学术投稿

目标序列捕获及平行测序在临床耳聋基因诊断中的应用

苏钰;汤文学;代志瑶;高雪;王国建;黄莎莎;康东洋;林曦;戴朴

关键词:遗传性耳聋, 目标序列捕获, 生物编码, 平行测序, 生物信息学
摘要:目的:利用目标序列捕获(Targeted sequence capture)、生物编码(Barcode)及大规模平行测序(Massively parallel sequencing,MPS)技术,对遗传性耳聋患者进行分子病因学研究,探索低成本、多基因、多样本的耳聋基因检测在临床应用的可行性。方法利用Illumina测序平台对来自解放军总医院聋病分子诊断中心88例(来自61个家系)具有明确家族史且常见耳聋基因检测阴性的耳聋患者,以及8例阳性对照患者进行42种基因的目标序列捕获、Barcode和MPS,并对测序结果进行生物信息学分析。结果利用上述方法在88个个体中大于一人入组家系中发现了10个家系8个基因(TECTA、DFNA5、CDH23、USH1C、MYO7A、POU3F4、SLC26A4、EYA4)14个位点的致病性突变。准确验证了8个阳性对照。大于一人入组家系的致病基因检出率明显高于单人入组家系。结论高通量测序的发展为遗传性耳聋的诊断带来了巨大的机遇。目标序列捕获、Barcode、MPS的结合进一步提高了测序的准确性、降低了测序成本,同时生物信息学的进步,将促进低成本、多基因、多样本的临床耳聋基因检测成为可能。ic capture, MPS and Barcode technology will further improve the sequencing accuracy and reduce the cost. These maybe broaden the availability of clinical genetic testing for the individuals with undiagnosed deafness in the future.
中华耳科学杂志相关文献
  • 氧化应激反应与噪声性耳聋

    噪声性耳聋(Noise-Induced Hearing Loss, NIHL)是由强噪声刺激引起内耳毛细胞损伤后所产生的一种感音神经性耳聋。NIHL的听力学特征是4000Hz处听阈提高明显[1]。病理学显示,NIHL病变主要局限于耳蜗底周(高频区),并在距前庭9mm-13mm处明显,从9mm处外毛细胞开始消失,11mm处严重,外毛细胞的损伤重于内毛细胞,内、外柱细胞及其它支持细胞的损伤与内毛细胞相似[2],病变部位与听力学上4000Hz处听阈提高相吻合。经过几十年的研究,NIHL发生的分子生物学基础也逐渐清楚,研究表明,氧化应激(oxidative stress,OS)是强噪声引起毛细胞损害的一个主要原因[3]。强噪声可引起迷路血管收缩,造成组织缺血、缺氧,影响局部组织有氧代谢,产生大量的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、活性氮(Reactive Nitrogen Species ,RNS)等自由基,这些具有强氧化作用的自由基不仅可以破坏细胞内磷脂类物质、细胞核膜、DNA,还可以使细胞内Ca2+超载、抗氧化能力下降、细胞内死亡基因表达增高,终导致细胞凋亡或坏死的发生,内耳毛细胞遭到破坏,出现听力损失[4]。除了噪声性耳聋,老年性聋、药物性聋和化疗药物致聋的损伤机制也可能与氧化应激相关[5-7]。

    作者:陈立伟;于宁;翟所强 刊期: 2014年第01期

  • 遗传性耳聋家庭康复与预防模式的探讨

    目的:通过耳聋产前诊断对先证者为人工耳蜗植入者的遗传性耳聋家庭的生育指导,探讨遗传性耳聋家庭康复与预防的理想模式。方法58个耳聋家庭参与了此研究,这些耳聋家庭均育有一子,为先天性耳聋患者并植入了人工耳蜗,父母均为听力正常者,计划生育听力健康后代。先证者接受详细的体格检查、听力学及影像学检查后,先证者及其父母均采集外周血并提取DNA,进行GJB2序列分析、SLC26A4常见突变外显子分析和线粒体基因(mtDNA)12SrRNA检测,明确了分子病因和后代再发风险。接受产前诊断时,母亲妊娠11~26周,根据母亲的妊娠时间,行适当的产前诊断取材并提取胎儿DNA,测定胎儿基因型,预测胎儿听力状态。结果35个耳聋家庭的先证者为GJB2纯合或复合突变,父母均为GJB2突变携带者;23个耳聋家庭的先证者为SLC26A4纯合或复合突变,父母均为SLC26A4突变携带者。此58个耳聋家庭再发风险均为25%,共行产前诊断64例次(6个家庭母亲怀孕2次,进行了2次产前诊断),44例次检测结果显示胎儿仅携带一个父系或母系突变,或未携带任何已知突变,随访胎儿出生后听力均正常;20例次检测结果显示胎儿与先证者基因型相同,父母自愿选择终止妊娠。结论对于分子病因明确的遗传性耳聋家庭,先证者接受人工耳蜗植入获得佳听力语言康复效果,再生育时通过耳聋基因诊断结合产前诊断预防聋儿出生,是理想的耳聋康复与预防模式。

