戴繼任徐彬鄭靜林樂希劉佳付勇*
1浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科(杭州310000)
2浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院遺傳代謝科(杭州310000)
耳聾是影響人類健康的常見原因。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),全球共有耳聾患者3.6億,其中兒童占8.9%。我國殘疾人群有8296萬,其中7歲以下的聾啞兒童數(shù)量高達(dá)80萬,每年新增約11萬聾兒[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),重度聽力喪失的新生兒約為0.1%,其中一半屬遺傳性耳聾。另外還發(fā)現(xiàn)許多遲發(fā)性感音神經(jīng)性聽力下降患者的發(fā)病是由于自身的基因缺陷或因基因缺陷和多態(tài)性造成了對致聾環(huán)境因素易感性的增加而致病[2]。因此,遺傳性耳聾的分子病因?qū)W研究非常重要。
收集2017年1月-2019年5月在我院耳鼻喉科門診確診的213例感音神經(jīng)性耳聾(單側(cè)或者雙側(cè))患兒,年齡0~14歲,男童137例,女童94例。
入選標(biāo)準(zhǔn):①出生時(shí)聽力篩查未通過或者出生時(shí)聽力篩查通過卻出現(xiàn)遲發(fā)性聽力下降;②以耳聲發(fā)射、聲導(dǎo)抗及聽性腦干誘發(fā)電位、聽覺穩(wěn)態(tài)(≤5歲不會配合純音測聽的患兒)、以及純音測聽(>5歲且能配合患者)為檢測技術(shù),診斷為感音神經(jīng)性聾(單側(cè)或者雙側(cè))。
排除標(biāo)準(zhǔn):分泌性中耳炎、突發(fā)性耳聾、外中耳畸形的患者。
分級標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)1997年世界衛(wèi)生組織耳聾分級標(biāo)準(zhǔn)[3]:大于5歲患兒以純音測聽結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)分級,選取500-1000-2000-4000Hz聽閾的平均值。據(jù)此將聽力損失進(jìn)行如下分級:(0級)正常:≤25dBHL(1級)輕度:26~40dBHL;(2級)中度:41~60dB;(3級)重度:6l~80dB;(4級)極重 度:>81dB。小于5歲患兒以聽性腦干誘發(fā)電位(ABR)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),ABR反應(yīng)閾<35dBnHL為正常;36-50dBnHL為輕度聽力下降;51-80dBnHL為中度聽力下降;81-100dBnHL為重度聽力下降;大于100dBnHL為極重度聽力下降[4]。
1.3.1 問卷調(diào)查
在征得聾兒家長同意下,采集受檢兒童相關(guān)信息,包括:聾兒基本信息、聽力狀況、出生史、個(gè)人史、家族遺傳性耳聾病史、母孕期情況、干預(yù)情況、輔助檢查等(詳見表1)。在接受基因檢查前,均詳細(xì)告知家長基因檢測目的、內(nèi)容,檢測局限性、檢測樣本及用途、檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和效力以及保密條款,并簽署了知情同意書。
1.3.2 ??茩z查
213例患兒均接受耳鼻咽喉科常規(guī)檢查,排除外耳道鼓膜及中耳炎癥情況,以及全身系統(tǒng)性檢查。
1.3.3 聽力學(xué)檢查
1.3.3.1 純音聽閾測試
采用丹麥MADSEN Astera型純音聽力儀,在噪音<20dBSPL的隔聲室中,采用降10升5測試法測試250~8000Hz氣、骨導(dǎo)聽閾閾值。選取500-1000-2000-4000HZ頻率的氣導(dǎo)聽閾平均值作為主觀聽閾。
