河北省秦皇岛市聋哑学校耳聋患者基因突变调查分析
2017-08-16张华张昊昱张为霞朱俊真
张华张昊昱张为霞朱俊真
1秦皇岛市第一医院
2河北省人民医院三优中心
3河北省人民医院超声科
·临床研究·
河北省秦皇岛市聋哑学校耳聋患者基因突变调查分析
张华1张昊昱2张为霞3朱俊真2
1秦皇岛市第一医院
2河北省人民医院三优中心
3河北省人民医院超声科
目的了解本地区常见耳聋致病基因突变情况。方法采用飞行时间质谱检测我国常见的GJB2、GJB3、SLC26A4与12SrRNA四个基因的共20个位点。结果46例耳聋患者中检出纯合突变8例（17.39%），复合杂合突变6例（13.04%），杂合突变9例（19.57%），总的检出率为50%。结论河北省秦皇岛市聋哑学校耳聋患者存在较高水平致病基因携带率，主要基因突变形式为纯合突变与复合杂合突变。及早进行耳聋基因检测，为受检者进行耐心、细致、准确的遗传咨询并提供干预措施是降低遗传性耳聋发病率的关键。
遗传性耳聋；GJB2基因;SLC26A4基因；线粒体DNA；突变
遗传性耳聋是临床上最为常见的一种出生缺陷性疾病，不仅影响本人健康，而且患者及致聋基因突变携带者还可将耳聋基因传给后代，给后代带来潜在的患病风险。据各国统计，世界范围内每1000名新生儿中就有1-3名聋儿[1]，其中约一半以上的聋儿可能由遗传因素导致[2]。在大量迟发性听力下降患者中，有许多患者由于自身的基因缺陷患病，也有的因基因缺陷和多态性造成的对环境因素的易感性发病[3]。每年由于临床应用大量耳毒性抗生素，导致了为数众多的药物性聋病。迟发性耳聋每年新增约6-8万人[4]，还有新生儿聋儿以每年约3万名的速度增加。根据2006年第二次全国残疾人抽样调查显示，河北省听力残疾者约120.6万人，语言残疾者约7.7万人，两项共约133.7万人，占全省残疾人总数的25.74%[5]。为从根本上降低耳聋发病率，阻断耳聋的发生，就要通过耳聋基因检测以确定病因，采取有针对性的干预措施。本研究于2015年对辖区内聋哑学校聋儿进行基因调查分析，现报告如下。
1 对象与方法
1.1 研究对象
调查对象对河北省秦皇岛市聋哑学校46名耳聋学生，其中男生26人，女生20人，年龄范围为9岁-24岁，平均年龄14.56岁。依据世界卫生组织（WHO）《障碍、残疾和残废的国际分类》（1980）中听力损失分级标准均诊断为重度双侧耳聋，调查对象均为非综合征型耳聋。
1.2 方 法
1.2.1 标本采集前对受检者进行宣教，告知基因检测的目的、意义及所用方法优势及局限性，对自愿接受基因检测的，其本人及家长均签署耳聋基因检测知情同意书。并按要求填写个人基本信息，包括耳聋史、出生史、家族史、个人史、用药史等，建立详尽的病历档案。采集受检者的外周血3~5m l，EDTA抗凝，注入真空采血管，统一编号；及时递送检测。
1.2.2 检测使用天津华大基因科技有限公司医学检验所飞行时间质谱，检测我国常见的四个基因：GJB2、GJB3、SLC26A4与12SrRNA共20个位点(GJB2：35delG、167delT、176del16、235delC、299-300delAT;GJB3：538C＞T、547G＞A；SLC26A4：2168A＞G、IVS7-2A>G、281C＞T、589G＞A、1174A＞T、1226G＞A、1229C＞T、IVS15+5G＞A、1975G＞C、2027T＞A、2162C＞T；12SrRNA：1494C＞T、1555A＞G)，并进行分析。
1.2.3 明确受检者的基因型，确定突变位点后，对患者提供尽可能详尽的遗传咨询服务以及各种干预措施。
2 结果
2.1 调查结果46例耳聋患者其中纯合突变8例（17.39%）（见表1），复合杂合突变6例（13.04%）（见表2），杂合突变9例（19.57%）（见表3），GJB3基因未检测出突变，总检出率为50%。
表1 耳聋基因检测结果中的8例纯合突变Table 1 Eightcasesw ith homozygousmutation in the resultof genetic testing
表2 耳聋基因检测结果中的6例复合杂合突变Table 2 Six casesw ith compound heterozygousmutation in the resultof genetic testing
表3 耳聋基因检测结果中的杂合突变9例Table 3 Nine casesw ith heterozygousmutation in the resultof genetic testing
