非综合征型耳聋基因与听力学表型的研究进展

郭晓宇 王波 贺娟 任志宏 肖伟利 李雪芹 丁海涛★

耳聋指听觉传导通路出现器质性或功能性改变，是从幼儿到老年所有年龄组中最常见的感觉缺陷，严重影响患者生活质量［1］。根据世界卫生组织最新统计，在所有致残原因中，听力损失是致残的第四大主要因素，占所有致残原因的5.8%［2］。在引起耳聋的所有因素中，至少有50%的先天性或早发性听力损失具有遗传来源，其中以耳聋为唯一症状的非综合征性耳聋（Non Syndromic Hearing Loss，NSHL）约占遗传性耳聋的70%［3-4］。随着第一个NSHL 相关基因POU3F4的成功克隆［5］，大量研究者开始关注NSHL 相关基因的探索和研究。迄今为止，已超过140 种NSHL 相关基因被成功克隆，然而更多的遗传因素仍然是未知的，而且部分耳聋基因的突变极为罕见，只在单个或少数的家族中被报道。

据中国突发性耳聋多中心临床调研统计：对于没有任何相关医学方法处理的耳聋患者，根据听力损失累及的频率和程度可分为高频下降型、低频下降型、平坦降低型和全聋型［6］。有研究证明，不同的耳聋基因突变会对应不同的听力学表型［3］。本文就NSHL 基因型和其临床常见听力学表型的关系作一综述，对NSHL 的治疗和预后具有一定的指导意义。

1 高频下降型耳聋

GJB2基因定位于13q12 号染色体，参与缝隙连接蛋白26（Connexin26，Cx26）的编码［7］。Cx26蛋白是钾离子去极化进入细胞内的重要通道，在耳蜗细胞间的信息传递和钾离子循环中发挥重要作用，如果该蛋白缺乏会引起耳蜗发育障碍和毛细胞变性，从而引起先天性感音神经性耳聋，而耳聋的严重程度取决于基因突变的具体类型［8］。GJB2基因是导致NSHL 最常见的突变基因，该基因引起的遗传性耳聋以常染色体隐性遗传较为多见，目前已发现的众多可导致耳聋的GJB2突变类型中，以4 种突变形式最为常见（c.235delC、c.299-300delAT、c.35delG 和c.176-199delGCTGCAAGAACGTGTG）。在中国NSHL患者中，GJB2基因的总突变频率大于25%，其最常见的突变类型是c.235delC，占突变基因的65.16%［9］。

SLC26A4基因最早连锁于Pendred 综合征，并定位于7q31.4 号染色体，该基因编码具有11 个高度疏水性跨膜结构域的pendrin 蛋白，其编码区和剪接位点的突变会导致伴前庭导水管扩张的非综合征型耳聋［10］。SLC26A4突变是导致我国NSHL的第二大主要原因，其突变谱在不同种族和地域存在明显差异。在中国，SLC26A4基因变异占耳聋基因检测阳性检出率的14.54%，其中ivs7-2A＞G 突变最常见［11］。

线粒体DNA12SrRNA 基因突变的患者对氨基糖苷类药物敏感，因此建议在使用氨基糖苷类药物前进行12SrRNA 突变筛查。该基因突变在国内新生儿筛查中的检出率约为0.25%［12］。有研究证明，某些线粒体tRNA 突变可能与线粒体DNA突变有协同作用，调节线粒体DNA 的突变表型。而这些tRNA 突变会导致结构和功能改变，并引起tRNA 代谢失败，损害线粒体的翻译和呼吸功能，致使耳蜗和前庭细胞中的ATP 生成减少，导致耳蜗和前庭细胞的功能障碍或死亡，从而导致耳聋［13］。

GJB3基因是我国本土克隆和鉴定的第一个耳聋致病基因，主要引起进行性语后聋，编码缝隙连接蛋白31，表达于耳蜗毛细胞［3］。在中国，GJB3基因变异的携带率约为0.37%［12］。此外，GJB3基因突变也与变异性红斑角化症（Variant Erythema Keratosis，EKV）以及神经病变有关［14］。

