遗传性耳聋包括非综合征型聋 (nonsyndromic hearing loss, NSHL)和伴眼、骨、肾等其他系统症状的综合征型聋(syndromic hearing loss, SHL),其中NSHL约占遗传性聋的70%。按照遗传模式,X连锁遗传性耳聋较常染色体遗传性耳聋相对罕见,仅占遗传性聋的1%~2%。目前仅鉴定6个DFNX基因座及5个X连锁非综合征耳聋相关基因:PRPS1 (DFNX1, MIM#304500), POU3F4 (DFNX2, MIM #304400), SMPX (DFNX4, MIM#300066), AIFM1 (DFNX5, MIM#300614), and COL4A6 (DFNX6,MIM#303630)。PRPS1(DFNX1):
PRPS1基因位于Xq22.3,包含7个外显子,编码磷酸核糖焦磷酸激酶1,主要表达于脑和肾上腺,在鼠内耳E18.5, Prps1表达于耳蜗毛细胞(HC), Claudius细胞(CC)和大上皮嵴(GER); 在P6时期,Prps1持续表达于HC和CC,在GER中的表达减少,螺旋神经节(SG)中亦可见表达。PRPS1基因表型多样,既可导致X连锁隐性NSHL(DFNX1),又可导致SHL。在DFNX1[1],男性患者表现为先天性或第1-2个十年期发病,对称性,渐进性听力损失,多为重度-极重度,累及全频(平坦型);女性患者语后开始,多集中于第4-5个十年期发病,听力损失可为单侧、不对称或稳定,轻中度常见,听力曲线类型差异大。POU3F4(DFNX2)
POU3F4 基因是最常见的X连锁NSHL的致病基因(~50%), 位于Xq21.1区域,编码由361个氨基酸组成的POU家族转录因子。在胚胎期的耳囊、脑组织均有表达,其编码蛋白可能影响K+ 的动态平衡,维持适当的耳蜗内淋巴液压力,并参与内耳发育过程中的间充质-间充质信号通路。POU3F4基因突变造成DFNX2,通常表现为混合性或感音神经性聋,患者听力损失程度轻重不一,男性多在 10 岁前全频听力快速下降至重度耳聋,女性携带者不发病或症状轻微。颞骨CT表现为典型的内耳不全分割三型(IP-III), 即内耳耳蜗阶间分隔存在、蜗轴完全缺失,内听道基底部球形膨大并可与耳蜗或前庭异常交通、镫骨底板固定等。SMPX(DFNX4)
SMPX基因位于Xp22.12,包含10个外显子,编码一种由 88个氨基酸组成的细胞骨架相关肌肉蛋白-小肌蛋白,在鼠内耳主要表达与Deiters细胞, Bo ̈ttcher 细胞, 内外柱细胞等支持细胞,少量表达表达于外毛细胞。推测其产物可能参与内耳发育和维持内耳毛细胞机械应力。SMPX基因突变与X-连锁显性非综合征耳聋相关(DFNX4)[2]。男性患者听力损失多始于第1-2个十年期发病,渐进性,重度-极重度常见,多为高频受累(下降型);女性患者多于第3-5个十年期发病,正常-中度听力损失,听力曲线各异。AIFM1(DFNX5)
AIFM1位于Xq26.1,包含17个外显子, 编码线粒体黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性氧化还原酶, 参与caspase非依赖性细胞凋亡和细胞氧化磷酸化、氧化还原过程,调节氧化呼吸链复合物。在鼠内耳该基因主要定位于内外毛细胞胞质和螺旋神经节,突变可造成X连锁隐性非综合征型听神经病,是最常见的语后听神经病致病基因(~18.6%)[3]。临床特征主要表现为为迟发性听神经病,多于5-20岁间发病,纯音听力图显示低频下降型听力曲线(上升型),ABR缺失或严重异常,DPOAE或CM存在,有时伴有蜗神经畸形和迟发性周围神经病变。COL4A6(DFNX6)
COL4A6位于Xq22.3,包含46 个外显子,编码Ⅳ型胶原蛋白α-6 链,基质的重要组分,参与Ⅳ型胶原蛋白三聚体形成和稳定,主要表达于螺旋韧带和血管纹等处。COL4A6突变报道于DFNX6相关,男性患者表现为先天性双侧极重度感音神经性聋并伴耳蜗与内耳道不完全分隔畸形;女性可表现为迟发性轻度至中度感音神经性聋[4]。- 由于男患者的子女都是正常的,所以代与代之间可见明显的不连续,即隔代遗传现象。
某些X连锁显性遗传病中,女性杂合子表现出嵌合体的表型,这与女性X染色体失活有关。参考文献:
1. Liu X, Han D, Li J, Han B, Ouyang X, Cheng J, Li X, Jin Z, Wang Y, Bitner-Glindzicz M, et al. Loss-of-function mutations in the PRPS1 gene cause a type of nonsyndromic X-linked sensorineural deafness, DFN2 [J]. Am J Hum Genet, 2010, 86(1): 65-71.
2. Huebner A K, Gandia M, Frommolt P, Maak A, Wicklein E M, Thiele H, Altmüller J, Wagner F, Viñuela A, Aguirre L A, et al. Nonsense mutations in SMPX, encoding a protein responsive to physical force, result in X-chromosomal hearing loss [J]. Am J Hum Genet, 2011, 88(5): 621-627.
3. Zong L, Guan J, Ealy M, Zhang Q, Wang D, Wang H, Zhao Y, Shen Z, Campbell C A, Wang F, et al. Mutations in apoptosis-inducing factor cause X-linked recessive auditory neuropathy spectrum disorder [J]. J Med Genet, 2015, 52(8): 523-531.
4. Rost S, Bach E, Neuner C, Nanda I, Dysek S, Bittner R E, Keller A, Bartsch O, Mlynski R, Haaf T, et al. Novel form of X-linked nonsyndromic hearing loss with cochlear malformation caused by a mutation in the type IV collagen gene COL4A6 [J]. Eur J Hum Genet, 2014, 22(2): 208-215.