1.3.3.2 電反應(yīng)測聽檢測
采用美國智聽公司生產(chǎn)的Smart EP腦干誘發(fā)電位儀,EAR-3A氣導(dǎo)插入式耳機(jī)。在隔音屏蔽室內(nèi),按照常規(guī)方法進(jìn)行ABR檢查,以Ⅴ波反應(yīng)閾值作為客觀聽閾。
1.3.3.3 聲導(dǎo)抗測聽檢測
采用丹麥國際Madsen公司的Titan中耳分析儀,EAR-3A插入式耳機(jī),≤6個(gè)月嬰兒用1KHz探測音,>6個(gè)月且<12個(gè)月小兒同時(shí)用1KHz和226Hz探測音進(jìn)行檢測,>12個(gè)月小兒采用226Hz探測音進(jìn)行檢測,以單峰A型聲導(dǎo)抗圖為正常。
1.3.3.4 耳聲發(fā)射
采用GSI耳聲發(fā)射儀對患兒進(jìn)行初步篩查,使用插入式耳機(jī),對患兒進(jìn)行 500、1000、2000、4000HZ頻率檢測,4個(gè)頻率均通過為正常。
1.3.4 影像學(xué)檢查
對于明確診斷為感音神經(jīng)性聾的患兒進(jìn)行顳骨高分辨率水平+冠狀位薄層CT檢查,或行頭顱/內(nèi)聽道磁共振檢查。
1.3.5 耳聾基因檢測
采集受檢者2-3ml的外周血,使用EDTA抗凝,注入統(tǒng)一專用真空采血管,統(tǒng)一編號,并在冷凍室儲藏,及時(shí)送檢。具體相關(guān)流程如下:1、詢問病史,一般體格檢查及耳科檢查、完成其他相關(guān)檢查,確診為感音神經(jīng)性聾。2、完成《感音神經(jīng)性聾的臨床資料收集表》的填寫并建立檔案。3、確認(rèn)是否要進(jìn)行耳聾基因檢測,完成《耳聾基因知情同意書》。4、予以收集患兒及父母雙親的外周血并及時(shí)送檢。5、對耳聾基因結(jié)果予以解讀及分析,并予以遺傳咨詢,提出治療或康復(fù)建議。
1.3.6 判定標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)會(ACMG)發(fā)布的變異解讀指南進(jìn)行致病性分析:pathogenic/致病性變異;likely pathogenic/疑似致病性變異;uncertain/臨床意義未明變異;likely-benign/疑似良性變異;benign/良性變異。本檢測只報(bào)告根據(jù)ACMG分級為“致病”、“疑似致病”、“臨床意義未明”的變異,不報(bào)告“良性”及“疑似良性”等不具有臨床意義的變異。
在213例樣本中,輕度感音神經(jīng)性聾為39例,占18.3%,中度感音神經(jīng)性耳聾45例,占21.1%,重度感音神經(jīng)性聾38例占17.8%,極重度感音神經(jīng)性聾91例,占42.7%.
統(tǒng)計(jì)了71份完整問卷表格中,與耳聾相關(guān)的高危因素主要是新生兒高膽紅素血癥,占8.5%,耳聾家族史占7%,早產(chǎn)兒占5.6%,宮內(nèi)感染和新生兒窒息分別占2.8%,耳廓和其他的顱面部畸形和極低體重兒分別占1.4%。
表1 感音神經(jīng)性聾的臨床資料收集表Table 1 Clinical data collection table for sensorineural hearing loss
本研究中有172例患兒進(jìn)行了高分辨率水平+冠狀位薄層螺旋CT檢查,以Sennaroglu[5]2010分類為標(biāo)準(zhǔn),172例感音神經(jīng)性耳聾患者高分辨率水平+冠狀位薄層螺旋CT檢查的結(jié)果詳見表2。
表2 43例內(nèi)耳畸形分布情況Table 2 Distribution of 43 cases of inner ear malformation
