戴朴课题组利用外显子组测序揭示遗传性耳聋起因
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发布时间：2024-09-26 18:55
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时间：2024-11-14 04:56
摘要: 近日，中国人民*总医院、美国爱默里大学、华大基因和复旦大学的研究人员，以“Letter to the Editor”的形式在知名期刊《Cell Research》发表了关于显性耳聋甲营养不良综合征的最新研究成果，文章题为“De novo
近日，中国人民*总医院、美国爱默里大学、华大基因和复旦大学的研究人员，以“Letter to the Editor”的形式在知名期刊《Cell Research》发表了关于显性耳聋甲营养不良综合征的最新研究成果，文章题为“De novo mutation in ATP6V1B2 impairs lysosome acidification and causes dominant deafness-onychodystrophy syndrome”。该研究采用外显子组测序，将ATP6V1B2基因中的一个新生突变，确定为这种遗传性耳聋的起因。
该报道的通讯作者分别是*总医院的戴朴教授和爱默里大学医学院的林曦（Xi Lin）教授。戴朴为*总医院耳科主任，聋病分子诊断中心主任，*保健会诊专家，擅长慢性中耳炎耳硬化症、重度感音神经性耳聋、侧颅底肿瘤的外科治疗，精于人工耳蜗移植、镫骨手术等听力提高手术，是中国第一个执行耳蜗软电极植入、声桥植入、保留残余听力微创电极植入、耳蜗微创手术专家，目前是中国完成成功保留残余听力病例数最多的专家。
显性耳聋甲营养不良综合征（Dominant deafness-onychodystrophy syndrome，DDOD syndrome; MIM 124480）的主要特点是先天*觉神经性耳聋，伴有营养不良或无指甲。DDOD综合征和DOORS综合征（耳聋、指甲营养不良、骨营养不良、智力低下和癫痫发作；MIM 220500）之间的突出差异是，DOORS具有智力障碍和癫痫的方面。最近，TBC1D24突变被确定为DOORS综合征的一个原因。到目前为止，已报道了不同民族种群的6个DDOD综合征家庭。然而，DDOD的分子病因仍不清楚。
该研究小组在过去的两年之中，收集了三个中国DDOD谱系。原发病患表现出相同的表型，包括严重的先天*觉神经性耳聋，无指甲，第五个手指的中间指骨发育不全。没有表现内耳畸形和智力残疾。所有这3名患者分别在2.5、2和18岁时接受了单侧耳蜗植入术。DDOD患者的语言成功康复，进一步证实了他们的心理发育正常。
研究人员对谱系1和2，包括原发病患及其父母，进行了全外显子组测序。发现这两个原发病患之间共享6个变异的基因。然后，用Sanger测序对这6个共享基因的14个变异进行检测，结合多种分析，将ATP6V1B2确定为与DDOD相关的一个潜在基因。通过其他DDOD谱系的Sanger测序进一步证实了这个结果。
然后，研究人员利用*性内切酶分析，在1053个种族匹配的正常对照中，开展分子流行病学分析。在听力正常的人口中没有检测到这个突变。虽然这个新生突变，最近已被证明在智力障碍的人类疾病中（如Dravet综合征、Kabuki综合征和Schinzel-Giedion综合症）发挥主要的作用，但是在这3名不相关的DDOD患者中发现相同的新生突变，是极为罕见的。
ATP6V1B2编码液泡ATP酶（V-ATPase）的一个组成部分，这是一种多亚基酶，介导真核细胞内细胞器的酸化。为了探讨ATP6V1B2在耳蜗中的功能，研究人员使用吗啉代齐聚物（MO），制备了一种耳蜗特异性Atp6v1b2敲除小鼠模型。在小鼠出生后三天，将Atp6v1b2 MO显微注射到耳蜗底部。研究人员发现，小鼠的听觉敏感度不受这种注射程序的影响。Western blot分析表明，注射7天后，螺旋神经节神经元中的Atp6v1b2水平明显下降，而注射21天后，螺旋器中的Atp6v1b2水平显著下降。随后，研究人员评估了ATP6V1B2的致病性，发现ATP6V1B2 c.1516 CT突变是一种单倍剂量不足（haploinsufficient）突变。
总而言之，该研究在3名独立识别的DDOD综合征患者中使用全外显子组测序，发现ATP6V1B2中的新生突变（c.1516 CT (p.Arg506X)）是DDOD综合征的原因。分子流行病学分析表明，突变不存在于1053个种族匹配的正常听力对照中。通过小鼠模型，研究发现Atp6v1b2缺乏可导致重度感觉神经性耳聋。体外病原评估显示，ATP6V1B2 p.Arg506X是一个单倍剂量不足突变，可导致溶酶体的异常酸化。这些发现，为DDOD的遗传学诊断以及未来的治疗干预，提供了分子基础。
