上海交通大学附属第九人民医院进行耳聋基因免费检测

　　中国聋人网讯  据上海交通大学附属第九人民医院消息，该院杨涛教授遗传门诊对符合条件的患者，进行耳聋基因免费检测。具体的耳聋基因免费检测患者类型，请看下列内容。

上海交通大学附属第九人民医院科研中心

杨涛教授在回答问题

遗传性耳聋基因诊断与预防：进展与关注

杨 涛

上海交通大学附属第九人民医院耳鼻咽喉-头颈外科
上海交通大学医学院耳科学研究所

　　由耳聋基因突变所引起的遗传性耳聋可占先天性耳聋发病原因的半数以上[1, 2]，并和迟发性及渐行性耳聋、药物性耳聋、老年性耳聋等后天性耳聋疾病也有着紧密的联系。自上世纪90年代以来，耳聋基因研究取得了一系列卓有成效的进展，一方面在分子层面不断推动对听觉功能途径及聋病发病机制的深入理解，另一方面也使耳聋在基因水平上的诊断和预防成为可能。本文将对我国现阶段遗传性耳聋基因诊断和一级预防的进展做简要介绍，并对值得关注的一些难点问题及应用前景进行相关探讨。

一、遗传性耳聋的基因诊断

　　和听觉系统复杂而精细的结构功能相对应，耳聋具有高度的遗传异质性。目前已发现的非综合征性耳聋基因数目在60种以上（参见The Hereditary Hearing Loss Homepage网站，http://hereditaryhearingloss.org)，此外还有数百种合并其它临床症状的综合征性耳聋基因被报道。这些耳聋基因的发现为遗传性耳聋的基因诊断提供了明确的检测目标。理论上讲，通过针对这些耳聋基因的突变筛查和检测，多数遗传性耳聋患者或家系可发现与其对应的致聋基因及突变，进而为他们的后续干预、治疗和预防提供重要的指引或参考。

　　然而耳聋基因数目众多，且很多基因突变所导致的耳聋在临床表型上难以相互区别，实际基因诊断过程中如何选择被检测基因是一个颇具挑战性的难题。目前针对多数非综合征性耳聋患者（约占遗传性耳聋的70%）的基因诊断策略是优先进行常见耳聋基因的筛查与检测。遗传性耳聋中隐性遗传模式占多数（约80%）[3]，是散发耳聋患者的主要遗传致病模式。GJB2和SLC26A4是最常见的两种隐性遗传性耳聋基因。在中国汉族人群中，已明确致病性的GJB2基因隐性遗传突变可导致约18%的非综合征性耳聋[4, 5]。SLC26A4基因双等位基因突变可导致非综合征性耳聋病因的11%左右，大前庭水管综合征耳聋的76%以上[6, 7]。线粒体MT-RNR1基因突变约占非综合征性耳聋病因的3%左右[5]，该基因突变虽为母系遗传，但因其不完全外显（意味着具有相应基因突变的人群对耳聋易感，但并非100%会出现听力障碍表型）的特性经常与隐性或显性遗传性耳聋难以区别。MT-RNR1基因突变可导致携带者对氨基糖甙类抗生素敏感，是药物性耳聋的主要遗传易感性基因。GJB2、SLC26A4和MT-RNR1做为三大常见的非综合征性耳聋致病基因，其突变总共可导致约1/3的非综合征性耳聋，是目前耳聋基因诊断中的主要筛查与检测目的基因。