213例感音神經(jīng)性聾患兒中,陽性報(bào)告56例(26.3%),疑似陽性報(bào)告52例(24.4%),未明確報(bào)告16例(7.5%),陰性報(bào)告89例(41.8%)。在陽性報(bào)告、疑似陽性報(bào)告和未明確報(bào)告中主要以GJB2、SLC26A4、USH2A、MYO15A、CDH23、MYO7A突變?yōu)橹鳎ㄔ斠姳?)。
表3 124例陽性報(bào)告中各個(gè)基因的統(tǒng)計(jì)報(bào)告Table 3 Statistical reports of each gene in 124 positive reports
在47例GJB2基因突變樣本中,以c.235delC位點(diǎn)突變?yōu)橹鞯募兒贤蛔?8例,以c.235delC和c.109G>A位點(diǎn)復(fù)合雜合突變?yōu)橹鞯碾s合突變19例。在12例SLC26A4基因突變樣本中,純合突變6例,雜合突變6例(詳見表4和表5)。
表4 陽性檢測結(jié)果中的純合突變Table 4 Homozygous mutations in positive test results
表5 陽性檢測結(jié)果中的雜合突變Table 5 Hybrid mutations in positive test results
在陽性報(bào)告、疑似陽性報(bào)告和未明確報(bào)告中,108例患兒進(jìn)行了聽性腦干誘發(fā)電位(ABR)檢查,結(jié)果顯示極重度感音神經(jīng)性耳聾患兒最多,有46例。GJB2基因c.235delC位點(diǎn)、c.109G>A位點(diǎn)突變和SLC26A4基因c.919-2A>G位點(diǎn)突變在該108例患兒中占多數(shù)(詳見表6)。
表6 在陽性報(bào)告樣本中各級耳聾病例中主要的基因突變例數(shù)Table 6 Number of major gene mutations in deafness cases at all levels in positive report samples
在本次研究中發(fā)現(xiàn)重度、極重度感音神經(jīng)性聾為主,占60.3%。本研究中重度、極重度感音神經(jīng)性耳聾比例與國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的54.55%—70.43%比例相接近[6,7]。
統(tǒng)計(jì)了71份完整問卷表格中,與耳聾相關(guān)的高危因素依次是新生兒高膽紅素血癥、耳聾家族史、早產(chǎn)兒、宮內(nèi)感染、新生兒窒息、耳廓畸形和極低體重兒。根據(jù)楊波等人的研究顯示高危因素依次為早產(chǎn)、新生兒高膽紅素血癥、NICU住院時(shí)間≥5 d[8]。由于本次研究樣本量較少,無法做出相關(guān)性研究,但從結(jié)論中可以發(fā)現(xiàn)本次研究中得出的耳聾高危因素占比與相關(guān)研究結(jié)果相似。
前庭導(dǎo)水管擴(kuò)大是最常見的內(nèi)耳畸形類型,診斷標(biāo)準(zhǔn)為高分辨率顳骨CT顯示總腳至前庭水管外口的連線上前庭水管的寬度超過1.5mm[9]。本研究中最常見的畸形是單純性前庭導(dǎo)水管擴(kuò)大,占58.1%(25/43);其次是半規(guī)管畸形占16.3%(7/43);耳蝸畸形占16.3%(7/43)。這與李幼靖等對NSHL聽力損失患者[10]的研究趨勢相同。但本研究的畸形發(fā)生率較低,這可能與本研究的樣本數(shù)量較少有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)單純性前庭導(dǎo)水管擴(kuò)大患者經(jīng)人工耳蝸植入術(shù)后,均獲得良好的助聽效果。另外,在本研究中發(fā)現(xiàn)共同腔畸形2例。此種畸形的患者術(shù)前需進(jìn)行MRI和電誘發(fā)聽覺腦干反應(yīng)(EABR)檢查,從而確認(rèn)是否存在蝸神經(jīng)及前庭神經(jīng),預(yù)估人工耳蝸植入術(shù)后效果。目前該2例患兒暫未行人工耳蝸手術(shù)。