    作者:韩明昱;卢彦平;边旭明;汪龙霞;黄莎莎;王国建;康东洋;张昕;戴朴 刊期: 2014年第01期

  • 十五项遗传性耳聋基因突变微阵列诊断芯片的临床应用研究

    目的:验证十五项遗传性耳聋基因检测试剂盒(微阵列芯片法)在临床耳聋基因检测的准确性及有效性。方法采用420例解放军总医院临床门诊病人或住院病人的全血,其中未携带突变的样本103例,携带基因突变样本317例,包括50例大前庭水管综合征患者;对血样进行随机编盲,并用十五项遗传性耳聋基因检测芯片检测,以九项遗传性耳聋基因检测试剂盒(微阵列芯片法)及测序法作为对比方法进行比较。结果检测结果显示,本组病人样本的各位点检测探针的灵敏度达100%,特异性达100%,与对比方法的检测结果一致性达100%;经χ2检验和Kappa值分析,两种方法的检测结果无显著性差异,一致性较好。结论十五项遗传性耳聋基因检测试剂盒(微阵列芯片法)的临床检测结果稳定、可靠,通量较高,基本满足临床遗传性耳聋基因检测需求,并进一步提高大前庭水管综合征(EVAS)患者的阳性检出率和确诊率。

    作者:王国建;张冠斌;袁永一;黄莎莎;李元源;康东洋;程京;戴朴 刊期: 2014年第01期

  • 单侧大前庭水管综合征SLC26A4基因的突变分析

    目的:分析SLC26A4基因突变在中国单侧大前庭水管综合征耳聋患者中的分布,探讨单侧大前庭水管综合征的致病因素。方法回顾性分析行SLC26A4基因全序列分析的17例经颞骨CT和听力学检查确诊为单侧大前庭水管综合征的耳聋患者,基因突变检测分布;447例双侧大前庭水管综合征患者的SLC26A4基因突变分布情况作为对照组。结果单侧大前庭水管综合征患者中SLC26A4基因阳性检出率29.41%(5/17),明显低于双侧大前庭水管综合征患者的检出率95.97%(429/447)(P<0.01)。结论单侧前庭水管扩大的发病可能是与SLC26A4以外的其他因素尚存在联系。

    作者:黄莎莎;黄邦清;董敏;孟肖肖;戴朴 刊期: 2014年第01期

  • GJB2、SLC26A4基因致病性突变与内耳CT表型关系的研究

    目的:研究感音神经耳聋GJB2、SLC26A4基因致病性突变与内耳CT表型之间的关系,探讨这两种基因检测在诊断感音神经性耳聋患者是否存在内耳畸形方面的作用。方法按DNA测序的方法检测2686例感音神经性耳聋患者GJB2、SLC26A4基因致病性突变情况,以Sennaroglu分类为标准统计以上患者内耳CT表型情况,分析GJB2、SLC26A4基因型与CT表型之间的关系。结果1、2686例患者中共检出GJB2基因致病性突变429例(双等位基因纯合突变220例、复合杂合突变207例、单等位基因显性突变2例),共检出SLC26A4基因致病性突变596例(双等位基因纯合突变169例、复合杂合突变427例)。2、2686例患者中内耳畸形873例(Mondini畸形371例、单纯大前庭水管338例、其它164例);内耳CT正常1813例。3、GJB2基因致病性突变99.30%(426/429)在内耳CT正常组中检出,SLC26A4基因致病性突变100%(596/596)在前庭水管扩大相关内耳畸形中检出。结论 GJB2基因致病性突变与内耳正常CT表型密切相关;SLC26A4基因致病性突变与前庭水管扩大相关内耳畸形密切相关。

