耳聋基因检测与耳聋一级预防1课件.ppt

1、耳聋基因检测与耳聋一级预防优选耳聋基因检测与耳聋一级预防数据来自：第二次（2006年）全国残疾人抽样调查中国耳聋人群庞大中国耳聋人群庞大耳聋基础耳聋基础 先天性听力障碍发病率：先天性听力障碍发病率：1-31-3 全国每年新增耳聋患儿：全国每年新增耳聋患儿：2-62-6万万 先天性听力障碍发病率高先天性听力障碍发病率高每每1000010000新生儿中先天性出生缺陷的发生率新生儿中先天性出生缺陷的发生率耳聋基础耳聋基础 导致严重后果：语言障碍（十聋九哑）导致严重后果：语言障碍（十聋九哑）目前无有效治疗方法，主要依赖助听器与人目前无有效治疗方法，主要依赖助听器与人工耳蜗植入等辅助手段工耳蜗植入等辅助

2、手段 影响终生：家庭社会负担沉重影响终生：家庭社会负担沉重p 每个听障患儿增加社会成本约每个听障患儿增加社会成本约20-5020-50万元万元先天性听力障碍危害性高先天性听力障碍危害性高耳聋基础耳聋基础效果依赖早期发现、早期诊治和防控效果依赖早期发现、早期诊治和防控 助听器验配助听器验配 人工耳蜗植入人工耳蜗植入先天性听力障碍高度可干预性先天性听力障碍高度可干预性 言语康复训练言语康复训练耳聋基础耳聋基础先天性耳聋防治思路先天性耳聋防治思路东部地区东部地区中部地区中部地区西部地区西部地区UNHSUNHS及干预网络及干预网络的建立与实施的建立与实施聋病基因孕前产前筛查聋病基因孕前产前筛查降低出生

3、率降低出生率高危因素筛查及干预高危因素筛查及干预模式的建立与实施模式的建立与实施关口前移关口前移重心下移重心下移重心下移重心下移偏远地区偏远地区重心下移重心下移儿童保健网络儿童保健网络筛查及干预筛查及干预耳聋基础耳聋基础耳聋的病因复杂：遗传性病因占主要部分遗传性病因占主要部分明确的遗传因素为耳聋的预防创造条件明确的遗传因素为耳聋的预防创造条件耳聋基础耳聋基础 非综合征性耳聋基因60个p 显性 30个p 隐性 50个p 线粒体 2个p X-连锁 4个 综合征性耳聋基因40个遗传性耳聋具高度遗传异质遗传性耳聋具高度遗传异质性性Hereditary hearing loss Homepage耳聋基础

4、耳聋基础常见耳聋基因少，占遗传因素多常见耳聋基因少，占遗传因素多p Journal of translational medicine:GJB2 mutation spectrum in 2063 Chinese patients with non-syndromic hearing impairment p American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular aqueduct in East

5、 China.p American journal of human genetics:Maternally inherited aminoglycoside-induced and nonsyndromic deafness is associated with the novel C1494T mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene in a large Chinese family.针对常见耳聋基因的一级预防具有高度可行性针对常见耳聋基因的一级预防具有高度可行性常见耳聋基因占遗传性耳聋常见耳聋基因占遗传性耳聋50%50%以上，药物性耳聋以上

6、，药物性耳聋40%40%以上以上pGJB2 GJB2（40%-50%40%-50%）pSLC26A4 SLC26A4（15%-20%15%-20%）p线粒体基因线粒体基因 （40%40%以上药物性耳聋）以上药物性耳聋）常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测每个听障患儿增加社会成本约20-50万元常见耳聋基因少，占遗传因素多MT突变7例，对母系成员进行氨基糖苷类抗生素药物预警，以避免药物性耳聋耳聋基因诊断与遗传咨询实例常见耳聋基因少，占遗传因素多综合征性耳聋基因40个kgp1005458-kgp2546988(2.Illumina OmniZhongHua BeadChip(900,015 SNPs)

