林文津 郭舜民 徐小妹 徐榕青 張亞敏 李麗莎 盧雪花
根據(jù)第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查結(jié)果,2006年福建省殘聯(lián)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析報告顯示,福建省各類殘疾人總數(shù)為221.1萬人,占總?cè)丝诘?.25%,其中聽力殘疾61.3萬人,占27.73%,是目前福建省殘疾人人數(shù)及比重最多的人群。目前聽力殘疾尚無特效治療方法,但遺傳性耳聾基因檢測可為部分耳聾患者找到病因。目前基因檢測的方法有多種,包括毛細(xì)管電泳測序法[1]、基因芯片法[2]、熒光定量PCR法[1]、高通量測序法[3]、飛行時間質(zhì)譜法[4]等。本研究采用飛行時間質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的毛細(xì)管電泳測序技術(shù),對福建省福州、龍巖、南平、三明地區(qū)部分非綜合征型聾患者的GJB2、SLC26A4、12SrRNA、GJB3 4個基因共20個常見突變位點進行檢測,以探討福建省聾病患者常見突變基因及突變熱點,為福建省開展聾病患者優(yōu)生優(yōu)育及個體化用藥的遺傳咨詢、基因診斷和預(yù)防干預(yù)提供參考。
1.1研究對象 2014年12月~2017年12月在福建省福州(190例,男92,女68)、龍巖(134例,男77,女57)、南平(132例,男67,女65)、三明市(150例,男76,女74)聾啞學(xué)校收集非綜合征型聾患者606例,其中籍貫為福州的130例,龍巖148例,三明150例,南平134例,寧德18例,泉州13例,莆田8例,漳州3例,廈門2例;漢族594例,畬族6例,滿族3例,土家族2例,苗族1例;年齡1~55歲,聽力損失程度為輕度105例,中度81例,重度246例,極重度174例;語前聾362例,語后聾244例。本研究經(jīng)福建省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院醫(yī)學(xué)倫理委員會同意認(rèn)可,研究資料及臨床標(biāo)本的采集均獲得了患者本人及家屬的知情同意,簽署了知情同意書,并填寫了患者基本信息登記表以便詳細(xì)了解患者病史。
1.2研究方法
1.2.1儀器與試劑 Mass ARRAY DNA質(zhì)譜陣列基因分析系統(tǒng)(美國 Sequenom 公司)、QIAcube核酸純化儀(QIAGEN公司)、超微量蛋白核酸分析儀(英國Biodrop公司)、PCR儀(Bio-Rad 公司)、ABI3730 測序儀、QIAamp DNA Blood Mini Kit(QIAGEN公司),Taq PCR Mastermix(天根公司),引物序列采用Sequenom 公司提供的軟件Mass ARRAY Assay Design參考文獻設(shè)計,引物合成由鉑尚生物技術(shù)(上海)有限公司完成。
1.2.2全血基因組DNA的提取 采集所有受檢者的外周靜脈血約2 ml,EDTA抗凝,參照QIAamp DNA Blood Mini Kit試劑盒的使用說明書進行,提取得受檢者全血基因組DNA100 μl,應(yīng)用超微量分光光度計檢測提取得到的患者基因組DNA濃度與純度,并用瓊脂糖凝膠電泳檢測基因組完整性,凍存在-80 ℃超低溫冰箱中備用。
1.2.3PCR擴增 取試劑盒中擴增反應(yīng)液mix 12.5 μl,加入擴增引物各1 μl,DNA模板加入2 μl,最后加水至25 μl,然后上機進行PCR擴增。溫度循環(huán)程序為: 94 ℃、5 min,1個循環(huán); 94 ℃、45 s,55 ℃~60 ℃、1 min,72 ℃、45 s,30個循環(huán); 72 ℃、5 min,1個循環(huán)。
1.2.4耳聾基因突變檢測 飛行時間質(zhì)譜檢測:將上述擴增產(chǎn)物經(jīng)蝦堿式磷酸酶消化、延伸引物單堿基延伸、陽離子消化樹脂純化后用質(zhì)譜儀按照儀器操作說明書進行。檢測的基因及位點:12SrRNA基因1555A→G、1494C→T,GJB2基因35del G、167del T、176_191del 16、235del C、299_300del AT,SLC26A4基因281C→T、589G→A、IVS7-2 A→G、1174A→T、1226G→A、1229C→T、IVS15+5 G→A、1975GC、2027T→A、2162C→T、2168A→G,GJB3基因538C→T、547G→A。
毛細(xì)管電泳測序驗證:參考文獻采用的常規(guī)方法[5]制備成測序模板后,用傳統(tǒng)毛細(xì)管電泳測序法在ABI3730 測序儀上對GJB2編碼區(qū)序列和SLC26A4 21個外顯子序列測序驗證。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析,不同地區(qū)非綜合征型聾患者組間基因突變檢出數(shù)兩兩比較采用χ2檢驗。
