基因診斷——耳科診斷領域的重大進步

　　人類基因組計劃的完成使得生物醫學的面貌將有很大的改變，而基因診斷是其中一個最直接影響當今臨床醫學理論和實踐模式的技術革命。

　　耳聾是臨床上最常見的遺傳病之一，據各國統計，每1000個新生兒中，有1至3名聽力障礙兒童，其中至少一半與遺傳因素有關。另外在大量的遲發性聽力下降患者中，亦有許多患者由自身的基因缺陷致病，或由于基因缺陷和多態性造成對致聾環境因素易感性增加而致病。在我國，聽力語言殘疾者甚眾，并以每年新生3萬聾兒的速度增長，在我國累計有約30萬對已生養聾兒的育齡夫婦面臨再次生育選擇和生育另一個聾兒的風險，他們需要知道發生耳聾的準確病因并需要相應的產前診斷技術來確保再次生育成功。每年在我國，由于抗生素的應用，發生了大量的藥物性耳聾病例，在這些病人中有很大比例與線粒體基因突變（線粒體基因A1555G突變是最頻發的突變）有關，這就迫切需要相關技術進行基因突變的新生兒篩查或用藥前檢測。

　　自1986年以來，已有60多個耳聾基因被克隆，遺傳性耳聾的病因學研究有了很大進展，在美國和歐洲的遺傳性聾人群中，已發現數個耳聾重點基因，如由GJB2基因突變導致的耳聾占50%常染色體隱性遺傳非綜合征耳聾；PDS基因突變導致Pendred綜合癥。此兩項基因檢測已被美國哈佛大學兒童醫院以及愛荷華大學醫學中心列為常規臨床檢測項目。

　　解放軍總醫院歷時一年半建成了全國第一家現代化的聾病基因診斷中心，其實施標準符合國家核酸擴增實驗室標準和美國臨床實驗室標準（CLIA，Clinical laboratory improvement amendment），具有150平方米工作面積，具有標本接受和儲存、試劑準備、核酸提取、核酸擴增和產物鑒定的隔離空間，可以在3-7天內完成常規的耳聾基因診斷項目。正在進行包括北京、河北、吉林、山西、黑龍江的500例先天性耳聾的常見耳聾基因篩查，初步研究數據表明中國人的先天性耳聾中GJB2的突變率達到25%。以母系遺傳為特點的線粒體聾病在歐洲和美國僅占遺傳性耳聾發病的1%，在中國由于氨基糖甙類抗生素的大量應用，其發病率有顯著的不同，我們利用自行研制的試劑盒已在38個典型的母系遺傳家系發現了線粒體基因（mtDNA1555）位點的突變；我們還在中國人大前庭水管綜合征患者群中發現了高發的突變熱點區域，其明確致病突變的發現比例達到82%；這樣我們已具備在約30%先天性耳聾患者中（即60%遺傳性耳聾患者中）作出準確基因診斷的能力，已經到了將耳聾基因診斷列為臨床診療常規、并進一步指導臨床實踐的時機。下面我們分幾個方面介紹耳聾基因診斷將如何對臨床醫學和優生優育領域產生影響。

　　耳聾基因診斷對家族中耳聾的再次產生聾兒具有良好的預防意義，以線粒體基因A1555G突變的發現為例，臨床所見的先證者以耳毒性藥物應用后誘發居多，且多以重度以上的神經性耳聾居多，目前對于他們的治療選擇尚有限，但是調查和檢查他們的家族，必定會發現以母系遺傳為特點的突變攜帶群，而且沒有接觸耳毒性藥物的攜帶者多為正常聽力個體或輕中度聽力損失個體，明確的診斷將指導整個家族的用藥規范，具有對一個群體的預防意義。而對于輕中度聽力損失個體以及通過篩查方式檢出的正常聽力個體，線粒體基因A1555G突變檢測的陽性結果將指導他們終生嚴格地禁用氨基糖甙類抗生素，而使他們避免發生嚴重的聽力殘疾。

　　對于通過CT或通過PDS基因診斷所發現的大前庭水管綜合征患者，必須有一整套的生活和治療指導方案，例如生活中避免碰撞、激烈的體育活動和定期進行聽力檢查等，在聽力突然下降時，按照突聾治療原則進行聽力搶救治療；實踐證明措施得當的情況下可以大大延緩患兒聽力下降的進度，使其在語言學習關鍵期掌握盡量多的語言能力。

