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33对耳聋夫妻的分子遗传诊断及生育风险研究

2025-04-25 91 上传者：管理员

摘要：目的对夫妻均为耳聋患者的高危家系行致病基因检测，研究该类家系的耳聋生育风险。方法回顾性收集2017年6月至2023年6月就诊于温州市中心医院遗传咨询门诊的33对共66例耳聋患者的外周血及家系临床资料，采用21种热点变异检测结合Sanger测序对患者GJB2、SLC26A4、线粒体12SrRNA以及GJB3四个常见致聋基因进行初步分子诊断，对未能明确分子诊断的个体进一步行高通量测序，统计33对夫妻的生育风险并行遗传咨询。结果66例患者中，可明确诊断43例（65.2%）患者的致聋原因，其中4种常见致聋基因检测可初步诊断32例患者的致聋原因；未能明确致聋基因的34例耳聋患者进一步行高通量测序，可明确诊断11例（16.7%）患者的致聋原因，包括检出GJB2、TBC1D24、SOX10、EDNRB、TMC1、CDH23、OTOF、USH2A等基因上的9种罕见变异；未检出明确致病基因者23例（34.8%）。66例患者共检出10种致聋基因的22种致病变异。33对耳聋夫妻中生育耳聋子代为高风险的4对（12.1%）、中风险5对（15.2%）、低风险24对（72.7%）。结论常见致聋基因变异检测联合高通量测序是耳聋患者分子诊断的高效且经济的检测手段；夫妻均为耳聋患者生育耳聋后代风险高，需重视该类家庭的生育指导、基因检测及遗传咨询，降低耳聋出生缺陷的发生。

关键词：
基因检测
夫妻
生育风险
耳聋
高通量测序
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耳聋是一种具有高度临床和遗传异质性的感觉器官缺陷疾病，包括以单一耳聋为临床表型的非综合征型耳聋，和400多种以耳聋为主要临床表型但伴发全身其他系统疾病的综合征型耳聋。耳聋的致病原因包括环境和遗传两大因素，其中遗传因素约占60%[1-2]。迄今为止，耳聋相关基因数据库（https://deafnessvariationdatabase.org/）和文献中报道其致病基因至少有220余个，其中国内群体最常见的致病基因主要包括GJB2、SLC26A4、线粒体12SrRNA和GJB3，这4种基因在不同的种族群体中具有不同的致病热点变异[3-5]。近年来随着分子诊断技术的发展和对致病基因的深入挖掘，耳聋致病基因和变异谱也得到了扩张，使遗传因素比重在致病因素中不断提升。高通量测序技术作为分子诊断领域的前沿技术，在临床耳聋患者罕见致聋基因及变异位点的寻找中作用显著[6-7]。手语交流是耳聋患者独特的无障碍性沟通方式，易导致部分耳聋夫妻未能重视分子诊断和寻找致病基因，进而生出耳聋后代。由于遗传因素在耳聋患者致病因素中占主导地位，夫妻均为耳聋患者的家庭生育耳聋后代的危险系数可能高于夫妻听力均正常的家庭。目前国内针对耳聋夫妻生育耳聋后代风险的研究较少，本文旨在结合多种分子检测技术，诊断上述家系患者的致聋原因，探究该类家系生育耳聋后代的风险。

1、对象和方法

1.1对象

回顾性收集2017年6月至2023年6月就诊于温州市中心医院遗传咨询门诊的33对共66例各种类型耳聋患者的临床资料及外周血样本，耳聋患者听力损失从轻度到极重度不等。本研究经本院医学伦理委员会审查通过（批准文号：温中心医伦审L2024-09-011）。