606例非綜合征型聾患者中共檢測出耳聾基因突變140例(23.10%,140/606),其中12SrRNA 基因突變40例(6.60%,40/606,主要集中在3個家系),GJB2耳聾基因突變67例(11.06%,67/606),SLC26A4突變患者33例(5.54%,33/606),未檢出GJB3基因突變。毛細(xì)管電泳測序驗證了飛行時間質(zhì)譜檢測結(jié)果,但測序也發(fā)現(xiàn)了一些較不常見的突變位點,如GJB2基因511_512insAACG(4例),257C→G(1例),SLC26A4 基因754T→C(2例)、Exon1_Exon3Del(2例)、1686_1687insA(1例)、1079C→T (1例)、1707+5G→A(1例)、1646insA(1例)突變,這些位點純合突變或復(fù)合雜合突變也會致聾。606例非綜合征型聾患者基因檢測結(jié)果見表1、2,可見,除南平地區(qū)基因突變檢出率高于福州地區(qū),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)外,其他地區(qū)間檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表1 福建不同地區(qū)非綜合征型聾患者12SrRNA、GJB2、SLC26A4基因突變檢出例數(shù)及檢出率(例)
表2 140例非綜合征型聾患者基因突變位點、突變類型及檢出例數(shù)(例)
注:*該突變不屬于20個常見突變位點,采用傳統(tǒng)毛細(xì)管電泳測序法檢出。
本研究通過對福建省福州市、龍巖市、南平市、三明市四個地區(qū)非綜合征型聾患者四個常見耳聾基因12SrRNA、GJB2、SLC26A4、GJB3基因20個常見突變位點檢測分析,可以為23.10%的患者找到耳聾分子病因,略低于文獻[6]報道的福州地區(qū)聽力障礙者常見耳聾基因突變篩查結(jié)果(26.14%);其中龍巖市、南平市、三明市非綜合征型聾患者GJB2的突變檢出率最高,福州市12SrRNA突變檢出率最高,龍巖市12SrRNA突變檢出率最低,可能與12SrRNA突變?yōu)槟赶颠z傳,入選病例易出現(xiàn)家族聚集特征有關(guān)。本研究福州地區(qū)12SrRNA突變患者主要集中在3個家系,龍巖地區(qū)12SrRNA突變較低可能與無大家系入選有關(guān)。
GJB2基因突變導(dǎo)致的耳聾,一般為雙耳同時受累,聽力損失程度呈對稱性,少數(shù)表現(xiàn)為不對稱性,也有單耳受損報道。絕大多數(shù)GJB2基因突變致聾患者表現(xiàn)為先天性重度感音神經(jīng)性聾,高頻聽力或低高頻聽力同時受損,可以排除其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病,提示耳蝸受損部位主要位于耳蝸基底膜的蝸底及蝸頂區(qū)域,這對人工耳蝸電極的植入位置有參考價值[7]。本研究結(jié)果顯示,福建省606例非綜合征型聾患者主要檢出突變基因為GJB2基因,其235delC突變位點檢出率最高,與文獻報道的華北地區(qū)[8]、滕州地區(qū)[9]聾病患者、北京地區(qū)新生兒[10]檢測結(jié)果一致。但個別位點,如:511_512insAACG采用20個位點的飛行時間質(zhì)譜方法不能檢出,需要結(jié)合毛細(xì)管電泳測序法對GJB2編碼區(qū)序列測序驗證。
大前庭水管綜合征常合并耳蝸和/或半規(guī)管畸形,如:耳蝸畸形、前庭池擴大、半規(guī)管壺腹擴大等。SLC26A4基因突變與大前庭水管綜合征和耳蝸畸形有非常密切的關(guān)系,其導(dǎo)致的聽力下降呈進行性或波動性,輕度頭部外傷即可能誘發(fā)。確診SLC26A4基因突變的患者,可制定一套相應(yīng)的生活和治療指導(dǎo)方案,避免劇烈運動、頭部碰撞,以延緩聽力損失的發(fā)生或緩解病情[11]。本研究結(jié)果顯示,福建省606例非綜合征型聾患者SLC26A4基因突變位點主要是IVS7-2 A→G,與浙江省大前庭水管綜合征患者檢測結(jié)果一致[12];本研究還發(fā)現(xiàn)另外6個較不常見的突變位點,如:754T→C、Exon1_Exon3Del、1686_1687insA、1079C→T、1707+5G→A、1646insA位點,采用20個位點的飛行時間質(zhì)譜方法不能檢出,建議同時進行CT檢查以排除大前庭水管綜合征。
攜帶線粒體12SrRNA基因1555A→G或1494C→T位點突變的個體是氨基糖苷類抗生素等耳毒性藥物的敏感個體,對氨基糖苷類抗生素高度敏感,小劑量應(yīng)用即可造成重度聽力損失,其耳聾的發(fā)生與用藥直接相關(guān),主要臨床表現(xiàn)為耳聾、耳鳴、眩暈及平衡障礙,還可出現(xiàn)食欲減退、面部及手足麻木等癥狀。通過基因檢測,及早發(fā)現(xiàn)該基因突變攜帶者,及早對其進行干預(yù),可有效預(yù)防藥物性聾的發(fā)生[5]。本研究結(jié)果顯示,福建省不同地區(qū)非綜合征型聾患者中均檢出了12SrRNA基因1555A→G突變,部分地區(qū)還有散發(fā)的12SrRNA基因1494C→T突變,建議在進行新生兒聽力篩查的同時,應(yīng)開展藥物性聾相關(guān)基因突變篩查。
GJB3基因突變可以引起常染色體顯性和隱性遺傳非綜合征型聾,常與高頻聽力下降有關(guān),其常見突變位點為C538T、G547A[13];本研究606例非綜合征型聾患者中未檢出GJB3基因突變,可能與福建省該基因突變率較低有關(guān)。
(致謝:感謝福建省殘聯(lián)楊殷秘書長、福州市、龍巖市、南平市、三明市聾啞學(xué)校老師、深圳華大基因在耳聾基因檢測過程中給予的幫助與支持。)