聾病基因篩查和耳聾防控新手段

　　據(jù)推測，60%重度聾與遺傳因素有關[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)模防控在世界各國尚無成功先例可循。而在中國，要實現(xiàn)聾病防控，需解決3個難題：一是亟待明確中國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)與中國人聾病密切相關的分子標志；二是亟需研發(fā)出適用于我國人群的聾病基因診斷技術平臺；三是基于所研發(fā)的分子診斷工具建立新型聾病預防預警策略，以開展大規(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)模分子流行病學調(diào)查為確定國人重要致聾基因及熱點突變提供了依據(jù)[2~6]，很大程度上解決了上述第一個難題，本文將就第二、第三個難題重點總結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)以及符合中國國情及人群遺傳背景的耳聾基因篩查及診斷工具，我國臨床耳聾基因診斷的起步相對較晚。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、準確、低廉的臨床篩查工具同樣具有重要意義。目前，國內(nèi)已有6款遺傳性聾基因檢測試劑盒通過國家食品藥品監(jiān)督局（statefoodanddrugadministration，SFDA）批準，獲得醫(yī)療器械許可證（表1）。其中，9項遺傳性聾基因檢測試劑盒（微陣列芯片法）獲證最早，15項遺傳性聾相關基因檢測試劑盒（微陣列芯片法）覆蓋位點最多，這兩項是能夠?qū)崿F(xiàn)干血斑、羊水、口腔拭子等多種臨床痕量樣品檢測的產(chǎn)品。

　　2聾病基因篩查策略

　　通過十余年的遺傳性聾防治研究，戴樸和袁永一[7]提出通過耳聾個體、孕早期個體、新生兒共3個層次的基因篩查預防聾病出生缺陷的防聾策略，初步實現(xiàn)了群體性聾病防控目標。

　　2.1對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。在我國聾人群體中，聾-聾結合是最常見的婚配模式。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100%，且無法通過產(chǎn)前診斷或者胚胎植入前診斷（preimplantationdiagnosis，PGD）預防。按照正常人群聾兒出生率為0.1%計算，未經(jīng)遺傳指導的聾-聾婚配家庭生育聾兒的風險是正常家庭的210倍（21%∶0.1%）。而中國聾人中，約21.52%發(fā)病與GJB2基因突變相關，21.65%發(fā)病與SLC26A4基因突變相關，常見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。因此，通過對耳聾人群行前瞻性聾病基因篩查及遺傳咨詢，在合適時間點干預此群體的婚育模式，可避免大部分聾-聾婚配家庭生育聾病后代，實現(xiàn)耳聾的二級預防。遺傳性聾基因診斷芯片問世前，由于缺乏合適檢測技術和平臺，大規(guī)模聾病基因篩查難以實現(xiàn)。在各地政府支持下，應用遺傳性聾基因診斷芯片及配套檢測平臺，北京、成都、大連、長治、沈陽、鄭州、海口、濟南、鎮(zhèn)江、安慶、柳州等地區(qū)共篩查耳聾個體43478例，發(fā)現(xiàn)聾病基因突變攜帶率高達15.6%。其中，攜帶GJB2基因突變個體3343例，攜帶SLC26A4基因突變個體2258例。通過對常見耳聾基因攜帶患者進行遺傳指導，使其在婚戀前了解對方攜帶聾病基因的情況，可以避免與攜帶相同基因突變個體婚戀；攜帶mtDNA12SrRNAA1555G和C1494T突變攜帶個體1178例，通過對其母系成員追蹤，發(fā)放用藥指南，約可避免11780人發(fā)生藥物性聾?？梢?，通過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，真正實現(xiàn)聾病的一級預防。

　　2.2孕前或孕早期進行大規(guī)模聾病基因芯片篩查。這是前瞻性預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險較正常人群明顯增高，但耳聾患兒大部分出生在沒有聾病家族史的家庭。調(diào)查顯示，中國正常人群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‰，這是中國人遺傳性聾高發(fā)的基礎。我們通過基于芯片的篩查理論設計和以婦幼保健單位為主的篩查網(wǎng)絡建設，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別非常重要，他們生育聾病后代風險比正常人群高33～36倍。通過基因芯片遴選聾病生育遺傳高危群體，進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即可采取產(chǎn)前診斷的方法避免聾病后代出生。通過正常人群篩查進行聾病預防的實踐使耳聾一級預防成為現(xiàn)實。

