徐彬 付勇

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，國(guó)家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心

【關(guān)鍵字】聽(tīng)神經(jīng)??；基因

聽(tīng)神經(jīng)病(Auditory neuropathy，AN)是一種以言語(yǔ)理解能力受損為主要表現(xiàn)的聽(tīng)功能障礙性疾病。1992年顧瑞等[1]報(bào)道了16例言語(yǔ)識(shí)別率與純音聽(tīng)閾不成比例下降,ABR無(wú)法引出或顯著異常的患者。1996年Starr等[2]報(bào)道并首次提出“聽(tīng)神經(jīng)病”這一概念描述該類聽(tīng)覺(jué)疾病，根據(jù)聽(tīng)力學(xué)檢測(cè)的研究結(jié)果分析，聽(tīng)神經(jīng)病的病變部位在蝸后。臨床主要表現(xiàn)為青少年及成人患者可以聽(tīng)到聲音卻不能理解其語(yǔ)義，患者的聽(tīng)覺(jué)時(shí)域處理功能下降，聽(tīng)力學(xué)檢測(cè)表現(xiàn)為患者的純音聽(tīng)閾與言語(yǔ)識(shí)別率不成比例的下降，OAE、CM檢測(cè)提示正常,ABR表現(xiàn)為無(wú)明顯分化的波形或嚴(yán)重異常，聲導(dǎo)抗為A型鼓室圖，但鐙骨肌反射消失或閾值升高。兒童AN患者由于其表達(dá)能力所限，臨床表現(xiàn)可能出現(xiàn)差異，主要是通過(guò)上述聽(tīng)力學(xué)檢測(cè)進(jìn)行診斷。

聽(tīng)神經(jīng)病病因復(fù)雜，大致可分為遺傳性因素和非遺傳性因素[3],近年來(lái)，隨著人類基因組計(jì)劃的完成和高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，聽(tīng)神經(jīng)病的遺傳因素逐漸被揭示出來(lái)，分子遺傳學(xué)研究逐漸成為探索AN發(fā)生機(jī)制以及確定不同類型AN的重要手段。研究表明40%的AN與遺傳因素有關(guān)[4]，是AN的主要致病因素。2006年王秋菊等[5]首次在AN家系中成功定位AUNX1基因座位并命名，將致病基因定位在一定區(qū)域后進(jìn)行候選基因的篩查和發(fā)現(xiàn)，有望獲得新的AN相關(guān)基因，目前至少發(fā)現(xiàn)20個(gè)與AN發(fā)病相關(guān)的基因。

1 非綜合征型聽(tīng)神經(jīng)病相關(guān)的基因

1.1 DIAPH3基因

2010年Schoen等[6]研究表明DIAPH3基因是第一個(gè)與常染色體顯性遺傳性非綜合征型AN相關(guān)的致病基因，DIAPH3基因可以調(diào)控細(xì)胞的各項(xiàng)生理功能，包括細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的粘附、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)萚7]，該基因突變的個(gè)體可上調(diào)基因表達(dá),使聽(tīng)神經(jīng)纖維末梢樹(shù)突形態(tài)發(fā)生改變，螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞樹(shù)突棘的功能受到影響，導(dǎo)致毛細(xì)胞功能出現(xiàn)遲發(fā)型損傷[8]。由于聽(tīng)神經(jīng)傳入纖維螺旋神經(jīng)節(jié)樹(shù)突95%分布于內(nèi)毛細(xì)胞，5%分布于外毛細(xì)胞[9]，當(dāng)螺旋神經(jīng)節(jié)樹(shù)突棘功能受到影響時(shí)，主要是影響內(nèi)毛細(xì)胞的功能，臨床表現(xiàn)為不同程度的聽(tīng)力下降，ABR明顯異常，但是OAE或CM可引出，即導(dǎo)致患者出現(xiàn)聽(tīng)神經(jīng)病的臨床表型。2013年Schoen等[10]應(yīng)用DIAPH3基因突變小鼠研究其致病機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)突變型小鼠內(nèi)毛細(xì)胞的纖毛延長(zhǎng)，排列紊亂，且與聽(tīng)力下降的時(shí)程相一致，進(jìn)一步證實(shí)DIAPH3基因所致的聽(tīng)力損失主要是通過(guò)影響內(nèi)毛細(xì)胞纖毛的形態(tài)和功能，進(jìn)而影響聽(tīng)覺(jué)通路的信息傳遞，出現(xiàn)聽(tīng)力損失。該基因突變導(dǎo)致的AN屬于突觸前型,DIAPH3基因突變的AN患者行人工耳蝸植入后效果較好[11]。

