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为解决全外显子测序（WES）在遗传性感音神经性听力损失分子诊断中的局限性问题，研究人员开展利用全基因组测序（WGS）评估听力损失的研究。结果显示 WGS 能发现 WES 难以检测的变异，这有助于更精准地确定听力损失的遗传病因，指导个性化治疗。
在人类的感官世界里，听力扮演着至关重要的角色，它让人们能够聆听美妙的音乐、亲人的话语。然而，听力损失这一常见的感官障碍，却困扰着众多人群。据统计，在发达国家，每 1000 名新生儿中就有 1.33 名受其影响，60 岁以上人群中约半数也面临听力下降的问题。听力损失不仅严重影响个人的生活质量，还对社交、学习和心理健康造成诸多挑战。
目前，精准的分子诊断对于明确听力损失的遗传病因至关重要，它能帮助临床医生预测患者预后并制定合适的治疗方案。但由于听力损失在遗传上具有高度异质性，且表型表达多样，准确的遗传诊断颇具难度。全外显子测序（WES）作为常用的遗传诊断手段，虽在一定程度上助力了听力损失的研究，如在不同种族人群中通过 WES 和靶向测序发现了部分致病基因，但其存在明显局限性。WES 主要针对占基因组仅约 1 - 2% 的外显子区域，无法涵盖与特定表型相关的调控区或内含子区域，检测拷贝数变异（CNVs）的能力也有限，重要的结构变异可能被忽视。
为了突破这些困境，来自韩国延世大学医学院等机构的研究人员开展了一项利用全基因组测序（WGS）评估听力损失的研究。该研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们构建了庞大的研究队列，纳入了 729 个听力损失家庭，其中 437 个家庭的先证者进行了 WES，140 个家庭的先证者进行了 WGS。在实验技术方面，研究人员从外周血提取基因组 DNA，利用多种工具进行测序文库制备、测序及数据分析。例如，运用 GATK 最佳实践流程处理原始测序数据，通过 SpliceAI 预测潜在的隐秘剪接变异，借助 CNVnator 软件检测 CNVs 等。
下面来看看具体的研究结果：
- WGS 与 WES 诊断率的比较：研究人员对 19 例同时进行 WES 和 WGS 的患者样本进行分析，发现 WES 在试剂盒捕获区域的平均深度为 63×，WGS 在总区域的平均深度为 37×。对于已知的 173 个与听力损失相关的基因，WES 平均深度为 53×，WGS 为 42×，两者对目标位点的覆盖度相似。WES 的诊断率约为 35%（151/437），WGS 的诊断率约为 26%（37/140）。虽然 WGS 诊断率在该队列中低于 WES，但由于两组患者特征差异较大，难以直接比较。
- 发现异常剪接变异：通过 WGS，研究人员在患者中发现了位于核心剪接位点之外的异常剪接变异。在 YUHL121 家庭中，发现 EYA1 基因第 8 内含子的 c.640 - 6T>A 变异，该变异导致 mRNA 异常剪接，产生提前终止密码子。在 YUHL704 家庭中，鉴定出 CDH23 基因的复合杂合变异，其中一个变异位于 WES 难以覆盖的区域，这些变异共同导致患者听力损失。
- 检测到致病性线粒体 DNA（mtDNA）突变：研究人员利用 WGS 检测线粒体变异，在 4 名患者中发现与听力损失相关的 mtDNA 变异，如 MT - CO1 基因的 m.7444G>A 突变和 MT - RNR1 基因的 m.1555A>G 突变。这些突变导致患者出现不同程度的听力损失，且呈现母系遗传特征。
- 揭示 CNV 相关的听力损失病因：研究人员利用 WGS 分析 CNVs，在 STRC 基因中发现纯合缺失和杂合缺失伴半合子无义突变的情况。在 YUHL471 - 21 患者中，STRC 基因的纯合缺失导致其出现早发性、中度、隐性听力损失；在 YUHL488 - 21 患者中，STRC 基因的杂合缺失和无义突变共同导致听力损失。
- 发现转座子（TE）插入与听力损失的潜在关联：研究人员在 SLC17A8 基因中发现了一个隐藏的 Alu 插入，该插入可能与患者的听力损失有关，但还需进一步研究证实其功能影响。
- 筛查顺式调控元件变异：研究人员在与听力损失相关基因的顺式调控元件中鉴定出 6 个潜在变异，但这些变异不足以被归类为致病性变异，不过强调了研究调控区域变异对揭示听力损失病因的重要性。
- 其他发现：研究人员在部分患者中发现了可能与巨细胞病毒（CMV）感染相关的证据，但无法确定其与听力损失的因果关系。此外，还检测到一些与其他遗传疾病相关的二次发现变异，这些信息可能为患者的综合医疗管理提供参考。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，WGS 揭示了此前被忽视的听力损失遗传病因，包括内含子变异、mtDNA 变异、CNVs 和 TE 插入等。这些发现有助于构建更完整的听力损失遗传图谱，为开发个性化治疗方案奠定基础。不过，该研究也存在一定局限性，如 WGS 整体诊断率未显著高于 WES，且未对 TE 插入的致病性进行功能验证。未来还需要进一步研究，以更深入地了解这些变异的作用机制，推动听力损失诊疗领域的发展。
