可治性罕见病—非综合征性耳聋
一、疾病概述
耳聋是一种最常见的人类感觉系统缺陷，在新生儿中的发生率达1%。～3%[1]。耳聋按病因可分为遗传性和非遗传性，60%以上的新生聋儿是由遗传因素导致[2]。遗传性耳聋根据是否伴有耳外组织的异常或病变可将其分为综合征性耳聋( syndromic hearing loss，SHL)和非综合征性耳聋(non-syndromic hearing impairment，NSHI)。NSHI为发病个体唯一的遗传性疾病，其他器官无遗传性损害，约占遗传性聋的70%[3]。
二、临床特征
NSHI由于是发病器官唯一的遗传性疾病，其他器官无遗传性损害，故仅仅表现为听力下降。其临床特征取决于发病时间和发病位置。
根据发病时间可表现为先天性遗传性耳聋和遗传性进行性耳聋。前者耳聋于出生后即已发生，且出生后不再发展的遗传性聋属先天遗传性聋；后者出生时耳的各部分均正常发育，听力正常，而于出生后某一年龄阶段方始出现进行性听力下降，最后发展为严重的耳聋。
发病位置不同亦可造成临床表现的差异。病变位于外耳和（或）中耳，引起传导性耳聋，如耳廓发育不全、外耳道狭窄或闭锁、听小骨畸形、耳硬化症等。病变位于内耳，引起感音神经性耳聋。病变累及外耳和（或）中耳和内耳者，则引起混合性耳聋，此型比较少见。
内耳病变根据迷路的解剖特征，可分成4种基本类型[4]：
1．Michel型（发育不全型）
这是最严重的内耳畸形，其特征是部分或整个迷路不发育（包括耳蜗和前庭），偶可见残余膜迷路结构。蜗神经及前庭神经可存在或缺如，一般无听觉。
2．Mondini型（骨及膜迷路的各种畸形）
为常染色体显性遗传，耳蜗前庭发育不全，耳蜗可能部分发育，通常只有基底部的1周半或2周，球囊、椭圆囊及半规管可呈发育畸形，蜗神经及前庭神经及其神经节通常存在或部分存在。患者可有残余听力，但很少有可用的言语听力。
3．Scheibe型（膜迷路畸形型）
骨迷路和膜性椭圆囊及半规管发育完善，但膜性蜗管及球囊则发育不全，蜗管萎缩。螺旋器和血管纹呈未发育的索状结缔组织，球囊壁坍陷于发育不全的感觉上皮和耳石膜上。本型是遗传性先天性聋中最常见者。患者可有部分听力。
4．Alexander型（中度膜迷路畸形型）
蜗管发育不全，以基底周的螺旋养及其邻近的神经节受患最深，造成高频听力损失。因其低频听力尚存，配戴助听器可有帮助。
三、诊断
耳聋的遗传方式主要包括5种：①常染色体隐性遗传，占80%；②常染色体显性及不完全显性遗传，占15%～20%；③X-连锁遗传；④Y-连锁遗传；⑤线粒体突变母系遗传，后三者不足1%。非综合征性儿童常见的基因突变包括：
1. GJB2基因及其常见突变
GJB2基因是导致非综合征遗传性耳聋最常见的基因，其突变所致的遗传性耳聋占散发患者的30%～40%[5]。该基因，定位于13q11～q12染色体上，编码一种由6个单体组成的缝隙连接蛋白(connexin)26(Cx26)[6]。Cx26蛋白广泛分布于耳蜗支持细胞和结缔组织，构成细胞间缝隙连接通道，参与转运毛细胞至血管纹的钾离子，维持耳蜗内淋巴电位，在信息传递和物质交换中发挥重要作用。如果GJB2基因编码区域发生突变，则会影响缝隙连接蛋白所组成通道的正常功能，导致细胞间信息的传递受到阻碍，使细胞外钾离子回流受到影响，钾离子浓度发生改变，使得耳蜗呈高钾状态，进而影响了耳蜗毛细胞的电生理活动，从而导致听力下降[7]。此外，也有学者提出GJB2基因除了影响缝隙连接蛋白的功能，导致听力下降外，还可能影响细胞间钙离子和三磷酸肌醇的信息传递，而这些信息传递对于听觉系统正常生理功能的维持是十分重要的[8]。
