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为探索先天性听力损失(HL)遗传病因,研究人员对 17 例患者研究,发现多个新致病基因及 TMC1 新表型,意义重大。
解开听力损失的遗传密码:探索先天性听力损失的新征程
在人类的感官世界里,听力就像一座桥梁,连接着我们与周围丰富多彩的声音。但对于那些患有听力损失(Hearing Loss,HL)的人来说,这座桥梁却出现了裂缝,甚至断裂。HL 是一种常见的感官障碍,先天性 HL 的发病率为每 1000 名新生儿中有 1.5 例,而遗传因素导致的 HL 更是超过了 HL 病例总数的 50%。这不仅影响着患者的语言发展和沟通能力,还对他们的生活质量造成了极大的冲击。
在众多与 HL 相关的基因中,GJB2 基因是全球范围内最常见的致病基因。然而,除了 GJB2 基因,还有哪些基因在背后 “捣鬼” 呢?为了揭开这个谜团,来自埃及多家研究机构(包括国家研究中心、贝尼苏韦夫大学、艾因夏姆斯大学等)的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在了《European Journal of Pediatrics》上。
研究人员深知,精准诊断对于 HL 患者及其家庭至关重要。它不仅有助于患者接受及时有效的治疗,如人工耳蜗植入,避免语言和认知发展的延迟,还能为家庭提供遗传咨询、携带者检测以及婚前和产前咨询等服务。于是,他们开展了一项针对 17 例来自 13 个无关家庭的感音神经性听力损失(Sensorineural Neural Hearing Loss,SNHL)患者的临床和分子研究。
研究方法:层层剖析,寻找线索
研究人员首先对所有患者进行了全面的临床评估,包括详细的病史采集,以排除环境因素对 HL 的影响;构建三代家族系谱,梳理家族遗传脉络;通过听觉脑干反应(Auditory Brain Stem Response,ABR)检测听力损失的严重程度。
在分子分析方面,研究人员采用了两种关键技术:Sanger 测序和全外显子测序(Whole Exome Sequencing,WES)。他们先利用 Sanger 测序对 GJB2 基因的编码外显子进行检测,之后对 GJB2 基因序列为野生型的样本进行 WES 分析。Sanger 测序就像是一位细致的 “侦查员”,能够精准地锁定 GJB2 基因的变异;而 WES 则更像是一个 “搜索雷达”,可以对整个外显子组进行扫描,寻找其他潜在的致病基因。
研究结果:新发现带来新希望
在这项研究中,研究人员发现了许多重要的结果。17 例患者中,女性占 47%(8/17),男性占 53%(9/17),92.3%(12/13)的家庭存在近亲结婚现象。所有患者均表现为非进行性的先天性双侧 SNHL,部分患者还伴有其他症状,如家族 2 中的 P2 和 P3 除了 SNHL 外,还有面部畸形、轻度智力障碍和皮肤干燥;家族 9 中的 P13 则伴有 SNHL、QT 间期延长和晕厥。
Sanger 测序结果显示,11 例来自 8 个家庭的患者携带 GJB2 基因的已知致病变异,其中最常见的变异 p.Gly12Valfs2 在 6 个家庭的 8 例患者中以纯合形式出现,在 1 个非近亲家庭的 2 例患者中与 p.lys112Glufs2 呈复合杂合形式,还有 1 例患者携带 p.Leu56Argfs*26 纯合变异。这表明 GJB2 基因变异在该研究队列中是导致 ARNSHL 的主要原因,占检测变异的 64.7%。
对于 GJB2 基因检测为野生型的 6 例患者,WES 分析揭示了更多的秘密。1 例患者(P1)携带 ILDR1 基因的已知纯合变异 p.Arg462Ter;3 例患者(P2、P3 和 P13)携带新的变异,其中 P2 和 P3 携带 TMC1 基因的纯合 p.R71Efs12 变异,P13 携带 KCNQ1 基因的纯合 p.Ala75Profs15 变异;另外 2 例患者(P4 和 P8)携带在 SNHL 患者中首次发现的变异,P4 携带 MYO3A 基因的杂合 p.Asp227Gly 变异,P8 携带 PEX6 基因的纯合 p.Val901Met 变异 。
研究结论与讨论:开拓新视野,展望未来
通过这项研究,研究人员不仅发现了多个与先天性 SNHL 相关的新基因,还拓展了 TMC1 基因的表型谱。以往认为 TMC1 基因仅与非综合征型 HL 相关,但在本研究中,携带 TMC1 基因变异的患者出现了面部畸形、智力障碍等综合征型 HL 的表现,这为我们理解 TMC1 基因的功能提供了新的视角。
MYO3A、KCNQ1 和 PEX6 基因在先天性 SNHL 中的作用也得到了进一步的证实。MYO3A 基因的变异影响了蛋白质的稳定性和功能;KCNQ1 基因的变异导致了 Jervell 和 Lange - Nielsen 综合征,患者不仅有听力损失,还伴有心脏问题;PEX6 基因的变异则与 Heimler 综合征相关,不过本研究中的患者仅表现出听力损失,可能与突变蛋白仍保留部分功能有关。
这项研究为先天性 HL 的诊断和治疗带来了新的希望,它让我们更加了解 HL 的遗传机制,为未来的基因诊断和个性化治疗提供了重要的依据。但研究人员也指出,对于这些新发现的基因变异,还需要进一步进行功能验证,以明确它们在 HL 发病中的具体作用。未来,随着研究的不断深入,或许我们能找到更多治疗 HL 的新方法,帮助那些被听力损失困扰的人们重新听见世界的美好。