張秋靜 綜述 王秋菊 審校

聽神經(jīng)病(auditory neuropathy,AN)是聽神經(jīng)功能異常而外毛細(xì)胞功能正常的一種聽覺障礙性疾病，系聽覺信息傳輸處理過程的異常[1]。臨床表現(xiàn)[2～6]為以言語辨別能力下降為主的聽力損失，言語識別率差，與純音聽閾不成比例；聽力損失可為輕度、中度到重度；耳聲發(fā)射多正?；蜉p度改變, 聽性腦干反應(yīng)嚴(yán)重異常，聲刺激鐙骨肌反射消失或閾值升高。1996 年 Starr 等首次將這組癥候群命名為“聽神經(jīng)病”[7]。

近年來，隨著分子遺傳學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聽神經(jīng)病的遺傳學(xué)研究取得了很大突破。目前已知的遺傳方式包括常染色體隱性遺傳、常染色體顯性遺傳、X-連鎖遺傳以及線粒體突變致病，表型涉及綜合征型和非綜合征型聾。約有40%的聽神經(jīng)病患者伴有其他外周神經(jīng)受累[1]，如Charcot-Marie-Tooth綜合征[8]、Waardenburg綜合征[9]、Friedreich共濟(jì)失調(diào)綜合征[10]、Leber遺傳性視神經(jīng)病[11]以及Refsum病[12]等均可伴有聽神經(jīng)病表型。與聽神經(jīng)病相關(guān)的基因有PJVK[13]、OTOF[14]、DIAPH3[15]、MPZ[16]、OPA1[17]、WFS1[18]和TMEM126A[19]等基因；此外，王秋菊等[20]還定位了與X-連鎖遺傳性聽神經(jīng)病相關(guān)的AUNX1基因座位并在散發(fā)聽神經(jīng)病患者中檢測到線粒體12SrRNAT1095C突變[21]。其中，PJVK基因是目前除OTOF基因之外的另一個(gè)與非綜合征型隱性遺傳性聽神經(jīng)病相關(guān)的致病基因。

1 PJVK基因的結(jié)構(gòu)

PJVK基因由Delmaghani等[13]于2006年首次發(fā)現(xiàn)并命名，也稱為DFNB59基因，位于染色體2q31.1～2q31. 3區(qū)域，DNA序列全長9 800 bp，含有7個(gè)外顯子，其中第一個(gè)外顯子為非編碼外顯子。該基因編碼由352個(gè)氨基酸組成的蛋白pejvakin，其中第249～258位氨基酸形成核定位信號基序(nuclear localization signal,NLS)，第305～331位氨基酸形成一種可以與DNA相互作用的鋅指結(jié)構(gòu)(zinc-binding domains)。Pejvakin蛋白是DFNA5-gasdermin-MLZE蛋白家系中的一員，與DFNA5蛋白同源。

2 PJVK基因的表達(dá)及分布

2006年，Delmaghani等[13]應(yīng)用多克隆抗體免疫熒光染色方法，在小鼠耳蝸Corti器、螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以及前三級聽覺傳入通路(耳蝸核、上橄欖復(fù)合體、下丘)的神經(jīng)元細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有pejvakin蛋白表達(dá)。在傳入神經(jīng)通路上，pejvakin蛋白僅在神經(jīng)元胞體中有表達(dá)，而在纖維束中無表達(dá)。在出生1天的小鼠中，在內(nèi)、外柱細(xì)胞中可檢測到pejvakin蛋白標(biāo)記；在出生4天的小鼠中，在發(fā)育著的內(nèi)、外毛細(xì)胞的動(dòng)纖毛中發(fā)現(xiàn)有pejvakin蛋白表達(dá)；出生12天的小鼠，可在外毛細(xì)胞的表皮板中發(fā)現(xiàn)有pejvakin蛋白的較強(qiáng)表達(dá)，而在內(nèi)毛細(xì)胞中，pejvakin蛋白僅在出生12天左右的小鼠中有微弱而短暫的表達(dá)。結(jié)合PJVK基因相關(guān)聽神經(jīng)病的臨床聽力學(xué)特征推斷，PJVK基因突變所致聽神經(jīng)病的病變部位主要位于聽覺傳導(dǎo)通路，影響動(dòng)作電位的傳導(dǎo)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交換，而內(nèi)毛細(xì)胞的功能不受影響。

