聾病基因篩查和耳聾防控新手段

　　據(jù)推測(cè)，60%重度聾與遺傳因素有關(guān)[1]。由于聾病具有高度遺傳異質(zhì)性，且基因譜和突變譜廣泛，大規(guī)模防控在世界各國(guó)尚無(wú)成功先例可循。而在中國(guó)，要實(shí)現(xiàn)聾病防控，需解決3個(gè)難題：一是亟待明確中國(guó)聾人群體中最重要的遺傳致聾因素及其頻譜信息，即發(fā)現(xiàn)與中國(guó)人聾病密切相關(guān)的分子標(biāo)志；二是亟需研發(fā)出適用于我國(guó)人群的聾病基因診斷技術(shù)平臺(tái)；三是基于所研發(fā)的分子診斷工具建立新型聾病預(yù)防預(yù)警策略，以開(kāi)展大規(guī)模聾病基因篩查，規(guī)模化減少重度聾發(fā)生及出生缺陷。大規(guī)模分子流行病學(xué)調(diào)查為確定國(guó)人重要致聾基因及熱點(diǎn)突變提供了依據(jù)[2~6]，很大程度上解決了上述第一個(gè)難題，本文將就第二、第三個(gè)難題重點(diǎn)總結(jié)耳聾基因篩查手段及基于基因篩查的耳聾防控策略。

　　1耳聾基因篩查技術(shù)手段

　　由于缺乏耳聾群體遺傳病因的系統(tǒng)性調(diào)查數(shù)據(jù)以及符合中國(guó)國(guó)情及人群遺傳背景的耳聾基因篩查及診斷工具，我國(guó)臨床耳聾基因診斷的起步相對(duì)較晚。此外，在環(huán)境與遺傳相互作用致聾方面，攜帶線粒體基因突變并接觸氨基糖苷類抗生素后致聾者占藥物性聾的20%。為預(yù)防攜帶敏感突變者接觸氨基糖苷類抗生素而發(fā)生藥物性聾，研發(fā)高效、準(zhǔn)確、低廉的臨床篩查工具同樣具有重要意義。目前，國(guó)內(nèi)已有6款遺傳性聾基因檢測(cè)試劑盒通過(guò)國(guó)家食品藥品監(jiān)督局（statefoodanddrugadministration，SFDA）批準(zhǔn)，獲得醫(yī)療器械許可證（表1）。其中，9項(xiàng)遺傳性聾基因檢測(cè)試劑盒（微陣列芯片法）獲證最早，15項(xiàng)遺傳性聾相關(guān)基因檢測(cè)試劑盒（微陣列芯片法）覆蓋位點(diǎn)最多，這兩項(xiàng)是能夠?qū)崿F(xiàn)干血斑、羊水、口腔拭子等多種臨床痕量樣品檢測(cè)的產(chǎn)品。

　　2聾病基因篩查策略

　　通過(guò)十余年的遺傳性聾防治研究，戴樸和袁永一[7]提出通過(guò)耳聾個(gè)體、孕早期個(gè)體、新生兒共3個(gè)層次的基因篩查預(yù)防聾病出生缺陷的防聾策略，初步實(shí)現(xiàn)了群體性聾病防控目標(biāo)。

