广州地区非综合征性耳聋患者耳聋相关基因突变分析

2012-09-27 11:20宋兰林刘思平
重庆医学 2012年12期
关键词:导水管广州地区基因芯片

贾 蓓,李 琦,宋兰林,刘思平,钟 梅△

(南方医科大学南方医院:1.妇产科产前诊断与遗传病诊断技术中心;2.耳鼻喉科,广州 510515)

耳聋是严重影响人类健康和生活的疾病,在新生儿中的发生率达1‰~3‰[1]。2006年全国残疾人抽样调查结果显示我国现有听力残疾者在2 780万人,每年新生聋儿3万,居各类残疾之首[2]。耳聋可分为遗传性和非遗传性,60%以上的新生聋儿是由遗传因素导致的[3-4]。遗传性耳聋具有广泛的遗传异质性,根据是否伴有耳外组织的异常或病变可将其分为综合征性耳聋(syndromic hearing loss,SHL)和非综合征性耳聋(nonsyndromic hearing loss,NSHL)[5]。NSHL占70%以上,目前已定位了100多个NSHL相关位点,克隆了68个致病基因,包括40个常染色体隐性基因、25个常染色体显性基因、3个X连锁基因,每个基因中均散在多个耳聋突变位点。

不同种族不同地区的人群,耳聋基因突变热点有明显的差异。在欧美人群中,50%的NSHL由GJB2基因突变导致;其次是SLC26A4基因,5%~10%的NSHL与它有关;另外MYO15A、OTOF、CDH23和TMC1也是常见的耳聋致病基因[6]。而在中国人群中,聋病分子流行病学调查显示GJB2、SLC26A4、线粒体基因(A1555G和C1494T突变)是中国NSHL患者最常见的3个致病基因,且南北各地区间各基因检出率差异较大[7-8]。为了了解广州地区NSHL患者发病的分子机制,探讨耳聋临床表型与基因型之间的关系,本文应用遗传性耳聋基因芯片对广州地区的NSHL患者进行了常见耳聋相关基因的突变筛查。

1 资料与方法

1.1 一般资料 受检的耳聋患者均来自广州市及周边县市,共52例,全部为汉族,男32例,女20例,就诊年龄2~42岁,平均(18.2±3.5)岁。详细了解病史及耳聋相关信息,如耳聋发病年龄、诱因、用耳毒性药物史,头部外伤史、家族史等,进行全身、专科及影像学检查。结合病史排除其他症状和体征,52例患者均被诊断为NSHL。根据纯音测听结果,52例均为双侧感音神经性耳聋,46例重度以上耳聋(70dB以上),6例中度耳聋(41~70dB)。

1.2 研究方法

1.2.1 主要试剂及仪器 小量基因组DNA抽提试剂盒购自北京天根生化科技有限公司。晶芯九项遗传性耳聋基因检测试剂盒(微阵列芯片法),PCR仪(ABI 9700),芯片杂交仪(Bio MixerⅡ),芯片洗干仪(SlideWasher TM8),芯片扫描仪(Lux-Scan 10K-B)购自博奥生物技术有限公司。

1.2.2 DNA提取 患者或家属签署知情同意书后,采集受检者外周血2mL,用小量基因组DNA抽提试剂盒提取DNA,并进行浓度及纯度检测,满足浓度100~200ng/μL,纯度OD260/280=1.7~2.0。

1.2.3 耳聋基因芯片检测 应用遗传性耳聋基因芯片检测试剂盒对GJB2、SLC26A4、mtDNA12srRNA和GJB3四个耳聋相关基因的9个致聋突变位点进行检测。这9个位点为:GJB2基因的35delG,176del16,235delC,299delAT;SLC26A4基因的2168A>G,IVS7-2A>G;线粒体12SrRNA的1494C>T,1555A>G;GJB3基因的538C>T。检测过程主要分3个步骤:多重不对称等位基因特异性PCR,扩增产物跟芯片杂交,芯片结果的扫描和判读。具体步骤参照试剂盒说明书。

1.2.4 统计学处理 收集资料后,数据分析采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

52例耳聋患者中,语前聋24例(其中先天性耳聋20例);语后聋20例,平均发病年龄(4.02±1.35)岁;耳聋发病年龄不详者8例。聋前有明确耳毒性药物应用史者18例,其中语前聋8例,语后聋10例,用药年龄主要集中在婴幼儿期,用药原因多为感冒、发烧和腹泻,以应用氨基糖甙类及水杨酸类药物多见。有8名患者有明确的家族史,其中2名男性患儿是同胞兄弟为线粒体母系遗传,其余6名患者来自不同的家系均为隐性遗传。有5名患者颞骨CT显示前庭导水管扩张。

应用基因芯片方法在52例耳聋患者中共检出18例带有耳聋基因突变,检出阳性率为34.6%,见表1。其中,检出GJB2基因突变9例,包括235delC纯合突变6例,杂合突变2例,299delAT纯合突变1例;SLC26A4基因突变5例,IVS7-2A>G纯合突变4例,杂合突变1例;线粒体12SrRNA A1555G均质突变4例。44名散发病例中检出13例(29.5%)携带突变,8名有家族史的患者检出5例携带突变(62.5%),见表2。

