黔西南地區(qū)99582位新生兒耳聾基因熱點(diǎn)突變篩查結(jié)果

張秀秀慕容紅梅李盼盼常華趙鴻李瓊向玉婷唐大春黃嬋何燕

1黔西南布依族苗族自治州人民醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心（黔西南布依族苗族自治州 562400）

2地方病與少數(shù)民族疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室&貴州省醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州醫(yī)科大學(xué)（貴陽(yáng) 550004）

先天性耳聾是人類(lèi)最常見(jiàn)的出生缺陷之一，是全球重大公共衛(wèi)生問(wèn)題，據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)統(tǒng)計(jì)全球聽(tīng)力殘疾人達(dá)4.66億[1]，在我國(guó)聽(tīng)力殘疾(含多重殘疾)人共2780萬(wàn)（約占?xì)埣踩?3%）[2]，每年有30 000例先天性聽(tīng)力損失的嬰兒出生[3]，這是非常大的一個(gè)群體，聽(tīng)力損失最常見(jiàn)的病因是遺傳因素，因此基因篩查對(duì)其進(jìn)行早期發(fā)現(xiàn)及預(yù)防具有重要的意義。非綜合征性耳聾的常見(jiàn)的致耳聾基因有4種，其中，最常見(jiàn)的GJB2可致先天性耳聾，SLC26A4可致先天性耳聾和遲發(fā)性耳聾，12SrRNA屬母系遺傳，可致藥物性耳聾，GJB3可致后天性耳聾[4]。地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)為核心、地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)等學(xué)科綜合起來(lái)的技術(shù)，其核心功能是空間數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建，管理，分析和地圖可視化[5]。

黔西南布依族苗族自治州（簡(jiǎn)稱(chēng)黔西南州）位于云南、廣西、貴州三省結(jié)合部，下轄2市6縣，為多民族聚居地區(qū)。本研究采用微測(cè)序方法對(duì)2016年06月-2020年10月在黔西南州出生的99582位新生兒足跟血濾紙片進(jìn)行基因檢測(cè)分析，旨在了解黔西南州新生兒耳聾基因突變情況，運(yùn)用GIS分析技術(shù)，直觀顯示黔西南州各縣市人群新生兒耳聾的檢出率及其空間分布特征，為新生兒耳聾的防治篩查提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于黔西南州新生兒耳聾防控項(xiàng)目，以2016年06月-2020年10月在黔西南州分娩出生，接受新生兒耳聾基因篩查的新生兒99582例，其中男嬰53017名，女?huà)?6565名，均為黔西南州地區(qū)各縣市人群（人群分布具體詳見(jiàn)表1），本研究通過(guò)黔西南州人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)（2016倫審第[02]號(hào)），并已征得新生兒監(jiān)護(hù)人同意并簽訂知情同意書(shū)。

表1 黔西南地區(qū)2016-2020年新生兒耳聾相關(guān)基因突變分析Table 1 Analysis of deafness-associated gene mutation in neonates in Qianxinan during 2016 and 2020

上接表1

1.2 研究方法

按照《遺傳性耳聾基因篩查規(guī)范》[6]和采血常規(guī)的要求，采集新生兒1-3天內(nèi)足跟血2-5滴，血斑8mm，制成干血片。參照干血斑基因組DNA提取標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程提取基因組DNA，應(yīng)用微測(cè)序方法對(duì)4個(gè)耳聾基因的20個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，包括GJB2基因的4個(gè)常見(jiàn)突變點(diǎn)(c.35del G、c.176_191del 16、c.299_300del AT、c.235del C)；GJB3基因的 2 個(gè)常見(jiàn)突變點(diǎn)(c.538 C＞T、c.547 G＞A)；SLC26A4基因的 11個(gè)常見(jiàn)突變點(diǎn)(c.589 G＞A、c.281 C＞T、c.IVS7-2 A＞G、c.1226 G＞A、c.1174 A＞T、c.IVS15+5 G＞A、c.1229 C＞T、c.2027 T＞A、c.1975 G＞C、c.2168 A＞G、c.2162 C＞T)；線粒體DNA12SrRNA基因的3個(gè)常見(jiàn)突變點(diǎn)(m.1494 C＞T、m.1555 A＞G、m.1095T＞C)。微測(cè)序由深圳華大基因科技有限公司完成。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

根據(jù)直接計(jì)數(shù)法計(jì)算新生兒耳聾基因型的檢出率，采用ArcMap 10.2軟件以貴州省黔西南州縣區(qū)界電子地圖為基本地圖[審圖號(hào)：GS(2019)1822]制作新生兒耳聾空間分布圖。