    作者:孙宝春;代志瑶;黄莎莎;韩冰;袁永一;苏钰;康东洋;戴朴 刊期: 2014年第01期

  • 第四届东亚耳科会议会前会--颞骨及侧颅底解剖训练班通知

    由上海交通大学医学院附属新华医院耳鼻咽喉-头颈外科、上海交通大学医学院耳科学研究所举办的“第二十二届颞骨及侧颅底解剖训练班”将于2014年5月5-8日在上海新华医院举办。

    作者: 刊期: 2014年第01期

  • 人工耳蜗术后听觉客观评估方法的探讨--北京市儿童听力诊断中心2014第一季度学术活动纪要

    北京市儿童听力诊断中心在每个季度举办一次的学术研讨会是北京市听力学专家进行学术交流的重要活动。今年第一季度北京市儿童听力诊断中心的学术活动由北京大学第三医院耳鼻咽喉科承办,2014年2月21日下午在北京大学第三医院成功举办了“北京市儿童听力诊断中心第一季度学术研讨会”。参加本次学术研讨会的代表包括北京市儿童听力诊断中心的六家医院--北京大学第三医院、北京同仁医院、解放军301医院、北京协和医院、北京儿童医院和中国聋儿康复中心的各位专家、学者,参会人数达40余人。

    作者:王宇;李金红;赵艳平;潘滔;马芙蓉 刊期: 2014年第01期

  • 纳米载体在内耳应用的研究现状

    纳米材料与生物技术的有效结合形成了纳米生物材料,而纳米载体的研究已经成为纳米技术的前沿和热点之一,应用纳米载体携带基因或药物导入为内耳疾病治疗的研究提供了新的工具,具有无毒性及免疫原性的优势,已作为高效阳离子载体用于内耳基因/药物导入研究。本文回顾总结应用纳米载体进行内耳基因/药物递送的相关研究现状,突出其优势和内耳疾病治疗药物输送技术的特点,为未来内耳应用纳米载体进行基因治疗提供新的方向和思路。

    作者:陈志婷;杨仕明 刊期: 2014年第01期

  • 梅尼埃病影像诊断新进展与临床应用--内耳钆核磁成像技术

    梅尼埃病(MD)是一种特发性内耳疾病。1938年Hallpike和Cairns首次提出本病的病理基础为膜迷路积水,此后这一观点得到许多学者的证实。一直以来,梅尼埃病的诊断主要依靠临床表现和各项听力学前庭功能检查,但缺少影像形态学的客观依据。经典的膜迷路积水的检查方法是通过间接征象推测膜迷路积水及程度,其诊断价值有限。经鼓室注射钆对比剂迷路MR成像通过提高含钆与不含钆组织的成像对比度,能够清晰的显示内耳结构细微的变化,为膜迷路积水的影像学诊断搭建了新的平台,并被广泛用于内耳疾病发病机制、药物治疗等方面的研究,是当今耳科学的研究热点之一。

    作者:郝媛媛;孙建军 刊期: 2014年第01期

  • 经大鼠面神经管引导耳蜗生物电反应

    耳蜗生物电包括耳蜗内淋巴直流电位(EP),耳蜗微音器电位(CM),总和电位(SP),及听神经复合动作电位(CAP),这些不同的电位成份分别起源于耳蜗内不同的组织器官。除了EP是反映血管纹功能状态的静息电位之外,其它耳蜗生物电位都是声刺激诱发的耳蜗内不同组织细胞的电反应。因此,记录耳蜗生物电是直接反映耳蜗功能的佳观察指标。许多传统的耳蜗生物电引导方法由于把电极置放到中耳腔内难免损伤中耳组织和结构而大都仅适用于急性或亚急性动物实验却不利于开展慢性实验的长期记录和观察。尤其在大鼠目前还缺少一种稳定可靠的长时期观察耳蜗生物电的引导方法。本实验将银丝电极经大鼠茎乳孔插入到面神经管水平段,由于面神经管水平段与耳蜗仅以很薄的骨壁相隔,因此可以从近距离引导出良好的耳蜗生物电反应。同时,由于电极埋藏在面神经管内而无需打开中耳腔,因此也避免了中耳粘膜或听骨链损伤以及因此而可能发生的术后中耳感染。我们在电极植入到同一动物测试耳面神经管水平段后不同时间测试的CAP和CM以及SP波形清晰并具有可靠的重复性,但是在不同动物之间的耳蜗生物电振幅却存在一定的差异,提示本方法引导的耳蜗生物电更适合于对同一测试耳进行实验前后的比较和观察。经面神经管这一天然骨性管道把引导耳蜗生物电的电极巧妙地植入到耳蜗隔壁,为更有效直接观察耳蜗各个组织器官对声刺激的反应提供了有益的参考经验。本文还就各种耳蜗生物电反应的特点及其相互内在联系以及与ABR之间的关系展开了讨论。

