Waardenburg綜合征和非綜合征型耳聾的分子遺傳學(xué)研究.pdf

1、隨著分子生物學(xué)和基因組學(xué)的發(fā)展，在基因水平上對(duì)耳聾病因?qū)W的詮釋成為當(dāng)今探究遺傳性聾發(fā)病原因的熱點(diǎn)。人們發(fā)現(xiàn)中國(guó)絕大部分遺傳性非綜合征型耳聾(NSHL)患者是由GJB2，SLC26A4和線(xiàn)粒體DNA基因突變導(dǎo)致，利用基因診斷技術(shù)對(duì)這三種基因進(jìn)行突變檢側(cè)，不僅可為大部分遺傳性耳聾患者明確病因，而且為耳聾遺傳咨詢(xún)提供了理論依據(jù)及科學(xué)手段，同時(shí)使對(duì)于遺傳性耳聾家庭的產(chǎn)前診斷成為可能。目前，國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)已開(kāi)展了上述基因突變的分子流行病學(xué)調(diào)查，但

2、尚未在湖南地區(qū)進(jìn)行相關(guān)的研究。 同時(shí)，綜合征型耳聾的病因?qū)W研究也取得了很大的進(jìn)展。Waardenburg綜合征(WS)是最常見(jiàn)的綜合征型耳聾之一。至今，歐美人群已發(fā)現(xiàn)100余種WS相關(guān)基因突變位點(diǎn)，逐漸從分子水平上揭示這種遺傳性疾病的致病機(jī)制。但國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)少數(shù)WS病例的報(bào)道，有關(guān)中國(guó)人群WS患者的分子遺傳背景的研究甚少。 本研究的主要目的是通過(guò)對(duì)SHL、NSHL和母系遺傳的遺傳性耳聾患者較系統(tǒng)的臨床特征和分子遺傳學(xué)研究，分

3、析中國(guó)人群WS患者的分子遺傳背景，探討基因型-表型之間的相關(guān)性；了解湖南地區(qū)漢族非綜合征型耳聾患者中GJB2和PDS基因的突變頻率和突變熱點(diǎn)，調(diào)查線(xiàn)粒體DNA12SrRNAA1555G突變的流行頻率，試圖揭示這些基因與耳聾發(fā)生的緊密聯(lián)系，探討耳聾預(yù)防的策略和科學(xué)有效的治療途徑；并為一遺傳性耳聾大家系明確分子病因，進(jìn)而探討mtDNA突變同非綜合征型耳聾之間的關(guān)系。本研究主要包括以下三個(gè)部分： 第一章：Waardenburg綜合征的

4、臨床特征及相關(guān)基因突變研究 我們對(duì)來(lái)自中南地區(qū)的19例Waardenburg綜合征患者進(jìn)行了臨床診斷和分型，對(duì)其中5例WS1進(jìn)行PAX3基因突變檢測(cè)，另14例WS2進(jìn)行MITF、SNAI2和SOX10基因突變檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)WS患者臨床表型變異很大。所有患者均有虹膜異色；89.5％的患者表現(xiàn)為雙側(cè)對(duì)稱(chēng)的先天性極重度感音神經(jīng)性耳聾，且以WS2中多見(jiàn)；同時(shí)，4例WS2(28.6％)表現(xiàn)為全身皮膚棕褐色雀斑沉著，其它癥狀如白額發(fā)、早白發(fā)

5、等僅見(jiàn)于個(gè)別病例。共在16例WS中發(fā)現(xiàn)10種基因突變位點(diǎn)(PAX3和MITF基因各3種，SOX10基因4種)，另3例突變檢測(cè)陰性。所有WS1均攜帶PAX3基因突變，35.7％和42.9％的WS2患者分別檢測(cè)到MITF和SOX10基因突變；其中8種(PAX3:H80D和H186fs;MITF: R2171和T192fs；SOX10: G38fs、R43X、E248fs和G37fs)為未報(bào)道新突變。為繪制中國(guó)人群WS相關(guān)基因突變圖譜提供了重