　　對于最常見的GJB2突變導致的耳聾，絕大多數表現為先天性重度感音神經性耳聾，屬于非綜合征性耳聾，通過基因診斷明確的GJB2耳聾，可以排除其它神經系統疾病，提示耳蝸神經和聽中樞的完整性，多項研究表明此類患兒接受人工耳蝸植入的聽力語言康復效果好，是人工耳蝸手術前一項理想的效果預測檢查。

　　目前，新生兒聽力篩查已在全國各大城市逐步推廣，新生兒聽力篩查在先天性耳聾患兒的聽力語言康復中起到了非常積極的作用，但是就目前新生兒聽力篩查的技術來講仍存在一定的死角，如線粒體DNA A1555G突變攜帶者和大前庭水管綜合征患者在出生時有可能表現為正常聽力（聽力篩查有可能表現為假陰性），而這兩種情況在中國的發生較為普遍。我們在運城地區所作的聾病分子流行病學調查發現接近5%的先天性或早期發生的聾啞是由線粒體DNA A1555G突變導致，且大多有氨基糖甙類抗生素應用史，先證者的母系親屬有較大的比例擁有較好的聽力，先證者的致病原因考慮為患者的高敏體質與耳毒性藥物應用結合致病。這類患兒如果在出生時應用快速簡便的篩查方法予以篩出，就可能避免發生重度耳聾而不進入殘疾人行列。對于大前庭水管綜合征的患者，我院和同仁醫院等均有大宗的病例報道，目前多為發病后進行高分辨率顳骨CT檢查后確診，其預防意義已大為削弱，新生兒大規模的CT掃描在預防醫學中是難以實現的，并且家長多因對放射線的顧慮而放棄，而快速簡便的基因檢測則有可能在嬰兒出生后就發現大部分此類患兒，從而采取嚴格的防護措施，如避免嬰兒墮床、頭部的任何輕微碰撞以及劇烈活動，以盡量保持患兒有效聽力至成年。

　　另外新生兒聽力篩查有較大比例的假陽性，此類個體通常的處置程序是等待1-3月后進行聽力復查，而應用GJB2基因檢測方法則可以將最常見的GJB2相關耳聾篩選出來，直接進入聽力康復程序。

　　目前所有的耳聾常規診斷主要是通過電生理方法和影象學方法來進行，需要受檢者到場，部分檢查方法需要患者的正確配合。 常規的耳聾基因僅需要從患者身體中取少量的材料如外周血、足跟血、毛發、頰黏膜、皮膚等即可進行診斷。目前我們進行的GJB2、線粒體和PDS基因檢測均可在短時間內（1-7天）獲得初篩結果，遴選出絕大部分的由此三種基因突變導致的耳聾；明確的基因診斷往往是最終診斷，可以很好地指導治療和康復。對于PDS基因檢測，由于其在大前庭水管綜合征患者中的高發突變檢出率（大于80%）和檢測的可靠性、時效性，這一診斷方法有可能成為顳骨CT的重要替代檢查，并先于CT檢查發現和確診大前庭水管綜合征，這一方法可以避免放射線檢查的輻射問題，更易為患者家屬接受，并且由于基因診斷操作能夠批量進行，可以在大標本范圍內進行篩查。目前由于設備和專業人員的限制，中國大部分地區的醫院不能進行高分辨率的顳骨CT掃描，導致許多地區無法診斷大前庭水管綜合征，PDS基因診斷技術的出現可以在全國范圍內實現對80%以上大前庭水管綜合征的準確診斷，其程序包括由各地耳科醫生接診病人，選擇合適病例（如與外傷有關的進行性波動性神經性聽力下降患者），常規采取外周血，寄送至可以進行耳聾基因檢測的單位，這樣患者可以避免長途跋涉而獲得準確的診斷。