2.2 46例中有明确应用抗生素13例。其中有8例检出有耳聋基因突变，占61.54%。这些聋儿多因感冒或发热使用了耳毒性抗生素而后产生听力下降。其中1例男，16岁，在出生6个月因发热有庆大霉素与链霉素联合应用史，基因检测结果为12SrRNA 1555A＞G同质突变，父母听力均正常。1例女，12岁，出生时对声音无反应，基因检测为少见的复合杂合突变和双重杂合突变。父母表型听力均正常。另有一对双胞胎，女15岁。2岁前有言语能力，后因感冒有庆大霉素应用史，两名患者在此后听力逐渐下降，最终耳聋，致聋基因检测均为SLC26A4 2168A＞G纯合突变。父母听力正常，但母亲在孕育患儿时有皮肤过敏现象，原因不详。1例女，21岁，出生后1个月应用链霉素，基因检测结果为GJB2 235delC纯合突变。父母听力正常。1例男，24岁，父母均无听力，患者曾有庆大霉素使用史。基因检测结果为SLC26A4 IVS7-2 A＞G与2162A＞G复合杂合突变。除此而外，2例均为男性，3岁前有言语能力，其中1例发病后对声音无反应，之后曾用庆大霉素；1例新生儿患黄疸联合应用卡那霉素与新霉素，父母听力均正常。这些聋儿用药时间最早在出生后1个月，此外为6个月，8个月，1周岁和3周岁前。
3 讨论
本研究分析46例聋儿检测出纯合突变8例，复合杂合突变6例及杂合突变9例，总基因突变携带率为50%，其中GJB2基因突变占总携带耳聋基因突变人数的43.48%。
本研究中检出GJB2总突变检出率为21.74%。研究显示在我国，GJB2基因突变检出率高达21.01%，GJB2基因相关性耳聋（双等位基因突变）有14.96%[6]。本地区GJB2基因突变率略高出全国突变检出水平。GJB2基因在我国常见的突变位点为235delC[7,8]。该基因定位于人类第13号染色体（13q11-q12），编码连接蛋白26，有2个外显子。该编码区的第235位点碱基C的纯合缺失，使遗传密码发生移码突变，最终产生无功能的缝隙连接蛋白，这种无功能的蛋白会降低缝隙连接的通透性，影响通道的正常开闭，使钾离子回流进入内淋巴液的循环受到影响[9],导致遗传性耳聋。有研究表明，GJB2基因突变导致的耳聋患者耳蜗听神经正常，即使为重度耳聋也可移植电子耳蜗恢复听力[10]。
另外，在本研究中，SLC26A4基因突变检出率显著高于全国水平。共检出SLC26A4纯合突变4例，杂合突变5例，复合杂合突变2例，总的检出率为23.91%。我国约14.5%的耳聋患者带有SLC26A4基因突变[11]，本研究中该基因突变检出水平显著高于全国水平。SLC26A4基因突变可导致表现为甲状腺肿大和耳聋的Pendred综合征或仅表现为耳聋的大前庭水管综合征（EVAS）。其突变导致外显子剪切位点异常或关键氨基酸发生置换等，影响其编码的Pendrin蛋白的合成和功能[12]。
线粒体DNA 12rRNA与氨基糖苷类致聋密切相关，目前研究发现线粒体DNA 12SrRNA基因突变有多种类型，最常见的有1555A>G和1494C>T两种。线粒体DNA 12SrRNA基因突变表现为患者机体对氨基糖苷类抗生素异常地敏感，氨基糖苷类药物进入耳蜗和前庭后积累，其与12SrRNA的结合最终导致细胞的损伤、凋亡，进而影响听力。线粒体DNA 12SrRNA基因突变可通过母亲传给后代，后代中只有女性可将其继续传给下一代。本研究中在河北秦皇岛市46例耳聋患者中发现1例线粒体DNA 12rRNA 1555A>G同质突变，突变检出率为2.17%，相对于该突变在全国其他地区聋人群体中的检出率，低于西北地区和东北地区[13,14]，低于全国的3.8%[11]。
本研究中共13人有耳毒性药物使用史，其中8人检出有耳聋基因突变，比例为61.54%。在13例有耳毒性抗生素应用史的患者中，除一例出生时即无听力的患者，其他患者均在应用耳毒性抗生素后产生听力下降的现象，但是由于耳聋病因的复杂性，具体病因还需进一步的调查。研究表明，使用氨基糖苷类抗生素有可能导致前庭及听觉功能的损伤。血浆内的药物可弥散到内耳的内淋巴液及外淋巴液中,使前庭器内及耳蜗内感觉毛细胞发生退行性变性和永久性听力丧失。这类毒性作用是随药物剂量及用药时间而变化的,一旦进展到听力丧失即使停药也不能恢复[15]。
本组病例46例中复合杂合突变检出率为13.04%。复合杂合突变是指个体带有突变类型互不相同而位于同源染色体同一位点上的一对等位基因。由于同一位点上的两个等位基因都发生了突变，所以，携带复合杂合子突变的有极大几率患病。
