PJVK基因与听神经病*

张秋静 综述 王秋菊 审校

听神经病(auditory neuropathy,AN)是听神经功能异常而外毛细胞功能正常的一种听觉障碍性疾病，系听觉信息传输处理过程的异常[1]。临床表现[2～6]为以言语辨别能力下降为主的听力损失，言语识别率差，与纯音听阈不成比例；听力损失可为轻度、中度到重度；耳声发射多正常或轻度改变, 听性脑干反应严重异常，声刺激镫骨肌反射消失或阈值升高。1996 年 Starr 等首次将这组症候群命名为“听神经病”[7]。

近年来，随着分子遗传学技术的发展，听神经病的遗传学研究取得了很大突破。目前已知的遗传方式包括常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、X-连锁遗传以及线粒体突变致病，表型涉及综合征型和非综合征型聋。约有40%的听神经病患者伴有其他外周神经受累[1]，如Charcot-Marie-Tooth综合征[8]、Waardenburg综合征[9]、Friedreich共济失调综合征[10]、Leber遗传性视神经病[11]以及Refsum病[12]等均可伴有听神经病表型。与听神经病相关的基因有PJVK[13]、OTOF[14]、DIAPH3[15]、MPZ[16]、OPA1[17]、WFS1[18]和TMEM126A[19]等基因；此外，王秋菊等[20]还定位了与X-连锁遗传性听神经病相关的AUNX1基因座位并在散发听神经病患者中检测到线粒体12SrRNAT1095C突变[21]。其中，PJVK基因是目前除OTOF基因之外的另一个与非综合征型隐性遗传性听神经病相关的致病基因。

1 PJVK基因的结构

PJVK基因由Delmaghani等[13]于2006年首次发现并命名，也称为DFNB59基因，位于染色体2q31.1～2q31. 3区域，DNA序列全长9 800 bp，含有7个外显子，其中第一个外显子为非编码外显子。该基因编码由352个氨基酸组成的蛋白pejvakin，其中第249～258位氨基酸形成核定位信号基序(nuclear localization signal,NLS)，第305～331位氨基酸形成一种可以与DNA相互作用的锌指结构(zinc-binding domains)。Pejvakin蛋白是DFNA5-gasdermin-MLZE蛋白家系中的一员，与DFNA5蛋白同源。

2 PJVK基因的表达及分布

2006年，Delmaghani等[13]应用多克隆抗体免疫荧光染色方法，在小鼠耳蜗Corti器、螺旋神经节细胞以及前三级听觉传入通路(耳蜗核、上橄榄复合体、下丘)的神经元细胞中发现有pejvakin蛋白表达。在传入神经通路上，pejvakin蛋白仅在神经元胞体中有表达，而在纤维束中无表达。在出生1天的小鼠中，在内、外柱细胞中可检测到pejvakin蛋白标记；在出生4天的小鼠中，在发育着的内、外毛细胞的动纤毛中发现有pejvakin蛋白表达；出生12天的小鼠，可在外毛细胞的表皮板中发现有pejvakin蛋白的较强表达，而在内毛细胞中，pejvakin蛋白仅在出生12天左右的小鼠中有微弱而短暂的表达。结合PJVK基因相关听神经病的临床听力学特征推断，PJVK基因突变所致听神经病的病变部位主要位于听觉传导通路，影响动作电位的传导及细胞内物质交换，而内毛细胞的功能不受影响。

3 PJVK基因的功能研究

结构域是蛋白质维持其结构特征的基本单元，并且通常与特定的功能相关。研究发现pejvakin蛋白含有核定位信号基序和锌指结构两个结构域，核定位信号[22]是一种存在于细胞内许多蛋白质中、并介导蛋白质由细胞质向细胞核内转运的氨基酸序列；转录因子及其他许多在细胞增殖、分化等方面发挥重要作用的蛋白如组蛋白、DNA和RNA聚合酶、RNA加工蛋白等均在细胞核内发挥作用，大多数的核内蛋白需通过内源性的核定位信号帮助其穿越核孔复合物进入细胞核。这一基序上的功能突变可阻止核定位蛋白由胞浆进入胞核，进而影响蛋白质的表达以及细胞的增殖、分化等。锌指结构[23]由多个半胱氨酸和/或组氨酸组成 ,通过锌离子来维持结构的稳定性，通过与目的基因的DNA或RNA结合，或锌指之间的相互作用来调控基因表达。

2006年，Delmaghani等[13]将携带c.547C>T突变的PJVK基因导入小鼠，成功获得了AN动物模型。与野生型小鼠相比，携带c.547C>T突变的小鼠耳蜗和脑干的形态学研究未发现结构性异常，但应用多克隆抗体免疫荧光染色方法检测到突变蛋白在外毛细胞表皮板的表达减弱，而在细胞质中表达增强，提示蛋白质在细胞内存在错误定位。

