遺傳咨詢可減少遺傳性耳聾的發(fā)生與延續(xù)

潘鋒

我國現(xiàn)有聾啞殘疾者約2780萬人，其中三分之二耳聾由遺傳引起。遺傳性耳聾是新生兒健康的重大威脅之一。解放軍耳鼻咽喉研究所所長、解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心王秋菊教授在3月24日于北京舉行的“第十一屆檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)論壇”上，系統(tǒng)介紹了遺傳性耳聾的發(fā)現(xiàn)歷史和近年來相關(guān)遺傳學(xué)研究進(jìn)展。王秋菊教授強(qiáng)調(diào)，遺傳咨詢對(duì)指導(dǎo)聾病三級(jí)預(yù)防，減少或阻斷遺傳性耳聾的發(fā)生與延續(xù)具有重大意義。

六種耳聾遺傳方式

王秋菊教授首先介紹說，人類對(duì)遺傳性耳聾的認(rèn)識(shí)已有500多年歷史。16世紀(jì)，Schenck描述了一個(gè)父母聽力正常，但多個(gè)子女均為先天性重度耳聾患者的家庭。到了17世紀(jì)的1621年，由于當(dāng)時(shí)缺乏有效的遺傳性耳聾干預(yù)手段，羅馬宗教醫(yī)師提出：“為了全體國民的利益，聾、啞疾病患者應(yīng)禁絕婚嫁，因?yàn)槭聦?shí)表明，他們的子女會(huì)患有同樣疾病?！睆?9世紀(jì)起，人們開始逐漸認(rèn)識(shí)到耳聾是一種遺傳性疾病。1864年法國醫(yī)生皮埃爾·梅尼埃指出，近親結(jié)婚是先天性聾啞的原因之一。1882年，耳科學(xué)創(chuàng)始人Adam Politzer進(jìn)一步明確指出，造成先天性耳聾最常見的原因是遺傳，包括來自父母的直接傳遞，來自祖先的間接傳遞，以及有血緣關(guān)系的親屬之間婚姻中的傳遞。1883年，Bell對(duì)2262名先天性聾啞患者做了一項(xiàng)電話隨訪回顧性研究，發(fā)現(xiàn)其中55%的受訪者均有耳聾親屬，隨后Bell建議立法禁止那些有超過一個(gè)先天性耳聾患者的家庭之間通婚，以杜絕耳聾代際傳遞。

王秋菊教授說，聾病是導(dǎo)致人類言語交流障礙的常見致殘性疾病。我國現(xiàn)有聾啞患者2780 萬，其中60%以上是由遺傳因素引起的。我國每1000個(gè)新生兒中就有一個(gè)先天性耳聾，每年增加約30000名聾兒。聾病發(fā)生病因復(fù)雜，主要為遺傳因素。國際權(quán)威著作《遺傳性聽力損失及其綜合征》記載了遺傳性耳聾的約400多種臨床表型。

王秋菊教授說，以遺傳咨詢、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、個(gè)性化醫(yī)學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等為特征的新醫(yī)學(xué)時(shí)代正在向我們走來，遺傳性耳聾是新醫(yī)學(xué)時(shí)代一個(gè)極具代表性的疾病。20世紀(jì)90年代以來，隨著人類基因組計(jì)劃的發(fā)展和遺傳學(xué)研究手段的進(jìn)步，30年來人們從遺傳學(xué)層面和分子水平對(duì)耳聾的病因和發(fā)病機(jī)制有了更準(zhǔn)確和更豐富的認(rèn)識(shí)。根據(jù)預(yù)測，遺傳性耳聾致病基因約有300個(gè)到500個(gè)。Sanger測序法的建立催生了耳聾致病基因的定位與克隆。利用先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù)，已有多個(gè)耳聾致病基因被發(fā)現(xiàn)。截至2017年10月，全球共鑒定出非綜合征相關(guān)耳聾基因107個(gè)，耳聾致病基因的定位與克隆使聾病的精準(zhǔn)診斷和治療獲得了突破性進(jìn)展。