预防耳聋的工作任重而道远，我国是世界上听力障碍人口最多的国家。研究显示，2005年全球至少有2.78亿人有致残性听力损害[16]。目前由于技术上的难点和成本过高等问题,临床分子诊断仅限于GJB2、SLC26A4、线粒体DNA 12SrRNA等少数常见基因的个别位点,其余一些已知的耳聋基因由于检出率低无法纳入临床常规检查。而且，有一定比例的耳聋病例无法与致聋基因、突变位点相对应，也有部分突变位点，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[17]。但是可以预见的是，随着对耳聋基因研究的深入进展与技术的进步，将新发现的突变位点纳入耳聋基因筛查范围，耳聋基因的筛查范围将会更加精准。现在随着一些新型测序平台的出现,短时间内完成几百万甚至更多片段的大规模平行测序成为现实[18，19]，这已经给耳聋基因发现与筛查提供了极大的便利。理论上，如果进行高危人群的长期有效筛查，经过一两代人的干预，可以逐步降低耳聋基因在人群中的携带比率，从根本上降低耳聋出生缺陷的发生率[20]。此外，通过对正常夫妇的耳聋基因筛查，对带有相同突变耳聋基因的夫妇的生育进行干预，可预防性地减少近三分之一的先天性耳聋患儿出生[21]。在本研究中，通过46例耳聋基因调查，我们发现本地区耳聋基因携带率较高，这些数据对当地的耳聋临床和遗传咨询工作的开展有很好的指导意义。随着在当地逐渐开展的干预及治疗工作，可最终达成降低遗传性耳聋发病率，提高出生人口素质的目的。
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Genetic M utationsAmong Patients From a Deaf-mute School in Qinhuangdao
ZHANGHua1，ZHANGHaoyu2，ZHANGWeixia3，ZHU Junzhen2，
1 FirstHospitalofQinhuangdao
2 Three-PrioritiesCenter,HebeiGeneralHospital
3Departmentof Sonography,HebeiGeneralHospital
ZHANGHaoyu Email:hxz481@case.edu
ObjectiveTo investigatemutation of common deafnessgenes in the Qinhuangdao area.MethodsFour genes(GJB2,GJB3,SLC26A4 and 12SrRNA,20 sites)commonly associated w ith deafness in Chinawere tested via time of flightmass spectrometry.ResultsAmong the 46 patients tested,23(50%)were found to have deafness genemutationsw ith 8 homozygotes(17.39%),6 compound heterozygotes(13.04%)and 9 heterozygotes(19.57%).ConclusionsThe rate of deafness gene carrier is high among deaf-mute school students in Qinhuangdao,show ing mostly homozygous or compound heterozygousmutations.Genetic testing,thorough,careful and accurate genetic counseling,and effective intervention are the key to reducing incidence of hereditary deafness.
Hereditary Deafness;GJB2Gene;SLC26A4Gene;M itochondrialDNA;Mutation.
R764
A
1672-2922（2017）03-310-4
2016-09-02审核人：袁永一）
10.3969/j.issn.1672-2922.2017.03.006
张华，本科，主管护师，研究方向:临床基础护理与聋病防治研究
张昊昱，Email:hxz481@case.edu
