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新疆維吾爾族及漢族常見耳聾基因熱點突變調查結果分析比較

2017-06-24 13:54孫捷陳俞張華溫浩
中華耳科學雜志 2017年2期
關鍵詞:維吾爾族耳聾漢族

孫捷陳俞張華溫浩,2,3

1新疆醫科大學第一附屬醫院耳鼻咽喉頭頸外科學(烏魯木齊83000)

2新疆醫科大學第一附屬醫院包蟲病防診治中心

3新疆包蟲病臨床研究所

新疆維吾爾族及漢族常見耳聾基因熱點突變調查結果分析比較

孫捷1陳俞1張華1溫浩1,2,3

1新疆醫科大學第一附屬醫院耳鼻咽喉頭頸外科學(烏魯木齊83000)

2新疆醫科大學第一附屬醫院包蟲病防診治中心

3新疆包蟲病臨床研究所

目的探討新疆地區維吾爾族和漢族常見耳聾基因流行病學的差異。方法本文針對新疆地區2731例非綜合征型重度、極重度感音神經性耳聾患者,應用晶芯耳聾基因試劑盒,對GJB2、SLC26A4、線粒體12SrRNA、GJB3常見耳聾基因的10個突變位點(GJB2c.235delC、c.35delG、c.176del16bp、c.299_300delAT,SLC26A4 IVS7-2、c.2168A>G,GJB3 c.538C>T、c.547G>A,mitochondrial12SrRN Am.1555A>G、m.1494C>T)進行常見已知耳聾基因的抽樣調查;結果2731例新疆地區非綜合征型重度、極重度感音神經性耳聾患者中,GJB2基因突變率7.84(214/ 2731),漢族10.56%(131/1241)、維吾爾族5.57%(83/1490),普遍低于全國其他研究報道,GJB2 c.235delC是漢族和維吾爾族突變熱點;檢出攜帶有SLC26A4基因突變的有132例,SLC26A4漢族、維吾爾族耳聾人群檢出率分別9.51%(118/1241)、0.94%(14/1490);檢出攜帶有12SrRNA基因突變的有149例,漢族120例,維吾爾族29例,占各自耳聾人群檢出率的9.67%(120/1241)、1.95%(29/1490)。結論GJB2基因、SLC26A4、線粒體基因12SrRNA為新疆非綜合征型耳聾常見致病基因,GJB2c.235delC是漢族和維吾爾族突變熱點,攜帶雜合突變的耳聾患者可能有其他基因突變致聾的可能。

遺傳性耳聾;耳聾基因;基因檢測

This study was funded by a grant from the Natural Science Foundation of the Xinjiang Uygur Autonomous Region of China (2013211A102).

Declaration of interest:Theauthors reportno conflictsof interest.

耳聾致病基因的研究報道層出不窮,大規模多個基因位點的篩查工作在全國普遍展開。遺傳性耳聾致病基因篩查不僅有助于了解耳聾人群中攜帶有遺傳背景的患者的比例,進行分子流行病學研究,還能了解耳聾的分子病因構成,確定主要致病基因的類型及分布趨勢。目前大量的耳聾基因及其突變熱點數據已經通過大規模的篩查獲得,這些數據及成果對我們最終完成明確診斷有重要的意義[1]。新疆維吾爾自治區聽障殘疾較為嚴重,2006年第二次全國殘疾人抽樣調查顯示,有聽力殘疾人22.4萬人,占全區殘疾人總數的比重為18.15%。目前我國學者普遍認為GJB2,SLC26A4基因,12SrRNA是3個最常見的導致我國遺傳性非綜合征性耳聾的主要致病基因,占據所有已知耳聾基因致病的60%

1 資料與方法

1.1研究對象

研究對象均來自新疆維吾爾自治區常駐人口,包括省會烏魯木齊市,昌吉回族自治州、喀什、莎車、庫車、墨玉、阿克蘇地區,分別來自當地的康復中心,特殊教育學校、聾兒語訓中心等,明確診斷為重度、極重度非綜合征型感音神經性耳聾(nonsyn?dromic hearing loss,NSHL)患者(分級標準參照2012IWGHLC和GBD標準[5]),其中非綜合征型感音神經性耳聾患者2731例,維吾爾族1490例,漢族1241例,年齡12~54歲。

1.1.1入選標準

(1)所有研究對象均兩代以上為新疆維吾爾自治區常駐人口;

(2)聽力檢測證實為重度、極重度感音神經性非綜合征型耳聾;

(3)發病前有或無氨基糖甙類抗生素使用史;(4)有或無家族遺傳史。

1.1.2排除標準

(1)曾經有過或確診為急、慢性化膿性中耳炎病,有中耳手術史者;

(2)其他疾病史,明確可引起聽力下降(包括顱面部外傷、腦膜炎、迷路感染等)者;

