耳聋易感基因与新生儿听力损害的研究进展

[摘要] 耳聋是人类常见的感觉缺失，随着分子生物学和遗传学研究的逐渐深入，与耳聋相关的遗传性基因逐渐被确立。目前已研究的相关基因，如：线粒体12SrRNAm.A1555G、GJB2基因c.235delC和SLC26A4基因c.919-2A>G等。此外，有300多种形式的听力损失综合征已经被证实，且每个综合征都是由几个基因诱发的。为了早期发现新生儿语前听力损失或迟发性听力损失，耳聋基因诊断逐渐成为新生儿听力障碍重要的病因学诊断方法，并使先天性耳聋的遗传咨询和产前诊断得以普及。本文就易感基因与临床新生儿听力损害之间的研究进展加以综述。

[关键词] 新生儿听力损害；听力筛查；耳聋易感基因；研究进展

[中图分类号] R764.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2014）12（a）-0165-04

耳聋是环境和遗传因素引起的常见疾病。新生儿严重听力损害的发生率约为1‰，其中约60%的耳聋患者是遗传性的。新生儿听力筛查是指新生儿的听力筛选测试和对有听力障碍的新生儿和婴幼儿进行早期干预的方案。一般在新生儿出生时和出生后3 d内进行新生儿脐带血和足跟血采集来筛查耳聋易感和常见基因。新生儿耳聋易感基因筛查的提出是基于十余年来新生儿听力筛查实施模式的经验积累，遗传性耳聋基因学研究的快速进展，大规模基于不同种族的聋病分子流行病学的研究以及聋病基因诊断的开展和技术的日臻完善。因此，重视新生儿听力和基因联合筛查，做到聋而不哑，提高生存质量，具有重要意义。

1 新生儿听力损伤及耳聋易感基因概述

1.1 新生儿听力损害及听力筛查的背景

耳聋在新生儿可筛查的几种疾病中发病率最高，重症监护病房的新生儿听力障碍发生率达2%～4%[1]。实施新生儿听力筛查，能够对大多数听力障碍的患儿进行早期诊断，有效实现“早发现、早诊断、早干预”，尽可能降低听力损害对儿童的不良影响，对患儿、家庭和社会皆有益。目前瞬态诱发耳声发射（transit evoked otoacoustic emissions，TEOAE）和自动听性脑干反应技术（AABR）两步筛查法是临床上最常用的筛查方式。

随着新生儿听力筛查工作的广泛开展和临床经验的积累，逐渐发现有些新生儿出生时可通过常规听力筛查，随着年龄增大，听力逐渐损失。研究发现这部分新生儿大多存在遗传相关因素，即耳聋易感基因的存在导致迟发性听力损失的发生。

1.2 新生儿耳聋易感基因的背景及意义

有研究表明，新生儿听力损失50%来源于遗传因素，其余可由环境因素，或遗传与环境共同作用而致病[2]。耳聋各易感基因广泛定位于各条染色体上，并表现出多种遗传方式。在先天性遗传性听力损失中，约有80%为常染色体隐性遗传，18%为常染色体显性遗传，约2%为X连锁遗传，少数为线粒体遗传[3]。已经报道的非综合征性耳聋基因位点有140多个，克隆了60多个耳聋基因[4]，这些基因在耳蜗内发挥重要的作用，为破解听觉障碍提供了可靠的科学依据。中国人群中最常见耳聋基因突变位点有线粒体12SrRNAm.A1555G、GJB2基因c.235delC和SLC26A4基因c.919-2A>G[5]。

由于部分先天性耳聋基因的携带者在出生数月或数年才表现为耳聋[6]，从而被常规的新生儿听力筛查所错过，导致耳聋患儿得不到早期诊断和合理的干预，更无法早期预防。耳聋易感基因筛查可弥补听力筛查的不足，一定程度上降低听力损害患儿的出生率。

2 耳聋易感基因

2.1 GJB2基因

GJB2基因[7]是最常见的耳聋易感基因，由GJB2基因突变引起的耳聋发生率约占20%，表现为隐性遗传，其中80%为中重度耳聋。GJB2基因编码间隙连接蛋白Connexin26（Cx26），其表达在耳蜗。间隙连接的胞间通道允许从毛细胞再生的钾离子在耳蜗血管纹和维持一个正常较高的耳蜗内电位具有重要性，因此，其编码缝隙连接蛋白Connexin26（Cx26）是遗传性耳聋（NSHI）的基础，常染色体显性遗传性耳聋DFNA3和常染色体隐性遗传性耳聋DFNB1也与之有关。在中国人群中常见的GJB2突变形式包括235delC、299-300delAT、176del16bp和155delTCTG等[8]，233-235delC突变形式在耳聋基因致病性突变中占78.79%[7]。另外，尚有一部分存在争议的突变形式比如109G>A，还要进一步的大样本研究证实。当前已明确的与耳聋相关的GJB2基因突变位点有100多个，包括点突变、插入、缺失等多种突变。广泛分布的突变位点，几乎遍及整个编码区exon2，以30delG/35delG、167delT及235delC检出率相对较高，同时有明显的种族、地域特异性[8]。调查显示，中国人中GJB2热点突变频率从高到低的主要为235delC、299-300delAT、176del16bP[9]。