　　显性遗传性耳聋一般会形成较为明显的遗传性耳聋家系，可通过耳聋家族史问询而对其遗传模式加以确定。显性遗传性耳聋占非综合征性耳聋的15%左右[3]，遗传异质性极强，相关显性致聋基因数目在30个以上，且无明显的常见显性致聋基因。另一方面，多数显性遗传性耳聋具有迟发性、渐进性的特点，部分基因突变在听力障碍发生时间、发展程度和频率特异性上具有显著特征，可通过听力图分析等手段建立耳聋基因基因型-表型关联，以达到辅助预测显性耳聋基因诊断候选基因的目的[8]。X/Y连锁遗传性耳聋在非综合征性耳聋中所占比例较小（低于3%）[3]，其遗传模式较好辨认，目前的所报道的X/Y连锁耳聋基因或突变区域数目有4-5个，可作为相关耳聋基因诊断的首选目的基因。

　　综合征性耳聋通常可根据特征性并发临床症状确定或缩小相关基因诊断的目的基因范围。如较为常见的瓦登伯格综合征（Warrdenburg Syndrome，WS）耳聋，可根据其临床分型集中进行PAX3（WS1，WS3）、MITF和SOX10（WS2）等基因的突变检测[9]。值得注意的是另一常见的Usher综合征耳聋，其患者虽然同时具有听力和视觉障碍，但部分患者、尤其是年龄较小患者的视力障碍发生时间晚于听力障碍，有时可造成非综合征性耳聋的误判而影响目的基因的选择。此外尽管不同临床分型的Usher综合征性耳聋具有不同的致聋基因（如和Usher I型相关的MYO7A、USH1C、CDH23、PCDH15、SANS，和Usher II型相关的USH2A、VLGR1、WHRN，和Usher III型相关的USH3A等），但其基因型-表型关联在部分不同亚型的Usher综合征患者中互有交叉混同，因此在基因诊断过程需加以注意[10]。

　　近年来，随着二代测序技术的发展，一种基于已知耳聋基因靶向捕获和二代测序的新耳聋基因诊断策略使同时对绝大多数已知耳聋基因进行全序列突变检测成为可能。这种高通量测序的方法与耳聋遗传异质性强的特点相适应，可以较好的解决相对罕见的耳聋基因的分子诊断问题。笔者研究团队曾对125例已排除GJB2、SLC26A4和MT-RNR1基因突变的非综合征性耳聋患者和家系进行了79个已知耳聋基因的靶向捕获和二代测序，发现罕见耳聋基因单个基因的突变致病率在非综合征性耳聋患者中均在3%以下，但因突变基因的数目较多，整体而言仍可占到非综合征耳聋致病原因的17.4%，遗传性耳聋致病原因的26.4%[5]。

二、遗传性耳聋的一级预防

　　在获得明确的遗传性耳聋基因诊断结果的基础上，相关遗传咨询及医务人员可以根据受检者对应致聋基因及突变的遗传模式而对其后代中出现遗传性耳聋的风险进行评估、并通过婚育指导、药物使用指导或产前诊断等措施来加以规避。目前阶段，遗传性耳聋一级预防的主要应用方面包括以下几种常见情况：

1）聋人群体间的婚育指导

　　由于交流上的特殊性，聋人间相互婚配的情况比较多见，在部分聋人夫妇中可能会出现因携带同一耳聋基因隐性突变而导致后代接近100%耳聋的同证婚配情况。在婚前聋人群体进行耳聋基因突变筛查，将有助于这部分人群对自身耳聋基因突变携带情况的了解，以降低同证婚配的出现频率。由于非近亲结婚的聋人夫妻都由同一罕见耳聋基因致聋的可能性很小，绝大多数同证婚配源于常见隐性耳聋基因。对于无显著家族史（排除显性、X/Y连锁、线粒体母系等其它耳聋遗传模式）、非近亲结婚的聋人间的婚配，其耳聋基因检测范围可优先集中于GJB2和SLC26A4基因的全序列筛查。

