伊朗家族中常染色体隐性非综合征性听力损失的首例临床报告：罕见PDZD7无义变异与CDH23及CDC14A复发性突变

《BMC Medical Genomics》：First clinical report of a rare PDZD7 nonsense variant and recurrent mutations in Iranian families with autosomal recessive non-syndromic hearing loss

本研究针对GJB2阴性的伊朗常染色体隐性非综合征性听力损失（ARNSHL）家族，通过全外显子组测序（WES）技术，首次临床报道了PDZD7基因c.175C>T（p.Arg59Ter）无义变异，并复现了CDH23基因c.5908G>A（p.Glu1970Lys）错义变异和CDC14A基因c.1126C>T（p.Arg376Ter）无义变异，为ARNSHL的分子诊断和遗传咨询提供了新依据，凸显了WES在高遗传异质性疾病中的应用价值。

　　

听力，作为人类感知世界的重要窗口，一旦受损，将严重影响个体的语言发展、社会交往乃至认知功能。据世界卫生组织估计，到205年，全球将有约25亿人遭受不同程度的听力损失困扰，其中超过7亿人需要康复干预。遗传因素是导致听力损失的主要原因之一，其中约70%的病例为非综合征型，即不伴有其他系统异常，而在这部分患者中，75-80%遵循常染色体隐性遗传模式。迄今为止，已有156个基因被证实与非综合征型听力损失（NSHL）相关，其中88个为常染色体隐性遗传基因。面对如此高的遗传异质性，精准地找出致病变异犹如大海捞针，这对分子诊断和遗传咨询提出了巨大挑战。

在此背景下，来自伊朗社会福利与康复科学大学遗传学研究中心的Hossein Ghasemi、Reza Najafipour、Niloofar Bazazzadegan等研究人员，在《BMC Medical Genomics》上发表了他们的最新研究成果。他们聚焦于四个来自伊朗、且GJB2基因筛查为阴性的近亲结婚常染色体隐性非综合征性听力损失（ARNSHL）家系，旨在利用全外显子组测序（WES）这一高效利器，揭示其潜在的遗传学病因，并为理解该地区ARNSHL的基因谱系贡献力量。

为开展此项研究，研究人员主要运用了以下几项关键技术：首先，他们对四个伊朗ARNSHL家系（家系编号40300001, 40300002, 40300005, 40300006）的先证者进行了全外显子组测序（WES），测序平台为Illumina NovaSeq，并使用DRAGEN Bio-IT平台进行二级分析。其次，他们利用wANNOVAR等工具对测序获得的变异进行注释和筛选，重点关注人群频率低、预测有害且与听力损失相关的基因内的变异。最后，通过Sanger测序对候选变异在先证者及其可用家系成员中进行验证和共分离分析，以确认变异与疾病表型的共分离情况，并依据美国医学遗传学与基因组学学会/分子病理学协会（ACMG/AMP）指南进行致病性评估。

Variant identification and in silico characterization

研究人员通过对每个家系先证者进行WES并结合Sanger测序验证，成功鉴定出致病变异。在家系40300001中，发现CDH23基因存在纯合错义变异c.5908G>A（p.Glu1970Lys），该变异位于第43号外显子，导致第1970位的谷氨酸被赖氨酸取代。生物信息学分析显示该位点进化上高度保守，并且结构建模表明该突变可能破坏钙离子协调，影响蛋白质功能。在家系40300002中，首次临床报道了PDZ结构域蛋白7（PDZD7）基因的纯合无义变异c.175C>T（p.Arg59Ter），该变异预计会导致蛋白质截短或触发无义介导的mRNA降解（NMD）。在家系40300005和40300006中，均发现了细胞分裂周期蛋白14A（CDC14A）基因的纯合无义变异c.1126C>T（p.Arg376Ter），该变异在伊朗人群中曾有报道，可能是一个奠基者突变。

Review of previously reported variants

通过对已报道变异的回顾，研究人员发现CDH23: p.Glu1970Lys变异在伊朗ARNSHL患者中并非首次出现，此前已有三例报道，表型包括非综合征型听力损失和Usher综合征，提示其基因型-表型关联可能存在复杂性。而CDC14A: p.Arg376Ter变异则有多项研究在伊朗家系中报道，均导致先天性、语前发生的重度至极重度感音神经性听力损失。

Haplotype analysis of the CDC14A:p.Arg376Ter variant

为了探究CDC14A: p.Arg376Ter变异在伊朗人群中的起源，研究人员进行了单倍型分析。他们发现，本研究中的两个家系（40300005和40300006）与之前报道的四个伊朗家系共享一个约2.5 Mb大小的染色体区段单倍型，这强有力地支持了该变异在伊朗人群中存在奠基者效应，即这些不相关的患者可能继承自一个共同的祖先。

讨论与结论

本研究通过WES成功揭示了四个伊朗ARNSHL家系的遗传病因，分别涉及CDH23、PDZD7和CDC14A基因。其中，对PDZD7: c.175C>T（p.Arg59Ter）变异的报道属全球首次临床关联ARNSHL，拓展了PDZD7基因的致病突变谱。PDZD7编码的支架蛋白是踝连复合体（ankle link complex）的关键组分，对静纤毛的正常发育和功能维持至关重要。该无义变异很可能通过NMD导致功能丧失性机制致病。

对于复发性变异CDC14A: p.Arg376Ter，单倍型分析结果进一步巩固了其作为伊朗人群奠基者突变的地位，这对于该地区人群的遗传筛查和咨询具有重要指导意义。CDC14A是一种双特异性磷酸酶，在纤毛功能和听觉系统中发挥重要作用。

CDH23: p.Glu1970Lys错义变异的鉴定则再次印证了该基因在伊朗ARNSHL中的重要作用。CDH23编码的钙粘蛋白23是毛细胞静纤毛尖端连接（tip link）的核心成分，对机械电转导至关重要。该突变可能通过干扰钙离子结合域的结构稳定性，损害尖端连接的机械强度。

综上所述，这项研究不仅为四个特定的伊朗ARNSHL家系提供了明确的分子诊断，更重要的是，它首次临床证实了PDZD7基因一个新无义变异的致病性，并为CDC14A基因一个特定变异在伊朗人群中的奠基者效应提供了新的支持证据。这些发现凸显了WES在解析高度异质性疾病遗传基础方面的强大能力，尤其适用于像伊朗这样近亲结婚率较高的地区。研究结果丰富了ARNSHL的基因变异谱，对改善患者的诊断率、进行准确的遗传咨询以及未来可能的干预策略制定都具有积极意义。然而，对于新发现的PDZD7变异，其具体的致病机制仍有待于更深入的功能学研究来最终确认。