GJB2基因的突变谱在各个民族和地区之间存在明显差异。东亚人群中以235deIC最为多见，在听力正常人群中其携带率为1%～2%[9]，而在白种人群和阿拉伯人群中则以35deIG为最常见的突变类型[10]。中国人群中，常见GJB2基因突变类型主要有235deIC、299～300deIAT、176～191del16等，可占GJB2基因突变人群的80%以上，其中以235 delC纯合性突变最常见，而35deIG突变少见[11]。
2．SLC26A4基因及其常见突变
SLC26A4基因位于人类染色体7q31，其mRNA全长4930 bp，含21个外显子，编码780个氨基酸pendrin。Pendrin主要表达于内耳内淋巴管、内淋巴囊以及螺旋器外沟细胞，与内淋巴液代谢有关[12]。SLC26A4基因与大前庭水管综合征及Pendred综合征关系密切[13]。该基因突变将导致pendrin蛋白功能障碍，从而使内耳淋巴液体量增加，导致蜗管的扩大融合，内淋巴囊、内淋巴管和前庭水管膨胀扩大及听力下降，即大前庭水管综合征。与GJB2相同，SLC26A4基因的突变类型在不同的种族和地区中也有明显差异。IVS7 - 2A>G、2168A>G突变为中国人最常见的SLC26A4突变，其次为1226G>A，1975G>C等[14]。这些突变谱的明确对于SLC26A4基因的最佳筛查模式具有特殊借鉴意义。
3．CJB3基因及其常见突变
GJB3基因与GJB2同属于缝隙连接蛋白家族，定位在lp33～p35，导致显性遗传高频听力下降的两个突变分别为538C→T和547G→A[15]。GJB3基因突变既可导致常染色体显性遗传非综合征型耳聋，也与常染色体隐形非综合征型耳聋有关[15]。GJB3基因核苷酸序列改变形式包括357C→T、250G→A、256C→A、33C→T、1357C→T等[16]。携带GJB3的这种杂合突变不是导致患者听力下降的唯一原因，可能存在一些其他因素，这些因素单独或者协同Cx31作用导致患者听力降低。GJB2基因与GJB3基因还可能以双基因模式遗传共同致聋，初步的功能学研究结果揭示了GJB2基因编码的Cx26与GJB3基因编码的Cx31的相互作用及其双基因的解剖、生理和功能学基础[17]。GJB3基因与GJB2基因虽然不在同一条染色体上，但都编码连接蛋白，在内耳离子平衡中发挥作用，按照双等位基因致聋的模式，有可能GJB2基因与GJB3基因共同导致耳聋患者的发病。
4．线粒体DNA突变
1993年，Prezant等[18]发现导致人类氨基糖苷类药物引起的非综合征型耳聋的分子病理基础为线粒体DNA 12S rRNA A1555G点突变，据分析此突变通过改变线粒体DNA的空间结构形成新的与氨基糖苷类抗生素结合位点而导致对此类药物敏感而致聋。由于该突变会在线粒体DNA 12S rRNA高度保守的A位形成1494C - G1555碱基，这个改变使12S rRNA在二级结构上与细菌的16s rRNA二级结构的相应区域更加相似，使其与氨基糖苷类抗生素的结合更加容易，然而12S rRNA是参与构成线粒体rRNA 30S小亚基的分子，因此这种变化最终使得线粒体蛋白合成异常，使得氧化磷酸化过程受阻而影响ATP的合成；由于内耳的离子梯度是依靠消耗ATP的离子泵来维持，所以耳蜗内ATP的减少会导致血管纹、内淋巴液、毛细胞内的离子浓度不平衡，最终导致毛细胞的死亡，造成听力受损[19]。人类对氨基糖苷类药物易感性有明显关系的A1555G和C1494T的突变频率分别为3.96%和0.18%c[20]。全国聋病分子流行病学调查研究显示，中国聋人群体中4.4%的个体携带线粒体基因突变，在使用以链霉素为代表的氨基糖苷类药物后会引发听力下降，如不能及时获得正确的医学指导，其家人也可能因为使用药物而致聋。链霉素等所致的药物性耳聋属于后天、遗传因素和环境因素联合导致的出生缺陷，通过早期耳聋基因检测，“一针致聋”是完全可以避免的。