王秋菊教授介紹，目前已發(fā)現(xiàn)和確定6種遺傳性耳聾的遺傳方式。在70%的非綜合征型耳聾中，22%為常染色體顯性遺傳耳聾，77%為常染色體隱性遺傳耳聾，1%到3%為X-連鎖顯性/隱性遺傳耳聾，不到1%為線粒體突變母系遺傳耳聾，不到1%為Y-連鎖遺傳-DFNY1-FoSTeS，他們涵蓋了全部孟德爾遺傳方式。另外30%的綜合征型耳聾包括Pendred綜合征、Usher綜合征、Wardenburg綜合征、BOR綜合征、Alport綜合征等。

2000年王秋菊教授調(diào)查發(fā)現(xiàn)了一個(gè)來自江西的、有1000多年歷史的耳聾大家系，耳聾連續(xù)9代相傳，129人中32名直系男性均為耳聾患者，發(fā)病年齡5歲到27歲，平均11.5歲。Y-連鎖遺傳性耳聾遺傳機(jī)制復(fù)雜，存在復(fù)雜的基因組變異，是一種“父傳子、子傳孫”的“愚公”式耳聾傳遞。通過對(duì)這個(gè)耳聾大家系的研究，王秋菊教授在國際上首次發(fā)現(xiàn)和證實(shí)了人類遺傳學(xué)中第一個(gè)Y-連鎖遺傳性耳聾，首次揭示了FoSTeS復(fù)雜重組在遺傳性耳聾中的作用，被 Nature Reviews Genetics 評(píng)述為，該發(fā)現(xiàn)是人類遺傳學(xué)中第一個(gè)被證實(shí)的 Y連鎖遺傳疾病。

遺傳咨詢主要群體

1975年，美國人類遺傳學(xué)學(xué)會(huì)將遺傳咨詢定義為，幫助咨詢者理解遺傳因素對(duì)疾病的作用，解釋遺傳檢測結(jié)果及其在疾病診斷、治療和預(yù)后方面的意義，告知遺傳方式和預(yù)測遺傳風(fēng)險(xiǎn)，指導(dǎo)再生育方法選擇的交流溝通過程。王秋菊教授說，臨床上會(huì)看到大量的遺傳性耳聾家庭，而每一個(gè)家庭都有他們獨(dú)特的基因故事。對(duì)耳聾患者來說，他們想知道自己的致病原因是什么，對(duì)于有聾病家族史的家庭來說，更希望了解致病基因是否會(huì)傳遞給后代，因此，遺傳咨詢就顯得尤為重要。遺傳咨詢的目的是幫助人們理解和適應(yīng)遺傳因素對(duì)聾病發(fā)生的作用，幫助減少遺傳性耳聾的發(fā)生與延續(xù)。通過對(duì)家族史的解釋來評(píng)估聾病的發(fā)生或再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，幫助家庭進(jìn)行有關(guān)聾病遺傳、實(shí)驗(yàn)室檢測和防治教育，提供與聾病有關(guān)的各種適當(dāng)?shù)母深A(yù)措施。遺傳性耳聾遺傳咨詢的主要內(nèi)容包括：耳聾發(fā)生的病因，耳聾的發(fā)展趨勢和嚴(yán)重程度，初次或再次妊娠發(fā)生耳聾的風(fēng)險(xiǎn)以及有效的風(fēng)險(xiǎn)防控措施。

王秋菊教授介紹了遺傳咨詢的基本過程：一是通過采集詳細(xì)病史、?？撇轶w，獲得患者的家族史和所有家族成員的遺傳信息；二是繪制患者家系圖譜，分析判斷遺傳規(guī)律和遺傳方式；三是進(jìn)行聽力學(xué)檢測及其他檢查，做出耳聾臨床診斷并進(jìn)行表型分類；四是選擇適當(dāng)?shù)幕驒z測方法，如常見耳聾基因檢測、全外顯子或全基因組測序等，發(fā)現(xiàn)耳聾相關(guān)致病基因，做出精準(zhǔn)聾病醫(yī)學(xué)分型診斷，根據(jù)基因型與臨床表型信息綜合分析，評(píng)估疾病發(fā)生發(fā)展趨勢，提出合理干預(yù)建議和措施。

王秋菊教授還介紹了臨床常見的遺傳性耳聾咨詢?nèi)后w——

一是夫妻雙方均聽力正常的孕前咨詢?nèi)后w，但夫妻單方或雙方的父母有耳聾情況，并在家庭中有1人以上的耳聾患者。他們的咨詢目的是父母耳聾的病因，是否會(huì)生育耳聾患者，是否能生育聽力正常的后代以及聽力正常的后代是否攜帶致病基因。

