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柴永川蘇州大學附屬第一醫(yī)院耳鼻咽喉科 耳聾基因檢測與一級預防 耳聾防治是重大醫(yī)學難題 全球聽力障礙人數(shù) WHO NEnglJMed 2007 耳聾基礎 數(shù)據(jù)來自 第二次 2006年 全國殘疾人抽樣調查 中國耳聾人群龐大 耳聾基礎 先天性聽力障礙發(fā)病率 1 3 全國每年新增耳聾患兒 2 6萬 先天性聽力障礙 發(fā)病率高 每10000新生兒中先天性出生缺陷的發(fā)生率 耳聾基礎 導致嚴重后果 語言障礙 十聾九啞 目前無有效治療方法 主要依賴助聽器與人工耳蝸植入等輔助手段影響終生 家庭社會負擔沉重每個聽障患兒增加社會成本約20 50萬元 先天性聽力障礙 危害性高 耳聾基礎 效果依賴早期發(fā)現(xiàn) 早期診治和防控 助聽器驗配 人工耳蝸植入 先天性聽力障礙 高度可干預性 言語康復訓練 耳聾基礎 先天性耳聾防治思路 東部地區(qū) 中部地區(qū) 西部地區(qū) UNHS及干預網絡的建立與實施 聾病基因孕前產前篩查降低出生率 高危因素篩查及干預模式的建立與實施 關口前移 重心下移 重心下移 偏遠地區(qū) 重心下移 兒童保健網絡篩查及干預 耳聾基礎 耳聾的病因復雜 遺傳性病因占主要部分 明確的遺傳因素為耳聾的預防創(chuàng)造條件 耳聾基礎 非綜合征性耳聾基因 60個顯性30個隱性50個線粒體2個X 連鎖4個綜合征性耳聾基因 40個 遺傳性耳聾具高度遺傳異質性 HereditaryhearinglossHomepage 耳聾基礎 常見耳聾基因少 占遺傳因素多 Journaloftranslationalmedicine GJB2mutationspectrumin2063Chinesepatientswithnon syndromichearingimpairment Americanjournalofmedicalgenetics Molecularetiologyofhearingimpairmentassociatedwithnon syndromicenlargedvestibularaqueductinEastChina Americanjournalofhumangenetics Maternallyinheritedaminoglycoside inducedandnonsyndromicdeafnessisassociatedwiththenovelC1494Tmutationinthemitochondrial12SrRNAgeneinalargeChinesefamily 針對常見耳聾基因的一級預防具有高度可行性 常見耳聾基因占遺傳性耳聾50 以上 藥物性耳聾40 以上GJB2 40 50 SLC26A4 15 20 線粒體基因 40 以上藥物性耳聾 常見耳聾基因檢測 基因檢測與婚育指導 產前診斷 常見耳聾基因篩查 常見耳聾基因檢測 聾病基因篩查在北京 上海等重點城市已得到初步開展 篩查技術成熟GJB2SLC26A4線粒體DNA突變熱點 常見耳聾基因篩查 常見聾病基因篩查使先天性聽力障礙的預防成為可能 常見耳聾基因檢測 耳聾基因篩查與預防模式 高危篩查模式目標 高危人群 耳聾人群及其親屬等 篩查手段 全序列測定為主 GJB2 SLC26A4和MT RNR1 篩查時間 孕前 婚前 戀前普遍篩查模式目標 正常聽力人群篩查手段 快速篩查為主 序列測定為輔 GJB2 SLC26A4和MT RNR1三大基因的熱點突變 篩查時間 孕前或孕早期 常見耳聾基因檢測 耳聾基因高危篩查 試點及合作單位 上海市長寧區(qū)殘聯(lián)會員 常見耳聾基因檢測 GJB2雙等位基因突變 29 5 SLC26A4雙等位基因突變 14 1 線粒體基因突變 6 0 原因不明 50 3 常見耳聾基因突變檢出比例 49 7 耳聾基因高危篩查 N 200例 常見耳聾基因檢測 耳聾基因高危篩查 優(yōu)缺點分析 常見耳聾基因檢測 耳聾基因普遍篩查 育齡或孕早期女性 隱性基因突變攜帶者 配偶基因芯片篩查 耳聾基因芯片篩查 夫婦雙方均為同證基因突變攜帶者 線粒體A1555G突變 產前基因診斷 遺傳咨詢 藥物性耳聾遺傳咨詢 常見耳聾基因檢測 有效檢測樣本 懷孕早期孕婦 3056例孕婦中攜帶耳聾基因突變160例 占總樣本的5 23 攜帶者自身均聽力正常 157例無家族史 3例MT突變孕婦家族多人有藥物性聾病史 MT突變7例 對母系成員進行氨基糖苷類抗生素藥物預警 以避免藥物性耳聾全序列檢測非MT突變的陽性孕婦配偶124例 13家庭具隱性遺傳性耳聾生育風險 5例進行了產前診斷 1例胎兒為p V37I c 235delC復合雜合 其余為突變攜帶或野生型 耳聾基因普遍篩查 常見耳聾基因檢測 耳聾基因普遍篩查 優(yōu)缺點分析 常見耳聾基因檢測 耳聾基因診斷與遺傳咨詢實例 產前基因診斷可有效預防隱性遺傳性耳聾的再生育風險 耳聾遺傳咨詢 父母耳聾 孩子個個耳聾 同證婚配 后代100 會耳聾 耳聾基因診斷與遺傳咨詢實例 聾人婚前進行耳聾基因檢查 可避免同證婚配的出現(xiàn) 耳聾遺傳咨詢 AA bbaa BB 