2 結(jié)果

2.1 新生兒耳聾基因篩查結(jié)果

2.1.1 黔西南州人群新生兒耳聾基因檢測(cè)總體檢出情況

黔西南地區(qū)8個(gè)縣（市）新生兒耳聾基因總體檢出情況詳見(jiàn)表1，在99582例受檢者中，檢出耳聾基因總突變者共2812例（2.82%），其中GJB2基因突變 1594例(1.60%)，GJB3基因突變 192例(0.19%)，SLC26A4基因突變 812 例(0.82%)，線粒體DNA12SrRNA突變187例(0.19%)，復(fù)合雜合基因突變27例(0.03%)；該地區(qū)8個(gè)縣（市）新生兒耳聾基因陽(yáng)性率最高的地區(qū)是普安縣，受檢者9244例，檢出耳聾基因突變者335例（3.62%）。

2.1.2 黔西南州人群新生兒耳聾性別比較分析

男嬰耳聾受檢者53017例，檢出耳聾基因突變者 1426例（2.69%），其中GJB2基因突變793例(1.50%)，GJB3基因突變 98 例(0.18%)，SLC26A4基因突變424例(0.80%)，線粒體DNA12SrRNA突變98 例(0.18%)，復(fù)合突變 13 例(0.02%)；女?huà)攵@受檢者46565例，檢出耳聾基因突變者1386例（2.98%），其中GJB2基因突變 801例(1.72%)，GJB3基因突變94例(0.20%)，SLC26A4基因突變388例(0.83%)，線粒體 DNA12SrRNA突變 89例(0.19%)，復(fù)合突變 14 例(0.03%)。

2.1.3 黔西南州新生兒耳聾基因檢測(cè)突變率與全國(guó)突變率比較

深圳華大基因科技有限公司已完成的中國(guó)28個(gè)省區(qū)的新生兒耳聾基因篩查報(bào)道[6]，總陽(yáng)性突變頻率為 5.68%；4個(gè)基因GJB2、GJB3、SLC26A4、MT-RNR1的突變率分別為2.71%、0.40%、2.36%、0.24%。本次研究中，該地區(qū)新生兒耳聾基因GJB2、GJB3、SLC26A4突變率低于全國(guó)檢測(cè)數(shù)據(jù)，部分地區(qū)MT-RNR1基因突變率高于全國(guó)檢測(cè)數(shù)據(jù)，該地區(qū)新生兒耳聾基因檢測(cè)突變率與全國(guó)大人群檢測(cè)結(jié)果比較，詳見(jiàn)表2。

表2 黔西南州新生兒耳聾基因檢測(cè)突變率與全國(guó)突變率比較Table 2 Comparison of the neonatal deafness gene mutation rate in Qianxinan Autonomous Prefecture with the national mutation rate

2.2 新生兒耳聾基因篩查結(jié)果突變類(lèi)型分布

新生兒耳聾基因篩查結(jié)果以GJB2基因突變率最高，在檢測(cè)的5個(gè)GJB2基因突變位點(diǎn)中，235delC雜合突變總陽(yáng)性1339例，所占比例最高（47.62%），其中男嬰 671例，占比 47.05%；女?huà)?35delC雜合突變668例，占比48.20%，篩查結(jié)果突變類(lèi)型分布及其構(gòu)成比詳見(jiàn)表3。

表3 耳聾易感基因篩查出的突變類(lèi)型分布情況(%)Table 3 Distribution of mutation types detected by deafness susceptibility gene screen(%)

上接表3

2.3 黔西南州各縣（市）新生兒耳聾空間分布特征

以貴州省黔西南州縣區(qū)界電子地圖為基本地圖繪制黔西南州各縣（市）新生兒耳聾空間分布圖（圖1-3）?？臻g分布圖的顏色分為5個(gè)等級(jí)，隨著檢出率的增高填充顏色也發(fā)生變化（綠色→淺綠色→黃色→橙色→紅色）。圖1是基于該地區(qū)新生兒耳聾總突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市；圖2是基于黔西南州男嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣；圖3是基于黔西南州女?huà)攵@突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市、興仁市。在以下3張空間分布圖中，柱形圖顯示GJB2是該地區(qū)突變率最高的耳聾基因。

圖1 基于黔西南州新生兒耳聾總陽(yáng)性突變率繪制的空間分布圖（n=99582）Fig.1 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=99582)

圖2 基于黔西南州男嬰耳聾陽(yáng)性突變率繪制的空間分布圖（n=53017）Fig.2 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among male neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=53017)

圖3 基于黔西南州女?huà)攵@陽(yáng)性突變率繪制的空間分布圖（n=46565）Fig.3 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among female neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=46565)