二是夫妻雙方有一方為耳聾患者的孕前咨詢?nèi)后w，夫妻一方有耳聾家族史，另一方聽力正常，無耳聾家族史。他們的咨詢目的是男方家族多人耳聾的原因，是否會(huì)生育耳聾患者，可否生育聽力正常兒。對(duì)這類人群要進(jìn)行病因分析，明確耳聾致病基因并采取相應(yīng)對(duì)策如胚胎植入前遺傳學(xué)診斷（PGD）來阻斷聾病基因的傳遞。

三是夫妻雙方均為聾啞患者的孕前咨詢?nèi)后w，但家族中均無1人以上耳聾患者。他們的咨詢目的是男女雙方耳聾原因，是否會(huì)生育耳聾患者，生育正常聽力兒的概率。這類人群如雙方致病基因明確，多可以生育聽力正常兒，但一定是GJB2、SLC26A4攜帶者。

四是產(chǎn)前咨詢?nèi)后w。聽力正常的孕婦但攜帶常見耳聾致病基因，無耳聾家族史，咨詢目的是預(yù)測胎兒出現(xiàn)耳聾的概率。對(duì)于耳聾篩查中檢出攜帶致病變異的孕婦，建議孕婦本人及其配偶同時(shí)進(jìn)行相關(guān)耳聾基因全序列檢測，根據(jù)雙方基因檢測結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)前咨詢。如果夫妻雙方攜帶有同一基因的相同或不同突變點(diǎn)位，則被認(rèn)為是高危攜帶家庭，耳聾發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)增加，產(chǎn)前診斷將有助防止聾兒出生。目前北京市多家醫(yī)院已在妊娠早期孕婦中開展聾病易感基因篩查，將遺傳性耳聾防控關(guān)口前移至產(chǎn)前階段。

五是二胎生育咨詢，即第一個(gè)孩子是聾兒，準(zhǔn)備生育二孩的家庭。他們的咨詢目的是第一個(gè)孩子耳聾原因，是否會(huì)再生育耳聾患兒，概率是多少，能否進(jìn)行遺傳干預(yù)。對(duì)此類人群關(guān)鍵是要明確第一個(gè)聾兒的致病基因和遺傳背景。

六是新生兒聾病易感基因篩査陽性家庭。2007年，王秋菊教授率先提出和實(shí)施了在新生兒聽力篩查中融入聾病易感基因聯(lián)合篩查的新理念，目前已在28個(gè)省市完成210余萬例新生兒聯(lián)合篩查，發(fā)現(xiàn)我國新生兒致聾基因攜帶率高達(dá)5.2%，較傳統(tǒng)的聽力篩查方法效率提高52倍。聯(lián)合篩查策略帶動(dòng)了近20個(gè)省市或地區(qū)出臺(tái)相關(guān)政策性文件，已成為我國聾病防控的重要手段。新生兒聾病易感基因篩査陽性家庭的咨詢目的是，是否會(huì)出現(xiàn)耳聾，是否影響語言發(fā)育，耳聾的進(jìn)展情況，干預(yù)時(shí)間和方式等。對(duì)此，臨床醫(yī)生要根據(jù)不同的聯(lián)合篩查結(jié)果給予正確的解讀和指導(dǎo)建議。如新生兒聽力篩查通過，新生兒聾病基因篩查通過，則進(jìn)入隨診程序。新生兒聽力篩查通過，新生兒聾病基因篩查未通過則需要高度預(yù)警。新生兒聽力篩查通過，新生兒聾病基因篩查發(fā)現(xiàn)攜帶致病基因者，要進(jìn)行遺傳咨詢。新生兒聽力篩查未通過，新生兒聾病基因篩查通過者，要進(jìn)入聽力學(xué)診斷程序。新生兒聽力篩查未通過，新生兒聾病基因篩查也未通過者，要進(jìn)行聽力學(xué)與基因聯(lián)合診斷。新生兒聽力篩查未通過，新生兒聾病基因篩查發(fā)現(xiàn)致病基因攜帶者，要進(jìn)行聽力診斷和遺傳咨詢。

