耳聋基因检测技术的临床应用进展

时间:2018年04月09日  信息来源:人工耳蜗网 录入:admin

文章摘自《耳聋基因检测技术的临床应用进展》一文,《临床耳鼻咽喉头颈外科杂志》2016年第30卷第8期第667-670页,细致信息请查看出处原文。

耳聋病因复杂,遗传因素占50%~60%。截止到2015年5月,全世界学者共鉴定了97个非综合征型耳聋基因和152个非综合征型耳聋基因位点。

随着科学技术的提高,耳聋基因检测技术进展敏捷,在临床中的应用也越来越广泛。

本文对耳聋基因检测技术的临床应用进展进行综述,为临床耳聋基因的诊断与咨询提供借鉴。

1.临床耳聋基因检测的意义

 随着人类基因组计划的开始及所取得的巨大成就和致聋基因的发现与克隆,Green等提出耳聋基因筛查用于复活儿耳聋的诊断。随即,Morton等、王秋菊等先后提出耳聋基因筛查在复活儿力筛查进程中,正在酝酿一场静静静的革命。

耳聋基因检测的意义重要为:①明确天赋性遗传性聋的病因,进步耳聋干预的允从性;②早期发现迟发性耳聋,达到早期干预和预防力降落的目的;③发现药物性耳聋易感人群,预防耳聋的发生;④进行遗传咨询和婚育引导,削减聋儿出生,减轻家庭和社会负担。

2.临床耳聋基因检测技术的应用进程

自1977年第1代测序技术应用至今,经过了近40年的发展,DNA测序技术取得了庞大进展,以高通量为特点的第2代测序技术及全基因组测序渐渐成熟。耳聋基因检测技术的临床应用重要包括耳聋基因芯片技术、第1代DNA测序及第2代DNA测序技术。

>>>>耳聋基因芯片技术

伴随基因组计划出现和发展的基因芯片技术,在大规模全国聋病分子流行病学调查数据的基础上,针对我国非综合征性耳聋的突变热点,国内学者将等位基因特异性引物延长PCR与通用芯片相结合,开发了晶芯九项遗传性耳聋基因芯片技术。

该技术可同时检测4个基因9个突变位点,即GJB2基因、SLC26A4基因、GJB3基因和线粒体12SrRNA基因。

可通过干血斑、羊水、口腔拭子等多种临床痕量样品,提取DNA,进行PCR、杂交、洗片,最后对微阵列芯片进行扫描,判读效果。

整个实验过程约5h,实现了对临床的快速检测或大规模人群的筛查。

>>>>第1代DNA测序技术

1977年Sanger等发明了双脱氧链停止法测定DNA序列的方法;同年,Maxam等又报道了化学降解法;1985年,基于Sanger测序原理,Smith等发明了荧光主动测序技术。

传统的双脱氧链停止法、化学降解法以及在其基础上发展而来的各种DNA测序技术统称为第1代DNA测序技术。

采集2ml末梢静脉血,抗凝,行使DNA提取试剂盒提取DNA,用紫外分光光度计检测DNA浓度与纯度,保证其知足工作浓度2ng/μL。

根据样品量计算需配制的PCR扩增系统,选取目的片段扩增程序进行扩增,纯化PCR扩增产物后,进行电泳实验,然后根据测序试剂说明书配置测序系统,并按特定测序程序进行测序反应。将测序峰图文件导入到软件,识别测序效果。

>>>>第2代DNA测序技术

2005年,新一代DNA测序技术问世,也称为第2代DNA测序技术,重要包括GS FLX、Solexa Genome Analyzer和SOL-iD测序平台。

相比第1代DNA测序技术,其具有通量更高、速度更快、费用更低的好处。通过提取基因组DNA,将碱基打断至肯定的长度,进行文库制备,按照测序流程捕捉目的DNA片段,通过富集纯化进行测序。