3 討論

3.1 新生兒耳聾基因篩查的分子流行病學(xué)特點(diǎn)

本研究獲得黔西南州新生兒中4個(gè)常見(jiàn)耳聾基因20個(gè)熱點(diǎn)突變的分子流行病學(xué)特點(diǎn)：表1顯示，新生兒各突變基因攜帶率由高到低依次為GJB2（1.60%）、SLC26A4（0.82%）、GJB3（0.193%≈0.19%）和線粒體12SrRNA（0.187%≈0.19%），GJB3突變攜帶率稍高于線粒體12SrRNA突變攜帶率，與部分文獻(xiàn)報(bào)道相符[7-9]，與部分文獻(xiàn)報(bào)道不符[10,11]；但相關(guān)報(bào)道中均以GJB2突變率最高，SLC26A4突變率次之，提示GJB2、SLC26A4基因是我國(guó)最常見(jiàn)的致聾的基因。黔西南州新生兒4個(gè)常見(jiàn)耳聾基因總突變率為2.82%，顯著低于華大基因?qū)?76555例新生兒進(jìn)行耳聾篩查總突變率（5.68%）[7]，也低于四川省成都市、廣東省東莞市、福建省、江西省、北京市的總突變攜帶率 4.03%，3.39%，3.56%，4.05%，4.51%[8,12-15]，表2提示黔西南州新生兒耳聾基因GJB2、GJB3、SLC26A4突變率低于全國(guó)檢測(cè)數(shù)據(jù)，但部分縣市MT-RNR1基因突變率高于全國(guó)檢測(cè)數(shù)據(jù)（0.24%），如：興義市、晴隆縣、冊(cè)亨縣。黔西南州地區(qū)新生兒耳聾以GJB2基因突變率最高的是普安縣（男嬰、女?huà)?、總?cè)巳海灰訥JB3基因突變率最高的是普安縣（女?huà)耄?、興義市（男嬰、總?cè)巳海?；以SLC26A4基因突變率最高的是普安縣（男嬰）、興仁市（女?huà)?、總?cè)巳海?；MT-RNR1基因突變率最高的是興仁市（男嬰、女?huà)搿⒖側(cè)巳海?；新生兒耳聾總突變率最高的是普安縣（男嬰、女?huà)?、總?cè)巳海⑴d義市（女?huà)耄?。?顯示，該地區(qū)常見(jiàn)的致病位點(diǎn)由高 到低分別 235delC（47.62%）、IVS7-2A＞G（18.63%）、299_300delAT（7.36%）、538C＞T（4.20%）、1555A＞G（3.66%），與趙富倫等[16]對(duì)黔西南州調(diào)查 7 074例新生兒耳聾基因篩查的結(jié)果一致。235delC與IVS7-2A＞G的突變率構(gòu)成比高達(dá)66.25%，提示該地區(qū)最常見(jiàn)的熱點(diǎn)突變可能是235de1C、IVS7-2A＞G。

3.2 基于黔西南州新生兒耳聾基因突變率繪制的空間分布圖

本研究運(yùn)用GIS分析技術(shù)對(duì)2016年-2020年黔西南州8個(gè)縣（市）新生兒耳聾基因檢出數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，該地區(qū)新生兒耳聾檢出率的分布存在高發(fā)區(qū)，圖1是基于該地區(qū)新生兒耳聾總突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市；圖2是基于該地區(qū)男嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣；圖3是基于該地區(qū)女?huà)攵@突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市、興仁市。在3張圖中，普安縣均為紅色，即為新生兒耳聾高發(fā)區(qū)，表2也顯示普安縣新生兒耳聾男嬰（3.52）、女?huà)耄?.74）以及總攜帶率（3.62%）均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黔西南州（2.69%、2.98%、2.82%），原因可能是普安縣與六盤(pán)水市接壤，受其影響所致，李瑞雪等對(duì)六盤(pán)水市600例新生兒進(jìn)行耳聾基因篩查，結(jié)果顯示攜帶率高達(dá)4.67%[17]。在3張空間分布圖中，柱形圖顯示GJB2是該地區(qū)突變率最高的耳聾基因，與既往報(bào)道相符[18-22]。

本研究首次針對(duì)黔西南州地區(qū)新生兒耳聾基因進(jìn)行大規(guī)模篩查，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)真實(shí)地反映該地區(qū)人群新生兒耳聾基因分布特點(diǎn)。本研究運(yùn)用分子篩查和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，明確本地區(qū)新生兒耳聾基因突變類(lèi)型及發(fā)生頻率，為臨床早期觀察和治療提供依據(jù)，為后續(xù)的研究奠定基礎(chǔ)。