1.2方法

1.2.1基因检测

采用恺硕生物科技（厦门）有限公司的血液DNA提取试剂盒，严格按照试剂盒操作说明书抽提耳聋患者外周血样本DNA，并各取2μLDNA样本用紫外分光光度计进行定量和纯度检测。采用飞行时间质谱法（飞行质谱仪购自北京毅新博创生物科技有限公司，型号：clin-ToF-Ⅱ）或聚合酶链反应导流杂交法（自动核酸分子杂交仪购自潮州凯普生物化学有限公司，型号：HBHM-3000S）检测4个常见耳聋相关基因的21个热点变异位点[6]，包括GJB2基因c.35delG、c.167delT、c.176_191del16、c.235delC、c.299_300delAT以及c.508_511dupAACG变异，SLC26A4基因c.281C>T、c.589G>A、c.919-2A>G、c.1174A>T、c.1226G>A、c.1229C>T、c.1705+5G>A、c.1975G>C、c.2027T>A、c.2162C>T和c.2168A>G变异，GJB3基因c.538C>T、c.547G>A变异，线粒体12SrRNA基因m.1494C>T和m.1555A>G变异等。若患者上述基因检测结果为GJB2或SLC26A4基因杂合变异携带者，需进行Sanger测序包含GJB2或SLC26A4基因的全长编码区序列[3]。对于仍未能明确致聋原因的34例患者进一步行高通量测序，采用包含127个耳聋基因的panel或全外显子组测序[6]。子代致聋基因型概率或类型：基于孟德尔遗传和线粒体母系遗传定律，根据夫妻双方检测结果推测子代耳聋基因分型为致聋基因型的概率或类型。若夫妻均为相同致聋基因的纯合或复合杂合个体，在排除新发变异的情况下，推测子代为相同致聋基因的纯合或复合杂合的概率为100%；若夫妻一方存在显性致聋基因的杂合变异，在排除新发变异的情况下，推测子代为相同致聋基因的杂合变异个体的概率为50%；若夫妻双方中的女方为线粒体12SrRNA基因均质型致病变异携带个体，则推测子代100%携带相同的线粒体基因变异，即为药物性耳聋相关基因型。

1.2.2生育耳聋后代风险等级评估

综合基因检测结果匹配夫妻致病基因携带情况，统计33对耳聋夫妻生育耳聋后代的风险等级：高风险，根据夫妻基因型推测生育耳聋后代基因型的概率为100%；中风险，所生育的子代基因型为药物性耳聋致病基因携带者，或子代50%概率为致聋基因型；低风险，夫妻双方经基因检测未匹配上可生育耳聋后代的基因型，包括夫妻携带不同致聋基因，或者未明确诊断患者致聋原因但夫妻经高通量测序均已排除已知致聋基因上的变异，或一方致病基因明确但另一方经高通量测序后致病基因未明。

2、结果

2.133对耳聋夫妻基因检测结果

66例耳聋患者中可明确致聋原因者43例（65.2%），其中通过4个常规基因21个热点变异检测及Sanger测序明确致病变异者32例，未能明确致聋基因的34例患者进一步行高通量测序，明确诊断致聋原因者11例（16.7%），检出包括GJB2、TBC1D24、SOX10、EDNRB、TMC1、CDH23、OTOF、USH2A等基因上的9种罕见变异；未检出明确致病基因者23例（34.8%）。见表1。66例患者中检出GJB2基因变异致聋者16例（24.2%）；检出SLC26A4基因变异者11例（16.7%）；药物性耳聋致病基因线粒体12SrRNAm.1555A>G均质型变异者9例（13.6%）；TBC1D24、SOX10、EDNRB、TMC1、CDH23、OTOF、USH2A等7种罕见致聋基因变异者各1例（1.5%）。上述43例阳性患者共检出10种致病基因内的22种致病变异，包括GJB2基因5种变异（c.235delC、c.109G>A、c.299_300delAT、c.427C>T、c.508_511dupAACG），SLC26A4基因8种变异（c.281C>T、c.919-2A>G、c.1229C>T、c.1595G>T、c.1692dupA、c.2162C>T、c.2168A>G和Exon13_15del），CDH23基因2种变异（c.5584G>A、c.6656A>T），以及线粒体12SrRNA（m.1555A>G）、TBC1D24（c.877C>T）、SOX10（c.451C>T）、EDNRB（c.533G>A）、TMC1（c.2050G>C）、OTOF（c.5566C>T）、USH2A（c.9570+1G>A）等7种基因内的各1种变异，上述变异位点的致病性分类参考已知相关文献[6，8-12]，见表2。