SYNE4基因编码nesprin-4 蛋白，一种在内耳毛细胞中表达的核膜蛋白。由于该基因突变，使编码的nesprin-4 蛋白不能准确定位在核膜上，造成毛细胞核的错误定位以及毛细胞变性。最新研究表明，一种合成腺相关病毒AAV9-PHP.B 将SYNE4基因的编码序列转染到该基因突变的小鼠中，可以导致毛细胞形态还原和听觉功能几乎完全恢复，且没有观察到不良影响［15］。

OTOGL基因的结构与上皮细胞分泌的粘蛋白家族相似，编码otogelin 蛋白，该蛋白正常翻译为一种盖膜成分。众所周知，外毛细胞的静纤毛锚定于盖膜中，共同组成机械传感细胞器，可将声音引起的振动转换为电信号。OTOGL基因突变则会扰乱这个进程，并导致进行性语前聋［3，16］。在我国，已报道了4 个隐性等位基因（c.2773C＞T、c.2826C＞G、c.4455G＞A、c.875C＞G）可引起NSHL［17］。

高频下降型耳聋是指2 000 Hz（含）以上频率听力下降，至少4 000 Hz 与8 000 Hz 处听力损失不低于20 dB。其特征是声音可以正常传入，但患者对于声音的分辨能力降低。其治疗难度较大，预后效果差。因此，对不同人群进行基因筛查在一定程度上可以早期预防并获得良好的预后。

2 低频下降型耳聋

DIAPH1基因突变可导致常染色体显性遗传的非综合征感音神经性耳聋，其特征是从儿童期开始出现进行性语后聋，从低频区开始，在整个频率范围内逐渐加重［3］。DIAPH1基因定位于5q31.3 号染色体，编码diaphanous 相关蛋白家族成员diaphanous homolog 1 蛋白（DIAPH1），该蛋白在肌动蛋白微丝和微管细胞骨架组装过程中起到重要的调节作用，其基因突变可能会导致立体纤毛的异常排列和功能障碍［18-19］。

WFS1基因定位于4q16 号染色体，跨度为33.4 kb，编码一种由890 个氨基酸组成的跨膜蛋白，在维持内质网稳态方面发挥着重要作用［20］。该基因突变致使内质网应激并造成早期细胞功能障碍和死亡，诱发NSHL 和Wolfram 综合征［3，20］。在低频感音神经性耳聋家庭中，WFS1突变可占30%～80%［21］。

CCDC50基因编码Ymer 蛋白，这是一种表皮生长因子介导的细胞信号传导效应器，在成人内耳中，Ymer 蛋白的定位仅限于耳蜗的柱状细胞、血管纹和前庭感觉上皮细胞，并与微管的细胞骨架有空间重叠。CCDC50基因的突变可能会导致成人听觉系统柱状细胞和血管纹中基于微管的细胞骨架解聚，造成柱状细胞和血管纹萎缩［22-23］。

TNC基因定位于染色体9q31.3-q34.3 上跨越28.54 Mb 的区域，编码一种多功能六聚糖蛋白Tenascin-C，是细胞外基质（Extracellular Matrix，ECM）糖蛋白的一员，存在于基底膜和耳蜗骨螺旋层中，是哺乳动物基底膜的主要成分之一［24］。由于内耳的基底膜调节着内淋巴和外淋巴之间的液体和离子运输，该基因突变可能会导致离子的稳态紊乱［24-25］。

低频下降型耳聋指1 000 Hz（含）以下频率听力下降，至少250 与500 Hz 处听力损失≥20 dB。其治疗预后效果较好。因此，在耳聋未进行性发展到重度听力损失之前进行有效的早期诊断对于该类型患者显得尤为重要。

3 平坦下降型耳聋

MYH14基因是一个噪声性耳聋易感基因的候选基因，广泛表达于内耳细胞，编码肌球蛋白家族中的非肌肉肌球蛋白Ⅱ重链C（Nonmuscle Myosin Heavy ChainⅡ-C，NMHCⅡC），该蛋白参与许多细胞运动过程，如离子门控通道、细胞器易位以及细胞骨架重排［26］。

