【专题论坛】儿童迟发性听力障碍的听力与基因联合筛查

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楼主 2019-06-14 14:44:17
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儿童迟发性听力障碍的听力与基因联合筛查

Combined depistage of hearing screening and deafness gene for childhood late onset hearing impairment


[关键词] 听觉障碍(Auditory Perceptual Disorders);新生儿筛查(Neonatal Screening);耳聋(Deafness);基因(Gene)

[摘 要] 儿童迟发性听力障碍在我国的发病率高,为儿童言语发育和家庭带来较大困扰的同时也给社会带来沉重的负担。然而单一的新生儿听力筛查系统并不能发现这些潜在的迟发性听力障碍儿童。携带GJB2基因p.V37I纯合突变儿童是迟发性听力障碍的易感人群,我们可以利用高分辨溶解曲线的方法对新生儿进行p.V37I的突变筛查,从而有效预测迟发性听力障碍的发病并及时干预。

[Abstract] Childhood late-onset hearing loss of children has a high incidence in China,which affects speech development and leads to heavy burden to the family and society. The newborn hearing screening system couldn’t effectively recognize these children even with the registration of potential risk factors. P.V37I homozygous mutations of GJB2 gene is proved to be risk factor of late-onset hearing impairment. A screening technique by using high resolution melting has been created to detect the p.V37I mutation,which could predict the late-onset hearing impairment and make early intervention by combining the newborn hearing screening.


先天性听力障碍在出生时就出现,可以通过新生儿普遍听力筛查得以早期发现。迟发性听力障碍则是指在出生时听力正常,在后期言语发育过程中出现永久性听力损失。多数迟发性听力障碍患儿能通过新生儿听力筛查,因此单一的新生儿听力筛查系统并不能发现这些具有潜在发病风险的儿童。根据文献报道,迟发性听力障碍的发病率在5岁儿童中约为0.9‰,9岁时则高达1.7‰[1,2],在中国人群中仅学龄前儿童迟发性听力障碍的发病率就高达0.75‰[3]。照此推算,我国9岁以下儿童中迟发性听力障碍患儿保守估计在70万以上,为儿童言语发育和家庭带来较大困扰的同时也给社会带来沉重的负担,因此针对儿童迟发性听力障碍的研究具有重大的科学意义和良好的社会效益。

世界儿童听力研究权威机构之一的美国婴幼儿听力联合会(Joint Committee on Infant Hearing,JCIH)于2007年推荐了儿童迟发性听力障碍患儿的高危因素,包括具有出生后或宫内感染史、头部外伤史等[3],用于对可能发生迟发性听力障碍的患儿进行早期预警。但因儿童迟发性听力障碍的病因复杂,单凭JCIH推荐的高危因素来发现效率低,实际临床应用性效果差。我们团队的前期研究也发现,通过大规模的对学龄前儿童听力筛查发现的迟发性听力障碍患儿,即使通过回顾性分析也仅有37.5%具备JCIH推荐的高危因素[4],其余65%均不存在宫内感染史、高胆红素血症、有耳聋家族史、头部外伤史、NICU治疗史等。导致迟发性听力障碍的原因众多,既往研究证实遗传性因素是导致发病的重要原因,如线粒体基因突变导致药物性听力障碍,部分SCL26A4基因突变导致大前庭导水管综合征聋等。

GJB2基因是最常见的听力障碍致病基因,其在内耳中的正常表达是内耳感觉细胞和支持细胞间进行离子和信息传递的基础,对内耳发育和听觉形成至关重要[5~8]。已知的大多数截断型GJB2基因突变都严重影响其蛋白功能,导致先天性重度或极重度感音神经性聋。然而GJB2基因p.V37I突变使GJB2蛋白功能仅受轻度影响,在一些患者中可导致轻中度、迟发性听力下降。p.V37I突变在汉族人群中的携带率高达6%,按照此数据计算,全国共有超过400万个p.V37I纯合突变者,其中17%的纯合突变者表现为不同程度的听力损失,主要表现为轻中度的听力下降[9]。对所有不同程度听力损失儿童的遗传学病因研究结果发现,在重度-极重度听力损失的儿童组(Cohort S)中,GJB2基因p.V37I纯合突变发生率为1.63%(14/857),在轻-中度听力损失患儿组(Cohort M),GJB2基因p.V37I纯合突变发生率高达12.5%(11/88),这与正常听力组(Cohort N)中p.V37I的发生率0.32%(5/1550)具有显著性差异,其P值分别为0.001及2.0×10-11(表1)[9]。



在另一项研究中,我们结合新生儿听力筛查结果进一步对迟发性听力障碍患儿和正常听力儿童进行了GJB2基因p.V37I突变关联研究,发现在出生时通过新生儿听力筛查初筛的1516例对照组中,GJB2基因p.V37I排它性突变的发生率为0.40%(6/1516),该突变在迟发性聋患儿组中发生率为20.0%(9/45),显著高于对照组的发生率(P=1.4×10-10,表2)[10],证明p.V37I突变与儿童迟发性聋的发病显著相关。