攜帶不同隱性耳聾基因突變的聾人夫婦可生育正常聽力的孩子 耳聾基因診斷與遺傳咨詢實例 耳聾遺傳咨詢 Bb 耳聾基因診斷可為遺傳性耳聾高危人群提供生育風險評估及預防 耳聾基因診斷與遺傳咨詢實例 耳聾遺傳咨詢 C 攜帶線粒體耳聾基因突變的人群通過指導可避免藥物性耳聾的發(fā)生 耳聾基因診斷與遺傳咨詢實例 耳聾遺傳咨詢 耳聾基因遺傳咨詢與診斷 了解病因 幫助確診預防下一代聾病的發(fā)生預防親屬或下一代藥物性耳聾的可能 耳聾遺傳咨詢 罕見已知耳聾基因檢測 非常見耳聾基因致病患者的分子病因罕見已知耳聾基因致病 罕見已知耳聾基因眾多 如何檢測 罕見耳聾基因檢測 本研究所檢測的79個耳聾基因 常見的耳聾致病基因 Sanger測序 罕見耳聾基因檢測 定向捕獲二代測序可行性分析 OtoSCOPE 芯片 54個已知耳聾基因 2010年 UniversityofIowa 79個已知耳聾基因的二代測序 本研究 2010年二代測序首次應用于已知耳聾基因檢測 適宜的檢測技術 罕見已知耳聾基因檢測 罕見耳聾基因檢測 總樣本量 183例 經濟高效的檢測方案 檢測方案 二步法 第一步 常見耳聾基因Sanger測序 所有樣本 第二步 79個耳聾基因二代測序 排除常見耳聾基因致病樣本 二步法優(yōu)點 節(jié)約二代測序樣本數(shù)量 罕見已知耳聾基因檢測 罕見耳聾基因檢測 79個已知耳聾基因病因構成圖 常見耳聾基因突變 35 5 GJB2 19 7 SLC26A4 12 0 MT RNR1 3 8 罕見耳聾基因突變 15 8 罕見已知耳聾基因病因構成 15 8 罕見已知耳聾基因檢測 罕見耳聾基因檢測 罕見耳聾基因的異質性強 罕見基因突變分布圖 致病突變廣泛分布于15個基因中 新發(fā)突變占絕大多數(shù) 致病突變是否報道分布圖 OrphanetJournalofRareDiseases2013 8 85 罕見已知耳聾基因檢測 罕見耳聾基因檢測 新耳聾基因克隆與發(fā)現(xiàn) 所有已知耳聾基因檢測后都為陰性新耳聾基因致病 已知耳聾基因非編碼區(qū)致病 已知耳聾基因大片段缺失 新耳聾基因克隆 遺傳性耳聾家系連鎖分析 遺傳標記 基因型分離 表型分離 基因型 表型共分離 耳聾基因的定位克隆 新耳聾基因克隆 外顯子捕獲 二代測序 二代測序 耳聾基因定向外顯子捕獲 測序平臺排除已知耳聾基因增加克隆新耳聾基因的把握 新耳聾基因克隆 Genome WideLinkageAnalysis Performedin9affectedand9unaffected 35yrs 新耳聾基因克隆 候選區(qū)域 新耳聾基因克隆 Genome WideLinkageAnalysis 9affectedand8unaffectedIlluminaOmniZhongHuaBeadChip 900 015SNPs Chr16p13kgp1005458 kgp2546988 2 1Mb MaxiumLOD 3 8OverlappedwithDFNB86interval 新耳聾基因克隆 WholeExomeSequencing 3affectedand2unaffected 新耳聾基因克隆 WholeExomeSequencing Candidatevariants non synonymousvariants missense nonsense splicingsite indels etc withallelefrequencies 0 001 II 3 III 9 III 7 III 5 III 11 II 3 III 7 III 9 AffectedIII 5 III 11 Unaffected 新耳聾基因克隆 WholeExomeSequencing ConfirmedbySangersequencinginallfamilymembers 新耳聾基因克隆 Genome WideLinkageAnalysis 9affectedand8unaffectedIlluminaOmniZhongHuaBeadChip 900 015SNPs Chr16p13kgp1005458 kgp2546988 2 1Mb 124genes MaxiumLOD 3 8OverlappedwithDFNB86interval 新耳聾基因克隆 Thep Ser178LeuVariantofTBC1D24 HighlyconservativeNotseenin1000normalhearingcontrols 新耳聾基因克隆 HumMutat 2014 35 7 814 818 TBC1D24 新耳聾基因克隆 耳聾基因檢測技術 一代測序 DNA抽提 PCR擴增 擴增片段測序 突變檢測優(yōu)點 可覆蓋目標基因全部編碼序列 適合特定目標診斷 總結 檢測技術 高通量定點突變檢測技術 耳聾基因突變芯片檢測法飛行時間質譜法SNAPshot HRM等優(yōu)點 通量高 操作簡便 適合大規(guī)模人群篩查 總結 檢測技術 外顯子目標捕獲結合二代測序 優(yōu)點 覆蓋絕大多數(shù) 140個 已知耳聾基因編碼序列 OrphanetJRareDis 2013 8 1 85 總結 檢測技術 耳聾基因研究與臨床應用 臨床應用 基礎研究 cycperfect 總結 謝謝