(3)伴有外耳、中耳畸形,引起傳導性聽力下降者;

(4)有明確的爆震傷,噪音接觸史者;

(5)曾經使用過大劑量的非氨基糖甙類藥物史者;

(6)伴有腦癱、智力發育障礙、因為全身其他疾病影響聽力檢測效果者;

(7)綜合征性耳聾

1.2研究方法

1.2.1聽力檢測

由專業聽力學醫師完成純音測聽及聲導抗。Madsen 502便攜式聽力檢測計(丹麥)及EAR-3A插入式耳機(美國產)對受試對象進行純音測聽的初步粗查(檢測環境應盡量做到密閉、安靜),了解聽力損失情況及病變性質。

1.2.2外周血采集

由專職護士按照采血標準操作流程采取受試對象前臂外周血5m l,加入乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)抗凝,特殊醫用冰盒或4℃冰箱保存血樣,一周內完成外周血基因組DNA提取。

1.2.3基因篩查

運用傳統九項遺傳性耳聾檢測(基因芯片法),包括GJB2基因c.35delG,c.176_191del16,c.167delT,c.235delC,c.299_300delAT位點GJB3基因c.538C>T位點,mtRNR1基因m.1494C>T,m.1555A>G,SLC26A4基因c.2168A>G,IVS7-2A>G。

1.3統計學方法

用SPSS20.0統計軟件,計數資料以(%)表示,計數資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義,當樣本量小于40或理論頻數小于1時使用確切概率法。

2 結果

2.1基因檢測結果

應用檢測試劑盒(基因芯片法)及對所采集血樣進行檢測數據分析,發現共497例攜帶本試劑盒耳聾相關基因突變,占受檢人群比例為18.20%,約為正常人致聾基因攜帶率(約4%)的4倍。四個耳聾相關基因突變比例分別為:GJB2所占比例為43.06%(214/497);SLC26A4為26.56%(132/497);12SrRNA為29.98%(149/497);GJB3為2例漢族0.40%(2/497)因為GJB3檢出率較低,以下的統計分析中忽略不計。

2.2維吾爾族、漢族基因檢測結果比較

表1 新疆地區漢族、維吾爾族NSHL常見耳聾基因突變檢出數Table 1 The detection of GJB2,SLC26A4 and 12SrRNA geneof NSHL in Han,and Uygur

GJB2基因突變的有214例,漢族131例,維吾爾族83例,占各自耳聾人群檢出率的10.56%(131/ 1241)、5.57%(83/1490),統計學軟件進行分析,χ2= 23.23,P<0.05差別有統計學意義。12SrRNA基因突變的有149例,漢族120例,維吾爾族29例,占各自耳聾人群檢出率的9.67%(120/1241)、1.95%(29/ 1490),統計學軟件進行分析,χ2=76.807,P<0.05差別有統計學意義。耳聾患者中共檢出攜帶有SLC26A4基因突變的有132例,漢族118例,維吾爾族14例,占各自耳聾人群檢出率的9.51%(118/ 1241)、0.94%(14/1490),統計學軟件進行分析,χ2= 106.23,P<0.05差別有統計學意義。

表2 新疆地區漢族、維吾爾族NSHL常見耳聾基因等位基因突變頻數表Table 2 Carrier frequency ofmutation of GJB2,SLC26A4 and 12SrRNA of NSHL in Han,and Uygur detection

GJB2是漢族和維吾爾族的主要致病基因,但是漢族和維吾爾族GJB2、SLC26A4、12SrRNA致聾基因的檢出率的構成比有統計學差異。其中明確耳聾致病基因的有306例(表2),漢族確診率達到19.26%(239/1241),維吾爾族4.5%(67/1490)。

統計學方法:漢族、維吾爾族GJB2基因的致病突變位點等位基因頻率分別為6.28%(78/1241)、2.34%(35/1490),運用統計學軟件進行分析,χ2= 25.84 P<0.05差別有統計學意義;漢族、維吾爾族SLC26A4基因的致病突變位點等位基因頻率分別為3.55%(44/1241)、0.20%(3/1490),運用統計學軟件進行分析,χ2=42.817,P<0.05;差別有統計學意義。漢族、維吾爾族12SrRNA基因的致病突變位點等位基因頻率分別為9.42%(117/1241)、1.95%(29/ 1490),χ2=73.42,P<0.05,差別有統計學意義。

