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耳聋是影响中国人生育健康和整体人口素质的重大疾病之一,也是临床上最常见的遗传病之一。据各国统计,每1000个新生儿中就有1~3名聋儿,其中60%的新生聋儿由遗传因素所致。在我国,据2006年12月公布的第二次全国残疾人抽样调查结果,我国现有听力残疾者2004万,仅次于肢体残疾致残率。1987年中国残疾人抽样调查结果显示每年新生聋儿近3万,7岁以下听力障碍儿童约80万,每年还有超过8万的儿童发生迟发性耳聋。在迟发性耳聋患者中,亦有许多因基因缺陷致病,或因基因缺陷导致对环境因素敏感性增加所致的药物性和噪声性耳聋。依托我国宝贵的聋病遗传资源,本课题组收集了34个常染色体显性遗传非综合征性耳聋(non-syndromic autosomal dominant sensorineural hearingloss,DFNA)家系、29个遗传方式不明的迟发性耳聋小家系、37例散发迟发性耳聋患者、22例自身免疫性感音神经性聋(autoimmune sensorineural hearingloss,ASNHL)患者,以及100例听力正常、没有遗传背景的正常人的临床资料。开展了常见致聋基因突变筛查:一、COCH基因突变筛查及全长cDNA克隆本课题组的前期工作将1个山东DFNA家系SD-Z01定位于14q12-14q13.1之间约7.6cM区域,与文献报道的DFNA9位点有4.7cM的重叠区,COCH基因位于重叠区域内。本研究对该家系采取PCR扩增后直接测序的方法进行COCH全序列突变分析,发现整个家系的耳聋患者均存在COCH1625G>A杂合突变,使原来542位的半胱氨酸突变成酪氨酸(C542Y)。100例正常人不存在该突变。本研究中,我们对中国迟发性耳聋群体(33个DFNA家系、29个遗传方式不明的迟发性耳聋小家系、37例散发迟发性耳聋患者)进行COCH基因突变发生率及突变谱的研究。在一个遗传方式不明的迟发性耳聋小家系267中发现COCH 1535T>C杂合突变,使512位蛋氨酸突变为苏氨酸(M512T),100例正常人均未见COCH M512T突变,进化保守性分析提示C542、M512在小鼠、牛、鸡和斑马鱼中高度保守。C542位于COCHvWFA2结构域的C端,对于COCH编码蛋白质cochlin链内二硫键的形成及维持蛋白质三维结构的稳定性至关重要。C542Y突变可能干扰了分子间二硫键的形成,从而影响COCH的折叠及其与其它蛋白质的相互作用。Cochlin的三维结构尚不清楚,M512T突变的病理意义有待进一步的研究。21世纪,基因组研究由结构基因组转向了功能基因组,蛋白质的结构和功能成为研究重点。cDNA克隆是功能基因组学的基本研究方法。我们从新鲜外周静脉血中提取总RNA,成功克隆了COCH全长cDNA,为cochlin的功能研究打下了良好的基础。二、携带COCH新突变的中国DFNA9家系成员的临床特征分析本研究中,我们对携带COCH突变的家系成员进行了详尽的听力学及前庭功能检查。听力学检查提示SD-Z01、267家系患者表现为迟发性、进行性感音神经性聋,听力损失发生于15~50岁之间,最初表现为高频听力下降,随着年龄增长听力损失进行性加重,逐渐发展至全频听力损失,70岁左右发展为全聋;前庭功能检查提示SD-Z01家系患者前庭诱发性肌源性电位、旋转试验异常,267家系患者前庭功能正常。2个中国家系的所有耳聋患者均无前庭功能损害的主诉,通过详尽的前庭功能检查提示位于COCH vWFA2结构域上的突变所导致的前庭功能损害明显轻于位于LCCL结构域上的突变。中国DFNA9家系的临床资料分析首次表明DFNA9存在基因型和表现型的相关性。三、中国DFNA家系GJB3基因突变分析1998年5月夏家辉院士等成功克隆了我国本土第1个疾病相关基因——GJB3,同时报道了2个引起显性遗传高频听力下降的GJB3突变——E183K和R180X。我们收集到31个DFNA家系(家系中患者数≥5),采用直接测序法进行GJB3基因突变筛查,了解中国DFNA家系GJB3基因突变发生率及突变谱。我们共检测到2种GJB3基因序列改变形式。31位受检者中,4位存在357C〉T杂合碱基改变,1位存在357C〉T纯合碱基改变,357C〉T碱基改变没有引起氨基酸变化;1例受检者存在250G〉A杂合碱基改变,250G〉A引起GJB3 84位编码氨基酸缬氨酸变成异亮氨酸(V84I)。这2种GJB3的序列改变形式均为已知的良性多态现象。初步结果提示,GJB3突变在中国DFNA耳聋群体中不常见。四、自身免疫性感音神经性聋患者候选基因COCH筛查自身免疫性感音神经性聋这一概念由美国学者McCabe在1979年首次提出,是侵犯耳蜗及蜗后的自身免疫性疾病。由于无法进行人类内耳活检以提供确切的ASNHL免疫病理证据,自身免疫性聋的临床诊断主要根据典型临床表现、免疫学检查结果和/或激素治疗反应三个方面综合得出。目前学者们已经证实cochlin是自身免疫性感音神经性聋体液免疫和细胞免疫共同介导的靶抗原。为探索自身免疫性聋患者与COCH突变的相关性,本课题组对所收集的22例自身免疫性聋患者进行了COCH全序列分析,未发现COCH突变和多态。本课题组对中国迟发性耳聋群体进行了DFNA常见致病基因的突变分析,揭示了2个中国DFNA家系的致病原因。研究成果具有重要的临床应用价值,利用热点致病基因筛查可以快速、经济地找到DFNA耳聋的致病原因;通过遗传咨询指导和产前诊断技术可以帮助这些耳聋家族阻止其致聋基因的传代。迄今,ASNHL的遗传学研究信息还很少,我们初步探索了ASNHL与COCH突变的相关性,还需进一步收集临床病例来证实。有关ASNHL易感基因的研究,对ASNHL的预防以及治疗药物的研制均有指导意义。