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      常染色體顯性遺傳性綜合征型聾基因研究進(jìn)展*

      2014-02-10 10:36:35黃愛萍綜述朱慶文袁永一審校
      聽力學(xué)及言語疾病雜志 2014年3期
      關(guān)鍵詞:遺傳性顯性耳聾

      黃愛萍 綜述 朱慶文 袁永一 審校

      調(diào)查數(shù)據(jù)顯示我國現(xiàn)有聽力言語殘疾人口2 780萬,占?xì)埣踩丝倲?shù)的33%,聽力言語殘疾者中7歲以下的聾啞患兒高達(dá)80萬,并以每年新增3萬的速度在增長,60歲以上老年人患聽力殘疾的比例更是高達(dá)11%[1]。耳聾的病因復(fù)雜,主要分為遺傳因素、環(huán)境因素以及一些其他不明原因,據(jù)估計(jì),遺傳因素占耳聾病因的50%以上。根據(jù)患者是否伴隨其他癥狀或體征,遺傳性聾可分為綜合征型聾和非綜合征型聾,其中,70%為非綜合征型聾 (non-syndromic hearing loss,NSHL),30%為綜合征型聾(syndromic hearing loss,SHL)[2]。雖然SHL發(fā)病率低于NSHL,但由于SHL患者絕大部分表現(xiàn)為語前聾,除了聽力損失外還伴有其他器官系統(tǒng)的疾病,且發(fā)病年齡早,表型變化多樣,與NSHL相比其遺傳背景更為復(fù)雜,治療也更為棘手。本文就常見的常染色體顯性遺傳性綜合征型聾的研究進(jìn)展以及臨床發(fā)展情況進(jìn)行綜述。

      常染色體顯性遺傳的特點(diǎn)為:①致病基因的遺傳與性別無關(guān),即男女患病的機(jī)會均等;②患者的同胞或后代中有1/2的發(fā)病可能;③在患者的家族中,可以連續(xù)幾代出現(xiàn)該病患者,但有時(shí)由于不同因素的影響,致病基因的作用不一定表現(xiàn),即外顯不全,一些患者可以成為表型正常的致病基因攜帶者,一些家族可表現(xiàn)為隔代遺傳;④無病的子女與正常人結(jié)婚,其后代一般不再發(fā)病[3]。

      1 Waardenberg綜合征(WS)

      WS又稱聽力-色素綜合征或耳聾-白發(fā)-眼病綜合征,是一種較常見的常染色體顯性遺傳性綜合征型耳聾,1951年由荷蘭眼科醫(yī)生Waardenberg首次報(bào)道[4],推測其發(fā)病率約為1/40 000,占先天性聾的2%~5%,聾啞人群中發(fā)病率為0.9%~2.8%[5]。主要臨床表現(xiàn)為:內(nèi)眥外移,皮膚、毛發(fā)及眼睛的色素異常,不同程度的單側(cè)或雙側(cè)感音神經(jīng)性聾,高而寬的鼻根部等。WS的臨床表現(xiàn)變異很大,主要分為四型,其中,Ⅰ型包括了上述常規(guī)的癥狀,相關(guān)變異基因是配對盒3(PAX3),染色體定位2q35-37,參與胚胎神經(jīng)嵴的發(fā)育;Ⅱ型臨床表現(xiàn)為耳聾和虹膜異色,沒有內(nèi)眥移位,眼距正常,相關(guān)基因是小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(MITF),定位在3號染色體的短臂;Ⅲ型又稱為Klein,其臨床表現(xiàn)為在Ⅰ型的基礎(chǔ)上又合并了上肢畸形,上肢畸形包括上肢肌肉和關(guān)節(jié)的發(fā)育不全或攣縮,腕骨融合和并指等,相關(guān)基因PAX3定位在2號染色體的長臂3區(qū)5亞帶;Ⅳ型又稱為Shah WS,臨床表現(xiàn)為在Ⅱ型的基礎(chǔ)上再加上Hirschsprung病(即先天性的腸神經(jīng)分布異常所導(dǎo)致的結(jié)腸梗阻和慢性的便秘),相關(guān)基因較多,分別是定位于13號染色體的2區(qū)2帶的內(nèi)皮素受體B(ENDRB)、20號染色體長臂的內(nèi)皮素3(END3)以及22號染色體長臂的性別決定區(qū)域相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子10(SOX10)[6,7]。與Ⅰ型和Ⅲ型相關(guān)的PAX3基因編碼一種在早期胚胎表達(dá)的DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,90%的Ⅰ型WS與PAX3基因突變有關(guān),臨床上對PAX3基因突變的檢測可有助于診斷不典型的WSⅠ和WSⅢ;另外15%的Ⅱ型WS中可有SOX10基因突變[8]; PAX3、SOX10可同步激活MITF基因的表達(dá),調(diào)節(jié)黑色素細(xì)胞的發(fā)育,WS綜合征的聽力損害源于黑色素細(xì)胞進(jìn)入血管紋中層受阻而致,黑色素細(xì)胞的缺失程度與個(gè)體間及耳間聽力損害的程度有密切關(guān)系。至今,歐美人群已發(fā)現(xiàn)100余種WS相關(guān)基因的突變位點(diǎn),我國也有不少相關(guān)病例報(bào)道,2010年楊淑芝等[9]對我國18個(gè)省份(自治區(qū))及2個(gè)直轄市的2 466名耳聾患者進(jìn)行抽樣調(diào)查,發(fā)現(xiàn)WS病例17例,約占0.69%,其中,Ⅰ型9例,Ⅱ型8例,未發(fā)現(xiàn)Ⅲ型和Ⅳ型病例。