对普遍性新生儿听力筛查各阶段人群样本的分析也发现,GJB2基因p.V37I排它性突变的病例在普遍性新生儿听力筛查的各阶段通过人群中不断富集。以上结果说明此突变类型可能在新生儿期就导致尚不足以被现有听力筛查设备发现或未达到诊断听力损失标准的亚临床听力损失,进而通过新生儿听力筛查而不被发现。但在p.V37I排它性突变携带者的生长发育过程中,其听力损失有一定几率逐渐加重,并在学龄前达到临床可诊断的程度,导致患儿言语发育障碍。

理论上讲,在新生儿普遍听力筛查的基础上,针对GJB2基因p.V37I排它性突变的新生儿期早期筛查可提早发现儿童迟发性听力障碍的易感人群。为了寻找到一种快速有效、高通量、低成本,适合GJB2基因p.V37I突变的筛查方法,我们的研究团队通过大量前期实验,最终建立了以高分辨熔解曲线(High Resolution Melting,HRM)为基础,结合血片DNA粗提和巢式PCR的方法对GJB2基因p.V37I突变进行检测的筛查体系[11]。对50029例新生儿干血片样本的HRM筛查及测序验证结果发现,50029例中的222例为p.V37I纯合型,纯合率为0.444%,5188例为p.V37I杂合突变,杂合率为15.87%。测序验证HRM结果并无假阳性及假阴性存在。这一研究成果不仅为开展普遍性p.V37I突变筛查奠定了坚实基础,并且为后期听力跟踪随访及干预提供了有效前提。

综上所述,我们建议对新生儿进行普遍性听力筛查以及GJB2基因p.V37I突变筛查,并对p.V37I纯合突变的新生儿进行每3~6个月一次的听力随访,对于发生迟发性听力下降的儿童及早进行听力干预,以免影响其言语发育。这种筛查模式不仅能早期发现先天性听力障碍,且能预测迟发性听力障碍的发病,是一种有效的筛查模式。


参考文献

1. Morton CC,Nance WE. Newborn Hearing Screening-A Silent Revolution. N Engl J Med,2006,354:2151-2164.

2. Fortnum HM,Summerfield,Marshall DH,et al. Prevalence of permanent childhood hearing impairment in the United Kingdom and

implications for universal neonatal hearing screening:questionnaire based ascertainment study. BMJ,2001,323:536-540.

3. American Academy of Pediatrics,Joint Committee on Infant Hearing. Year 2007 position statement:Principles and guidelines for early hearing detection and intervention programs,Pediatrics,2007,120:898-921.

4. Lü J,Huang Z,Yang T,et al. Screening for delayed-onset hearing loss in preschool children who previously passed the newborn hearing screening. Int J Pediatr Otorhi,2011,75:1045-1049.

5. Chang Q,Tang W,Ahmad S,et al. Gap Junction Mediated Intercellular Metabolite Transfer in the Cochlea Is Compromised in Connexin30 Null Mice. PLoS ONE,2008,3:e4088.

6. Wang Y,Chang Q,Tang W,et al. Targeted connexin26 ablation arrests postnatal development of the organ of Corti. Biochem Biophys Res Commun,2009,385:33-37.

7. Zhang Y,Tang W,Shoab Ahmad,et al. Gap junction- mediated intercellular biochemical coupling in cochlear supporting cells is required for normal cochlear functions. PNAS,2005,102:15201-15206.

8. Wang QJ,Zhao YL,Rao SQ,et al. Newborn hearing concurrent gene screening can improve care for hearing loss: A study on 14913 Chinese newborns. Int J Pediatr Otorhinolaryngol,2011,75:535-542.

9. Chai Y,Chen D,Sun L,et al. The homozygous p.V37I variant of GJB2 is associated with diverse hearing phenotypes. Clin Genet,2015,87:350-355.

10. Li L,Lu J,Tao Z,et al. The p.V37I exclusive genotype of GJB2:a genetic risk-indicator of postnatal permanent childhood hearing impairment. PLoS ONE,2012,7:e36621.

11. Chen Y,Li L,Sun LH,et al. Newborn dried blood-spot screening of the p.V37I variant of GJB2 by high-resolution melting analysis. Int J Pediatr Otorhi,2014,78:1080-1083.


作者简介

吴皓

上海交通大学医学院附属第九人民医院,上海交通大学医学院耳科学研究所,上海市耳鼻疾病转化医学重点实验室,

上海 200011

上海人,主任医师,教授,博士研究生导师,长期从事耳科学、侧颅底外科学、听力障碍的临床及基础研究,主要开展听神经瘤、颈静脉孔区及其他颅底肿瘤手术、人工听觉植入手术及鼓室成形术等工作。


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