7、每10000新生儿中先天性出生缺陷的发生率Reported mutation:8.II-3,III-7,III-9:AffectedReported mutation:8.先天性听力障碍发病率高耳聋基因诊断与遗传咨询实例 American journal of human genetics:Maternally inherited aminoglycoside-induced and nonsyndromic deafness is associated with the novel C1494T mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene in a

8、 large Chinese family.Genome-Wide Linkage Analysis基因检测与婚育指导基因检测与婚育指导产前诊断产前诊断常见耳聋基因筛查常见耳聋基因筛查常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测聋病基因筛查在北京、上海等重点城市已得到聋病基因筛查在北京、上海等重点城市已得到初步开展，筛查技术成熟初步开展，筛查技术成熟p GJB2GJB2p SLC26A4SLC26A4p 线粒体线粒体DNADNA突变热点突变热点常见耳聋基因筛查常见耳聋基因筛查常见聋病基因筛查使先天性听力障碍的预防成为可能常见聋病基因筛查使先天性听力障碍的预防成为可能常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测耳聋基因

9、筛查与预防模式耳聋基因筛查与预防模式 高危筛查模式高危筛查模式p 目标：高危人群（耳聋人群及其亲属等）目标：高危人群（耳聋人群及其亲属等）p 筛查手段：全序列测定为主（筛查手段：全序列测定为主（GJB2GJB2、SLC26A4SLC26A4和和MT-RNR1MT-RNR1）p 筛查时间：孕前、婚前、恋前筛查时间：孕前、婚前、恋前 普遍筛查模式普遍筛查模式p 目标：正常听力人群目标：正常听力人群p 筛查手段：快速筛查为主，序列测定为辅筛查手段：快速筛查为主，序列测定为辅(GJB2(GJB2、SLC26A4SLC26A4和和MT-MT-RNR1RNR1三大基因的热点突变三大基因的热点突变)p 筛查

10、时间：孕前或孕早期筛查时间：孕前或孕早期常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测耳聋基因高危筛查耳聋基因高危筛查试点及合作单位：上海市长宁区残联会员试点及合作单位：上海市长宁区残联会员常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测GJB2双等位基因突变（29.5%）SLC26A4双等位基因突变（14.1%）线粒体基因突变（6.0%）原因不明：（50.3%)常见耳聋基因突变检出比例：常见耳聋基因突变检出比例：49.7%49.7%耳聋基因高危筛查耳聋基因高危筛查N200N200例例常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测耳聋基因高危筛查耳聋基因高危筛查常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测先天性听力障碍危害性高GJB2双等位基因突变

11、（29.全国每年新增耳聋患儿：2-6万可行性分析：OtoSCOPE芯片（54个已知耳聋基因，2010年，University of Iowa）Not seen in 1000 normal hearing controlsSLC26A4（15%-20%）每10000新生儿中先天性出生缺陷的发生率罕见已知耳聋基因致病？效果依赖早期发现、早期诊治和防控孕妇中携带耳聋基因突变160例，占总样本的5.II-3,III-7,III-9:Affected79个已知耳聋基因病因构成图II-3,III-7,III-9:Affected9 affected and 8 unaffectedAmerican jo

12、urnal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular aqueduct in East China.致病突变是否报道分布图每10000新生儿中先天性出生缺陷的发生率罕见耳聋基因突变：15.所有已知耳聋基因检测后都为阴性耳聋基因普遍筛查耳聋基因普遍筛查育龄或孕早期女性育龄或孕早期女性隐性基因突变携带者隐性基因突变携带者配偶基因芯片筛查配偶基因芯片筛查耳聋基因芯片筛查耳聋基因芯片筛查夫妇双方均为同证夫妇双方均为同证基因突