2.2 SLC26A4基因

SLC26A4基因同GJB2基因一样，也是常染色体隐性遗传，在耳聋家庭产前诊断的基因检测中作为重要对象。SLC26A4（PDS）基因突变是内耳畸形最常见的病因，SLC26A4基因突变使其编码的突变体蛋白不能到达细胞膜，或者是表达无活性的蛋白，使离子转运发生障碍，破坏内淋巴液平衡，从而影响听力功能[10]。以往国内外对常染色体隐性遗传性耳聋基因的研究主要集中在GJB2基因，而对SLC26A4基因的研究较少。SLC26A4基因片段较大，并具异质性，21个外显子皆可发生突变。因此，对SLC26A4基因c.919-2A>G杂合携带者长期随访极为必要。进行SLC26A4基因检测能够明确诊断耳聋，从而及时进行早期干预。复合杂合携带者的早期发现以及产前遗传咨询有利于保护患儿残存的听力，同时避免接触耳聋诱发因素、密切随访甲状腺均可预防和干预Pendred综合征的发生。SLC26A4基因突变也具有明显的种族、地域特异性，在中国人群中最常见的致病突变热点IVS7-2A>G[11]。在捷克，最高频的两个突变是V138F和L445W[12]。

近几年，由于新生儿听力筛查得到大规模普及，部分先天性聋的患儿被早期发现，为了选择最佳的干预、治疗方法，需明确病变部位，仅仅靠传统的耳镜检查及单纯听力检查是无法实现的。颞骨高分辨率CT（HRCT）在扫描层厚及图像重建上有优势[13]，特别是在合并有中耳、外耳畸形的患儿中，使其成为检查项目中必不可少的一部分。目前，诊断大前庭水管综合征的金标准是HRCT。该检查在诊断大前庭水管综合征时仍然存在一定的局限性，家长对患儿早期的轻度听力损失不重视，从而失去HRCT检查早期明确诊断的机会，导致一些大前庭水管综合征的患儿得不到及时的诊断。研究表明[14-15]大前庭水管综合征的发病与SLC26A4基因突变有直接的因果关系。对于疑为大前庭水管综合征的患者，可以通过SLC26A4基因突变的检测实现早发现早干预。

2.3 线粒体DNA基因（线粒体12SrRNA）

线粒体12SrRNAm.A1555G突变在新生儿中的发生率为5%～12%[16-17]。线粒体遗传病是一组独特的因线粒体遗传物质改变并通过线粒体传递的遗传病，均具有母系遗传规律[18]。线粒体遗传物质突变增加了患者对耳毒性药物的敏感性。药物性耳聋在新生儿先天性耳聋及成人后天性耳聋中所占的比例仅次于除GJBZ易感基因引起的耳聋类型 [19]。对该线粒体易感基因进行早期检测，明确其在人群中的分布情况，指导携带者本人及其母系亲属避免接触氨基糖试类抗生素，做到早期预防，有非常的重要临床意义。

2.4 DFN基因（X连锁遗传性耳聋）

遗传性NSHL中X连锁遗传性耳聋较少见，但它的发现对耳聋基因的发展有很多帮助。有研究显示，X连锁NSHI中常见的有8型，分别为DFN1～DFN8，其中DFN2、DFN3、DFN4、DFN6具有重要意义。DFN2主要表现为先天性重度感音神经性耳聋[20]。DFN3的致病基因为POU3F4基因，多表现混合性耳聋[21]。DFN4可表现性别差异性，在男性表现为极重度先天性感音神经性耳聋，在女性表现轻度或中度感音神经性耳聋[22]。DFN6为X连锁显性遗传，女性表现为进行性感音神经性耳聋。最近发现，DFNB42和DFNB72的常染色体隐性相关基因已经被分别识别为ILDR1和MSRB3[23]。ILDR1被确认为是神经性听力损失的致病基因，在一个直系家系中表现为纯合子。在其他9个有类似听力障碍的家系中通过鉴别出突变基因验证了这一发现[24]。