    作者:于进涛;丁大连;孙虹;Richard Salvi 刊期: 2014年第01期

  • 2014年第一届中德咽鼓管功能障碍相关疾病研讨会暨第十三届颞骨解剖及耳显微外科培训班

    由中山大学孙逸仙纪念医院耳鼻咽喉科、中山大学言语及听力研究所主办的2014年第一届中德咽鼓管功能障碍相关疾病研讨会暨第十三届颞骨解剖及耳显微外科培训班定于2014年5月17-21日在广州召开(咽鼓管功能障碍相关疾病研讨会定于5月17日召开)。本次研讨会特别邀请国内及德国咽鼓管功能障碍及中耳显微手术研究领域的专家进行精彩的专题讲座及手术演示。精彩内容包括:咽鼓管功能障碍相关疾病的基础研究及临床治疗新进展;咽鼓管功能的客观检查方法;咽鼓管球囊扩张技术的临床应用;中耳显微精细外科的技巧培训;中耳外科手术常见并发症的系列处理及预防新进展等。会议授予国家级继续教育I类学分10分。咽鼓管功能障碍相关疾病研讨会会务费为400元;颞骨解剖及耳显微外科培训班学费为1000元(可免费参加咽鼓管功能障碍相关疾病研讨会);颞骨标本费用为1000元。欢迎广大同道垂询。

    作者: 刊期: 2014年第01期

  • 某航校飞行学员高频听力损失研究

    目的:跟踪某航校飞行学员人群连续两年的高频听力变化,根据结果判断其变化趋势并进行基因组学筛查,探讨mtDNA4977缺失与噪声性听力损失关系。方法随机抽取某航校2009级140名飞行学员进行听力学检测,连续跟踪调研两年,着重观察个体两年间左右耳高频频段4000、6000、8000Hz之间的听阈值及高频听力累加值的变化情况,针对筛查出的听力下降学员进行mtDNA4977片段缺失情况诊断,应用SPSS19.0统计软件进行同一人群配对样本T检验以验证是否具有统计学意义,以X2检验进行组间基因缺失频率的比较。结果在调查的飞行学员人群中,两年间右耳4000Hz频段有明显变化(p<0.05),其他各高频频段及高频听力累加值无明显统计学意义(p>0.05)。两组mtD-NA4977缺失率差异有统计学意义( P<0.05)。结论在高年级飞行学员人群中存在噪声性听力损失,携带mtDNA4977缺失基因型的个体对噪声性听力损失易感。

    作者:李佳;张红蕾;李大鹏;蔡庆;龚维熙;李丽;李平;李娟;郑伟;董晶;郭睿 刊期: 2014年第01期

  • MITF基因重组真核细胞表达质粒的构建、表达及意义

    目的:通过构建基因MITF及其突变体表达质粒初步研究其外源性表达和定位表达,为研究Waardenburg综合征(Waardenburg syndrome,WS)发病机制提供一定的实验依据和基础。方法通过分子克隆技术双酶切pCMV-MITF和pCMV-Flag后连接构建MITF基因重组真核细胞表达质粒pCMV-MITF-Flag,以其为模板分别构建MITF基因新发突变R217I和T192fs表达质粒pCMV-R217I-Flag和pCMV-T192fs-Flag,DNA测序鉴定。MITF、R217I和T192fs表达质粒分别瞬时转染NIH3T3细胞或黑色素瘤UACC903细胞,Western blot和细胞免疫荧光分别检测和观察野生MITF蛋白和突变R217I、T192fs蛋白的表达和分布。结果MITF及其突变体R217I和T192fs表达质粒经DNA测序鉴定序列正确,三者在黑色素瘤UACC903细胞中正确表达,MITF和R217I仅在细胞核中分布,而T192fs仅在细胞质分布。结论成功构建了MITF基因及其突变体真核细胞表达质粒,突变对MITF蛋白的亚细胞定位产生影响,为在体外实验进一步研究国人MITF基因突变致WS发病的分子机制奠定了实验基础。