但第2代测序的效果必要使用第1代DNA测序方法进行验证。

3.临床耳聋基因技术的应用

耳聋基因检测技术不仅应用于遗传性耳聋基因的临床诊断,还被推广应用于复活儿耳聋基因筛查及产前检查。

>>>>临床耳聋基因技术的诊断应用

耳聋基因检测技术临床诊断应用重要针对目标人群,包括临床可疑为遗传性耳聋的患者、家系中有多位耳聋患者或聋校门生等,目的是明确其耳聋病因,为遗传咨询提供依据。

耳聋基因检测技术已广泛应用于临床诊断:范东艳等对西藏地区聋校92例藏族门生耳聋基因检测效果进行分析,GJB2基因的携带率为2.1%,线粒体DNA12SrRNA基因突变率为2.1%,认为藏族儿童和青少年感音神经性聋患者的致聋基因突变与汉族耳聋患者显明不同。

刘穹等对中国1个神经病家系进行WFS1基因的突变检测,发现2766A>G可以引起氨基酸的改变(866DIN),为神经病家系特有,可能与神经病有关。

能玲玲等对河南地区青年和儿童感音神经性聋患者中95例大前庭水管综合征患者进行临床和基因诊断,发现SLC26A4IVS7-2A>G在患者中的突变率为85.71%。以上检测效果,对患者怙恃再生育的产前诊断以及患者本人婚配前的遗传咨询,均具有紧张的引导意义。

>>>>临床耳聋基因技术的推广应用

耳聋基因检测技术推广应用重要针对普遍人群,包括复活儿、孕妇、年轻伉俪等,重要包括复活儿耳聋基因筛查及产前检查。

复活儿耳聋基因筛查

据统计,复活儿天赋性耳聋的发病率为0.1%~0.3%,遗传因素占50%~60%。对复活儿进行耳聋基因筛查,能及早发现耳聋患儿,及早引导力保健。

自2007年首次在我国提出“复活儿耳聋基因筛查”的理念,复活儿耳聋基因筛查联合力筛查渐渐开展,2012年北京市率先在本市实施常住人口复活儿耳聋基因筛查项目。

截至2014年12月,北京市已筛查复活儿血样62.56万例,检出常见9项耳聋基因突变阳性率为4.59%,耳毒性药物性聋易感携带率0.237%,确诊天赋性聋0.024%,可能与迟发性聋相干的基因单杂合突变率为4.34%。

现在全国多省市可行复活儿耳聋基因筛查,如北京、成都、大连、长治、沈阳、郑州、海口、济南、镇江、安庆、柳州等,复活儿耳聋基因筛查质控系统渐渐在建立。

产前诊断

孕妇作为一类特别人群,对其进行耳聋基因产前诊断,明确耳聋基因突变的携带者,对她们进行耳聋知识宣教和遗传咨询,以期尽可能避免耳聋患儿的出生,进而削减聋病对家庭经济和精神生活的影响。

对婚前及孕前的年轻伉俪婚检或孕前进行耳聋基因突变的筛查,是前瞻性阻止可诊断的遗传性耳聋下传的科学方法。

耳聋基因诊断配合产前诊断是保障耳聋家庭再生育的关键技术。怙恃为耳聋基因检测阳性患者,便有生育聋儿或者携带者的伤害性,采用耳聋基因检测技术进行产前诊断,可以及早发现并削减耳聋患儿的出生率。

Lu等对来自中国的一个常染色体隐性遗传的3型Meckel-Gruber综合征家庭进行了胚胎植入前的遗传学诊断,即在胚胎植入母体之前对有遗传风险的胚胎进行遗传学分析,选择健康的胚胎移入宫腔,又称第3代试管婴儿。

确定妊娠后,采用目前先辈的无创产前单体型分析胎儿的基因型,并对羊水细胞的基因进行验证,最终避免了耳聋患儿的出生,实现了聋哑防治从二、三级防控到一级预防性优生的里程碑式突破,让我们看到了耳聋基因检测技术广阔的临床应用前景。

4.小结

耳聋基因检测技术的临床诊断应用及推广应用,不仅可以从分子生物学的角度明确耳聋病因,进步早期干预的允从性;还可以通过用药引导、遗传咨询和婚育引导,有用预防和削减遗传性耳聋的发生。

遗传性耳聋检出比例高,可预防对象多,其预防和阻断的投入产出具有更好的卫生经济学效益。

随着科学技术的提高,以高通量为特点的第2代测序技术及全基因组测序渐渐成熟,耳聋基因检测技术具有广阔的临床应用前景。

以后,可以运用第2代测序技术检测筛查阳性者的阳性基因。

(作者:佚名 编辑:admin)
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