廣西地區(qū)耳聾基因突變與人工耳蝸植入術(shù)后療效的關(guān)聯(lián)性研究

黃蘭誠， 林鉆平， 唐鳳珠， 瞿申紅， 陸秋天， 王 濤， 黃玉英， 李鳳提

耳聾是影響人類健康和生活質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)因素之一[1]，是全球范圍內(nèi)備受關(guān)注的公共衛(wèi)生問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國聽力殘疾者約有2 780萬人，且在語前聽力喪失的患者中有約60%為遺傳因素所致[2]。人工耳蝸(cochlear implant，CI)是目前唯一獲得國際認(rèn)可，用于治療重度-極重度感音神經(jīng)性聾的生物醫(yī)學(xué)裝置[3]，其工作原理主要是繞過耳蝸病變部位，將聲學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化成為電信號(hào)直接刺激患者的螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞和聽神經(jīng)，從而幫助患者獲得聽覺。大多數(shù)耳聾患者在CI植入術(shù)后配合規(guī)范的康復(fù)訓(xùn)練可獲得不同程度的聽力和言語功能的提高。隨著研究的進(jìn)展，學(xué)者們除了認(rèn)識(shí)到植入年齡和CI植入術(shù)后康復(fù)治療是影響療效的關(guān)鍵因素外[4]，還認(rèn)為遺傳因素的差異也會(huì)影響CI植入的術(shù)后療效。鑒此，本研究旨在探討廣西地區(qū)CI植入術(shù)后療效與致聾基因突變情況的關(guān)聯(lián)性，以期為更好地評(píng)估術(shù)后康復(fù)效果及指導(dǎo)耳聾治療提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選擇2012年7月至2019年12月于廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院、廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院和中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九二三醫(yī)院行CI植入術(shù)并進(jìn)行4種常見致聾基因15個(gè)突變位點(diǎn)篩查的語前聾患者104例，其中男61例，女43例，年齡1～20歲，平均年齡6.65歲。漢族63例，壯族34例，瑤族4例，苗族3例。所有患者及其監(jiān)護(hù)人知情同意參加本研究。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)籍貫為廣西，且三代人均在廣西居??；(2)術(shù)前根據(jù)1997年世界衛(wèi)生組織聽力損失程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)診斷為雙耳重度或極重度感音神經(jīng)性聾；(3)佩戴助聽器不能有效獲得聽力；(4)無手術(shù)禁忌證，可耐受CI植入手術(shù)；(5)術(shù)后能有條件到正規(guī)康復(fù)機(jī)構(gòu)接受系統(tǒng)規(guī)范的聽力言語訓(xùn)練滿1年。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)智力發(fā)育嚴(yán)重低于同齡人；(2)有明確致聾病因，如腦膜炎、耳外傷、聽神經(jīng)瘤等；(3)臨床資料不全或術(shù)后失訪者。

1.3聽力學(xué)檢查 所有研究對(duì)象術(shù)前由專業(yè)的聽力師通過科麗納聽力設(shè)備(爾聽美，丹麥)進(jìn)行系統(tǒng)的聽力學(xué)檢查，檢查內(nèi)容包括純音測(cè)聽、聲導(dǎo)抗、聽性腦干反應(yīng)(auditory brain stem response,ABR)、多頻穩(wěn)態(tài)聽覺誘發(fā)電位(auditory steady state response,ASSR)、畸變產(chǎn)物耳聲發(fā)射(distortion product otoacoustic emission,DPOAE)。

1.4影像學(xué)檢查 所有研究對(duì)象術(shù)前需進(jìn)行冠狀位+軸狀位顳骨CT(設(shè)備：飛利浦64排CT，荷蘭)、頭顱MRI平掃(設(shè)備：西門子，德國)及內(nèi)耳水成像檢查，以判斷患者是否有中耳、內(nèi)耳嚴(yán)重畸形及中耳炎癥等病變。術(shù)后均復(fù)查顳骨CT(冠狀位+軸狀位)明確CI電極插入的位置。

1.5耳聾基因檢測(cè) 采集受檢者(包括患兒及其親屬)外周靜脈血3～5 ml。應(yīng)用博奧生物集團(tuán)有限公司晶芯15項(xiàng)遺傳性耳聾基因檢測(cè)試劑盒(微陣列芯片法)檢測(cè)4個(gè)常見致聾基因(GJB2、SLC26A4、線粒體12SrRNA、GJB3)的15個(gè)常見突變位點(diǎn)：GJB2(35delG、235delC、176del16、299del AT)、SLC26A4(2168A>G、IVS7-2A>G、1174A>T、1226G>A、1229C>T、1975G>C、2027T>A、IVS15+5G>A)、線粒體12SrRNA(1494C>T、1555A>G)和GJB3(538C>T)。對(duì)檢出突變的患者行Sanger測(cè)序，而對(duì)未檢出突變的患者標(biāo)本進(jìn)一步送博奧晶典生物技術(shù)有限公司行全外顯子測(cè)序。根據(jù)基因突變情況分為突變組(14例)和非突變組(90例)。繪制具有罕見位點(diǎn)突變或新位點(diǎn)突變的耳聾患者的家系圖。