2.3維吾爾族耳聾人群中GJB2、SLC26A4、12SrRNA基因突變檢測結果

維吾爾族患者1490例,經診斷均為感音神經性耳聾語前聾非綜合征型耳聾患者,經GJB2、SLC26A4、12SrRNA和GJB3基因耳聾基因檢測有9個突變位點被檢出,共30種不同的基因表型。維吾爾族耳聾人群中四個耳聾相關基因突變比例分別為:GJB2檢出率最高,占總檢出數的65.87%(83/ 126);SLC26A4為11.11%(14/126);12SrRNA為23.0%(29/126)。其中SLC26A4基因維吾爾族耳聾人群檢出14例IVS7-2A>G雜合突變,2例IVS7-2A>G純合突變,1例p.H723R雜合。在維吾爾族耳聾人群中未檢測到12SrRNA m.1494C>T。

2.4維吾爾族和漢族GJB2基因突變熱點比較

GJB2 c.235delC、c.35delG、c.299-300delAT、c.176-191 del 16致病突變檢出率在漢族、維吾爾族有統計學差異,c.235delC是漢民族GJB2基因突變的主要致病熱點,維吾爾族除了c.176-191 del 16檢出率明顯偏低外,其他突變位點檢出頻率無明顯差異(表3)。

表3 新疆地區漢族、維吾爾族GJB2基因突變位點比較Table 3 Themutations of GJB2 gene in Han and Uygurw ith NSHL

3 討論

根據流行病學調查顯示,我國常見的致聾基因是GJB2、SLC26A4和12SrRNA。C.235delC、176_ 191del16和299_300delAT是我國GJB2常見的突變基因型,其中c.235delC為攜帶頻率最高的突變位點[6-7],但GJB2等位基因突變在4-30.4%之間都有報道[8-11],存在明顯的地域、民族差異。戴樸等[12]對中國18個省市聾校進行篩查發現GJB2突變率高達18.16%,c.235delC是最常見的突變基因型,其次是c.299_300delA T、c.176_191del16bp和c. 35delG。國外研究者報道與我國不同,GJB2基因的突變形式在不同的國家、種族間存在差異。Di?ana P報道保加利亞、土耳其耳聾人群中GJB2突變率是39%是主要致聾責任基因,突變熱點是c.35delG[13];沙特阿拉伯原始部落聾啞人中GJB2的突變檢出率只有3%,且沒有明顯突變熱點,而在沙特阿拉伯國家西部省份GJB2突變檢出率為15.59%,且以c.35delG多見[14],分析可能是沙特阿拉伯國家西部省份與周邊高加索白種人為主的埃及、約旦等國長期經濟往來、婚姻互通后基因融合有關。巴西的耳聾致病基因也是GJB2,突變熱點c.35delG。但巴西是一個典型的多種族大熔爐國家,人口主要是來自歐洲、非洲、美洲的后裔,南部居民多有歐洲血統;而北部和東北部的的居民部分是土著,部分具有歐洲或非洲血統;民族分布最廣泛的東南地區主要有白人(主要是葡萄牙后裔和意大利后裔)混血人、非洲巴西混血以及亞洲和印第安人后代,不同的種族來源構成比導致巴西不同地區GJB2 c.35del G的檢出頻率也各異(1/74,1/47,1/ 64,1/85)[15]。

本課題應用晶芯試劑盒篩查了2731例新疆漢族、維吾爾族常駐非綜合征型耳聾人群,GJB2突變率7.84(214/2731),漢族10.56%(131/1241)、維吾爾族5.57%(83/1490),普遍低于全國其他研究報道,SLC26A4基因突變檢出率漢族9.51%(118/ 1241)、維吾爾族0.94%(14/1490);12SrRNA基因突變檢出率漢族9.67%(120/1241)、維吾爾族1.95%(29/1490)。結果顯示維吾爾族與漢族兩民族間GJB2、SLC26A4、12SrRNA基因突變檢出率明顯不同。本文中GJB2在漢族耳聾人群中其突變熱點依然是c.235delC,符合以往研究報道,但是維吾爾族耳聾人群GJB2突變位點中c.235delC和c.35delG、 c.299_00delAT均呈現熱點突變趨勢,與漢族耳聾人群中c.235delC突變點占絕對優勢不同,維吾爾耳聾人群中c.35delG、c.299_300delAT突變位點的檢出構成比相對于漢族明顯增多。造成這種差異的原因是否是不同種族起源導致,有待進一步研究。據悉青銅時代初期,在新疆羅布泊洼地集聚生活著的白種人即古歐洲人類型居民,與原分布在我國西北部的蒙古人種支系--“古西北類型”居民,漸漸融合成為新疆古代居民人種成分的主要來源?;蛐秃突虮硇皖l率體現了兩大人種不斷融合的結果,它包含了沿哈密、吐魯番盆地、塔里木盆地由東到西的歐羅巴人種和蒙古人種的遺傳學特征。從檢測結果來看,維吾爾族耳聾基因檢出的突變點,涵蓋了高加索白種人和中國蒙古人種兩大人種的突變熱點,因而今后制定耳聾基因檢測方案是需要參考歐美和中國兩個基因篩查熱點數據。