　　2.1對(duì)耳聾人群行基因篩查是打破“聾生聾”現(xiàn)象的新型防聾手段。在我國(guó)聾人群體中，聾-聾結(jié)合是最常見(jiàn)的婚配模式。根據(jù)前期調(diào)查，21%聾人夫婦因相同基因突變致聾，其后代發(fā)生聾病幾率達(dá)100%，且無(wú)法通過(guò)產(chǎn)前診斷或者胚胎植入前診斷（preimplantationdiagnosis，PGD）預(yù)防。按照正常人群聾兒出生率為0.1%計(jì)算，未經(jīng)遺傳指導(dǎo)的聾-聾婚配家庭生育聾兒的風(fēng)險(xiǎn)是正常家庭的210倍（21%∶0.1%）。而中國(guó)聾人中，約21.52%發(fā)病與GJB2基因突變相關(guān)，21.65%發(fā)病與SLC26A4基因突變相關(guān)，常見(jiàn)致聾基因的存在是聾-聾婚配家庭中聾病后代高出生率的遺傳基礎(chǔ)。因此，通過(guò)對(duì)耳聾人群行前瞻性聾病基因篩查及遺傳咨詢，在合適時(shí)間點(diǎn)干預(yù)此群體的婚育模式，可避免大部分聾-聾婚配家庭生育聾病后代，實(shí)現(xiàn)耳聾的二級(jí)預(yù)防。遺傳性聾基因診斷芯片問(wèn)世前，由于缺乏合適檢測(cè)技術(shù)和平臺(tái)，大規(guī)模聾病基因篩查難以實(shí)現(xiàn)。在各地政府支持下，應(yīng)用遺傳性聾基因診斷芯片及配套檢測(cè)平臺(tái)，北京、成都、大連、長(zhǎng)治、沈陽(yáng)、鄭州、?？?、濟(jì)南、鎮(zhèn)江、安慶、柳州等地區(qū)共篩查耳聾個(gè)體43478例，發(fā)現(xiàn)聾病基因突變攜帶率高達(dá)15.6%。其中，攜帶GJB2基因突變個(gè)體3343例，攜帶SLC26A4基因突變個(gè)體2258例。通過(guò)對(duì)常見(jiàn)耳聾基因攜帶患者進(jìn)行遺傳指導(dǎo)，使其在婚戀前了解對(duì)方攜帶聾病基因的情況，可以避免與攜帶相同基因突變個(gè)體婚戀；攜帶mtDNA12SrRNAA1555G和C1494T突變攜帶個(gè)體1178例，通過(guò)對(duì)其母系成員追蹤，發(fā)放用藥指南，約可避免11780人發(fā)生藥物性聾?？梢?jiàn)，通過(guò)聾病基因芯片篩查可以大大減少耳聾群體生育患病后代的比例，真正實(shí)現(xiàn)聾病的一級(jí)預(yù)防。

　　2.2孕前或孕早期進(jìn)行大規(guī)模聾病基因芯片篩查。這是前瞻性預(yù)防正常人群生育耳聾后代的理想手段。盡管聾人生育耳聾后代的風(fēng)險(xiǎn)較正常人群明顯增高，但耳聾患兒大部分出生在沒(méi)有聾病家族史的家庭。調(diào)查顯示，中國(guó)正常人群GJB2基因突變攜帶率為3.16%，SLC26A4突變攜帶率為2.75%，線粒體DNA突變攜帶率2.87‰，這是中國(guó)人遺傳性聾高發(fā)的基礎(chǔ)。我們通過(guò)基于芯片的篩查理論設(shè)計(jì)和以婦幼保健單位為主的篩查網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在北京、上海、廣州等地建成了孕前和孕早期家庭聾病基因篩查體系，完成篩查26278例，發(fā)現(xiàn)攜帶主要致聾突變1139例。這一部分高危人群的識(shí)別非常重要，他們生育聾病后代風(fēng)險(xiǎn)比正常人群高33～36倍。通過(guò)基因芯片遴選聾病生育遺傳高危群體，進(jìn)一步分析其配偶的基因型，發(fā)現(xiàn)夫婦雙方均攜帶同樣致聾基因突變時(shí)即可采取產(chǎn)前診斷的方法避免聾病后代出生。通過(guò)正常人群篩查進(jìn)行聾病預(yù)防的實(shí)踐使耳聾一級(jí)預(yù)防成為現(xiàn)實(shí)。