2）聋儿父母的再生育风险评估及产前诊断

　　由于遗传性耳聋中以隐性遗传模式为主，很多具有正常听力的夫妇因各自携带隐性耳聋基因的杂合突变而生育出具有该基因纯合或复合杂合突变而致聋的患儿。对于这部分有再生育愿望的聋儿父母，明确其已生育聋儿的致聋基因及突变可帮助其分析再生育时重复出现遗传性耳聋的风险。如经基因诊断已确认具有该种风险（一般情况下为25%），这些夫妇可考虑通过羊水穿刺耳聋基因产前诊断的方法在孕早期获知胎儿的基因突变携带情况。值得注意的是，由于这部分夫妇之前已育有聋儿出生，他们携带同一罕见耳聋基因的突变是有一定比例的发生率的，此类情况下的耳聋基因诊断应同时考虑常见及罕见两类耳聋基因。

3）有耳聋亲属的正常听力人群的遗传咨询与预防

　　就隐性遗传性耳聋而言，与患者有血缘关系的家属有较大几率携带杂合的隐性耳聋基因突变。这部分人群如和同一隐性耳聋基因杂合突变的携带者婚育，其后代将有25%的几率因携带双等位基因突变而导致遗传性耳聋。由于非近亲结婚的正常听力夫妇中携带同一罕见耳聋基因的突变的可能很小，针对这部分人群的耳聋基因诊断仍可以常见耳聋基因GJB2和SLC26A4全序列筛查为主。

4）线粒体MT-RNR1基因突变携带者的药物性耳聋预防

　　线粒体MT-RNR1基因突变携带者对氨基糖甙类抗生素高度敏感，具药物性耳聋的遗传易感性。该突变为母系遗传，可影响整个家族的母系成员后代，往往可以通过个别先证携带者的检出而发现整个家族的氨基糖甙类药物性聋易感倾向。通过相关耳毒性药物的规避指导，相关突变的携带者将有较大几率避免药物性耳聋的发生。

5）常见耳聋基因突变在非高危人群中的普遍筛查

　　以上介绍的遗传性耳聋一级预防所针对的为遗传性耳聋高危人群（包括耳聋人群及其家属），具有诊断针对性强、突变检出率高、预防效果明显等优点。然而遗传性耳聋以隐性遗传模式为主，部分其它类型突变也可能存在不完全外显现象，导致很多不在高危人群中的隐性突变或不完全外显突变携带者无法被上述筛查及预防策略所检出。针对这种情况，近年来针对非高危人群中常见耳聋基因突变位点的普遍筛查在我国部分城市已得到实施，目前所涵盖的突变位点主要集中于GJB2、SLC26A4和MT-RNR1基因在中国人群中的一些高发突变位点。和高危筛查模式相比，普遍筛查模式覆盖面更广，检测技术自动化程度也较高，但因为检测对象为非高危人群，突变检出率相对较低，总体而言其卫生经济学效果尚待进一步评估。

三、关注与前景

　　近年来遗传性耳聋的基因筛查、诊断与一级预防在我国部分地区已得到较为深入的开展，覆盖范围正在逐步扩大。然而现阶段人们对遗传性耳聋的分子病因、基因型表型关联和内在致病机制的认知尚未完善，现有的基因诊断、干预技术也各自存在一定的局限性，使得这方面工作在实际开展中存在着一些值得关注的难点与挑战：