SLC26A4是患病率達11%的前庭導水管擴大綜合征的責任基因,突變所引起的臨床表現也具有多樣性[16],突變位點主要集中在8、10、19號外顯子,IVS7-2A>G居首位,其次是p.H723R突變檢出率13.11%,但以往研究中藏族和維吾爾族患者中卻沒有發現IVS7-2A>G和p.H723R的突變[9]。我國藏民族屬高原民族,長期缺氧可能使其耳聾致病原因有所差異。

本課題研究不同于以往的研究,在維吾爾族耳聾人群中發現了14例IVS7-2A>G雜合突變,2例IVS7-2A>G純合突變,1例p.H723R雜合。分析可能是此次收集的樣本量較大且幾乎囊括了新疆最具地域代表性的維吾爾族人群的緣故。線粒體基因12SrRNA是中國耳聾患者最常見的第三個致病基因,它與藥物性耳聾相關[17]。本課題研究發現漢族m.1555 A>G、m.1494C>T突變都有檢出,m.1555A>G均質致病突變在漢族、維吾爾族是明顯優勢熱點位點,且維吾爾族僅檢測到這一種突變,m.1494C>T24在維吾爾族檢出率為0。但在以往的研究中有陽性發現,分析原因可能是該基因的這一突變位點在維吾爾族耳聾人群中原本少見,有待進一步考究。

本課題研究中通過晶芯試劑盒檢測GJB2、SLC26A4、12SrRNA、GJB3常見已知耳聾基因的10個位點,2731例耳聾患者中有18.20%的患者檢出陽性結果,其中確診致病原因的11.2%,其效果不低于臨床其他檢查項目相對于疾病診斷的價值,這充分說明其可以作為臨床耳聾基因檢測的第一步。但是同時我們還應該認識到,針對大量聾病患者進行普遍篩查仍存在明顯不足。首先,現有的聾病基因檢測技術大多是針對單個聾病患者進行NSHL熱點突變的篩查,不具有臨床特異性,針對性不強且目標不明確,會造成非特異性表型致病位點的冗余篩查,從而無形中增加成本浪費。晶芯試劑盒可以用作臨床耳聾基因檢測的初篩手段,結果若為陰性,后續結合二代測序的方法擴大候選基因范圍[18],尤其針對新疆地區維吾爾族耳聾人群應適當結合歐美高加索白種人耳聾基因篩查譜。

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Epidem iologicalanalysisof nonsyndrom ic hearing lossamong 2,731Uygur and Han patients in XinJiang

SUN Jie1,CHENYu1,ZHANGHua1,WENHao1,2,3
1 DepartmentofOtorhinolaryngology,FirstAffiliated Hospitalof Xinjiang MedicalUniversity,Urumqi,830011,China
2 CentreofHydatid Prevention,Diagnosisand Treatment,FirstAffiliated Hospitalof Xinjiang MedicalUniversity Urumqi830000,Chin
3 Xinjiang Hydatid ClinicalResearch InstituteUrumqi830000,China

ZHANGHua Email:Hzhang1106@yahoo.com.cn

Objective To report results of an epidem iologicalanalysis of nonsydrom ic autosomaldom inanthearing loss using a gene screening kit for the GJB2,SLC26A4,m itochondrial12SrRNA and GJB3 genes.M ethods In this study, we screened for GJB2,SLC26A4,m itochondrial 12SrRNA and GJB3 genemutations in 2,731 cases of severe non-syndrom ic sensorineural deafness in Xinjiang using a gene screening kit.Results The overall detection rate of GJB2 gene mutationswas 7.84%(214/2,731):10.56%(131/1,241)among the Han patients and 5.57%(83/1,490)among the Uighur patients.The rate of SLC26A4 mutations was 9.51%(118/1,241)among the Han patients and 0.94%(14/1,490) among Uygur patients,respectively.12SrRNA genemutationswere seen in 149 cases(Han:n=120 or9.67%;Uygur:n= 29 or 1.95%).Conclusion Mutations of the GJB2,SLC26A4 and 12SrRNA genes are common causes of non-syndrom ichearing loss in Xinjiang.GJB2c.235delC is themutation hotspotamong both Hansand Uygurs.Other pathogenic genes may also exist in heterozygousmutation deafness patients.

Hereditary Hearing Loss;DeafnessGene;Genetic Testing

R764

A

1672-2922(2017)02-229-5

2016-12-25審核人:袁永一

10.3969/j.issn.1672-2922.2017.02.017

新疆維吾爾自治區科技廳自然科學基金2013211A102

孫捷,博士研究生,研究方向:以遺傳性耳聾為主的基礎研究及臨床應用

張華,Email:Hzhang1106@yahoo.com.cn

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