目前针对听力障碍人群的耳聋基因诊断已在国内外开展，但是由于检测成本高等问题使得针对正常听力人群的大规模耳聋基因筛查在我国尚未普及应用，耳聋基因的筛查技术需要根据筛查目标人群的不同不断改进和完善。目前，在耳聋基因检测中的方法主要有以下几种：
(1)限制性片段长度多态性：研究认为限制性片段长度多态性技术是一种快速、简单可行的致聋基因检测技术，但是只能对单一突变位点进行检测，如果需要检测多个突变位点，则需要多次聚合酶联反应( PCR)，操作复杂，工作量大[21]。
(2)变性高效液相色谱法：该方法操作方便，自动化程度高，但其设备昂贵，对技术人员要求高，使该方法在非综合征耳聋检测的临床应用中受到限制，该方法多用于实验室研究。
(3)基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱：该方法成本较低，能检测出多个位点，覆盖率高及周期短（一台仪器每天的通量为3 000例）。
(4)基因芯片检测法：基因芯片利用微阵列技术，将检测探针固定在芯片上，PCR产物与芯片杂交，最后通过荧光信号判断结果。该方法理论上检测通量大，一次可同时检测成行千上万个位点，但目前实际应用于临床上的芯片方法只能检测4个基因的9个位点，漏检率较高；该方法检测的信噪比较高，信号稳定性较差，同一探针往往需要重复4～5个点方可判读；且该方法试剂成本高，结果需要依赖于昂贵的激光扫描仪才能判读。
(5)直接测序法：随着Illumina、SOLID等新一代测序平台的出现，短时间内完成几百万甚至更多片段的靶向序列捕获及大规模平行测序，可实现对全部外显子、甚至全基因组进行同步检测。外显子组约占全基因组的1%，包含着合成蛋白质及与疾病表型相关的大部分信息。直接测序法可作为基因检测的标准，结果准确特异。但由于非综合征耳聋相关基因突变位点分散的位于数个基因上，测序法的成本非常高，不适用于临床检测，可用作新突变类型发现的研究或作为其他检测方法的对照<金标准》。对于已知耳聋基因检测阴性的耳聋患者或家系可通过外显子组测序寻找致聋新基因。但是，外显子组测序面临的问题是如何在巨大的变异信息中筛选出真正的致病突变。这需要对足够多的患者及正常对照携带的变异信息进行甄别，应用生物信息学分析手段，必要时应用基因功能研究方法，最终找出与耳聋表型共分离的基因突变。
四、鉴别诊断
主要与综合征性耳聋予以鉴别，综合征性耳聋往往伴有其他器官和系统的疾病，鉴别较为容易。
五、治疗
目前主要的治疗策略包括早期诊断和预防，优生优育。对于已经出现听力下降的患者则需采用助听器和人工耳蜗等辅助听觉植入措施。
1．NSHI的早期诊断与筛查
目前，我国实施的新生儿听力筛查是以听性脑干反应和畸变产物耳声发射为基础的初筛方案，此方案的局限性是缺乏对病因的检测，而某些迟发性及条件性遗传性耳聋因筛查时由于听力正常而易被遗漏。目前感音神经性耳聋尚无有效的临床治疗方法，所以以分子遗传学的检测手段来介入初筛，正确地进行病因分析，若使耳聋基因检测成为生育前常规筛查项目，可将遗传性耳聋预防提前至首次生育前，从根本上阻断遗传性耳聋在整个人群中的传递和发病，实现耳聋一级预防是降低耳聋发病率的有效途径[22]。在遗传性耳聋诊断中，分子诊断作为查找致病原因、协助临床诊断及开展产前诊断的主要手段发挥了重要作用。目前，传统基因诊断方法包括酶切、限制性片段长度多态性分析、基因芯片法、直接测序等，这些方法存在耗时费力或所需设备和耗材昂贵等缺点，导致不能在临床大规模推广，应用受到限制。因此有必要建立一种高通量、高效率、价格低廉、使用方便的基因突变检测方法，以实现临床快速检测和大规模人群筛查。
2．助听器