2.5 其他

除了常见的热点耳聋易感基因（GJB2、SLC26A4、线粒体DNA C1494T和A1555G等）外，一些表观遗传学的改变也在耳聋的发生中起着重要作用。例如miR-96突变会导致人和小鼠的渐进性失聪，异常的CpG岛甲基化与一些耳聋综合征的发生有关[25]等。表观遗传调控基因的表达不但改变DNA的序列，还可通过细胞分裂遗传给后代。第一次microRNA的发现是伴有听力障碍的[26]。近年来研究发现，同源异形框基因Six1与听觉系统的发生、分化及疾病有着密切关系。Six1[27]不仅通过Pax–Six–Eya-Dach网络、转录因子、生长因子家族调控耳的发育、分化，还通过影响细胞周期和凋亡途径调控耳细胞的发育、分化。目前，134个耳聋相关染色体位点以及60余个耳聋致病基因已经明确，但是仍有约70%的耳聋的病因是不清楚的。耳聋致病基因筛查的低效性提示人们，复杂性遗传疾病可能源于多基因、多突变的累积效应，而且表观遗传异常很可能也是发病的重要原因。

3 耳聋筛查目前存在的问题

3.1 听力筛查随访率低，失访率高

在临床中，由于家长对新生儿听力筛查的不重视，实施新生儿听力筛查存在随访率低、失访率高等问题，致使不能得到新生儿听力损失的最终发病情况及准确的发病率，因此，缺乏临床行病学数据的真实性和可靠性，无法对筛查方式和筛查策略进行合理的评价。失访的新生儿中很有可能存在耳聋易感因素，但得不到早期的诊断和及时干预。所以提高随访率、控制失访率依然是新生儿听力筛查工作的重点和难点，对孕妇进行新生儿听力筛查的产前教育不容忽视。

3.2 耳聋基因检测方法存在问题

耳聋基因诊断最经典和有效的方法是PCR扩增结合DNA测序，能确诊非综合征型耳聋患者的分子病因。但该方法存在一些缺点，如：不稳定性、耗时费力、所需成本昂贵且不能同时对不同基因的多个突变位点进行检测等。因此，迫切需要操作简便、结果准确、通量高、价格低廉的新手段。

口拭子刮取口腔颊黏膜脱落细胞可以用于聋病基因GJBZ及mtDNAA1555G检测，该方法可靠、无创、便捷，适用于新生儿早期聋病基因筛查。但是所得的DNA不可避免的会被食物或是口腔内细菌污染，用这种方法进行基因检测前必须先要验证外来DNA片段是否会对所检测基因有干扰或影响，如果与所检测基因有重叠或相似序列时，则会明显干扰检测结果。

高分辨率熔解曲线分析法（high resolution melt，HRM）结合基因测序法及Q-LCR法，在检测GJBZ基因、mtDNAA-1555G点突变上具有重要临床意义。它具有费用低、操作快捷、结果准确可靠的特点，可应用于我国GJBZ基因大规模临床检测、mtDNAA1555G突变的大规模筛查。该方法在明确聋儿病因，降低聋儿出生率，预防药物性耳聋的发生方面均可得到更好应用。随着大规模平行测序（massively parallel sequencing，MPS）等新的耳聋基因检测技术的出现，MPS技术依靠其较高的灵敏性和特异性，会逐渐成为耳聋基因诊断的支柱，完成对所有已知耳聋易感基因的检测工作[28]。

4 小结和展望

早期的听力丧失可直接影响听觉神经系统的发育，严重的听力损害将会影响到语音能力和社会适应性的发展，最终对患儿自身、家庭和社会产生巨大的负担。早期发现、早期明确诊断及耳聋程度是获得最佳治疗和康复的关键 [29]。耳聋易感基因的发现使先天性耳聋的遗传咨询和产前诊断成为可能。新生儿行听力筛查联合聋病易感基因筛查，可发现部分单纯听力筛查遗漏的迟发性耳聋高危患儿，扩大重点随访-干预对象，降低聋哑的发生率，有长远的现实意义。目前仍有大量耳聋基因未被定位和克隆，对遗传性耳聋仍缺乏有效治疗手段，然而，这些研究是产前诊断、基因诊断、遗传性耳聋咨询及开发基因治疗的基础。这要求今后继续探索，研究相关易感基因及有效治疗措施，完善遗传性耳聋的易感基因库发展，在临床新生儿耳聋的诊断干预过程中提供指导作用，达到降低耳聋发生率的最终目的。

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（收稿日期：2014-09-04 本文编辑：程 铭）