NGS是在Sanger測序方法的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新的,通過把大量被檢測的模板DNA片段放在芯片上固定,并進(jìn)行雜交結(jié)合通用的DNA引物,利用不同的方法分別控制4種堿基在DNA引物上的延伸,通過檢測延伸反應(yīng)過程或堿基,實(shí)現(xiàn)DNA序列信息的檢測[11]。高通量測序技術(shù)通過增加更多個(gè)體、更多基因編碼區(qū)更深層次的覆蓋度,來獲取準(zhǔn)確性更高的數(shù)據(jù),已成為現(xiàn)階段在基因組水平上發(fā)現(xiàn)致病基因的有效手段。
根據(jù)數(shù)據(jù)顯示[12],在歐美人群中常見的耳聾基因是 GJB2、SLC26A4、MYO15A、OTOF、CDH23 和TMC1,其中最常見的耳聾基因?yàn)镚JB2。在我國,GJB2、SLC26A4、線粒體基因 mtDNA(A1555G 和C1494T突變)是最為常見的耳聾基因[13]。本次研究GJB2基因突變檢出率為22.1%;SLC26A4基因突變?yōu)?.63%;USH2A基因突變?yōu)?.29%;MYO15A基因突變?yōu)?.82%;CDH23基因突變?yōu)?.41%。這與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。USH2A、MYO15A、CDH23、MYO7A基因突變也有不同程度的檢出。
3.4.1 GJB2基因
GJB2基因在普通耳聾群體中檢出率約為15%~25%[14]。本研究發(fā)現(xiàn)47例患者存在GJB2基因單雜合或雙雜合突變,檢出率為22.1%。根據(jù)戴樸教授等研究結(jié)果顯示,在我國GJB2基因檢出率為21.01%[15],而本次研究結(jié)果與戴樸教授等研究結(jié)果相近,且略微高于戴樸教授等的研究。
本研究發(fā)現(xiàn)GJB2基因純合突變28例,復(fù)合雜合突變19例。其中有8例極重度感音神經(jīng)性聾的患兒行人工耳蝸植入術(shù),術(shù)后獲得良好助聽效果。因此,我們認(rèn)為GJB2基因突變相關(guān)的感音神經(jīng)性耳聾患者行人工耳蝸植入手術(shù)后效果良好。這與相關(guān)研究[16]結(jié)果相一致。
3.4.2 SLC26A4基因
本次研究發(fā)現(xiàn)SLC26A4基因突變檢出率僅次于GJB2,檢出率為5.63%。低于戴樸等研究的SLC26A4基因突變檢出率14.5%。究其原因可能是本次研究樣本數(shù)量較戴樸等研究的少,檢測對象重度以上耳聾比例存在差異所致。
SLC26A4基因突變與單純前庭水管擴(kuò)大和(或)內(nèi)耳畸形有密切的關(guān)系[17]。在我國,約96%的前庭水管擴(kuò)大的患者由SLC26A4基因突變致病。SLC26A4基因突變在人群中的檢出率為20.35%(雙等位基因突變19.43%,單等位基因突變0.92%),SLC26A4基因(c.919-2A>G)突變是中國大前庭水管患者群的熱點(diǎn)突變[18]。本次研究中有12例確診為SLC26A4基因(c.919-2A>G)突變,其中純合突變6例,雜合突變6例,為該樣本人群的熱點(diǎn)突變。本研究中的12例SLC26A4基因突變患兒,其顳骨CT均提示前庭水管擴(kuò)大,這12例患兒甲狀腺無明顯腫大,其中4例行人工耳蝸植入術(shù),術(shù)后預(yù)后良好。
3.4.3 MYO15A基因