　　上面我們談到的又是遠程基因診斷的概念，中國地域寬廣，技術水平懸殊，現階段耳聾基因診斷機構和程序的建立不可能象常規聽力檢查機構一樣遍布全國，建立異地送診的基因診斷工作程序或體制是解決此問題的良策。基因診斷僅針對DNA操作的特點使之成為實現遠程診斷的最佳候選項目。例如我們已實現了佛山和北京間的遠程基因診斷，其基本步驟是：佛山醫生接診病人，發現可疑的藥物性耳聾家系，兩個學齡兒童為先證者，均為重度感音性耳聾，均有氨基糖甙類抗生素用藥史，母親聽力正常，取先證者和父母親外周血提取DNA后，快遞北京（一天內到達），三天內獲得診斷結果：母親及兩個先證者子女均為線粒體DNA A1555G突變陽性，父親正常。考察其母親家族，據基因診斷結果推算家族內共有25個攜帶者，僅5人有聽力障礙，顯示在這個家系內避免應用氨基糖甙類抗生素具有極好的預防意義、在我們今后的運行中，我們也歡迎各地醫生發現可疑病例后將血樣提請本中心進行遠程基因診斷，其基本步驟包括接診病人，記錄病史（含家族史）、采血（3-5ml，除肝素抗凝以外的任何常規抗凝管）、常溫下快件遞送或請專人攜帶、報告結果、指導治療和康復、提供遠程咨詢。我們相信通過遠程基因診斷，可以讓全國的醫生，患者同時了解和接觸到耳聾基因診斷這一新生事物，并讓一定比例的耳聾患兒和家長受益于耳聾基因診斷。

　　有一位華裔遺傳學家曾經批評過我國現階段的再生育政策是一種頗具危險性的政策，因為通常情況是第一胎具有先天性畸形或缺陷的夫婦可以生育第二胎，而他們恰恰就是生育缺陷新生兒的高危夫婦，這一政策的長久實施可能造成缺陷人口比例的上升而對全民素質造成負面影響。遺在生活或聾啞學校里遇到兄弟或姐妹聾兒就是例證。通常講隱性遺傳耳聾再生育仍具有25%的風險，顯性遺傳耳聾再生育具有50%的風險。耳聾基因診斷則可以在60%左右的育有遺傳性耳聾患兒夫婦再生育計劃中發揮作用，通過基因診斷保證第二胎不具有導致耳聾的同樣缺陷基因，可為計劃生育和優生優育政策提供確實的技術保障和支持。

　　現階段在明確診斷是GJB2和PDS突變耳聾的前提下，患兒父母可以在遺傳學指導和干預下再次生育，以確保不再生育同樣基因缺陷致聾的患兒其基本程序為先證者的耳聾相關基因診斷、父母的基因型確認、遺傳咨詢、計劃妊娠、胎兒組織采取、產前診斷、遺傳學指導和選擇。以上程序在現有的技術條件下是完全可以實現的，以每年出生3萬先天性聾兒的比例計算，其中約有9000名患兒可能獲得準確的基因診斷，這9000對夫婦再生育時就可以通過基因診斷配合產前診斷來避免再次生育聾兒。

　　GJB2和PDS耳聾的高發病率是有其遺傳學基礎的，如GJB2基因突變的正常人群攜帶率在西方為3%左右，而在東亞人群可能為2%左右，我們正在進行GJB2耳聾突變譜、多態性和正常人群攜帶率的調查分析，其意義在于解析GJB2基因突變在人群和患者中的分布、頻率，了解GJB2在遺傳性耳聾中的致病比例，為今后可能采取的對育齡夫婦進行耳聾或其它危險基因妊娠前篩查提供確實的依據。這一預防概念是在耳聾基因診斷走向臨床之際由我們首先提出的，即夫婦在妊娠前接受常見耳聾基因突變的篩查，若發現雙方均帶有相同的突變耳聾基因，對他們的生育要進行全程的指導和干預，這樣就可以預防性的減少近1/3的先天性耳聾患兒出生，若篩查計劃在全國范圍展開，理論上每年可以減少近9000名聾啞兒童的出生。

　　綜上所述，耳聾基因診斷作為耳科領域出現的新技術、新方法，具有幾個重要的特征：1.基因診斷技術可以為一定比例的耳聾患者確定其分子病因，突破了以往非綜合征性感音神經性耳聾診斷只能通過病史和排除法推測病因的限制；2.基因診斷技術可以早于癥狀以及常規測聽技術或影象技術發現耳聾易感人群，從而引入正確的防治措施；3.基因診斷在部分病例中可以作為常規測聽技術或影象技術的替代診斷技術，并滿足實現遠程診斷的條件；4.基因診斷配合正確的篩查技術和產前診斷可以切實地避免生育聾兒，迎接正常聽力兒童的降生。在這一耳科診斷新時代來臨之際，耳鼻咽喉科醫師、聽力學工作者、兒童婦幼保健人員應該及時地學習、更新相關知識，充分利用耳聾基因診斷的優勢，來實現減少聾病發生、避免聾兒出生的目標。