13、变携带者基因突变携带者线粒体线粒体A1555G突变突变产前基因诊断产前基因诊断遗传咨询遗传咨询药物性耳聋遗传咨询药物性耳聋遗传咨询常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测 有效检测样本（怀孕早期孕妇）：有效检测样本（怀孕早期孕妇）：30563056例例 孕妇中携带耳聋基因突变孕妇中携带耳聋基因突变160160例，占总样本的例，占总样本的5.235.23%。携带者自身均听力正常，携带者自身均听力正常，157157例无家族史，例无家族史，3 3例例MTMT突变孕妇家族多人突变孕妇家族多人有药物性聋病史。有药物性聋病史。MTMT突变突变7 7例，对母系成员进行例，对母系成员进行氨基糖苷类抗生素氨基糖苷类抗生

14、素药物预警，以避免药药物预警，以避免药物性耳聋物性耳聋 全序列检测非全序列检测非MTMT突变的阳性孕妇配偶突变的阳性孕妇配偶124124例，例，1313家庭具隐性遗传性耳家庭具隐性遗传性耳聋生育风险，聋生育风险，5 5例进行了产前诊断，例进行了产前诊断，1 1例胎儿为例胎儿为p.V37I/c.235delCp.V37I/c.235delC复复合合杂合杂合，其余为突变携带或野生型，其余为突变携带或野生型。耳聋基因普遍筛查耳聋基因普遍筛查常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测耳聋基因普遍筛查耳聋基因普遍筛查常见耳聋基因检测常见耳聋基因检测 Aa Aa AA父母正常，孩子耳聋 “隐性遗传”耳聋基因诊断与遗

15、传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例？孕早期羊水穿刺产前基因诊断 AA(25%)Aa(50%)aa(25%)产前基因诊断可有效预防隐性遗传性耳聋的再生育风险产前基因诊断可有效预防隐性遗传性耳聋的再生育风险耳聋遗传咨询耳聋遗传咨询父母耳聋，孩子个个耳聋 同证婚配：后代100%会耳聋耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例聋人婚前进行耳聋基因检查，可避免同证婚配的出现聋人婚前进行耳聋基因检查，可避免同证婚配的出现 AA AA AA AA AA耳聋遗传咨询耳聋遗传咨询AA;bb aa;BB 父母耳聋，孩子正常 Aa;Bb“多基因遗传”?携带不同隐性耳聋基因突变的聋人夫妇可生育携带不同隐性

16、耳聋基因突变的聋人夫妇可生育正常听力的孩子正常听力的孩子耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋遗传咨询耳聋遗传咨询？Bb正常人群中耳聋基因突变携带率(Bb)为5%耳聋基因诊断可为遗传性耳聋高危人群提供生育耳聋基因诊断可为遗传性耳聋高危人群提供生育风险评估及预防风险评估及预防BBBbBbBb耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋遗传咨询耳聋遗传咨询 C C“线粒体基因母系遗传”?携带线粒体耳聋基因突变的人群通过指导可避免携带线粒体耳聋基因突变的人群通过指导可避免药物性耳聋的发生药物性耳聋的发生耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋遗传咨询耳聋

17、遗传咨询II-3,III-7,III-9:Affected孕妇中携带耳聋基因突变160例，占总样本的5.携带者自身均听力正常，157例无家族史，3例MT突变孕妇家族多人有药物性聋病史。耳聋基因检测与耳聋一级预防kgp1005458-kgp2546988(2.GJB2双等位基因突变（29.耳聋基因定向外显子捕获/测序平台235delC复合杂合，其余为突变携带或野生型。第一步：常见耳聋基因Sanger测序（所有样本）同证婚配：后代100%会耳聋kgp1005458-kgp2546988(2.携带者自身均听力正常，157例无家族史，3例MT突变孕妇家族多人有药物性聋病史。先天性听力障碍高度可干预性筛

18、查时间：孕前、婚前、恋前试点及合作单位：上海市长宁区残联会员夫妇双方均为同证基因突变携带者 American journal of human genetics:Maternally inherited aminoglycoside-induced and nonsyndromic deafness is associated with the novel C1494T mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene in a large Chinese family.Reported mutation:8.先天性听力障碍发病率高遗传性耳聋具高度遗传异质