      2 鰓-耳-腎綜合征(BOR)

      鰓-耳-腎綜合征(Branchio-Oto-Renal, BOR)于1975年Melnick首次報(bào)道,其發(fā)病率約為1/40 000,在重度聾兒中占2%[10]。臨床表現(xiàn):①鰓裂瘺管和囊腫;②外耳、中耳和內(nèi)耳的發(fā)育畸形,包括:耳前凹陷、瘺管、副耳、杯狀耳、耳輪發(fā)育不全、外耳道狹窄或閉鎖、聽骨鏈關(guān)節(jié)錯(cuò)位、前庭水管擴(kuò)大、耳蝸畸形等;③腎臟中重度發(fā)育不全,例如:先天性單或雙側(cè)腎發(fā)育不全、發(fā)育畸形、雙腎盂缺失、多囊腎等[11];患者的聽力損失從輕度到重度不等,可為傳導(dǎo)性、感音神經(jīng)性以及混合性。1997年,Abdelhak等[12]在研究BOR綜合征時(shí)相繼克隆出人EYA1~EYA3(eye absent homolog)基因;EYA1基因編碼的蛋白對鰓弓、耳、腎的正常發(fā)育起重要作用,目前發(fā)現(xiàn)的EYA1基因突變達(dá)130多種[10]。研究顯示還存在其他BOR的致病基因,其定位在1q31.3-q321[13]或14q21.3-q24.3即SIX1基因[14]。目前,國外對該病的臨床和基因?qū)W研究已較深入,但國內(nèi)僅有少數(shù)病例報(bào)道。

      3 Van der Hoeve綜合征

      Van der Hoeve綜合征又稱脆骨-藍(lán)鞏膜-耳聾綜合征,屬于成骨不全綜合征(osteogenesis imperfecta, OI),OI是一種遺傳性全身結(jié)締組織疾病。大多數(shù)為常染色體顯性遺傳模式(90%),少數(shù)病例表現(xiàn)為常染色體隱性遺傳(10%),且致病基因較多[15]。群體的發(fā)病率約為1/15 000,在中國人群中發(fā)病率約為0.04%[16]。臨床主要表現(xiàn)為:反復(fù)發(fā)作的骨折,雙側(cè)進(jìn)行性傳導(dǎo)性或混合性聾,藍(lán)色鞏膜;顳骨CT示有骨迷路的脫鈣現(xiàn)象。既往研究[17]表明,編碼Ⅰ型膠原前α1鏈和α2鏈的COL1A1和COL1A2基因突變是本病的主要病因,α1鏈和α2鏈共同形成緊密的螺旋結(jié)構(gòu),由重復(fù)的Gly-X-Y序列組成;Gly-X-Y單位是Ⅰ型膠原蛋白空間構(gòu)象的基礎(chǔ),不同位置的甘氨酸被替換,可以導(dǎo)致不同程度的臨床表型;90%以上的OI患者可檢測出COL1A1和COL1A2基因的突變。目前關(guān)于Vander Hoeve綜合征基因突變的檢測已應(yīng)用于臨床和產(chǎn)前診斷。