2007年，Schwander等[24]应用乙基亚硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea，ENU)诱导小鼠基因突变，在Sirtaki小鼠中发现了PJVK基因的一个A-to-T点突变，该突变使第290位氨基酸位点形成了终止密码子，导致pejvakin蛋白的后62位氨基酸片段的缺失。Sirtaki小鼠表现为前庭功能异常，听力进行性下降，与野生型小鼠相比，Sirtaki小鼠的ABR反应阈明显升高，各波潜伏期显著延长，DPOAE大部分频率未引出反应。而2006年，Delmaghani等[13]报道的携带PJVK基因c.547C>T突变的听神经病小鼠则不伴有前庭功能异常，听力无进行性下降，DPOAE正常。Schwander等[24]认为在Sirtaki小鼠中发现的突变导致锌指结构的缺失,是产生上述两种小鼠表型差异的可能原因，故推测锌指结构与毛细胞功能密切相关。

4 PJVK基因筛查情况

自2006年首次发现并报道PJVK基因至今，学者们分别在伊朗、摩洛哥、土耳其及荷兰等患者中发现了该基因的12种突变(表1)。

表1 已知的PJVK基因突变

2006年，Delmaghani等[13]报道了来自伊朗的4个常染色体隐性遗传性听神经病家系，通过分子遗传学研究，首次报道在1个家系中发现了PJVK基因c.161C>T错义突变，3个家系中检测到该基因的c.547C>T错义突变。

2007年，Hashemzadeh Chaleshtori等[25]对来自伊朗六个省的30个常染色体隐性遗传性聋家系进行PJVK基因编码区的PCR扩增及产物直接测序，发现了2种移码突变(c.726delT和c.988delG)和3种错义突变(c.793C>T, c.793C>G和c.874G>A) 。其中，c.726delT和c.988delG两种移码突变导致编码的蛋白质分别在第248位及第336位密码子处提前终止，且与耳聋表型共分离，在100例对照者中未发现这两种突变，提示此为致聋突变。c.874G>A突变并未处于氨基酸的保守区，也未与耳聋表型共分离，在1例对照者中也发现了该变异，提示这可能是一种少见的基因多态性改变而非致病突变。c.793C>T和c.793C>G也为多态性改变。

2007年，Collin等[26]将来自土耳其的一个常染色体隐性遗传性聋家系定位于2q31.1～2q33.1的区域，并对该区域内的PJVK基因进行了筛查，发现了一个新的纯合无义突变c.499C>T，且该突变与耳聋表型共分离。该碱基改变形成了一个过早出现的终止密码子，使得患者体内可能表达含有N端166个氨基酸的蛋白质片段。此外，在另一个土耳其的常染色体隐性遗传性聋家系中检测到了c.547C>T纯合突变，并且该突变也与耳聋表型共分离。Collin等[26]人又进一步对来自荷兰的87位耳聋患者进行了PJVK基因筛查，在两位患者中分别发现c.509_512delCACT和c.731T>G两种新的杂合突变，而在90例对照者中没有发现该两种突变。c.509_512delCACT导致框移改变，并在突变位点之后的第35位氨基酸位点处形成了终止密码子；此外还在2位患者以及3位对照者中发现c.874G>A杂合突变，也证实该变异可能为基因多态性改变。

2007年，Ebermann等[27]报道了一个来自摩洛哥的常染色体隐性遗传性聋及视网膜变性的家系。通过连锁分析及候选基因筛查发现，两种病变由不同的基因突变所致。其中，PJVK基因c.113_114insT突变与耳聋表型相关，该突变可能诱导形成一个含有47个氨基酸的蛋白质片段。

2007年,Schwander等[24]对177个常染色体隐性遗传非综合征型聋家系进行PJVK基因突变检测，并且在一个伊朗家系中发现了c.122delA缺失突变，该突变可能使第58位氨基酸位点处形成终止密码子。

综上所述，多数致病突变导致pejvakin蛋白氨基酸链的截短，致使核定位信号基序和/或锌指结构的丢失，这也说明这两个结构域与pejvakin蛋白功能密切相关。

随着对听神经病研究的深入和临床听力学检测技术的进步，目前的研究发现听神经病的发病率高于之前文献报道。2008年，Kirkim等[28]报道，在土耳其的安纳托利亚西部地区，婴幼儿中听神经病的发病率达0.044%，在听力损失患儿中听神经病发病率达15.38%；2009年，Dowley等[29]报道，在英国当地的婴幼儿中听神经病的发病率达0.027%；2009年，Sanyelbhaa Talaat等[30]报道在埃及的重度到极重度聋的婴幼儿中，听神经病的发病率高达13.4%。Starr等[1]报道在引起听神经病的众多病因中遗传因素所占比例为42%。因此，进行听神经病的遗传学研究具有重要意义，有助于进一步明确听神经病的病因和发病机制，为今后开展相应的产前诊断、遗传咨询和可能的基因治疗奠定基础。

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