1）对未检测出致聋基因突变的耳聋患者的遗传咨询

　　通过耳聋基因诊断明确遗传性耳聋先证者的分子病因是对其本人及家属进行后续预防和干预的前提和基础。根据一项前期研究结果估算，我国非综合征耳聋患者中约1/3可通过常见耳聋基因全序列检测明确分子病因及致聋突变，另有约1/6可通过二代测序等手段在已知的罕见耳聋基因中明确病因及突变，而近半数患者经过以上耳聋基因检测后仍病因不明[5]。理论上讲，这些未发现致聋基因突变的患者的听力障碍有可能为一些环境因素所导致，如巨细胞病毒感染、头部创伤、药物性耳聋等，这种情况下患者或其亲属后代中的耳聋发生率一般而言并不会特别的增加。但另一方面，这些患者的耳聋也可能为目前所未知的一些遗传因素（包括未知耳聋基因突变或已知耳聋基因的非编码区突变及大片段DNA缺失或改变等）所导致，部分情况下经过已知耳聋基因突变排查后的患者或亲属后代中仍会有遗传性耳聋的重复出现。这里特别值得关注的是在一定比例的疑似隐性遗传性耳聋的病例中会发现常见耳聋基因GJB2（约6%）或SLC26A4(约占大前庭水管综合征耳聋病例的9%)的单杂合突变[4, 6, 7]，该比例显著高于GJB2或SLC26A4基因单杂合突变在正常人群中的携带率(分别为2.2%和1.5%左右)[11]，预示着这两个基因可能存在一些为目前基因诊断技术所无法发现的非编码区突变、大片段DNA缺失或改变、或受一些其它的遗传因素的影响。在遗传性耳聋基因诊断与预防的实际工作中，相关人员应对这些情况予以充分考虑，并向受检者做好咨询与解释。

2）耳聋基因罕见突变的致病性判定

　　人类不同个体中存在着大量的与疾病无关的基因多态性变化。在耳聋基因诊断中，有时会发现部分相对罕见、既往较少被报道的编码区基因或蛋白质序列的改变。如何鉴别和确定这些基因变异的致病性是耳聋基因诊断中一个较为困扰的难点，而这个问题在二代测序这种高通量、大范围目的基因检测技术的结果解读中显得尤为突出。实际工作中，对于耳聋基因罕见变异的致病性推测主要参考其在正常听力人群中的携带率、所改变氨基酸在蛋白质序列中的进化保守性等信息，并可借助Mutation Taster、PROVEAN、SIFT等在线软件工具来进行生物信息学综合评估；对于具有耳聋家族史的病人可根据其家族内其它成员的突变共分离模式来加以核对；对于具有特殊听力表型或其它特征性临床症状的病人（如伴随眩晕、前庭功能障碍，或各种综合征性耳聋等）还可根据既往报道的该基因其它突变的基因型-表型关联来加以综合判断。目前人们对耳聋基因突变、尤其是罕见突变的认识尚处于不完全阶段，相关工作者应该认识到，多数情况下上述这些辅助预测方法只能提供一定程度上的参考性或排除性信息，更明确的突变致病性判定往往需要未来更大范围和深度的基因筛查与临床数据的积累及基因突变的功能学研究。

3）关于耳聋基因遗传易感性突变的遗传咨询

　　目前阶段人们所了解的耳聋基因突变多数为单基因孟德尔式遗传模式，这类突变一般致病性较为明确，听力表型外显率接近100%，在遗传咨询过程中较为容易加以解释和判读。然而随着聋病分子生物学的深入研究，一部分外显率不是100%，但在多因素影响下具有听力障碍遗传易感性的基因突变逐渐被认识，相关突变也经常可以在耳聋基因诊断中被检测和发现。这类突变中比较重要的例子包括GJB2基因V37I突变（又称c.109G>A突变）、MT-RNR1基因A1555G突变、瓦登伯格综合征耳聋PAX3、MITF基因突变等。以V37I突变为例，该突变在中国汉族人群中杂合携带率高达12%，纯合携带率接近千分之四，是目前已报道的与耳聋相关的最常见突变。但该突变具显著的不完全外显性（据间接推测计算18岁前出现听力障碍的外显率为17%左右）[12]，大量的纯合突变或复合杂合突变携带者具有正常听力，因此其致病性在一段时间内具有争议。但近期系列研究表明，V37I纯合突变及复合杂合突变在中轻度耳聋及迟发性耳聋人群中出现比率显著高于正常听力对照人群[12, 13]，属于典型的遗传易感性突变。该基因突变可作为早期分子标识在新生儿中进行普遍基因筛查，结合后期听力跟踪随访可提高迟发性耳聋及中轻度耳聋的早期发现率和干预率。与之类似，一部分MT-RNR1基因A1555G突变携带者在不接触氨基糖甙类抗生素的情况下仍可导致不同程度听力障碍，而携带PAX3、MITF基因显性突变的同一家系不同家庭成员可具有重度、极重度耳聋或完全正常的听力。以上遗传易感性突变因其不完全外显的特性而使相关遗传咨询和诊断变的较为复杂并具有一定的不确定性，在实际工作中应对受检者做好充分解释。