服務(wù)聾病三級(jí)預(yù)防

“遺傳咨詢的目的是指導(dǎo)臨床采取適當(dāng)干預(yù)措施，減少或阻斷遺傳性耳聾的發(fā)生和延續(xù)?！蓖跚锞战淌谡f。

王秋菊教授指出，通過遺傳咨詢明確耳聾致病基因后可采取三級(jí)預(yù)防措施。一級(jí)預(yù)防措施是孕前婚育指導(dǎo)和PGD，目標(biāo)人群是有耳聾家族史或已生育聾兒的夫婦，一級(jí)預(yù)防可有效避免耳聾致病基因向后代傳遞。二級(jí)預(yù)防是產(chǎn)前羊水或絨毛膜穿刺，目標(biāo)人群是耳聾家族史或已育聾兒的孕婦。三級(jí)預(yù)防是出生后聽力和基因聯(lián)合篩查，以實(shí)現(xiàn)對(duì)耳聾的早期發(fā)現(xiàn)和早期干預(yù)，目標(biāo)人群是新生兒或廣泛人群。

王秋菊教授強(qiáng)調(diào)，遺傳咨詢中明確耳聾致病基因十分重要。近年來基因檢測技術(shù)快速發(fā)展，已從早期的Sanger測序法發(fā)展到了新一代測序技術(shù)，極大地提高了聾兒致病基因的檢測效率。20多年前，研究人員主要還是篩查和診斷GJB2、GJB3、SLC26A4等常見耳聾基因，主要目標(biāo)人群是新生兒、聾啞學(xué)校學(xué)生和極重度耳聾患者。此后，隨著基因檢測技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)已可以對(duì)已知的100多個(gè)耳聾致病基因進(jìn)行Panel檢測，檢測速度進(jìn)一步提高，35天就能得到結(jié)果。對(duì)常見耳聾基因檢測陰性的個(gè)體，可采取目標(biāo)區(qū)域捕獲測序技術(shù)（NGS Panel）進(jìn)一步幫助患者明確病因。從2018年年底起，全外顯子或全基因組檢測開始應(yīng)用于臨床，目的是了解常見和已知耳聾相關(guān)基因檢測均未發(fā)現(xiàn)可疑的致病變異的個(gè)體情況。

王秋菊教授舉例介紹了遺傳咨詢的意義和相關(guān)干預(yù)措施。常染色體顯性遺傳（AD）的特點(diǎn)是連續(xù)3代以上發(fā)病，其遺傳模式是常染色體顯性遺傳，非綜合征型耳聾；其再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)是后代中50%將出現(xiàn)同樣表型的患者，男女發(fā)病機(jī)會(huì)相等。AD遺傳性耳聾表現(xiàn)為雙側(cè)對(duì)稱遲發(fā)型進(jìn)行性聽力下降損失，發(fā)病年齡5歲到28歲，聽力損失首先累及高頻并逐漸加重最后累及全頻，50歲到60歲左右進(jìn)展到極重度聽力損失。多數(shù)患者聽力損失同時(shí)伴有高調(diào)耳鳴，不伴有眩暈。AD遺傳性耳聾咨詢的目的是家族性耳聾的原因、再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、治療方案及疾病轉(zhuǎn)歸。解放軍總醫(yī)院研究人員對(duì)我國的一個(gè)AD遺傳性耳聾六代大家系進(jìn)行了長達(dá)10年的隨訪研究，這個(gè)耳聾家系6代相傳，222人中35人為耳聾患者。研究人員通過研究和測序找到了一個(gè)名為TMC1的致聾基因，這個(gè)基因的特點(diǎn)就是遲發(fā)性發(fā)病，因此需要及早干預(yù)，防止聽力逐漸下降和最終喪失聽力。采取的干預(yù)措施包括，輕度到重度耳聾患者佩戴助聽器，極重度耳聾患者置入人工耳蝸，對(duì)于家族育齡基因突變攜帶者進(jìn)行孕前產(chǎn)前咨詢診斷，以幫助他們生育一個(gè)聽力正常的孩子。