表133对耳聋夫妻基因检测结果

表266例患者致病基因类型及占比

2.233对耳聋夫妻生育耳聋后代的风险等级

33对耳聋夫妻生育耳聋患儿风险等级中，高风险家系4个（12.1%），包括GJB2基因变异夫妻（F01和F08）2对和SLC26A4基因变异夫妻（F04和F16家系）2对；中风险家系5个（15.2%），包括药物性耳聋患者家系3个（F05、F12、F25家系女方均为线粒体m.1555A>G基因变异携带者）、常染色体显遗传致聋家系1个（F09）、GJB2基因变异携带者家系1个（F32）；低风险家系24个（72.7%），见表3。

表333对耳聋夫妻生育耳聋后代风险等级

3、讨论

耳聋是一种遗传比重占比高的遗传异质性疾病，明确耳聋患者致病基因型并在孕前或产前实施干预措施可有效降低耳聋出生缺陷的发生概率[13]。本研究中33对共66例耳聋患者基因检测结果可明确43例（65.2%）患者存在致聋基因变异，其中通过GJB2、SLC26A4、线粒体12SrRNA、GJB3基因的21个热点变异检测联合一代Sanger测序可诊断32例患者的致病原因，表明通过上述4种基因检测初步诊断耳聋患者的遗传学致病基因是一种可行的方案。经上述4种基因检测仍未能明确致病原因的34例耳聋患者中，通过高通量测序可明确11例存在其他罕见致病基因上的致病变异。进一步表明高通量测序技术是诊断罕见致聋基因变异患者的有效检测手段，可显著提高耳聋患者的遗传学诊断率。

GJB2和SLC26A4是本研究耳聋患者最主要的两种致聋基因，分别占24.2%（16/66）和16.7%（11/66），与国内文献报道中患者的致病基因组成相似[14-16]。但药物性耳聋相关的线粒体12SrRNA基因m.1555A>G变异在本研究对象中具有较高的检出率，为13.6%（9/66），高于国内文献报道中约5%的变异检出率，推测可能与温州地区药物性耳聋患者比例较高以及样本量偏少引起的偏倚相关[14-15]。此外，本研究还检出TBC1D24、SOX10、EDNRB、TMC1、CDH23、OTOF、USH2A等7种罕见致病基因致聋患者各1例，表明耳聋患者具有高的遗传异质性，对于常规致聋基因检测阴性的患者，应实施高通量测序排查其他可能存在的罕见致病基因，尽量避免耳聋患者的遗传学漏诊可能。本

研究分析耳聋患者生育耳聋后代的风险等级，发现高风险的占12.1%（4/33），包括2对GJB2基因变异夫妻（F01和F08）和2对SLC26A4基因变异夫妻（F04和F16家系）。GJB2和SLC26A4为常染色体隐性遗传致聋基因，与先天性重度或极重度耳聋临床表型相关。若夫妻均携带GJB2或SLC26A4基因上的双等位基因变异，即使变异类型不同，也可以从遗传学上推测子代将与父母亲相同，均为GJB2或SLC26A4基因上的双等位基因变异致聋患者。