4）不同耳聋基因检测技术的针对性使用

　　伴随着遗传性耳聋基因诊断及预防工作的推广，近年来一批专门针对遗传性耳聋基因突变检测的技术平台和试剂盒也在不断推出。从所检测目的基因或突变角度，这些检测技术可大致分为以单个或数个耳聋基因为目标的全序列检测（一代测序）、以多数已知耳聋基因为目标的全序列检测（靶向捕获结合二代测序）及以特定常见突变位点为目标的定点突变检测三种。从应用角度，不同的检测技术平台具有不同的基因或突变检测范围和特定的适宜目标人群，从事耳聋基因诊断及预防的工作者应对相关技术手段具有充分的了解，并在实际工作中基于不同的情况和需求予以针对性使用。对于耳聋患者或具有耳聋家族史的遗传性耳聋高危人群，尤其是有婚育指导或产前诊断需求的受检者，其基因诊断建议以耳聋基因的一代、二代全序列检测为主，以提供完整的致聋基因突变携带情况，尽量降低受检者或亲属后代因未检测突变位点致聋的几率。与之相对，普遍人群的耳聋基因筛查主要以发现常见耳聋基因突变携带者为目的，定点突变检测技术可因其相对低廉的筛查成本和较为自动化的操作判读而更为适宜。

5）无创产前诊断技术及胚胎植入前基因诊断技术的开发和应用

　　现有耳聋基因产前诊断技术主要基于羊水穿刺检测，其应用期相对较晚（约孕17周左右），且对孕妇和胎儿存在一定的危害性风险。基于孕妇外周血中胎儿游离DNA的检测属无创产前诊断，并可将检测期提前至孕12周左右，目前已被应用于唐氏综合征等胎儿染色体拷贝数异常疾病的检测中。相对染色体疾病而言，耳聋基因检测多数涉及单个碱基的序列变化，对无创产前诊断的要求更高，目前阶段尚无准确可靠的技术被开发。另一方面，产前诊断发生于胎儿已形成期，其在遗传性耳聋预防上的应用尚存在一定的伦理学争议。胚胎植入前遗传诊断可在体外受精过程的早期取少数卵裂球或囊胚细胞进行细胞水平下的基因诊断，以选取正常基因型的胚胎进行移植，从而避免了因胎儿产前停止妊娠而带来的争议。目前该技术已在少数单基因遗传病的临床实践中获得成功，但由于染色体嵌合型的等位基因脱扣等问题而使诊断的准确率难以达到100%。以上两种技术均具有应用于耳聋基因诊断和一级预防的潜力，值得在未来研究中加以特别关注。

　　综上所述，遗传性耳聋的基因诊断与预防在目前阶段尽管已在取得了相当可喜的进展，但也还有诸多难点和挑战可影响其应用上的覆盖面、准确性和可操作性。这些问题的解决将主要依赖于未来基础研究的深入和临床数据的积累，这从另一方面也给耳聋基因诊断和预防从转化医学角度指明了进一步的研究方向。随着更多新致聋基因或潜在突变位点的发现，更全面的基因型-表型关联的建立，更深入的遗传修饰及环境交互作用的了解，更低成本、更具临床适应性的技术平台的开发，以及新无创产前、胚胎植入前基因诊断技术的突破，遗传性耳聋的基因诊断与预防将拥有一个非常值得期待和努力的良好应用前景。

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