2015年1月29日，王秋菊教授等共同完成的我國第一例應(yīng)用PGD和新一代測序技術(shù)，預(yù)防GJB2基因突變致重度遺傳性耳聾的第三代試管嬰兒在解放軍總醫(yī)院誕生，通過PGD技術(shù)阻斷了耳聾致病基因的傳遞，新生兒聽力正常，取得了聾病源頭阻斷的重大突破。王秋菊教授說，隨著遺傳學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，耳聾變得可防、可治及可控，PGD技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)聾啞防治從二級(jí)、三級(jí)防控到一級(jí)預(yù)防帶來突破，通過PGD挑選健康胚胎植入母親體內(nèi)，將能孕育完全正常聽力的后代。

聽覺環(huán)路功能障礙疾病研究取得突破

毛細(xì)胞、突觸、聽神經(jīng)及耳蝸等各級(jí)聽覺中樞組成聽覺環(huán)路，其功能異常所致的聽覺信息處理障礙性疾病的臨床確診分型困難、致病機(jī)制長期不明，防治干預(yù)手段存在醫(yī)學(xué)難題和認(rèn)識(shí)盲區(qū)。

在國家科技計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等的聯(lián)合資助下，王秋菊教授等圍繞聽覺環(huán)路功能障礙關(guān)鍵疾病的臨床特征、診治規(guī)范、發(fā)病機(jī)制、干預(yù)措施等開展系列研究，取得了多項(xiàng)原創(chuàng)性成果。

她和同事創(chuàng)建了國際上首個(gè)集成型動(dòng)態(tài)監(jiān)控隨訪聽神經(jīng)資源庫；首次發(fā)現(xiàn)聽覺環(huán)路功能障礙的關(guān)鍵疾病——聽神經(jīng)病，并確立了9項(xiàng)臨床診斷特征，制定了5項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，完成了27萬余例聾病患者115萬例次聽力評(píng)估診斷，將聾病診斷從傳統(tǒng)的外耳中耳內(nèi)耳的宏觀定位，推進(jìn)到了毛細(xì)胞、突觸、聽神經(jīng)及聽覺中樞的微觀分子定位，突破了聽覺環(huán)路功能障礙疾病鑒別診斷的技術(shù)瓶頸。

王秋菊教授首次揭示了聽覺環(huán)路功能障礙疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，完成了國際上第一個(gè)中國人基因組圖譜，繪制了OTOF等聽覺環(huán)路相關(guān)致病基因的變異圖譜。發(fā)現(xiàn)基因變異是導(dǎo)致帶狀突觸神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)釋放異常，突觸囊泡蓄能障礙，谷氨酸突觸傳遞激活異常、聽覺中樞突觸效應(yīng)逆轉(zhuǎn)的核心機(jī)制。實(shí)現(xiàn)了從毛細(xì)胞到突觸及聽神經(jīng)傳導(dǎo)通路病變的分子定位分型診斷，為靶向干預(yù)提供了重要理論依據(jù)。針對(duì)探明的聽覺環(huán)路病變特殊機(jī)制及致病基因圖譜特征，構(gòu)建了關(guān)鍵防治措施。

王秋菊教授說，聾病研究的終點(diǎn)就是發(fā)現(xiàn)與聾病相關(guān)的所有基因并實(shí)施靶向干預(yù)、基因阻斷與基因治療?！爸袊@病基因組計(jì)劃”以新一代測序技術(shù)（NGS）為核心，助力聾病患者基因檢測，擬完成10萬至20萬例聾病基因組研究，通過對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，分析建立中國聾病基因型與表型數(shù)據(jù)庫，為患者提供全面的遺傳咨詢和臨床指導(dǎo)，“中國聾病基因組計(jì)劃”已經(jīng)成功確定了40多個(gè)耳聾基因，為實(shí)現(xiàn)聾病三級(jí)防控和精準(zhǔn)治療奠定了基礎(chǔ)。

專家簡介

王秋菊，女，教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任解放軍耳鼻咽喉研究所所長、解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心主任醫(yī)師。國際耳內(nèi)科醫(yī)師協(xié)會(huì)（IAPA）主席，“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家，中國醫(yī)療保健國際交流促進(jìn)會(huì)耳內(nèi)科分會(huì)主任委員。長期從事耳聾耳鳴內(nèi)科診治和聾病分子遺傳學(xué)及臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究。獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、中華醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、軍隊(duì)高層次科技創(chuàng)新“拔尖人才”、中國科協(xié)“求是”杰出青年獎(jiǎng)等。