　　2.3實(shí)行新生兒聽(tīng)力和基因芯片聯(lián)合篩查，是早期發(fā)現(xiàn)遲發(fā)性聾和藥物性聾并進(jìn)行干預(yù)的科學(xué)手段。普遍的新生兒聽(tīng)力篩查是早期發(fā)現(xiàn)和診斷聽(tīng)力障礙的重要策略之一，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)獲得廣泛認(rèn)可，并在聾病的防控上取得了卓越成效[8～10]。隨著此項(xiàng)工作的開(kāi)展和深入，人們發(fā)現(xiàn)單純行聽(tīng)力篩查存在自身局限，對(duì)遲發(fā)性聾、藥物性聾等出生時(shí)未表現(xiàn)出聽(tīng)力下降的新生兒無(wú)法做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)而導(dǎo)致遺漏?；诖耍跚锞誟11]提出了在新生兒聽(tīng)力篩查的基礎(chǔ)上同步開(kāi)展聾病基因篩查，即新生兒聽(tīng)力和基因聯(lián)合篩查的理念。

　　目前北京、成都、安慶、長(zhǎng)治、柳州等地應(yīng)用聾病基因診斷芯片篩查新生兒474992例，取得重要篩查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)總聾病基因突變攜帶率4.54%，確定21565例新生兒是遺傳高危個(gè)體，確診137例新生兒為遺傳性聾，其中包括35例由SLC26A4基因突變導(dǎo)致，屬遲發(fā)性聾，另外102例是由GJB2基因突變導(dǎo)致的先天性聾。這一結(jié)果的意義在于：基因篩查可配合聽(tīng)力學(xué)篩查盡快確診兒童聾病病因，重度聾直接進(jìn)入聽(tīng)力康復(fù)程序（配戴助聽(tīng)器、人工耳蝸植入）；能夠發(fā)現(xiàn)出生時(shí)聽(tīng)力篩查通過(guò)的遲發(fā)性聾兒童，其中以大前庭水管綜合征患者居多，對(duì)他們進(jìn)行詳細(xì)的生活指導(dǎo)，可延緩聽(tīng)力下降的發(fā)生。上述兩個(gè)基因均導(dǎo)致常染色體隱性遺傳性聾，這類聾兒父母再生育時(shí)仍有25%的風(fēng)險(xiǎn)生育患兒，我們可以通過(guò)產(chǎn)前診斷及遺傳咨詢指導(dǎo)其家庭，避免耳聾再發(fā)生。篩查發(fā)現(xiàn)攜帶mtDNA12SrRNAA1555G和C1494T突變的新生兒1190例。這些新生兒均為氨基糖苷類抗生素敏感個(gè)體，少量氨基糖苷類藥物可導(dǎo)致這些患兒發(fā)生重度或極重度聾，同時(shí)這些陽(yáng)性個(gè)體家庭中平均存在10個(gè)以上的母系成員，他們也因攜帶同樣突變而為藥物性聾敏感個(gè)體。據(jù)推測(cè)，通過(guò)本項(xiàng)目篩查可以發(fā)現(xiàn)11900例藥物性聾敏感個(gè)體。在這些個(gè)體發(fā)病前發(fā)現(xiàn)其線粒體突變的攜帶狀態(tài)，向整個(gè)家庭宣教用藥指導(dǎo)，能夠從根本上預(yù)防藥物性聾的發(fā)生，改變我國(guó)藥物性聾高發(fā)的局面。如果這一篩查在全國(guó)新生兒中推廣，將預(yù)防90%以上母系遺傳藥物性聾的發(fā)生。CHINARCHOTOLARYNGOLHEADNECKSURG/February2015,Vol.22,No.259