1.6CI植入手術(shù) 所有研究對(duì)象在全身麻醉下行術(shù)側(cè)耳后切口，并根據(jù)患者具體情況差異選擇不同術(shù)式。(1)圓窗膜入路方式：磨平圓窗龕后，以顯微鉤針鉤開圓窗膜，擴(kuò)大圓窗，將CI接收器固定于耳后的骨槽內(nèi)，再將CI作用電極自圓窗插入耳蝸蝸軸，以肌肉填塞固定電極。(2)鼓階入路方式：于圓窗龕前下方行耳蝸底回開窗，再將CI電極插入鼓階。術(shù)中檢測(cè)電極神經(jīng)遙感反應(yīng)(neural response telemetry,NRT)。

1.7療效評(píng)估 采用聽覺行為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(Categories of Auditory Performance,CAP)[5]和言語可懂評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(Speech Intelligibility Rating,SIR)[6]評(píng)分評(píng)估患者術(shù)后療效。CAP詳見表1，SIR詳見表2。通過門診隨訪或電話隨訪的方式在術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月和12個(gè)月進(jìn)行CAP和SIR評(píng)估。

表1 CAP[5]

表2 SIR[6]

2 結(jié)果

2.1聽力學(xué)檢查及影像學(xué)檢查結(jié)果 104例患者聽力學(xué)檢查結(jié)果示雙側(cè)ABR閾值>95 dBnHL。在2 kHz以下，雙側(cè)ASSR反應(yīng)閾值均>100 dBHL，雙側(cè)DPOAE均未引出。術(shù)前影像學(xué)檢查示雙側(cè)大前庭水管綜合征(large vestibular aqueduct syndrome，LVAS)5例，雙側(cè)Mondini畸形4例，同時(shí)伴有LVAS和半規(guī)管發(fā)育不良者2例，其余無異常。

2.2基因檢測(cè)結(jié)果 104例患者中有14例(13.46%)檢出致聾基因突變。GJB2基因突變2例，均為漢族；其中1例為c.235delC純合突變，1例為c.299delC雜合突變。SLC26A4基因突變10例(9.62%)，有6例為漢族，3例為壯族，1例為瑤族；其中8例為c.IVS7-2A>G雜合突變，2例為c.919-2A>G/c.1614+5G>A復(fù)合雜合突變。OTOF基因c.1273C>T/c.4994T>C復(fù)合雜合突變1例(0.92%)，TRIOBP基因c.5185-2A>G/c.3299C>A復(fù)合雜合突變1例(0.92%)，均為漢族。未檢出GJB3和線粒體12SrRNA基因突變。

2.34例新突變位點(diǎn)病例的基因突變家系圖 在本次研究中，有4例患者檢測(cè)出新位點(diǎn)突變。經(jīng)詢問家族史得知這4例患者分別來自3個(gè)家庭，有2例為雙胞胎姐妹；其余2個(gè)家庭中均有2例耳聾患者(為兄弟)。根據(jù)所得信息繪制家系圖，這4例患者分別為SLC26A4基因c.919-2A>G/c.1614+5G>A復(fù)合雜合突變2例(見圖1)；OTOF基因c.1273C>T/c.4994T>C復(fù)合雜合突變1例(見圖2)；TRIOBP基因c.5185-2A>G/c.3299C>A復(fù)合雜合1例(見圖3)。

圖1 2例SLC26A4基因c.919-2A>G/c.1614+5G>A突變患者家系圖

圖2 1例OTOF基因c.1273C>T/c.4994T>C突變患者家系圖

圖3 1例TRIOBP基因c.5185-2A>G/c.3299C>A突變患者家系圖

2.4CI植入情況 104例患者術(shù)中均順利植入CI作用電極，其中使用澳大利亞Cochlear品牌的CI 73例，美國AB品牌的CI 13例，諾爾康品牌的CI 18例。術(shù)中檢測(cè)NRT反應(yīng)良好。術(shù)后未見并發(fā)癥，復(fù)查顳骨CT均顯示耳蝸電極在位。術(shù)后1個(gè)月開機(jī)，囑患者及其監(jiān)護(hù)人根據(jù)自身情況定期進(jìn)行言語處理器調(diào)試。

2.5兩組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)CAP和SIR評(píng)分比較 在術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月和12個(gè)月，兩組術(shù)后CAP和SIR評(píng)分均呈上升趨勢(shì)(P<0.05)，但兩組變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)CAP和SIR評(píng)分比較分]