      4 Stickler(STL)綜合征

      Stickler(STL)綜合征是一種較常見的遺傳性進(jìn)行性多系統(tǒng)的結(jié)締組織病變,可影響眼、骨關(guān)節(jié)、耳和頜面部等一系列組織器官,1965年由Stickler等首先報(bào)道。其典型的臨床表現(xiàn)為:①患者大多有先天性非進(jìn)行性高度近視,玻璃體變性,不同類型的視網(wǎng)膜變性,先天性或早期發(fā)病的青光眼及白內(nèi)障等; ②進(jìn)行性感音神經(jīng)聾或傳導(dǎo)性聾;③顏面部中部發(fā)育不全和腭裂;④四肢及關(guān)節(jié)系統(tǒng)異常,其中聽力受損者約占63%,其中2/3表現(xiàn)為感音神經(jīng)性聾[18~20]。該病臨床表現(xiàn)變異很大,其中以眼部病變最為突出,也是兒童孔源性視網(wǎng)膜脫離最常見的遺傳誘因[21]。研究已證實(shí),Stickler綜合征臨床表型與基因型有相關(guān)性,目前,將Stickler綜合征分為五型,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型為常染色體顯性遺傳,Ⅳ、Ⅴ為常染色體隱性遺傳[22];其中STL Ⅰ型是由于Ⅱ型膠原蛋白的編碼基因(COL2A1)發(fā)生突變所致,染色體定位12q13;STL Ⅱ型常見突變基因?yàn)榫幋aXI型膠原的COL11A1,定位于染色體1p21;STL Ⅲ型突變基因?yàn)镃OL11A2,定位于染色體6p21,為編碼XI型膠原蛋白的另一條多肽鏈的基因[23,24]。大多數(shù)的Stickler綜合征病例為STL Ⅰ型,COL11A2基因突變僅見于無眼部癥狀的STL Ⅲ型,提示COL11A2基因在眼睛里不表達(dá)[24]。另外,COL112A的突變也是非綜合征型聾DFNA13的致病基因,有少數(shù)病例未發(fā)現(xiàn)這三個(gè)基因的突變,提示可能還有其他的致病因素與該疾病有關(guān)。目前,對STL綜合征相關(guān)致病基因的突變檢測已應(yīng)用于臨床分子診斷,我國對STL綜合征的相關(guān)報(bào)道多見于眼科專業(yè),治療也多針對于眼部癥狀,耳鼻咽喉專業(yè)對其報(bào)道甚少。

      5 Ⅱ型神經(jīng)纖維瘤(NF2)

      Ⅱ型神經(jīng)纖維瘤(neurofibromatosis Ⅱ,NF2)是神經(jīng)系統(tǒng)常見的單基因疾病之一,因96%的患者表現(xiàn)為常染色體顯性遺傳性雙側(cè)前庭神經(jīng)(Ⅷ)雪旺細(xì)胞瘤,故又稱雙側(cè)聽神經(jīng)瘤,發(fā)病率約為1:210 000[25]。臨床癥狀早期以耳部癥狀為主,可表現(xiàn)為耳鳴、聽力下降及平衡功能障礙,可合并其他顱神經(jīng)或周圍神經(jīng)的雪旺氏細(xì)胞瘤、腦膜瘤及青少年期發(fā)病的后囊或皮質(zhì)性白內(nèi)障,少數(shù)病例有視網(wǎng)膜錯(cuò)構(gòu)瘤或眼球運(yùn)動(dòng)受限。耳聾常發(fā)生于18~24歲左右,伴隨著前庭雪旺氏細(xì)胞瘤的生長,可表現(xiàn)為單側(cè)漸進(jìn)性聾,也可以是雙側(cè)突發(fā)性聾,耳蝸的逆向損害??赏ㄟ^聽力學(xué)檢測來診斷,純音測聽常表現(xiàn)為高頻聽力受損,言語分辨率差,發(fā)病早期可出現(xiàn)ABR波Ⅲ、Ⅴ的潛伏期延長,嚴(yán)重時(shí)各波可消失,但確診該病則需要顱腦核磁共振檢查。NF2基因位于染色體22q12.2,其表達(dá)蛋白被命名為髓鞘素(merlin)或雪旺細(xì)胞素(schwannomin)[25,26];有研究[27]表明merlin蛋白在人雪旺細(xì)胞中可以逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,并可減慢腫瘤細(xì)胞的增殖,增加G0/G1期細(xì)胞的比例,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。對無癥狀的高危家庭成員進(jìn)行NF2基因突變檢測,將有助于NF2的早期診斷和治療。目前,NF2的產(chǎn)前檢測也已用于臨床,另外因該病早期主要表現(xiàn)為耳部癥狀,患者絕大多數(shù)首先就診于耳鼻喉科,故耳鼻喉科醫(yī)生應(yīng)高度警惕,避免延誤病情及治療。