1.2 OTOF基因

OTOF基因是首個(gè)明確與常染色體隱性遺傳性非綜合征型AN相關(guān)的致病基因。1999年，Yasunaga[12]首次報(bào)道了OTOF基因，其可以對(duì)otoferlin蛋白進(jìn)行編碼，該蛋白對(duì)膜的轉(zhuǎn)運(yùn)具有一定的影響，該蛋白主要在耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞基底外側(cè)部表達(dá)，是帶狀突觸中的一種鈣離子感受器，基因突變使內(nèi)毛細(xì)胞活動(dòng)區(qū)囊泡的胞吐作用被抑制，從而減少了神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)變少。國(guó)外學(xué)者針對(duì)該基因也開(kāi)展了大量的研究，目前，已在西班牙、意大利、巴基斯坦、美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、法國(guó)等近20個(gè)國(guó)家地區(qū)的不同人群中進(jìn)行了該基因的篩查，共發(fā)現(xiàn)突變131余種。而在確診的聽(tīng)神經(jīng)病患者中，OTOF基因突變的攜帶率在韓國(guó)患者中為20%，在日本患者中為56.5%，在中國(guó)患者中為41.2%，巴西患者中為27.3%，在美國(guó)患者中為22.2%，提示OTOF基因突變是聽(tīng)神經(jīng)病的重要病因之一［13-15］。OTOF基因突變的個(gè)體，其聽(tīng)神經(jīng)病以突觸及突觸前型為主，攜帶該基因突變的AN患者人工耳蝸植入可取得較好效果［16］。

1.3 PJVK基因

Delmaghani等[17]在2006年首次發(fā)現(xiàn)并命名PJVK基因。該基因是與非綜合征型隱性遺傳性AN相關(guān)的另一個(gè)基因，可對(duì)蛋白pejvakin進(jìn)行編碼，在小鼠耳蝸Corti器、螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以及前三級(jí)聽(tīng)覺(jué)傳入通路(耳蝸核、上橄欖復(fù)合體、下丘)的神經(jīng)元細(xì)胞中均發(fā)現(xiàn)有pejvakin蛋白表達(dá)。根據(jù)PJVK基因突變所致AN患者的聽(tīng)力檢查研究發(fā)現(xiàn),PJVK基因突變可干擾聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)通路,對(duì)于內(nèi)毛細(xì)胞功能沒(méi)有損害，該突變導(dǎo)致的AN以突觸后型為主。從第一次報(bào)道該基因至今,研究者們發(fā)現(xiàn)了該基因的12種突變。因其病變部位常不位于內(nèi)毛細(xì)胞或突觸，攜帶該基因突變的AN患者人工耳蝸植入效果差[18]。

1.4 SLC17A8基因

2002年，SLC17A8基因第一次被克隆并命名［19］，該基因全長(zhǎng)80Kb，包含12個(gè)外顯子。SLC17A8基因可編碼的囊泡谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體3蛋白（VGLUT3），可以影響內(nèi)毛細(xì)胞谷氨酸的傳遞，使聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)系統(tǒng)中谷氨酸傳遞出現(xiàn)障礙，這種致病不僅僅可以在中樞神經(jīng)系統(tǒng)廣泛表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)在小鼠囊斑、壺腹嵴感覺(jué)上皮細(xì)胞、毛細(xì)胞傳入神經(jīng)纖維以及在斑馬魚(yú)側(cè)線器官和內(nèi)耳毛細(xì)胞中均有特異性表達(dá)［20］，該基因缺陷動(dòng)物模型的臨所表現(xiàn)與AN非常相似。研究表明該基因所編碼的VGLUT3蛋白與與OTOF基因編碼的otoferlin蛋白均作用于突觸前，攜帶該基因突變的AN患者人工耳蝸植入效果好[21]。