19、性耳聋基因诊断可为遗传性耳聋高危人群提供生育风险评估及预防耳聋基因遗传咨询与诊断耳聋基因遗传咨询与诊断了解病因，帮助确诊了解病因，帮助确诊 预防下一代聋病的发生预防下一代聋病的发生 预防亲属或下一代药物性耳聋的可能预防亲属或下一代药物性耳聋的可能耳聋遗传咨询耳聋遗传咨询罕见已知耳聋基因检测罕见已知耳聋基因检测非常见耳聋基因致病患者的分子病因非常见耳聋基因致病患者的分子病因p 罕见已知耳聋基因致病？罕见已知耳聋基因致病？p 罕见已知耳聋基因众多，如何检测？罕见已知耳聋基因众多，如何检测？罕见耳聋基因检测罕见耳聋基因检测本研究所检测的79个耳聋基因 常见的耳聋致病基因：Sanger测序 罕见耳聋基

20、因检测：定向捕获二代测序p可行性分析：OtoSCOPE芯片（54个已知耳聋基因，2010年，University of Iowa）p79个已知耳聋基因的二代测序（本研究）2010年二代测序首次应用于已知耳聋基因检测适宜的检测技术罕见已知耳聋基因检测罕见已知耳聋基因检测罕见耳聋基因检测罕见耳聋基因检测 总样本量：183例经济高效的检测方案 检测方案（二步法）p 第一步：常见耳聋基因Sanger测序（所有样本）p 第二步：79个耳聋基因二代测序（排除常见耳聋基因致病样本）二步法优点：节约二代测序样本数量二步法优点：节约二代测序样本数量罕见已知耳聋基因检测罕见已知耳聋基因检测罕见耳聋基因检测罕见耳聋

21、基因检测79个已知耳聋基因病因构成图 常见耳聋基因突变：35.5%p GJB2:19.7%p SLC26A4：12.0%p MT-RNR1:3.8%罕见耳聋基因突变：罕见耳聋基因突变：15.8%罕见已知耳聋基因病因构成：15.8%罕见已知耳聋基因检测罕见已知耳聋基因检测罕见耳聋基因检测罕见耳聋基因检测罕见耳聋基因的异质性强罕见基因突变分布图p 致病突变广泛分布于15个基因中Novel mutation 91.8%(45/49)Reported mutation:8.2%（4/49)p 新发突变占绝大多数致病突变是否报道分布图Orphanet Journal of Rare Diseases 2

22、013,8:85罕见已知耳聋基因检测罕见已知耳聋基因检测罕见耳聋基因检测罕见耳聋基因检测新耳聋基因克隆与发现新耳聋基因克隆与发现所有已知耳聋基因检测后都为阴性p 新耳聋基因致病？p 已知耳聋基因非编码区致病？p 已知耳聋基因大片段缺失？新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆遗传性耳聋家系连锁分析遗传性耳聋家系连锁分析遗传标记遗传标记基因型分离基因型分离表型分离表型分离基因型基因型-表型共分离表型共分离耳聋基因的定位克隆耳聋基因的定位克隆新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆p 外显子捕获外显子捕获/二代测序二代测序 二代测序二代测序耳聋基因定向外显子捕获耳聋基因定向外显子捕获/测序平台测序平台排除已知耳聋基因排除

23、已知耳聋基因增加克隆新耳聋基因的把握增加克隆新耳聋基因的把握新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Genome-Wide Linkage Analysis Performed in 9 affected and 9 unaffected(35 yrs)新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆候选区域候选区域新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Genome-Wide Linkage Analysis 9 affected and 8 unaffected Illumina OmniZhongHua BeadChip(900,015 SNPs)Chr16p13 kgp1005458-kgp2546988(2.1 Mb)Maxi

24、um LOD=3.8 Overlapped with DFNB86 interval新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Whole Exome Sequencing 3 affected and 2 unaffected 新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Whole Exome Sequencing Candidate variants:non-synonymous variants(missense,nonsense,splicing site,indels,etc)with allele frequencies 0.001 II-3III-9III-7III-5III-11II-3,III-7,III-