3 PJVK基因的功能研究

結(jié)構(gòu)域是蛋白質(zhì)維持其結(jié)構(gòu)特征的基本單元，并且通常與特定的功能相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)pejvakin蛋白含有核定位信號基序和鋅指結(jié)構(gòu)兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，核定位信號[22]是一種存在于細(xì)胞內(nèi)許多蛋白質(zhì)中、并介導(dǎo)蛋白質(zhì)由細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸序列；轉(zhuǎn)錄因子及其他許多在細(xì)胞增殖、分化等方面發(fā)揮重要作用的蛋白如組蛋白、DNA和RNA聚合酶、RNA加工蛋白等均在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用，大多數(shù)的核內(nèi)蛋白需通過內(nèi)源性的核定位信號幫助其穿越核孔復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核。這一基序上的功能突變可阻止核定位蛋白由胞漿進(jìn)入胞核，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的表達(dá)以及細(xì)胞的增殖、分化等。鋅指結(jié)構(gòu)[23]由多個(gè)半胱氨酸和/或組氨酸組成 ,通過鋅離子來維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過與目的基因的DNA或RNA結(jié)合，或鋅指之間的相互作用來調(diào)控基因表達(dá)。

2006年，Delmaghani等[13]將攜帶c.547C>T突變的PJVK基因?qū)胄∈?，成功獲得了AN動(dòng)物模型。與野生型小鼠相比，攜帶c.547C>T突變的小鼠耳蝸和腦干的形態(tài)學(xué)研究未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性異常，但應(yīng)用多克隆抗體免疫熒光染色方法檢測到突變蛋白在外毛細(xì)胞表皮板的表達(dá)減弱，而在細(xì)胞質(zhì)中表達(dá)增強(qiáng)，提示蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)存在錯(cuò)誤定位。

2007年，Schwander等[24]應(yīng)用乙基亞硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea，ENU)誘導(dǎo)小鼠基因突變，在Sirtaki小鼠中發(fā)現(xiàn)了PJVK基因的一個(gè)A-to-T點(diǎn)突變，該突變使第290位氨基酸位點(diǎn)形成了終止密碼子，導(dǎo)致pejvakin蛋白的后62位氨基酸片段的缺失。Sirtaki小鼠表現(xiàn)為前庭功能異常，聽力進(jìn)行性下降，與野生型小鼠相比，Sirtaki小鼠的ABR反應(yīng)閾明顯升高，各波潛伏期顯著延長，DPOAE大部分頻率未引出反應(yīng)。而2006年，Delmaghani等[13]報(bào)道的攜帶PJVK基因c.547C>T突變的聽神經(jīng)病小鼠則不伴有前庭功能異常，聽力無進(jìn)行性下降，DPOAE正常。Schwander等[24]認(rèn)為在Sirtaki小鼠中發(fā)現(xiàn)的突變導(dǎo)致鋅指結(jié)構(gòu)的缺失,是產(chǎn)生上述兩種小鼠表型差異的可能原因，故推測鋅指結(jié)構(gòu)與毛細(xì)胞功能密切相關(guān)。

4 PJVK基因篩查情況

自2006年首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道PJVK基因至今，學(xué)者們分別在伊朗、摩洛哥、土耳其及荷蘭等患者中發(fā)現(xiàn)了該基因的12種突變(表1)。

表1 已知的PJVK基因突變

2006年，Delmaghani等[13]報(bào)道了來自伊朗的4個(gè)常染色體隱性遺傳性聽神經(jīng)病家系，通過分子遺傳學(xué)研究，首次報(bào)道在1個(gè)家系中發(fā)現(xiàn)了PJVK基因c.161C>T錯(cuò)義突變，3個(gè)家系中檢測到該基因的c.547C>T錯(cuò)義突變。