2 綜合征型聽(tīng)神經(jīng)病相關(guān)的基因

2.1 AIFM1基因

AIFM1基因是1999年由Susin等[22]第一次克隆并命名，該基因含有16個(gè)外顯子，可編碼凋亡誘發(fā)因子（Apoptosisinducing factor,AIF）,該基因又稱為AIF基因。該基因可以使凋亡損傷由線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。有研究表明,AIF可以對(duì)線粒體氧化呼吸鏈復(fù)合物的進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而影響線粒體的生理功能。對(duì)小鼠的內(nèi)耳進(jìn)行免疫染色發(fā)現(xiàn)，AIF在小鼠的聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)系統(tǒng)（毛細(xì)胞、螺旋神經(jīng)節(jié)等）有大范圍的表達(dá)，該基因突變可使聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。Cowchock等在1985年對(duì)一個(gè)夏-馬-圖三氏病家系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，該家系患病屬于X隱性遺傳的腓骨肌萎縮綜合癥，又被稱為Cowchock綜合征。早期臨床表現(xiàn)為軸突型感覺(jué)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病，部分患者M(jìn)RI提示腦白質(zhì)信號(hào)異常，可導(dǎo)致聽(tīng)力和認(rèn)知問(wèn)題。Rinaldi等[23]在2012年通過(guò)高通量測(cè)序在該家系中發(fā)現(xiàn)與家系表型共分離的AIFM1半合子突變c.1478A＞T。2015年王秋菊等[24]應(yīng)用全外顯子組測(cè)序技術(shù)，檢查發(fā)現(xiàn)該基因突變導(dǎo)致的聽(tīng)神經(jīng)病在我國(guó)遲發(fā)型聽(tīng)神經(jīng)病患者中比例高達(dá)15.53%，發(fā)病年齡大多處于青春期。攜帶AIFM1基因突變的AN患者人工耳蝸植入效果目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

2.2 WFS1基因

WFS1基因是Strom等[25]于1998年首次發(fā)現(xiàn)，由于它是Wolfram綜合征(Wolframsyndrome，WS)的致病基因，又被稱作wolframin基因。該基因在中樞神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)耳均有表達(dá)，突變除了使神經(jīng)發(fā)生退行性病變外，還可以影響細(xì)胞內(nèi)外的離子轉(zhuǎn)運(yùn)，從而引起細(xì)胞功能狀態(tài)異常，甚至死亡，直接影響內(nèi)耳的生理功能[26]。WFSl基因的純合或復(fù)合雜合突變均可導(dǎo)致常染色體隱性遺傳的WS。WS又稱為“糖尿病-視神經(jīng)萎縮-聽(tīng)力減退-尿崩癥綜合征”，主要累及中高頻聽(tīng)力，其特點(diǎn)是神經(jīng)進(jìn)行性退變和以軸突膨脹為特征的軸突營(yíng)養(yǎng)不良。WFSl基因的雜合突變(DFNA6/14/38)可導(dǎo)致常染色體顯性遺傳的非綜合征型低頻感音神經(jīng)性聾(low frequency sensorineural hearing loss，LFSNHL)。很 多AN患者表現(xiàn)為以低頻為主的聽(tīng)力下降，與WFSl基因的雜合突變有關(guān)。攜帶WFS1基因突變的AN患者人工耳蝸植入效果目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