25、9:Affected III-5,III-11:Unaffected新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Whole Exome Sequencing Confirmed by Sanger sequencing in all family members新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆Genome-Wide Linkage Analysis 9 affected and 8 unaffected Illumina OmniZhongHua BeadChip(900,015 SNPs)Chr16p13 kgp1005458-kgp2546988(2.1 Mb,124 genes)Maxium LOD=3.8

26、 Overlapped with DFNB86 interval新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆The p.Ser178Leu Variant of TBC1D24 Highly conservative Not seen in 1000 normal hearing controls新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆遗传性耳聋具高度遗传异质性聋人婚前进行耳聋基因检查，可避免同证婚配的出现American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic e

27、nlarged vestibular aqueduct in East China.二步法优点：节约二代测序样本数量Illumina OmniZhongHua BeadChip(900,015 SNPs)先天性听力障碍发病率高耳聋基因检测与耳聋一级预防2010年二代测序首次应用于已知耳聋基因检测American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular aqueduct in East China.M

28、T突变7例，对母系成员进行氨基糖苷类抗生素药物预警，以避免药物性耳聋American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular aqueduct in East China.GJB2双等位基因突变（29.Genome-Wide Linkage Analysis American journal of human genetics:Maternally inherited aminoglycoside-

29、induced and nonsyndromic deafness is associated with the novel C1494T mutation in the mitochondrial 12S rRNA gene in a large Chinese family.SLC26A4（15%-20%）线粒体A1555G突变有效检测样本（怀孕早期孕妇）：3056例American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlar

30、ged vestibular aqueduct in East China.1 Mb,124 genes)Reported mutation:8.Maxium LOD=3.Genome-Wide Linkage Analysis全序列检测非MT突变的阳性孕妇配偶124例，13家庭具隐性遗传性耳聋生育风险，5例进行了产前诊断，1例胎儿为p.II-3,III-7,III-9:Affected聋人婚前进行耳聋基因检查，可避免同证婚配的出现耳聋基因诊断与遗传咨询实例耳聋基因诊断与遗传咨询实例Reported mutation:8.Not seen in 1000 normal hearing cont

31、rolsOverlapped with DFNB86 intervalkgp1005458-kgp2546988(2.Whole Exome Sequencing先天性听力障碍危害性高线粒体A1555G突变有效检测样本（怀孕早期孕妇）：3056例有效检测样本（怀孕早期孕妇）：3056例常见耳聋基因少，占遗传因素多所有已知耳聋基因检测后都为阴性American journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular

32、aqueduct in East China.目标：高危人群（耳聋人群及其亲属等）夫妇双方均为同证基因突变携带者携带线粒体耳聋基因突变的人群通过指导可避免药物性耳聋的发生II-3,III-7,III-9:AffectedAmerican journal of medical genetics:Molecular etiology of hearing impairment associated with non-syndromic enlarged vestibular aqueduct in East China.9 affected and 8 unaffected筛查时间：孕前、婚前、恋

33、前Illumina OmniZhongHua BeadChip(900,015 SNPs)II-3,III-7,III-9:Affected同证婚配：后代100%会耳聋父母耳聋，孩子个个耳聋Overlapped with DFNB86 interval增加克隆新耳聋基因的把握遗传性耳聋具高度遗传异质性预防下一代聋病的发生有效检测样本（怀孕早期孕妇）：3056例产前基因诊断可有效预防隐性遗传性耳聋的再生育风险筛查手段：快速筛查为主，序列测定为辅(GJB2、SLC26A4和MT-RNR1三大基因的热点突变)GJB2（40%-50%）Reported mutation:8.Candidate variants:non-synonymous variants(missense,nonsense,splicing site,indels,etc)with allele frequencies 0.Hum Mutat，2014,35(7):814-818 TBC1D24新耳聋基因克隆新耳聋基因克隆