作者:戴朴 韩东一 袁慧军 杨伟炎 来源:中华耳科学杂志 发布时间:2010-5-14 16:22:52
选择字号:
基因诊断——耳科诊断领域的重大进步
 
戴朴 韩东一 袁慧军 杨伟炎
(解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科 解放军总医院耳鼻咽喉研究所聋病分子诊断中心)
 
中华耳科学杂志2005年第3卷第1期
 
人类基因组计划的完成使得生物医学的面貌将有很大的改变,而基因诊断是其中一个最直接影响当今临床医学理论和实践模式的技术革命。
 
耳聋是临床上最常见的遗传病之一,据各国统计,每1000个新生儿中,有1至3名听力障碍儿童,其中至少一半与遗传因素有关。另外在大量的迟发性听力下降患者中,亦有许多患者由自身的基因缺陷致病,或由于基因缺陷和多态性造成对致聋环境因素易感性增加而致病。在我国,听力语言残疾者甚众,并以每年新生3万聋儿的速度增长,在我国累计有约30万对已生养聋儿的育龄夫妇面临再次生育选择和生育另一个聋儿的风险,他们需要知道发生耳聋的准确病因并需要相应的产前诊断技术来确保再次生育成功。每年在我国,由于抗生素的应用,发生了大量的药物性耳聋病例,在这些病人中有很大比例与线粒体基因突变(线粒体基因A1555G突变是最频发的突变)有关,这就迫切需要相关技术进行基因突变的新生儿筛查或用药前检测。
 
自1986年以来,已有60多个耳聋基因被克隆,遗传性耳聋的病因学研究有了很大进展,在美国和欧洲的遗传性聋人群中,已发现数个耳聋重点基因,如由GJB2基因突变导致的耳聋占50%常染色体隐性遗传非综合征耳聋;PDS基因突变导致Pendred综合症。此两项基因检测已被美国哈佛大学儿童医院以及爱荷华大学医学中心列为常规临床检测项目。
 
解放军总医院历时一年半建成了全国第一家现代化的聋病基因诊断中心,其实施标准符合国家核酸扩增实验室标准和美国临床实验室标准(CLIA,Clinical laboratory improvement amendment),具有150平方米工作面积,具有标本接受和储存、试剂准备、核酸提取、核酸扩增和产物鉴定的隔离空间,可以在3-7天内完成常规的耳聋基因诊断项目。正在进行包括北京、河北、吉林、山西、黑龙江的500例先天性耳聋的常见耳聋基因筛查,初步研究数据表明中国人的先天性耳聋中GJB2的突变率达到25%。以母系遗传为特点的线粒体聋病在欧洲和美国仅占遗传性耳聋发病的1%,在中国由于氨基糖甙类抗生素的大量应用,其发病率有显著的不同,我们利用自行研制的试剂盒已在38个典型的母系遗传家系发现了线粒体基因(mtDNA1555)位点的突变;我们还在中国人大前庭水管综合征患者群中发现了高发的突变热点区域,其明确致病突变的发现比例达到82%;这样我们已具备在约30%先天性耳聋患者中(即60%遗传性耳聋患者中)作出准确基因诊断的能力,已经到了将耳聋基因诊断列为临床诊疗常规、并进一步指导临床实践的时机。下面我们分几个方面介绍耳聋基因诊断将如何对临床医学和优生优育领域产生影响。
 
1. 耳聋基因诊断的预防和治疗意义
 
耳聋基因诊断对家族中耳聋的再次产生聋儿具有良好的预防意义,以线粒体基因A1555G突变的发现为例,临床所见的先证者以耳毒性药物应用后诱发居多,且多以重度以上的神经性耳聋居多,目前对于他们的治疗选择尚有限,但是调查和检查他们的家族,必定会发现以母系遗传为特点的突变携带群,而且没有接触耳毒性药物的携带者多为正常听力个体或轻中度听力损失个体,明确的诊断将指导整个家族的用药规范,具有对一个群体的预防意义。而对于轻中度听力损失个体以及通过筛查方式检出的正常听力个体,线粒体基因A1555G突变检测的阳性结果将指导他们终生严格地禁用氨基糖甙类抗生素,而使他们避免发生严重的听力残疾。
 
对于通过CT或通过PDS基因诊断所发现的大前庭水管综合征患者,必须有一整套的生活和治疗指导方案,例如生活中避免碰撞、激烈的体育活动和定期进行听力检查等,在听力突然下降时,按照突聋治疗原则进行听力抢救治疗;实践证明措施得当的情况下可以大大延缓患儿听力下降的进度,使其在语言学习关键期掌握尽量多的语言能力。
 