6、要的數(shù)據(jù)，并為揭示W(wǎng)S的分子致病機(jī)制打下了基礎(chǔ)。 第二章：非綜合征型耳聾常見(jiàn)耳聾相關(guān)基因的突變研究 我們采用直接測(cè)序、DHPLC和PCR-RFLP的方法對(duì)湖南地區(qū)漢族139例非綜合征型耳聾患者分別進(jìn)行GJB2、PDS和線(xiàn)粒體DNA12SrRNA A1555G突變的篩查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)43.9％(61例)的患者至少攜帶其中一種基因突變；GJB2、PDS和線(xiàn)粒體DNA12SrRNAA1555G突變的檢出率分別為23％、18.7％和

7、3.6％；共發(fā)現(xiàn)6種GJB2和13種PDS基因致病性突變，其中1種GJB2基因新突變(F115C)和3種PDS基因新突變(S8X、A227P和Cys565fs)：235deIC和IVS7-2A>G分別是GJB2和PDS基因最常見(jiàn)的突變類(lèi)型，分別占這兩個(gè)基因突變的89.1％和46.5％;通過(guò)此次篩查，為其中35.3％的患者明確了分子病因，為該地區(qū)進(jìn)一步開(kāi)展遺傳咨詢(xún)、基因診斷和產(chǎn)前診斷提供了重要的依據(jù)，并為臨床用藥提供指導(dǎo)。 第三章

8、：-母系遺傳非綜合征型耳聾大家系的臨床特征和分子病因?qū)W研究 我們對(duì)-母系遺傳性耳聾大家系的臨床特征進(jìn)行歸納總結(jié)，并采用直接測(cè)序法對(duì)先證者進(jìn)行線(xiàn)粒體全基因組序列分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此家系內(nèi)58.3％(21/36)的母系成員均表現(xiàn)為雙側(cè)對(duì)稱(chēng)、以高頻下降明顯的感音神經(jīng)性耳聾，但發(fā)病年齡和耳聾的嚴(yán)重程度變異很大；氨基糖甙類(lèi)抗生素與該家系部分成員的耳聾關(guān)系密切。序列分析共發(fā)現(xiàn)23種變異，其中T1541C為新突變。18例母系成員均同時(shí)攜帶12Sr

9、RNAA1555G和T1541C同質(zhì)性突變。5例父系親屬及配偶聽(tīng)力正常，1555和1541位點(diǎn)突變檢測(cè)陰性。 本研究最后得到以下結(jié)論： (1) Waardenburg綜合征臨床表型變異很大，以WS2較多見(jiàn)；虹膜異色和感音神經(jīng)性耳聾為WS最常見(jiàn)的癥狀；棕褐色雀斑沉著可能是中國(guó)人群WS患者皮膚色素改變的一種特殊的形式；PAX3基因突變是導(dǎo)致WS1患者致病的主要原因，而WS2中MITF和SOX10基因突變較歐美人群有更高的檢出

10、率，且SOX10基因突變更常見(jiàn)。研究發(fā)現(xiàn)10種基因突變位點(diǎn)，其中8種為新突變，表現(xiàn)出中國(guó)人群WS患者獨(dú)特的基因突變譜。3例突變檢測(cè)陰性提示可能存在其它未知的WS2致病基因。 (2)湖南地區(qū)漢族人群三項(xiàng)常見(jiàn)耳聾基因的篩查提示有43.9％的患者攜帶有常見(jiàn)耳聾基因突變，反映湖南地區(qū)遺傳性聾高發(fā)的現(xiàn)象。GJB2基因突變是導(dǎo)致該地區(qū)漢族NSHL最常見(jiàn)的原因，其次為SLC26A4基因。235delC、IVS7-2A>G和A1555G突變分別

11、是GJB2、PDS和線(xiàn)粒體DNA基因的熱點(diǎn)突變，占所有突變的71.2％，可利用熱點(diǎn)突變進(jìn)一步開(kāi)展快速篩查工作。通過(guò)本研究為其中35.3％的患者明確了病因。研究發(fā)現(xiàn)的1種GJB2和3種PDS基因新突變，進(jìn)一步豐富了中國(guó)人群的耳聾基因突變譜。 (3)母系遺傳性非綜合征型耳聾主要表現(xiàn)為雙側(cè)對(duì)稱(chēng)、以高頻下降明顯的感音神經(jīng)性耳聾，但發(fā)病年齡和耳聾的嚴(yán)重程度變異很大。mtDNA12SrRNA A1555G突變是該家系耳聾的主要分子基礎(chǔ)；環(huán)境