c.257C>G突变已有在我国汉族中检出的报道。在1852名汉族中,该突变频率为0.51%[23]。这种民族特异性可以在未来大规模的蒙古族人群研究中进行更深入探讨。
综上所述,呼和浩特地区耳聋基因突变多发生于GJB2c.235delC和SLC26A4c.919-2A>G上。GJB2基因的突变位点c.109G>A不但可以导致听力严重损伤,也可以导致听力轻度损伤。早期进行耳聋基因筛查可了解病因并做出相关诊断进而提高我国人口质量。双侧感音神经性聋的患儿家庭及耳聋基因阳性患儿定期进行听力学随访意义重大[24,25]。