　　2.3實行新生兒聽力和基因芯片聯(lián)合篩查，是早期發(fā)現(xiàn)遲發(fā)性聾和藥物性聾并進行干預的科學手段。普遍的新生兒聽力篩查是早期發(fā)現(xiàn)和診斷聽力障礙的重要策略之一，在全球范圍內(nèi)已經(jīng)獲得廣泛認可，并在聾病的防控上取得了卓越成效[8～10]。隨著此項工作的開展和深入，人們發(fā)現(xiàn)單純行聽力篩查存在自身局限，對遲發(fā)性聾、藥物性聾等出生時未表現(xiàn)出聽力下降的新生兒無法做到及時發(fā)現(xiàn)和預測而導致遺漏?；诖?，王秋菊[11]提出了在新生兒聽力篩查的基礎上同步開展聾病基因篩查，即新生兒聽力和基因聯(lián)合篩查的理念。

　　目前北京、成都、安慶、長治、柳州等地應用聾病基因診斷芯片篩查新生兒474992例，取得重要篩查結果，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基因突變導致，屬遲發(fā)性聾，另外102例是由GJB2基因突變導致的先天性聾。這一結果的意義在于：基因篩查可配合聽力學篩查盡快確診兒童聾病病因，重度聾直接進入聽力康復程序（配戴助聽器、人工耳蝸植入）；能夠發(fā)現(xiàn)出生時聽力篩查通過的遲發(fā)性聾兒童，其中以大前庭水管綜合征患者居多，對他們進行詳細的生活指導，可延緩聽力下降的發(fā)生。上述兩個基因均導致常染色體隱性遺傳性聾，這類聾兒父母再生育時仍有25%的風險生育患兒，我們可以通過產(chǎn)前診斷及遺傳咨詢指導其家庭，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體，少量氨基糖苷類藥物可導致這些患兒發(fā)生重度或極重度聾，同時這些陽性個體家庭中平均存在10個以上的母系成員，他們也因攜帶同樣突變而為藥物性聾敏感個體。據(jù)推測，通過本項目篩查可以發(fā)現(xiàn)11900例藥物性聾敏感個體。在這些個體發(fā)病前發(fā)現(xiàn)其線粒體突變的攜帶狀態(tài)，向整個家庭宣教用藥指導，能夠從根本上預防藥物性聾的發(fā)生，改變我國藥物性聾高發(fā)的局面。如果這一篩查在全國新生兒中推廣，將預防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%）。對于攜帶聾病基因突變的遺傳高危個體本身來說，根據(jù)篩查結果和正常人測序調(diào)查可測算出GJB2突變攜帶個體生育聾病后代的風險為正常人群的33倍，SLC26A4突變攜帶個體生育聾病后代的風險為正常人群的36倍。通過發(fā)放診斷報告、指導意見及建立信息管理系統(tǒng)長期跟蹤突變攜帶個體，對其成年后的婚育進行指導，可以避免相同致聾基因攜帶個體間婚配、或者以產(chǎn)前診斷指導生育，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預防，但其前瞻性藥物性聾的預防和攜帶者個體終身的婚育指導功能又賦予它一級預防的內(nèi)涵。

　　為方便受檢個體及時查詢檢測結果，北京市建立公眾微信服務系統(tǒng)，后臺數(shù)據(jù)庫龐大，不僅可儲存數(shù)百萬檢測結果數(shù)據(jù)，還鏈接了大量聾病相關視頻及圖文，為公眾提供大量遺傳性聾相關知識。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋北京6家聾病基因篩查單位，未來預期覆蓋更多國內(nèi)醫(yī)療機構及受檢人群。通過對上述3個特定人群進行大規(guī)模聾病基因篩查，實現(xiàn)聾病早期預警和規(guī)?；A防，在國際上首次實踐了規(guī)?；@病預防。聾病3個層次篩查策略對其他學科的遺傳性疾病診斷和預防起到引領作用，推動了我國轉(zhuǎn)化醫(yī)學發(fā)展，并通過疾病預防取得顯著社會效益。

　　3聾病基因篩查存在的問題和發(fā)展趨勢

　　盡管近年來聾病分子病因?qū)W研究進展迅速，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，進一步鑒定中國人群致聾基因，提高遺傳性聾的分子診斷率，進而增加篩查的基因和位點是提高聾病基因篩查效力的有效手段之一。另一方面，我國地域廣大、民族眾多，現(xiàn)有聾病基因篩查工具多針對漢族人群的致聾熱點突變研發(fā)，對少數(shù)民族人群的篩查平均陽性率較低[12～14]。因此，完善全國聾病分子流行病學調(diào)查，細化不同民族、地區(qū)人群聾病基因譜和熱點突變譜，研發(fā)針對不同人群的遺傳性聾診斷芯片及檢測平臺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)應以高通量、低成本、高準確率為目標。

　　此外，還應重視聾病基因篩查操作流程的標準化建設、篩查數(shù)據(jù)的信息化管理及從業(yè)人員的培訓、考核。建立詳細的聾病基因篩查實驗室規(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。