3 討論

3.1近年來，CI對(duì)治療重度和極重度感音神經(jīng)性聾所取得的良好療效已被廣泛認(rèn)可。在語前聾患者中，基因突變是致聾的關(guān)鍵因素，基于基因診斷水平評(píng)估患者CT植入術(shù)后療效可進(jìn)一步降低患者因術(shù)后療效不佳而承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)和手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。本課題組前期研究主要檢出GJB2和SLC26A4兩種常見的耳聾基因突變，經(jīng)過全外顯子組測(cè)序檢測(cè)出SLC26A4基因c.919-2A>G和c.1614+5G>A位點(diǎn)突變，且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證認(rèn)為c.1614+5G>A位點(diǎn)是致病突變[7]。此外，在罕見耳聾基因OTOF和TRIOBP上首次發(fā)現(xiàn)復(fù)合雜合突變各1例，經(jīng)過美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(The American College of Medical Genetics and Genomics,ACMG)對(duì)這兩種基因新發(fā)現(xiàn)的突變位點(diǎn)進(jìn)行致病性分析，認(rèn)為OTOF基因c.1273C>T/c.4994T>C突變[8]和TRIOBP基因c.5185-2A>G/c.3299C>A突變是致聾的主要原因[9]。經(jīng)過術(shù)后隨訪，這些罕見基因或新位點(diǎn)突變的患者與常見耳聾基因突變患者術(shù)后聽力言語功能均有提高。

3.2有研究表明，GJB2和SLC26A4突變患者在CI植入術(shù)后能獲得良好的療效[10]，甚至認(rèn)為GJB2基因突變患者術(shù)后療效優(yōu)于非基因突變的耳聾患者[11]?？追f等[12]對(duì)42例行CI植入術(shù)并GJB2基因突變的患者進(jìn)行術(shù)后隨訪，比較患者術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)聲母、韻母、雙音節(jié)詞的識(shí)別差異，結(jié)果表明該基因突變患者術(shù)后可獲得顯著的聽力重建效果和言語功能的提高。而OTOF基因早期被認(rèn)為是CI術(shù)后療效不佳的原因之一[13]，但隨著OTOF基因研究的不斷深入，Wu等[14]認(rèn)為，OTOF基因與GJB2和SLC26A4基因在CI術(shù)后療效上沒有顯著差異。對(duì)于TRIOBP基因突變的患者，將患者CI植入術(shù)前和術(shù)后的聽力檢查結(jié)果進(jìn)行對(duì)比后認(rèn)為CI植入是幫助TRIOBP突變患者有效提高聽力的最佳治療方式[15]。在本次研究中，基因突變患者均能獲得令人滿意的術(shù)后效果，但考慮到罕見基因突變樣本量過小而未進(jìn)行單獨(dú)分組比較。

3.3CI植入的有效性依賴于聽覺神經(jīng)的完整，基因突變患者CI術(shù)后能對(duì)聲音敏感是源于基因的表達(dá)部位在內(nèi)耳[16-17]。GJB2是目前我國非綜合征性耳聾人群最主要的致聾基因，其負(fù)責(zé)編碼參與內(nèi)耳非感覺上皮細(xì)胞離子傳遞的縫隙連接蛋白26(connexin 26，Cx26)。Cx26缺失或表達(dá)異常是致聾的關(guān)鍵因素[18]。SLC26A4是繼GJB2后另一種常見的遺傳性耳聾基因，與LVAS密切相關(guān)。本研究檢出11例患者有內(nèi)耳畸形，但未發(fā)現(xiàn)蝸神經(jīng)發(fā)育不良的患者。雖然LVAS一定程度上增加了手術(shù)的難度和術(shù)后并發(fā)癥出現(xiàn)的概率，但內(nèi)耳畸形患者CI植入術(shù)后的聽力和言語能力與耳蝸結(jié)構(gòu)正常的患者相同[19-20]。此外，本研究檢出的TRIOBP和OTOF罕見耳聾基因的表達(dá)也局限于內(nèi)耳，其中TRIOBP致聾的機(jī)制是影響內(nèi)耳支持細(xì)胞的剛度[21]，而OTOF編碼的耳畸蛋白(otoferlin)是毛細(xì)胞神經(jīng)突觸興奮傳遞過程中鈣離子的感受器[22]。根據(jù)這些基因突變引起內(nèi)耳的病理改變和CI的工作原理，給予我們判斷不同基因突變?cè)贑I術(shù)后效果上的理論支持。本次研究的結(jié)果也基本符合理論。

3.4在本研究中，基因突變組與非基因突變組患者CI術(shù)后經(jīng)過聽力言語康復(fù)訓(xùn)練后獲得的療效相似，罕見基因新發(fā)突變位點(diǎn)的患者經(jīng)CI術(shù)后也能獲得良好的療效。但由于罕見基因突變樣本量小，未能體現(xiàn)不同基因突變患者在CI術(shù)后康復(fù)療效上的差異，應(yīng)在后期的研究中擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。此外，廣西地區(qū)是少數(shù)民族聚居的地區(qū)，其耳聾基因突變譜與其他地區(qū)存在一定差異。該地區(qū)GJB2和SLC26A4的突變率低于全國水平，本研究基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)SLC26A4、OTOF和TRIOBP基因上新發(fā)的突變位點(diǎn)，說明該地區(qū)存在耳聾基因新位點(diǎn)突變，有待進(jìn)一步研究。