表1 广州地区52例NHSL患者耳聋基因突变检出结果

表2 18例携带耳聋基因突变患者基因型及表型的关系

24例学语前聋患者中检出11例带有耳聋基因突变(45.8%),20例学语后聋患者检出7例(35.0%),两组比较χ2=0.530,P=0.467(双侧),差异无统计学意义,认为学语前聋与学语后聋耳聋基因突变的检出率无差异。

18例带有耳聋基因突变的患者中,携带GJB2基因突变语前聋患者7例(77.8%),携带SLC26A4基因突变语前聋患者3例(60.0%),携带线粒体12SrRNA基因突变语前聋患者1例(25.0%),3组比较χ2=3.293,P=0.193(双侧),差异无统计学意义,认为3组中语前聋患者的比例无差异。

5名前庭导水管扩张患者均检出携带SLC26A4基因突变。4名线粒体12SrRNA A1555G均质突变患者均是应用氨基糖甙类药物后致聋。

3 讨 论

耳聋的相关基因众多,遗传异质性强,但大多数耳聋患者是由少数几个基因突变导致的,这为临床开展耳聋基因诊断及产前诊断提供了检测目标基因。郑文波等[9]、Dai等[10-12]、刘新等[13]在国内进行了大规模聋病分子流行病学研究,调查结果显示GJB2、SLC26A4、线粒体基因是中国人遗传性耳聋最常见的3个致病基因,21%的聋人带有GJB2基因突变、14.5%的聋人带有SLC26A4基因突变、3.4%和0.6%的聋人分别带有线粒体DNA A1555G和C1494T突变。在王国建等[14]的研究中,根据流行病学结果开发的芯片能检出42.41%NSHL患者。在本研究中,应用基因芯片方法对广州地区的NSHL患者的检出阳性率为34.6%,17.3%的耳聋患者携带GJB2基因突变,9.6%的患者携带SLC26A4基因突变,7.7%的患者携带线粒体12SrRNA A1555G突变;检出阳性率、GJB2基因及SLC26A4基因的携带率均低于全国平均水平,而线粒体基因突变的携带率明显高于全国平均水平。这些差异的原因可能是:(1)中国人基因在地域上存在差异性。中国地域广大,人口、民族众多,人种来源复杂,人群遗传背景在各地区存在差异。在Dai的研究中,研究对象65%以上为北方人群,南方人群仅局限在几个省市,在反映全国聋病分子流行病学趋势上倾向于北方人群。(2)基因芯片相对于传统酶切及测序等方法的检出率稍低(42.41%,44.30%),可能漏诊了基因其他位点突变的患者。(3)此次调查研究样本量不够大,存在抽样误差。

GJB2基因突变是导致NSHL最常见的原因,中国人群中学语前聋患者26%~33%由GJB2突变所致[9],广州地区29.2%(7/24)的语前聋患儿由GJB2异常引起,最常见的致病位点是235delC,与国内外报道相同。本研究组中GJB2突变的NSHL患者,耳蜗神经和听觉中枢完整,如果接受人工耳蜗植入听力语言康复的效果将会较好,GJB2突变筛查是人工耳蜗植入术前一项重要的疗效预判检查[15]。

SLC26A4基因突变将导致大前庭导水管扩张综合征(enlarged vestibular aqueduct syndrome,EVAS)及Pendred综合征。我国约97%的EVAS患者能够检出SLC26A4基因突变,主要突变是IVS7-2A>G。本研究中,5例前庭导水管扩张患者均检出携带SLC26A4基因突变,4例IVS7-2A>G纯合突变,1例杂合突变。虽然有30%携带SLC26A4单条等位基因突变的患者会表现为前庭导水管扩张[11],但杂合突变患者还应进一步检测SLC26A4基因其他位点,以明确基因型。前庭导水管扩张的患者,内耳环境脆弱,任何引起颅内压变化的因素如头部外伤、感冒发热等就能引起EVAS患儿听力下降。本研究中2例EVAS患者出生时听力正常,在感冒、头部震荡后出现听力下降,听力下降为波动性,总的趋势是越来越差。如果我们能在儿童早期进行SLC26A4基因筛查,不仅能明确病因,还可以提醒家长注意日常防护,保护残余听力,延缓患儿听力下降的速度。

线粒体mtDNA A1555G突变导致的耳聋主要与氨基糖甙类药物使用有关。突变携带者对氨基糖甙类药物很敏感,低剂量使用就会出现耳鸣,甚至致聋[16]。广州地区NSHL患者中的线粒体12SrRNA A1555G检出率(7.7%)明显超过全国平均水平(3.4%),表明在广州地区应该对线粒体mtDNA突变给予更多的重视。本研究中4例患者均是在应用氨基糖甙类药物后致聋,其中2例还是同胞兄弟,这提示在应用耳毒性药物治疗儿童疾病前,要注意了解患儿耳聋的家族史,有条件时应进行线粒体12SrRNA A1555G及C1494T位点筛查,避免一针致聋,全家多人因药致聋的惨剧发生。

通过分析广州地区NSHL患者相关耳聋基因突变,初步了解了广州地区耳聋患者发病的分子机制,在一定程度上丰富了中国人群耳聋基因突变频率和分布图谱。深入了解耳聋患者发病的遗传背景对在广州地区开展耳聋早期诊断、遗传咨询、及时干预和治疗至关重要。

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