对于最常见的GJB2突变导致的耳聋,绝大多数表现为先天性重度感音神经性耳聋,属于非综合征性耳聋,通过基因诊断明确的GJB2耳聋,可以排除其它神经系统疾病,提示耳蜗神经和听中枢的完整性,多项研究表明此类患儿接受人工耳蜗植入的听力语言康复效果好,是人工耳蜗手术前一项理想的效果预测检查。
 
2. 耳聋基因诊断在新生儿筛查中的应用前景
 
目前,新生儿听力筛查已在全国各大城市逐步推广,新生儿听力筛查在先天性耳聋患儿的听力语言康复中起到了非常积极的作用,但是就目前新生儿听力筛查的技术来讲仍存在一定的死角,如线粒体DNA A1555G突变携带者和大前庭水管综合征患者在出生时有可能表现为正常听力(听力筛查有可能表现为假阴性),而这两种情况在中国的发生较为普遍。我们在运城地区所作的聋病分子流行病学调查发现接近5%的先天性或早期发生的聋哑是由线粒体DNA A1555G突变导致,且大多有氨基糖甙类抗生素应用史,先证者的母系亲属有较大的比例拥有较好的听力,先证者的致病原因考虑为患者的高敏体质与耳毒性药物应用结合致病。这类患儿如果在出生时应用快速简便的筛查方法予以筛出,就可能避免发生重度耳聋而不进入残疾人行列。对于大前庭水管综合征的患者,我院和同仁医院等均有大宗的病例报道,目前多为发病后进行高分辨率颞骨CT检查后确诊,其预防意义已大为削弱,新生儿大规模的CT扫描在预防医学中是难以实现的,并且家长多因对放射线的顾虑而放弃,而快速简便的基因检测则有可能在婴儿出生后就发现大部分此类患儿,从而采取严格的防护措施,如避免婴儿堕床、头部的任何轻微碰撞以及剧烈活动,以尽量保持患儿有效听力至成年。
 
另外新生儿听力筛查有较大比例的假阳性,此类个体通常的处置程序是等待1-3月后进行听力复查,而应用GJB2基因检测方法则可以将最常见的GJB2相关耳聋筛选出来,直接进入听力康复程序。
 
3. 常规诊断方法的替代和远程诊断的实现
 
目前所有的耳聋常规诊断主要是通过电生理方法和影象学方法来进行,需要受检者到场,部分检查方法需要患者的正确配合。 常规的耳聋基因仅需要从患者身体中取少量的材料如外周血、足跟血、毛发、颊黏膜、皮肤等即可进行诊断。目前我们进行的GJB2、线粒体和PDS基因检测均可在短时间内(1-7天)获得初筛结果,遴选出绝大部分的由此三种基因突变导致的耳聋;明确的基因诊断往往是最终诊断,可以很好地指导治疗和康复。对于PDS基因检测,由于其在大前庭水管综合征患者中的高发突变检出率(大于80%)和检测的可靠性、时效性,这一诊断方法有可能成为颞骨CT的重要替代检查,并先于CT检查发现和确诊大前庭水管综合征,这一方法可以避免放射线检查的辐射问题,更易为患者家属接受,并且由于基因诊断操作能够批量进行,可以在大标本范围内进行筛查。目前由于设备和专业人员的限制,中国大部分地区的医院不能进行高分辨率的颞骨CT扫描,导致许多地区无法诊断大前庭水管综合征,PDS基因诊断技术的出现可以在全国范围内实现对80%以上大前庭水管综合征的准确诊断,其程序包括由各地耳科医生接诊病人,选择合适病例(如与外伤有关的进行性波动性神经性听力下降患者),常规采取外周血,寄送至可以进行耳聋基因检测的单位,这样患者可以避免长途跋涉而获得准确的诊断。
 