GRHL2基因编码一种在人类上皮组织中表达的转录因子，调节上皮组织的形态，并在紧密连接的相关成分中发挥重要作用［27］。2002年，在一个患有轻度至中度进行性双侧感音神经性耳聋的北美家庭中，该基因首次与常染色体显性遗传性耳聋相关联［28］。同时有研究证明，GRHL2基因突变与年龄相关性听力障碍（也称老年性聋）密切相关［29］。

TMC1基因位于9q21.13 号染色体，与常染色体隐性和显性非综合征性耳聋均相关，主要表达于耳蜗毛细胞，并编码毛细胞机械电转导通道的跨膜通道蛋白，该蛋白质含有760 个氨基酸，且有六个跨膜区［30-31］。

P2RX2基因由10 个外显子组成，编码嘌呤受体P2X 配体门控性离子通道2（Purinergic Receptor P2X Ligand-gated Ion Channel 2，P2X2），该受体以相同亚单位的三聚体形式聚集［32］。P2RX2基因在内耳毛细胞的立体纤毛、支持细胞以及耳蜗的螺旋神经节神经元中表达，调节声音的传导，同时也对耳蜗毛细胞起到保护作用［33］。

DMXL2基因位于15q21.2 号染色体，编码rabconnectin-3a 蛋白，该蛋白是一种由3036 个氨基酸组成的囊泡蛋白，主要定位于基底膜毛细胞的钙离子通道中，并凝聚在突触小泡上，参与神经递质分泌［34］。综上所述，大多数NSHL 患者都是从高频听力开始下降，进行性加重进而受累多个频率直至全聋，只有少数遗传性耳聋患者表现为低频或平坦型感音性神经性耳聋。由此可见，听力学表型并非一成不变的。据临床研究证明，低频下降型耳聋患者的预后相比于平坦降低型耳聋患者效果更好，而高频下降型和全聋型耳聋患者的预后很差。因此，确定听力学表型并联合耳聋突变基因型可以为个体化的早期诊断和治疗提供了更多的临床数据。

4 耳聋基因的持续研究

目前已知的耳聋基因并不能为所有患者提供诊断，因此对耳聋突变基因的持续探索是必要的。2021年，Bharadwaj 等［35］通过全外显子测序和Sanger 测序从耳聋患者DNA 中发现了四个NSHL相关的候选基因（ADAMTS1、MPDZ、MVD和SEZ6），测序数据揭示了这些基因在小鼠内耳感觉上皮细胞中有表达，小鼠耳蜗组织的免疫组化也证实ADAMTS1、SEZ6和MPDZ基因表达于毛细胞中，MVD基因则在螺旋神经节细胞中表达更明显。同年，Chen 等［36］在OTOGL基因中发现了两个新的杂合突变，丰富了OTOGL基因突变谱。2022年，Ghasemnejad 等［37］在ESRRB基因的5 号外显子中发现了一个新的纯合错义突变，并通过计算机分析和ACMG/AMP 指南得到了验证。耳聋相关基因谱不断完善，将有助于不同类型的耳聋疾病筛查，为基因功能研究和遗传咨询提供更多的依据。

5 现状与展望

在既往的临床耳聋检测诊断中，主要是采取耳声发射联合听性脑干反应的时差方式，然而随着筛查人群的逐渐普及和新技术的应用，常规的听力筛查手段逐渐显现出一些缺陷，常引起误诊或漏诊，并容易忽略一些综合征的疾病，对患者的生活可能会起到翻天覆地的影响。基因检测的优势是可尽早检出耳聋突变基因和突变位点，协助临床判断患者有无听力损害情况。因此，对不同人群（包括新生儿，孕妇以及听力正常受检者）进行有差异性的遗传咨询和基因筛查是有必要的。

深入了解耳聋的具体发病机制对耳聋的靶向治疗具有重要的指导意义。若能早期筛查耳聋突变基因，并结合其听力学表型，势必对遗传性耳聋患者的个体化治疗和有效的临床护理提供一个更好的需求。本文的不足是只综述了常见的耳聋突变基因，对基因检测方法和具体治疗方案未展开综述。耳聋的突变基因数据库在不断更新，治疗方案的个体化也还需要更多的研究和临床数据支撑。因此，对耳聋突变基因的探索和鉴定仍然是一个巨大的挑战。