根据听力损失程度，轻度到重度听力障碍儿童和中度到重度听力障碍成人应选助听器作为听力补偿的设备。极重度听障患者使用助听器的效果往往较差，此时可选择人工耳蜗植入；如暂不具备手术条件，仍应选配大功率助听器。根据病变类型，传导性听力损失者，经过药物和手术治疗不能恢复听力，待病情稳定后配戴助听器；感音性听力损失者，病变时间超过3个月，一般难以通过药物等治疗手段恢复听力，可配戴助听器；婴幼儿确诊为感音神经性听力损失后，应尽可能在1个月内选配助听器，再逐渐优化助听参数。对于听神经病、听处理障碍等蜗后病变患者，助听器仅作为尝试性验配。听力呈波动性变化或者呈渐进性下降，选择助听器时注意有较多的预留增益空间，并经常随访调试助听器。
对双耳听力减退的患者（尤其是婴幼儿），应鼓励双耳验配助听器。应向患者或家属详细阐述单、双耳验配的优缺点。确因经济条件限制，可单耳验配，但应向患者及家属详细阐述单、双耳验配的优缺点。侧别选择应以最大限度地提高患者的言语识别能力为原则：双耳听阈（听力级）≤50 dB耐，一般选择听力稍差的一侧验配；双耳听阈（听力级）均>50 dB时，选择听力较好的一侧验配；双耳听阈相差不多时，选择言语识别率相对较好的一侧。此外，选择听障病程相对较短或日常惯用耳也是单耳验配侧别选择时应考虑的因素[23]。
3．人工耳蜗植入
耳聋的早期发现和诊断为尽早实施干预提供了良好的机会[6]。儿童早期接受人工耳蜗植入具有明显的优势[6~9]，可以尽早暴露于听觉语言环境下，增强语言技巧、言语质量，扩展表达和接受的词汇量。目前，越来越多的文献显示12个月内植入人工耳蜗的患儿其听力和言语能力可获得更大的改善，患儿更有可能完全发挥潜力，而不需要“赶上”或者以超过正常的学习速率来达标。儿童植入年龄通常为12个月至6岁。最小为6个月[24]。
适应证：双耳重度或极重度感音神经性聋。
(1)语前聋患者的选择标准：①植入年龄通常为12个月至6岁。植入年龄越小效果越佳，但要特别预防麻醉意外、失血过多、颞骨内外面神经损伤等并发症。目前不建议为6个月以下的患儿植入人工耳蜗，但脑膜炎导致的耳聋因面临耳蜗骨化的风险，建议在手术条件完备的情况下尽早手术。6岁以上的儿童或青少年需要有一定的听力言语基础，自幼有助听器配戴史和听觉言语康复训练史。②双耳重度或极重度感音神经性聋。经综合听力学评估，重度聋患儿配戴助听器3～6个月无效或者效果不理想，应行人工耳蜗植入；极重度聋患儿可考虑直接行人工耳蜗植入。③无手术禁忌证。④监护人和（或）植入者本人对人工耳蜗植入有正确的认识和适当的期望值。⑤具备听觉言语康复教育的条件。
(2)语后聋患者的选择标准：①各年龄段的语后聋患者。②双耳重度或极重度感音神经性聋，依靠助听器不能进行正常听觉言语交流。③无手术禁忌证。④植入者本人和（或）监护人对人工耳蜗植入有正确的认识和适当的期望值。
六、典型病例
患儿，男，13个月，来自江西九江，因“双耳听力筛查未通过”来本院听力专科门诊就诊。家长诉母亲孕早期风疹病毒感染吏，孕晚期无异常。出生后患儿听力筛查多次不通过，对外界声响无反应，耳廓外观正常，行耳镜检查见双耳道通畅，双侧鼓膜标志清，声导抗1 000 Hz双侧平坦型，DPOAE双耳不通过，ABR双耳97dB不能引出。行耳部CT检查（水平位平扫+冠状位重建）（见右图）提示双侧前庭导水管扩大，余部未及异常。
基因分析结果：应用PCR直接测序法检测患儿的SLC26A4基因，显示患儿存在该基因的IVS7 - 2A>G突变。
根据患儿的孕早期病史，典型的临床表现，听力学测试，影像学检查和SLC26A4基因检测结果，确诊该患儿为大前庭导水管症(LVAS)。
治疗及其转归：患儿性右耳人工耳蜗植入术，术后恢复可，无并发症，5d后出院。术后1个月开机，按照正常计划调机，同时进入聋儿康复中心予以语言训练。目前患儿4岁多，已入正常幼儿园接受早教。患儿父母对疗效满意，希望在经济许可时尽早行左耳人工耳蜗植入术。