上面我们谈到的又是远程基因诊断的概念,中国地域宽广,技术水平悬殊,现阶段耳聋基因诊断机构和程序的建立不可能象常规听力检查机构一样遍布全国,建立异地送诊的基因诊断工作程序或体制是解决此问题的良策。基因诊断仅针对DNA操作的特点使之成为实现远程诊断的最佳候选项目。例如我们已实现了佛山和北京间的远程基因诊断,其基本步骤是:佛山医生接诊病人,发现可疑的药物性耳聋家系,两个学龄儿童为先证者,均为重度感音性耳聋,均有氨基糖甙类抗生素用药史,母亲听力正常,取先证者和父母亲外周血提取DNA后,快递北京(一天内到达),三天内获得诊断结果:母亲及两个先证者子女均为线粒体DNA A1555G突变阳性,父亲正常。考察其母亲家族,据基因诊断结果推算家族内共有25个携带者,仅5人有听力障碍,显示在这个家系内避免应用氨基糖甙类抗生素具有极好的预防意义、在我们今后的运行中,我们也欢迎各地医生发现可疑病例后将血样提请本中心进行远程基因诊断,其基本步骤包括接诊病人,记录病史(含家族史)、采血(3-5ml,除肝素抗凝以外的任何常规抗凝管)、常温下快件递送或请专人携带、报告结果、指导治疗和康复、提供远程咨询。我们相信通过远程基因诊断,可以让全国的医生,患者同时了解和接触到耳聋基因诊断这一新生事物,并让一定比例的耳聋患儿和家长受益于耳聋基因诊断。
 
4. 耳聋基因诊断对优生优育政策的影响和应用前景
 
有一位华裔遗传学家曾经批评过我国现阶段的再生育政策是一种颇具危险性的政策,因为通常情况是第一胎具有先天性畸形或缺陷的夫妇可以生育第二胎,而他们恰恰就是生育缺陷新生儿的高危夫妇,这一政策的长久实施可能造成缺陷人口比例的上升而对全民素质造成负面影响。遗在生活或聋哑学校里遇到兄弟或姐妹聋儿就是例证。通常讲隐性遗传耳聋再生育仍具有25%的风险,显性遗传耳聋再生育具有50%的风险。耳聋基因诊断则可以在60%左右的育有遗传性耳聋患儿夫妇再生育计划中发挥作用,通过基因诊断保证第二胎不具有导致耳聋的同样缺陷基因,可为计划生育和优生优育政策提供确实的技术保障和支持。
 
现阶段在明确诊断是GJB2和PDS突变耳聋的前提下,患儿父母可以在遗传学指导和干预下再次生育,以确保不再生育同样基因缺陷致聋的患儿其基本程序为先证者的耳聋相关基因诊断、父母的基因型确认、遗传咨询、计划妊娠、胎儿组织采取、产前诊断、遗传学指导和选择。以上程序在现有的技术条件下是完全可以实现的,以每年出生3万先天性聋儿的比例计算,其中约有9000名患儿可能获得准确的基因诊断,这9000对夫妇再生育时就可以通过基因诊断配合产前诊断来避免再次生育聋儿。
 
GJB2和PDS耳聋的高发病率是有其遗传学基础的,如GJB2基因突变的正常人群携带率在西方为3%左右,而在东亚人群可能为2%左右,我们正在进行GJB2耳聋突变谱、多态性和正常人群携带率的调查分析,其意义在于解析GJB2基因突变在人群和患者中的分布、频率,了解GJB2在遗传性耳聋中的致病比例,为今后可能采取的对育龄夫妇进行耳聋或其它危险基因妊娠前筛查提供确实的依据。这一预防概念是在耳聋基因诊断走向临床之际由我们首先提出的,即夫妇在妊娠前接受常见耳聋基因突变的筛查,若发现双方均带有相同的突变耳聋基因,对他们的生育要进行全程的指导和干预,这样就可以预防性的减少近1/3的先天性耳聋患儿出生,若筛查计划在全国范围展开,理论上每年可以减少近9000名聋哑儿童的出生。
 
5. 结论
 
综上所述,耳聋基因诊断作为耳科领域出现的新技术、新方法,具有几个重要的特征:1.基因诊断技术可以为一定比例的耳聋患者确定其分子病因,突破了以往非综合征性感音神经性耳聋诊断只能通过病史和排除法推测病因的限制;2.基因诊断技术可以早于症状以及常规测听技术或影象技术发现耳聋易感人群,从而引入正确的防治措施;3.基因诊断在部分病例中可以作为常规测听技术或影象技术的替代诊断技术,并满足实现远程诊断的条件;4.基因诊断配合正确的筛查技术和产前诊断可以切实地避免生育聋儿,迎接正常听力儿童的降生。在这一耳科诊断新时代来临之际,耳鼻咽喉科医师、听力学工作者、儿童妇幼保健人员应该及时地学习、更新相关知识,充分利用耳聋基因诊断的优势,来实现减少聋病发生、避免聋儿出生的目标。
 
 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 
SSI ļʱ
 
读后感言:

验证码:
相关新闻 相关论文

图片新闻
李言荣团队在高温超导中发现量子金属态  严重干旱为新亚述帝国迅速灭亡埋下隐患
火星探测任务首次公开亮相 有刺植物在中海拔比例最高
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