      6 Treacher-Collins綜合征(TCS)

      TCS為常染色體顯性遺傳疾病,1949年Franeschetti將其命名為下頜骨面骨發(fā)育不全(mandibulofacial dysostosis, MFD),發(fā)病率相對較低,約為1/50 000。該病40%有家族史,60%為散發(fā)的新生突變,主要臨床表現(xiàn)為顱面骨發(fā)育不全,包括顴骨和下頜骨發(fā)育不良,雙側(cè)眼裂較短,眼瞼外三分之一缺損,耳廓畸形及無外耳道或聽小骨缺損而致的傳導(dǎo)性聾,腭裂,部分患者伴有先天性心臟病,少數(shù)患者有智力減退[28]。其相關(guān)基因TCOF1定位于染色體5q31.3-q32,其編碼的核仁蛋白Treacle考慮與核-漿轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),已發(fā)現(xiàn)的該基因突變有一百多種[29,30]。另外,有學(xué)者[31]對TCOF1基因篩查陰性的TCS患者進(jìn)行了其他基因的檢測,亦發(fā)現(xiàn)了其他相關(guān)基因的突變,例如:POLR1D, POLR1C等。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)TCS患者因小下頜等畸形,部分患者表現(xiàn)為阻塞性睡眠呼吸障礙,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[32]。目前,對于TCS綜合征的主要治療以手術(shù)矯正畸形為主,相關(guān)基因的突變檢測還未應(yīng)用于臨床。

      7 遺傳性腎炎—神經(jīng)性聾綜合征(Alport綜合征)

      Alport綜合征(aiport syndrome,AS)是以進(jìn)行性血尿、腎功能不全為主,伴有耳聾和/或眼部病變的遺傳性疾病,其遺傳方式多表現(xiàn)為X連鎖顯性遺傳(85%),只有很少一部分表現(xiàn)為常染色體顯性和隱性遺傳(15%)。Jefferson和vander Loop分別于1997年及2000年報(bào)道了常染色體顯性遺傳AS的一個(gè)致病突變,為COL4A3基因第21外顯子中G493S的突變[33];2001年,Heidet等[34]報(bào)道了該基因的另一個(gè)突變G1167R而導(dǎo)致常染色體顯性AS。Alport綜合征耳部損害的發(fā)生與Ⅳ型膠原α鏈的編碼基因異常有關(guān),該基因定位于2q36.3,其突變時(shí)導(dǎo)致耳蝸螺旋韌帶、螺旋嵴、基底膜等處的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受損,從而引起聽力下降。其聽力障礙主要為病變早期輕度下降,患者不易察覺,兒童時(shí)期聽力呈進(jìn)行性下降,但中年以后聽力損害基本穩(wěn)定;即使聽力損害較嚴(yán)重的患者也有殘余聽力;聽力曲線圖形式多樣,早期以高頻聽力受損為主,還可有低頻下降型和谷型聽力下降[35]。

      8 耳聾—甲發(fā)育不全綜合征(DDOD)

      DDOD(dominant deafness-onychodystrophy syndrome)為外胚層發(fā)育不良所導(dǎo)致的常染色體顯性遺傳耳聾-甲發(fā)育不全綜合征,其最早由以色列學(xué)者Feinmesser等報(bào)道,到目前為止,全球共有6篇相關(guān)病例報(bào)道,分別為以色列、英國、美國、加拿大、日本以及澳大利亞。目前該病病因暫不明,主要表現(xiàn)為先天性重度感音神經(jīng)性聾、甲發(fā)育不全或缺失、指骨融合或增多、牙齒畸形或缺失,嚴(yán)重影響患者的認(rèn)知和勞動(dòng)能力[36,37]。最近有報(bào)道表明,DDOD的發(fā)生與ATP6V1B2基因突變有關(guān)[38]。

      另外,與GJB2基因突變有關(guān)的殘毀性掌跖角化病(Vohwinkel綜合征)[39]和角膜炎、魚鱗病及耳聾綜合征(Keratitis, ichthyosis and deafness syndrome, KID)[40]及與MYH9基因突變有關(guān)的Epstein綜合征等在國內(nèi)外也有不少報(bào)道[41]。

      SHL種類繁多而且復(fù)雜,迄今為止報(bào)道合并聽力下降的綜合征有數(shù)百種,有些綜合征僅見個(gè)別病例報(bào)道。分子生物學(xué)及遺傳學(xué)的迅猛發(fā)展,加快了人們從分子水平上揭示遺傳性疾病致病機(jī)理的腳步。但遺憾的是,目前仍然有許多SHL的致病原因不明,還有許多問題亟待解決,即使有的SHL病因明確,但由于缺少有效的治療手段或治療費(fèi)用昂貴,使許多疾病的診治仍望塵莫及。因此,預(yù)防遺傳疾病新生兒的出生和對遺傳性致病基因攜帶者進(jìn)行篩查就成了目前在人群中阻斷遺傳性疾病的主要手段。通過對SHL基因的篩查和診斷,可以為陽性家系提供早期診斷、干預(yù)和預(yù)防。另外,由于SHL臨床表現(xiàn)形式多樣化,患者首診的科室也不盡相同,故需要多學(xué)科學(xué)者的齊心協(xié)作。

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