    作者:张华;冯娟;李家大;罗浑金;陈红胜;梅凌云;贺楚峰;冯永 刊期: 2014年第01期

  • 听觉耐受下降临床研究进展

    听觉耐受下降(decreased sound tolerance)是指对声音的容忍度降低,或对声音的敏感性增强[1]。它是一种相对少见的症状,却严重影响患者的生活。目前不少临床医生对其概念及诊断存在误解,采用的治疗方法往往是错误的。本文对听觉耐受下降的概念、临床评估及治疗进行综述,以期为临床工作提供帮助。

    作者:辛鑫;卢伟 刊期: 2014年第01期

  • 不同材料鼓室成形术的临床疗效观察

    目的:探讨不同材料下(颞肌筋膜、薄层软骨-软骨膜瓣复合物)行改良夹层法鼓膜成形术的疗效。方法对100耳患慢性化脓性中耳炎的鼓膜穿孔患者,随机双盲法行自体颞肌筋膜(对照组)及薄层软骨-软骨膜瓣复合物(研究组)行改良夹层法鼓膜成形术,分别就术后愈合情况、听力效果及鼓室曲线等进行临床观察及统计学分析。结果①鼓膜穿孔者,愈合效果组间无差异(P>0.05)。②鼓膜大穿孔者,听力及鼓室曲线等研究组优于对照组(P<0.05)③鼓膜中、小穿孔,听力及鼓室曲线等对照组优于研究组(P>0.05)。结论修补鼓膜穿孔时,鼓膜愈合情况两组无统计学差异;修补鼓膜大穿孔时,听力及鼓室曲线研究组明显优于对照组,远期听力效果较好,对于鼓膜中、小穿孔,对照组明显优于研究组。

    作者:杨引通;段学军;戴朴;高卓平;陈鹏 刊期: 2014年第01期

  • 大鼠耳蜗缺血再灌注后APE/Ref-1表达研究

    目的:观察APE/Ref-1在正常成年SD大鼠内耳蜗缺血再灌注后的表达变化。方法成年SD大鼠24只,随机分成2组(n=12),分别为假手术对照组、缺血再灌注组。各组动物于再灌注24h取出左侧耳蜗,每组随机4个耳蜗,石蜡包埋切片,行免疫组织化学观察APE/Ref-1表达分布。各组余下耳蜗组织进行均浆,进行免疫印记实验,测定匀浆中APE/Ref-1蛋白表达。结果与假手术对照组相比,缺血再灌注组APE/Ref-1蛋白表达显著增加(P<0.05)。在假手术组大鼠耳蜗中,APE/Ref-1主要表达在正常螺旋神经节区,细胞内定位在细胞浆和细胞核,螺旋韧带和血管纹也可以见到表达。缺血再灌注组APE/Ref-1在耳蜗这些部位的表达显著增加。结论正常大鼠内耳表达APE/Ref-1,主要表达在螺旋神经节区。耳蜗缺血再灌注后,APE/Ref-1在内耳的表达显著增加,提示APE/Ref-1可能与耳蜗缺血再灌注氧化损伤密切相关。

    作者:姜振东;钟诚;李太军;张学渊 刊期: 2014年第01期

  • 非综合征型听神经病相关基因的研究及听觉植入进展

    听神经病(Auditory neuropathy,AN),近年来也被称为听神经病谱系障碍(Auditory neuropathy spec-trum disorder,ANSD),是一种以言语理解能力受损为主要表现的听功能障碍性疾病。其原因可能是内毛细胞、听神经突触和/或听神经本身功能不良,影响了听觉时域处理能力,使得声音从内耳传输到大脑的听神经通路同步性受损。但由于外毛细胞本身功能正常,声音仍可通过外耳、中耳正常地进入内耳,因此纯音听阈和言语觉察阈可在正常范围。