　　篩查發(fā)現(xiàn)攜帶GJB2突變的新生兒12017例（2.53%），攜帶SLC26A4突變的新生兒7457例（1.57%）。對(duì)于攜帶聾病基因突變的遺傳高危個(gè)體本身來(lái)說(shuō)，根據(jù)篩查結(jié)果和正常人測(cè)序調(diào)查可測(cè)算出GJB2突變攜帶個(gè)體生育聾病后代的風(fēng)險(xiǎn)為正常人群的33倍，SLC26A4突變攜帶個(gè)體生育聾病后代的風(fēng)險(xiǎn)為正常人群的36倍。通過(guò)發(fā)放診斷報(bào)告、指導(dǎo)意見(jiàn)及建立信息管理系統(tǒng)長(zhǎng)期跟蹤突變攜帶個(gè)體，對(duì)其成年后的婚育進(jìn)行指導(dǎo)，可以避免相同致聾基因攜帶個(gè)體間婚配、或者以產(chǎn)前診斷指導(dǎo)生育，從而將該人群的遺傳性聾發(fā)生率降至最低。大規(guī)模新生兒聾病基因篩查總體上歸類于聾病三級(jí)預(yù)防，但其前瞻性藥物性聾的預(yù)防和攜帶者個(gè)體終身的婚育指導(dǎo)功能又賦予它一級(jí)預(yù)防的內(nèi)涵。

　　為方便受檢個(gè)體及時(shí)查詢檢測(cè)結(jié)果，北京市建立公眾微信服務(wù)系統(tǒng)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)龐大，不僅可儲(chǔ)存數(shù)百萬(wàn)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)，還鏈接了大量聾病相關(guān)視頻及圖文，為公眾提供大量遺傳性聾相關(guān)知識(shí)。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋北京6家聾病基因篩查單位，未來(lái)預(yù)期覆蓋更多國(guó)內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)及受檢人群。通過(guò)對(duì)上述3個(gè)特定人群進(jìn)行大規(guī)模聾病基因篩查，實(shí)現(xiàn)聾病早期預(yù)警和規(guī)?；A(yù)防，在國(guó)際上首次實(shí)踐了規(guī)?；@病預(yù)防。聾病3個(gè)層次篩查策略對(duì)其他學(xué)科的遺傳性疾病診斷和預(yù)防起到引領(lǐng)作用，推動(dòng)了我國(guó)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)發(fā)展，并通過(guò)疾病預(yù)防取得顯著社會(huì)效益。

　　3聾病基因篩查存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)

　　盡管近年來(lái)聾病分子病因?qū)W研究進(jìn)展迅速，但因遺傳性聾具有高度異質(zhì)性，仍有約1/3分子病因不明。因此，進(jìn)一步鑒定中國(guó)人群致聾基因，提高遺傳性聾的分子診斷率，進(jìn)而增加篩查的基因和位點(diǎn)是提高聾病基因篩查效力的有效手段之一。另一方面，我國(guó)地域廣大、民族眾多，現(xiàn)有聾病基因篩查工具多針對(duì)漢族人群的致聾熱點(diǎn)突變研發(fā)，對(duì)少數(shù)民族人群的篩查平均陽(yáng)性率較低[12～14]。因此，完善全國(guó)聾病分子流行病學(xué)調(diào)查，細(xì)化不同民族、地區(qū)人群聾病基因譜和熱點(diǎn)突變譜，研發(fā)針對(duì)不同人群的遺傳性聾診斷芯片及檢測(cè)平臺(tái)是提高聾病基因篩查效力的可靠途徑。再者，聾病基因篩查的大范圍推廣還有賴于較低的篩查成本，因此篩查工具的研發(fā)應(yīng)以高通量、低成本、高準(zhǔn)確率為目標(biāo)。

　　此外，還應(yīng)重視聾病基因篩查操作流程的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、篩查數(shù)據(jù)的信息化管理及從業(yè)人員的培訓(xùn)、考核。建立詳細(xì)的聾病基因篩查實(shí)驗(yàn)室規(guī)范、篩查數(shù)據(jù)匯總、疑難病例轉(zhuǎn)診、繼續(xù)教育培訓(xùn)等制度，將有助于聾病基因篩查快速平穩(wěn)發(fā)展，在診聾防聾中發(fā)揮更為重要的作用。