本研究33对耳聋夫妻中生育耳聋后代为中风险的占15.2%（5/33），包括药物性耳聋患者家系3个（F05、F12、F25）、常染色体显遗传致聋家系1个（F09）、GJB2基因变异携带者家系1个（F32）。F05、F12、F25夫妻中的女方均为线粒体12SrRNA基因m.1555A>G均质型变异携带者，该基因遵循母系遗传，因而从遗传学上推测这3个家系的子代均是线粒体m.1555A>G变异携带者。该变异是中国耳聋患者群体最常见的耳毒性药物作用的遗传学位点，其携带者发生听力异常往往与临床上氨基糖苷类药物的使用相关，甚至出现一针致聋的现象[17]。有文献报道线粒体m.1555A>G变异携带者的耳聋外显率为10%~40%，且线粒体DNA的不同单倍型可能与耳聋的外显率相关[17]。F09家系男方存在SOX10基因c.451C>T杂合变异，文献报道SOX10基因与瓦登伯格综合征型耳聋（色素异常、耳聋等表型）或卡曼综合征（性腺功能减退、嗅觉缺失、耳聋等表型）疾病相关，该变异已报道于一个卡曼综合征患者家系中，呈常染色体显性遗传，故该家系患者50%的子代将可能携带该变异，进而发生听力异常[8]。F32家系妻子为GJB2基因c.109G>A杂合变异携带者，且高通量测序结果未检出其他变异，提示可能恰巧为人群GJB2基因变异携带者；丈夫为GJB2基因c.299_300delAT纯合变异患者，故推测子代基因型为GJB2基因c.299_300delAT/c.109G>A复合杂合的概率为50%，同样为耳聋风险人群。GJB2基因c.109G>A在本研究的耳聋患者中具有较高的检出率，虽然该变异为已知的致病变异，但其所关联的耳聋表型外显率却相对较低。有报道显示，在c.109G>A纯合变异的个体中，86%表现为正常听力，而14%则表现为异常听力，其中1%的个体出现重度至极重度的感音神经性耳聋[18-19]。此外，c.109G>A变异所致的听力损失程度与年龄增长之间呈正相关；在20~40岁的人群中，该变异纯合或复合杂合个体表现出中度及以上严重程度耳聋表型的外显率为23%；而在40~60岁和60~80岁的群体中，其外显率分别可达59%和80%。因此，若耳聋夫妻生育子代的基因型可能为GJB2基因c.109G>A纯合或复合杂合变异时，遗传咨询过程中应充分告知生育风险并提示做好子代的早期听力监测工作，必要时行早期临床干预。

本研究中生育耳聋后代为低风险的占72.7%（24/33），该类夫妻或携带不同致聋基因，或未明确诊断患者致聋原因但夫妻经高通量测序均已排除已知致聋基因上的变异，或一方致病基因明确但另一方经高通量测序后仍致病基因未明。该类型夫妻因未检出明确相同或遗传学上可匹配的致病基因，故推测其生育耳聋后代的风险值相对中风险和高风险而言较低。本次研究采用阶梯式的耳聋基因分子诊断方式，虽能较为经济、有效的提高耳聋夫妻的分子诊断率，但对于生育耳聋后代的患病风险评估仍具有局限性。有文献报道显示耳聋患者平均携带3.7个耳聋相关致病变异，其中4个基因的21种热点变异检测仅占约40%~50%的变异频率，因此未能排除本次研究中的部分患者携带其他致聋基因或变异的可能性；另外，少数患者亦可能存在两种以上致病因素[3，20-22]。因此，本研究对热点筛查可明确诊断病因，但对于未进一步行其他基因检测的耳聋夫妻生育耳聋后代的风险可能存在低估，后续需进一步完善研究。

综上，本研究结果表明夫妻均为耳聋患者的家系生育耳聋后代的风险等级高，其中高风险及中风险家系占27.3%（9/33），其生育耳聋患儿的概率远高于正常听力人群生育耳聋后代概率（约0.1%）。因此需加强对耳聋夫妻的婚育指导、基因检测及遗传咨询，对明确生育耳聋后代的高风险家系可行新生儿早期干预，如早期佩戴人工耳蜗等措施，进而达到较好的语言康复效果。对于生育中风险的夫妻可选择产前分子诊断或根据基因型降低携带者药物性耳聋的发生率，可有效降低子代听力异常的发生。

基金资助:浙江省医药卫生科技计划项目(2024KY1623);温州市科技计划项目(Y20220732);

文章来源:项延包,林小玲,周丽丽,等.33对耳聋夫妻的分子遗传诊断及生育风险研究[J].浙江医学,2025,47(07):688-692+699.