2.3 MPZ基因

MPZ基因是一個(gè)與遺傳性感覺(jué)運(yùn)動(dòng)性神經(jīng)病(HSMN)有關(guān)的致病基因,基因全長(zhǎng)約7kb,包含6個(gè)外顯子,可編碼249個(gè)氨基酸。MPZ基因突變首先是在Charcot-Marie-Tooth病(即現(xiàn)稱的Hereditary motor sensory neuropathyHSMN)伴聽(tīng)神經(jīng)病家系患者中被發(fā)現(xiàn)[27]。近期,Prada等[28]對(duì)一個(gè)Charcot-Marie-Tooth病伴聽(tīng)神經(jīng)病家系進(jìn)行分子遺傳學(xué)研究，并將其顳骨組織進(jìn)行病理學(xué)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了該基因的145位酪氨酸發(fā)生了錯(cuò)義突變，該突變的表達(dá)可造成螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以及中樞和耳蝸內(nèi)聽(tīng)神經(jīng)纖維的大量缺失,而耳蝸的內(nèi)、外毛細(xì)胞的形態(tài)和數(shù)量基本正常,這與AN的病理學(xué)特征是一致的。從而推斷，MPZ基因突變是AN發(fā)生的分子遺傳基礎(chǔ)之一。攜帶該突變的AN患者人工耳蝸植入效果目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

2.4 OPA1基因

OPA1（Optic Atrophy 1）屬于核基因，可對(duì)線粒體內(nèi)源發(fā)動(dòng)蛋白進(jìn)行編碼，屬于線粒體塑形蛋白家族的一員。OPA1與呼吸作用復(fù)合物直接相關(guān)，作為呼吸鏈的一部分，保持呼吸鏈的完整性，參與呼吸作用和能量代謝；在細(xì)胞凋亡過(guò)程中則以O(shè)PA1-PARL復(fù)合體的形式發(fā)揮抗凋亡因子的作用。研究顯示，OPA1在類固醇物質(zhì)的生成等方面，也有著不可替代的作用。OPA1對(duì)多種疾病有影響，是顯性視神經(jīng)萎縮癥（Dominant Optic Atrophy，DOA）的主要基因座，OPA1基因突變患者可能出現(xiàn)感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失，共濟(jì)失調(diào)，感覺(jué)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病，進(jìn)行性外眼肌麻痹和線粒體疾?。―OA+表型）相關(guān)的綜合征形式的DOA。Santarelli等[29]研究表明攜帶該基因突變的AN患者人工耳蝸植入可使患者受益。

3 線粒體基因：12SrRNA（T1095C）

12SrRNA屬于線粒體DNA(mtDNA)，該基因突變可造成遺傳性聾，屬于母系遺傳，攜帶該基因的患者需避免使用氨基糖甙類抗生素，該基因常見(jiàn)的3個(gè)與耳聾相關(guān)突變位點(diǎn):A1555G突變、C1494T突變、T961G突變。目前另有研究表明，T1095C突變也與聽(tīng)力損失有。該核苷酸位于核糖體的P位點(diǎn)，表明在線粒體蛋白質(zhì)合成的起始中起重要作用，此位點(diǎn)T到C的轉(zhuǎn)換打破了12SrRNA的第25螺旋莖桿結(jié)構(gòu)中一個(gè)進(jìn)化上保守的堿基對(duì)。T1095C進(jìn)一步導(dǎo)致的12SrRNA的三極或四級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，可能會(huì)影響線粒體的蛋白質(zhì)合成功能，因此而導(dǎo)致線粒體功能障礙和聽(tīng)力損失。12SrRNA基因中的T1095C突變可能導(dǎo)致聽(tīng)神經(jīng)病變發(fā)生[30]。攜帶該突變的AN患者人工耳蝸植入效果目前未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

4 展望

上述的不同基因突變可導(dǎo)致內(nèi)毛細(xì)胞到聽(tīng)神經(jīng)聽(tīng)覺(jué)通路的不同部位的結(jié)構(gòu)功能異常，從分子學(xué)水平上解釋了AN病理機(jī)制。綜上所述，通過(guò)對(duì)AN基因的研究，可以更好的發(fā)現(xiàn)AN致病機(jī)制，對(duì)其治療方式的選擇、預(yù)后效果的評(píng)估提供理論依據(jù)，為AN患者提供精準(zhǔn)化的治療。