MYO15A基因突變可以導(dǎo)致常染色體隱性遺傳非綜合征型感音神經(jīng)性耳聾。MYO15A編碼的肌球蛋白XVa可以維持耳蝸毛細(xì)胞內(nèi)肌球蛋白組織結(jié)構(gòu)及毛細(xì)胞靜纖毛的伸長[19]。相關(guān)研究[20]表明N-末端區(qū)域發(fā)生突變會導(dǎo)致肌球蛋白亞型異常,聽力表型為有殘余聽力的非重度極重度感音神經(jīng)性聾。而非N-末端 區(qū) 域(Motor、MyTH4 1、FERM1、SH3、MyTH4 2、FERM2及PDZ結(jié)構(gòu)域)發(fā)生的突變,聽力表型多為先天性或語前性全頻重度-極重度感音神經(jīng)性耳聾。在本研究中有5例MYO15A基因突變患兒為重度以上神經(jīng)性耳聾,有1例為輕度感音神經(jīng)性耳聾。MYO15A基因研究對感音神經(jīng)性聾的診斷以及對感音神經(jīng)性耳聾患兒的聽力干預(yù)具有意義。
3.4.4 TMC1基因
在本次研究中發(fā)現(xiàn)一份TMC1基因復(fù)合雜合突變報(bào)告。該基因有2個(gè)突變位點(diǎn),突變位點(diǎn)為c.16+2T>C/c.969C>G。c.16+2T>C導(dǎo)致氨基酸改變,為剪接突變。根據(jù)ACMG指南,該變異初步判定為致病性變異(Pathogenic)。c.969C>G(編碼區(qū)第969號核苷酸由胞嘧啶變異為鳥嘌呤),導(dǎo)致氨基酸改變p.Y323X,為無義突變。根據(jù)ACMG指南,該變異初步判定為致病性變異(Pathogenic)。對于c.969C>G(編碼區(qū)第969號核苷酸由胞嘧啶變異為鳥嘌呤)的突變分析已經(jīng)明確[21],即導(dǎo)致氨基酸改變p.Y323XTCA1無義突變。但是在TMC1基因中發(fā)生了c.16+2T>C變異,剪接突變導(dǎo)致對蛋白產(chǎn)物的影響。因此,我們接下來將進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)來闡明這一問題。
在我院門診確診的3月齡以上的中重度感音神經(jīng)性耳聾患兒,均予以配戴助聽器,干預(yù)期3-6個(gè)月。重度-極重度感音神經(jīng)性耳聾患兒經(jīng)3-6個(gè)月助聽器干預(yù)后未能得到滿意的助聽效果,則排除相關(guān)手術(shù)禁忌后,予以行人工耳蝸植入。絕大多數(shù)聾兒術(shù)后取得較好的助聽效果,但仍有部分聾兒無明顯效果,推測其原因可能與基因突變導(dǎo)致的病變部位有關(guān)。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[22],人工耳蝸植入術(shù)后效果良好的有以下幾個(gè)基因:GJB2、SLC26A4、12SrRNA(MT-RNR1:A1555G、C1494T)、OTOF、CDH23、MYO6、MYO7A、KCNQ1、TMC1、COCH、LOXHD1、MYO15A、TECTA、ACTG1、TMPRSS3;不確定的有:MYH9、POU3F4、PCDH15;植入效果差的有:CHD7、TIMM8A、DFNB59。因此,通過基因檢測,推斷出可能的分子病因,預(yù)測人工耳蝸植入后的效果,為遺傳性聾的早期診斷和個(gè)體化治療提供理論依據(jù),為耳聾患者提供更精準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)指導(dǎo)。
本研究結(jié)果表明應(yīng)用NGS可檢測耳聾大樣本群體中的相關(guān)基因突變,有助于發(fā)現(xiàn)以及明確新的、非熱點(diǎn)突變位點(diǎn),提高相關(guān)基因突變的檢出率,同時(shí)也將為感音神經(jīng)性耳聾患兒及其家屬提供更全面的遺傳信息。當(dāng)然在臨床診療過程中需同時(shí)關(guān)注內(nèi)耳畸形及耳聾相關(guān)的新生兒高危因素,為遺傳性聾的早期診斷和個(gè)體化治療提供技術(shù)支持,為感音神經(jīng)性耳聾患者提供更精準(zhǔn)的診療依據(jù),并予以及早干預(yù)。