2007年，Hashemzadeh Chaleshtori等[25]對來自伊朗六個(gè)省的30個(gè)常染色體隱性遺傳性聾家系進(jìn)行PJVK基因編碼區(qū)的PCR擴(kuò)增及產(chǎn)物直接測序，發(fā)現(xiàn)了2種移碼突變(c.726delT和c.988delG)和3種錯(cuò)義突變(c.793C>T, c.793C>G和c.874G>A) 。其中，c.726delT和c.988delG兩種移碼突變導(dǎo)致編碼的蛋白質(zhì)分別在第248位及第336位密碼子處提前終止，且與耳聾表型共分離，在100例對照者中未發(fā)現(xiàn)這兩種突變，提示此為致聾突變。c.874G>A突變并未處于氨基酸的保守區(qū)，也未與耳聾表型共分離，在1例對照者中也發(fā)現(xiàn)了該變異，提示這可能是一種少見的基因多態(tài)性改變而非致病突變。c.793C>T和c.793C>G也為多態(tài)性改變。

2007年，Collin等[26]將來自土耳其的一個(gè)常染色體隱性遺傳性聾家系定位于2q31.1～2q33.1的區(qū)域，并對該區(qū)域內(nèi)的PJVK基因進(jìn)行了篩查，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的純合無義突變c.499C>T，且該突變與耳聾表型共分離。該堿基改變形成了一個(gè)過早出現(xiàn)的終止密碼子，使得患者體內(nèi)可能表達(dá)含有N端166個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)片段。此外，在另一個(gè)土耳其的常染色體隱性遺傳性聾家系中檢測到了c.547C>T純合突變，并且該突變也與耳聾表型共分離。Collin等[26]人又進(jìn)一步對來自荷蘭的87位耳聾患者進(jìn)行了PJVK基因篩查，在兩位患者中分別發(fā)現(xiàn)c.509_512delCACT和c.731T>G兩種新的雜合突變，而在90例對照者中沒有發(fā)現(xiàn)該兩種突變。c.509_512delCACT導(dǎo)致框移改變，并在突變位點(diǎn)之后的第35位氨基酸位點(diǎn)處形成了終止密碼子；此外還在2位患者以及3位對照者中發(fā)現(xiàn)c.874G>A雜合突變，也證實(shí)該變異可能為基因多態(tài)性改變。

2007年，Ebermann等[27]報(bào)道了一個(gè)來自摩洛哥的常染色體隱性遺傳性聾及視網(wǎng)膜變性的家系。通過連鎖分析及候選基因篩查發(fā)現(xiàn)，兩種病變由不同的基因突變所致。其中，PJVK基因c.113_114insT突變與耳聾表型相關(guān)，該突變可能誘導(dǎo)形成一個(gè)含有47個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)片段。

2007年,Schwander等[24]對177個(gè)常染色體隱性遺傳非綜合征型聾家系進(jìn)行PJVK基因突變檢測，并且在一個(gè)伊朗家系中發(fā)現(xiàn)了c.122delA缺失突變，該突變可能使第58位氨基酸位點(diǎn)處形成終止密碼子。

綜上所述，多數(shù)致病突變導(dǎo)致pejvakin蛋白氨基酸鏈的截短，致使核定位信號基序和/或鋅指結(jié)構(gòu)的丟失，這也說明這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域與pejvakin蛋白功能密切相關(guān)。

隨著對聽神經(jīng)病研究的深入和臨床聽力學(xué)檢測技術(shù)的進(jìn)步，目前的研究發(fā)現(xiàn)聽神經(jīng)病的發(fā)病率高于之前文獻(xiàn)報(bào)道。2008年，Kirkim等[28]報(bào)道，在土耳其的安納托利亞西部地區(qū)，嬰幼兒中聽神經(jīng)病的發(fā)病率達(dá)0.044%，在聽力損失患兒中聽神經(jīng)病發(fā)病率達(dá)15.38%；2009年，Dowley等[29]報(bào)道，在英國當(dāng)?shù)氐膵胗變褐新犐窠?jīng)病的發(fā)病率達(dá)0.027%；2009年，Sanyelbhaa Talaat等[30]報(bào)道在埃及的重度到極重度聾的嬰幼兒中，聽神經(jīng)病的發(fā)病率高達(dá)13.4%。Starr等[1]報(bào)道在引起聽神經(jīng)病的眾多病因中遺傳因素所占比例為42%。因此，進(jìn)行聽神經(jīng)病的遺傳學(xué)研究具有重要意義，有助于進(jìn)一步明確聽神經(jīng)病的病因和發(fā)病機(jī)制，為今后開展相應(yīng)的產(chǎn)前診斷、遺傳咨詢和可能的基因治療奠定基礎(chǔ)。

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