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巴基斯坦人群听力损失相关基因中复发性和新致病性变异的发现及其临床意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月17日 来源:Molecular Diagnosis & Therapy 4.1
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本研究针对巴基斯坦近亲婚配人群高发的遗传性听力损失(HL),通过外显子测序(ES)和生物信息学分析,对31个非综合征性听力损失(NSHL)家系进行基因检测。发现14个变异(含2个新变异)涉及MYO15A、GJB2等11个基因,总体诊断率达77.4%,其中GJB2变异占比最高(29.2%)。首次提出SLC19A2可能作为NSHL候选基因,为理解遗传性听力损失的分子机制和精准诊疗提供重要依据。
听力损失是全球第二大残疾,在巴基斯坦等近亲婚配率高达60%的地区尤为严重,发病率达13‰,远超全球平均水平4‰。其中非综合征性听力损失(NSHL)具有高度遗传异质性,已发现150多个相关基因,但不同人群的分子诊断率存在显著差异。巴基斯坦独特的遗传背景为发现罕见隐性变异提供了理想条件,然而该人群的系统性研究仍显不足。
为填补这一空白,Mirpur科技大学等机构的研究团队在《Molecular Diagnosis》发表重要成果。研究人员收集了31个巴基斯坦Azad Kashmir地区的NSHL家系(23个近亲婚配家系),通过外显子测序(ES)结合靶向测序的策略,系统分析了听力损失相关基因的变异谱。研究特别关注了近亲婚配背景下可能存在的独特变异模式,旨在为这一特殊人群提供精准诊断依据。
研究采用多阶段技术路线:首先对15个家系进行GJB2基因预筛查;随后对全部家系进行ES检测(包括2个家系的三重外显子测序);对未确诊家系追加HGF基因内含子区筛查。通过严格的生物信息学分析流程(包括DRAGEN、QCI等平台),结合gnomAD等数据库过滤,最终使用ACMG指南进行变异分类。所有变异均通过Sanger测序验证并进行家系共分离分析。
在基因变异谱方面,研究取得多项重要发现。临床评估确认所有患者均为先天性双侧感音神经性听力损失,纯音测听显示50-90dB的中度至极重度损失。基因检测在25个家系中鉴定出14个变异,包括10个致病性、3个可能致病性变异和1个意义未明变异(VUS)。这些变异涉及MYO15A、GJB2、SLC26A4等11个基因,呈现6个无义变异、4个错义变异、3个移码变异和1个深度内含子变异的多样化谱系。
GJB2作为最常见致病基因,在7个家系中检出c.71G>A和c.231G>A两个高频无义变异。值得注意的是,研究发现两个全新变异:MYO15A基因的c.870C>G(p.Tyr290)无义变异和MYO6基因的c.3465del(p.Pro1156Leufs9)移码变异。此外还鉴定出两个ClinVar收录但未发表的变异:MYO15A的c.10475dupA和SLC26A4的c.617T>A。
蛋白结构预测揭示了关键变异的致病机制。TMC1基因的p.Ser668Arg变异会破坏与Arg226和Tyr662的氢键网络;SLC26A4的p.Val239Asp则破坏跨膜区的疏水相互作用;TMIE的p.Arg81Cys可能影响其在质膜界面的功能。这些发现从分子层面解释了变异导致听力损失的潜在机制。
特别值得关注的是,研究首次提出SLC19A2可能作为NSHL的新候选基因。该基因传统认为与硫胺素反应性巨幼细胞贫血综合征(TRMA)相关,但在PKHL-21家系中,携带p.Glu66*变异的21岁患者仅表现为NSHL,经全面检查排除了TRMA的典型症状。这一发现拓展了对该基因表型谱的认识。
研究还发现KCNE1基因p.Trp17*变异导致的非综合征性听力损失病例。该基因通常与伴有QT间期延长的Jervell和Lange-Nielsen综合征相关,但PKHL-22家系18岁患者心电图正常,提示需要长期随访监测潜在心脏风险。
在诊断技术方面,研究证实了多阶段策略的有效性。HGF基因内含子区c.482+1986_482+1988del变异在3个家系中被检出,占确诊家系的12.5%,凸显了非编码区筛查的价值。总体诊断率达到77.4%,显著高于既往研究报告的61.9%-67%。
这项研究具有多重重要意义。首先,建立了巴基斯坦人群NSHL的基因变异谱,发现多个新变异和未发表变异,丰富了人类听力损失变异数据库。其次,提出SLC19A2等基因可能存在非经典表型,为基因诊断提供了新思路。第三,近80%的诊断率为临床遗传咨询和精准干预奠定了基础。最后,研究强调了对特殊人群开展针对性研究的重要性,为理解遗传多样性提供了宝贵数据。
研究人员指出,约22.6%未确诊家系提示可能存在技术未覆盖的变异类型,如结构变异或调控区变异,未来可采用长读长测序等技术进一步探索。此外,缺乏颞骨影像数据限制了对SLC26A4变异家系内耳结构的评估,这是后续研究需要完善的方向。
这项研究不仅为巴基斯坦人群听力损失的分子诊断提供了实用工具,也为理解听力相关基因的功能多样性贡献了新见解。发现的变异谱将直接应用于临床诊断、遗传咨询和婚育指导,而建立的方法学框架可为其他遗传病研究提供借鉴。随着基因治疗技术的发展,这些精准的分子诊断结果将为靶向治疗奠定基础,最终改善遗传性听力损失患者的生活质量。
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