    作者:蔡超婵;韩东一 刊期: 2014年第01期

  • 耳聋-甲状腺肿综合征的临床诊断及分子病因分析

    目的:分析耳聋-甲状腺肿综合征(Pendred综合征)的临床特点和分子诊断特征,以加强耳鼻喉科医生对本病的认识,减少漏诊、误诊。方法调查2003年1月~2013年12月在解放军总医院聋病分子诊断中心就诊的前庭水管扩大耳聋患者1745人,对其中体格检查发现甲状腺肿大的患者行甲状腺超声、甲功五项、过氯酸盐释放试验及PDS基因测序。结果共诊断4例Pendred综合征,4例患者甲状腺肿表型均出现于11岁后,甲状腺功能检查无明显异常,B超检查提示甲状腺肿伴甲状腺结节,过滤酸盐释放试验证实3人有甲状腺碘有机化障碍,1人结果在正常范围。接受基因筛查的3人均被证实携带PDS基因双等位基因突变,PDS基因缺陷是其分子病因。结论 Pendred综合征在中国的发病率可能并不低,部分Pendred综合征病人因就诊时甲状腺表型尚未显现或医生经验不足而出现漏诊。对于临床就诊的低龄EVA患者应常规检查甲状腺并告知其随访。基因诊断是Pendred综合征诊断的重要依据,对患者父母再生育前产前诊断及患者本人婚配前遗传咨询具有重要指导意义。

    作者:袁永一;黄莎莎;左路杰;张国正;戴朴 刊期: 2014年第01期

  • GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者GJB2序列长度检测

    目的:检测GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者GJB2全序列中是否有大片段的碱基插入或缺失,研究GJB2全序列长链PCR方法和电泳方法。方法应用长链PCR方法对201例GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者进行GJB2全序列长度检测,对照组为111例听力正常的成年人。应用两步法PCR,调整加入DNA模板量、PCR延伸时间、循环次数等,0.8%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物的长度和量,调整加样槽的宽度、加样量、电泳电压、电流、电泳时间得到清晰条带,若PCR产物存在大片段碱基插入或缺失,用限制性内切酶BamHI进行内切酶反应,初步判断插入或缺失的大致位置。结果201例GJB2单杂合突变患者中,GJB2序列长度未见大片段碱基插入或缺失。对照组GJB2序列长度未见异常。结论 GJB2单杂合突变非综合征型耳聋患者中GJB2序列长度检测未见明显异常。

    作者:王辉兵;于飞;戴朴;单希征;袁永一;张昕;康东洋;韩东一 刊期: 2014年第01期

  • 线粒体12SrRNAA1555G突变耳聋家系的异质率研究

    目的:利用SNaPshot技术检测线粒体12S rRNA A1555G异质性突变耳聋家系(K-11)母系成员的突变异质率,探讨家系中异质率的分布状况和遗传规律。方法通过家系调查,对线粒体12S rRNA A1555G异质性突变耳聋家系母系成员进行全身系统检查及临床听力学检测;提取基因组和线粒体DNA,针对12S rRNA A1555G突变,设计SnaPshot引物和探针,并对K-11家系母系成员进行异质率检测,分析K-11家系母系成员突变异质率的分布特点和遗传规律。结果 K-11家系共四代,耳聋是此家系的唯一临床表型,家系母系耳聋成员的听力下降时间、程度和听力曲线类型具有明显的个体差异;家系中每位家系母系成员的12S rRNA A1555G突变异质率均不同,低为82.32%,高为94.65%,整体平均异质率为87.99%,个体间异质率传递无明显规律可遵循;按照家系每代间分析,第II-IV间平均异质率分别为88.27%、86.78%和90.31%,每代间平均异质率逐渐增加。结论 K-11家系内部个体间异质率传递具有一定的随机性,每代间的平均异质率呈现逐渐增加的趋势。

    作者:朱玉华;翟所强;戴朴 刊期: 2014年第01期

中华耳科学杂志

中华耳科学杂志

主管:解放军总医院

主办:解放军总医院耳鼻咽喉科研究所