張秀秀慕容紅梅李盼盼常華趙鴻李瓊向玉婷唐大春黃嬋何燕

1黔西南布依族苗族自治州人民醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心（黔西南布依族苗族自治州 562400）

2地方病與少數(shù)民族疾病教育部重點實驗室&貴州省醫(yī)學分子生物學重點實驗室，貴州醫(yī)科大學（貴陽 550004）

先天性耳聾是人類最常見的出生缺陷之一，是全球重大公共衛(wèi)生問題，據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)統(tǒng)計全球聽力殘疾人達4.66億[1]，在我國聽力殘疾(含多重殘疾)人共2780萬（約占殘疾人33%）[2]，每年有30 000例先天性聽力損失的嬰兒出生[3]，這是非常大的一個群體，聽力損失最常見的病因是遺傳因素，因此基因篩查對其進行早期發(fā)現(xiàn)及預防具有重要的意義。非綜合征性耳聾的常見的致耳聾基因有4種，其中，最常見的GJB2可致先天性耳聾，SLC26A4可致先天性耳聾和遲發(fā)性耳聾，12SrRNA屬母系遺傳，可致藥物性耳聾，GJB3可致后天性耳聾[4]。地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS)是以計算機科學為核心、地理學、測量學、地圖學等學科綜合起來的技術(shù)，其核心功能是空間數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，管理，分析和地圖可視化[5]。

黔西南布依族苗族自治州（簡稱黔西南州）位于云南、廣西、貴州三省結(jié)合部，下轄2市6縣，為多民族聚居地區(qū)。本研究采用微測序方法對2016年06月-2020年10月在黔西南州出生的99582位新生兒足跟血濾紙片進行基因檢測分析，旨在了解黔西南州新生兒耳聾基因突變情況，運用GIS分析技術(shù)，直觀顯示黔西南州各縣市人群新生兒耳聾的檢出率及其空間分布特征，為新生兒耳聾的防治篩查提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料

研究數(shù)據(jù)來源于黔西南州新生兒耳聾防控項目，以2016年06月-2020年10月在黔西南州分娩出生，接受新生兒耳聾基因篩查的新生兒99582例，其中男嬰53017名，女嬰46565名，均為黔西南州地區(qū)各縣市人群（人群分布具體詳見表1），本研究通過黔西南州人民醫(yī)院倫理委員會審核批準（2016倫審第[02]號），并已征得新生兒監(jiān)護人同意并簽訂知情同意書。

表1 黔西南地區(qū)2016-2020年新生兒耳聾相關(guān)基因突變分析Table 1 Analysis of deafness-associated gene mutation in neonates in Qianxinan during 2016 and 2020

上接表1

1.2 研究方法

按照《遺傳性耳聾基因篩查規(guī)范》[6]和采血常規(guī)的要求，采集新生兒1-3天內(nèi)足跟血2-5滴，血斑8mm，制成干血片。參照干血斑基因組DNA提取標準操作規(guī)程提取基因組DNA，應用微測序方法對4個耳聾基因的20個位點進行檢測，包括GJB2基因的4個常見突變點(c.35del G、c.176_191del 16、c.299_300del AT、c.235del C)；GJB3基因的 2 個常見突變點(c.538 C＞T、c.547 G＞A)；SLC26A4基因的 11個常見突變點(c.589 G＞A、c.281 C＞T、c.IVS7-2 A＞G、c.1226 G＞A、c.1174 A＞T、c.IVS15+5 G＞A、c.1229 C＞T、c.2027 T＞A、c.1975 G＞C、c.2168 A＞G、c.2162 C＞T)；線粒體DNA12SrRNA基因的3個常見突變點(m.1494 C＞T、m.1555 A＞G、m.1095T＞C)。微測序由深圳華大基因科技有限公司完成。

1.3 統(tǒng)計學方法

根據(jù)直接計數(shù)法計算新生兒耳聾基因型的檢出率，采用ArcMap 10.2軟件以貴州省黔西南州縣區(qū)界電子地圖為基本地圖[審圖號：GS(2019)1822]制作新生兒耳聾空間分布圖。

2 結(jié)果

2.1 新生兒耳聾基因篩查結(jié)果

2.1.1 黔西南州人群新生兒耳聾基因檢測總體檢出情況

黔西南地區(qū)8個縣（市）新生兒耳聾基因總體檢出情況詳見表1，在99582例受檢者中，檢出耳聾基因總突變者共2812例（2.82%），其中GJB2基因突變 1594例(1.60%)，GJB3基因突變 192例(0.19%)，SLC26A4基因突變 812 例(0.82%)，線粒體DNA12SrRNA突變187例(0.19%)，復合雜合基因突變27例(0.03%)；該地區(qū)8個縣（市）新生兒耳聾基因陽性率最高的地區(qū)是普安縣，受檢者9244例，檢出耳聾基因突變者335例（3.62%）。

2.1.2 黔西南州人群新生兒耳聾性別比較分析

男嬰耳聾受檢者53017例，檢出耳聾基因突變者 1426例（2.69%），其中GJB2基因突變793例(1.50%)，GJB3基因突變 98 例(0.18%)，SLC26A4基因突變424例(0.80%)，線粒體DNA12SrRNA突變98 例(0.18%)，復合突變 13 例(0.02%)；女嬰耳聾受檢者46565例，檢出耳聾基因突變者1386例（2.98%），其中GJB2基因突變 801例(1.72%)，GJB3基因突變94例(0.20%)，SLC26A4基因突變388例(0.83%)，線粒體 DNA12SrRNA突變 89例(0.19%)，復合突變 14 例(0.03%)。

2.1.3 黔西南州新生兒耳聾基因檢測突變率與全國突變率比較

深圳華大基因科技有限公司已完成的中國28個省區(qū)的新生兒耳聾基因篩查報道[6]，總陽性突變頻率為 5.68%；4個基因GJB2、GJB3、SLC26A4、MT-RNR1的突變率分別為2.71%、0.40%、2.36%、0.24%。本次研究中，該地區(qū)新生兒耳聾基因GJB2、GJB3、SLC26A4突變率低于全國檢測數(shù)據(jù)，部分地區(qū)MT-RNR1基因突變率高于全國檢測數(shù)據(jù)，該地區(qū)新生兒耳聾基因檢測突變率與全國大人群檢測結(jié)果比較，詳見表2。

表2 黔西南州新生兒耳聾基因檢測突變率與全國突變率比較Table 2 Comparison of the neonatal deafness gene mutation rate in Qianxinan Autonomous Prefecture with the national mutation rate

2.2 新生兒耳聾基因篩查結(jié)果突變類型分布

新生兒耳聾基因篩查結(jié)果以GJB2基因突變率最高，在檢測的5個GJB2基因突變位點中，235delC雜合突變總陽性1339例，所占比例最高（47.62%），其中男嬰 671例，占比 47.05%；女嬰235delC雜合突變668例，占比48.20%，篩查結(jié)果突變類型分布及其構(gòu)成比詳見表3。

表3 耳聾易感基因篩查出的突變類型分布情況(%)Table 3 Distribution of mutation types detected by deafness susceptibility gene screen(%)

上接表3

2.3 黔西南州各縣（市）新生兒耳聾空間分布特征

以貴州省黔西南州縣區(qū)界電子地圖為基本地圖繪制黔西南州各縣（市）新生兒耳聾空間分布圖（圖1-3）?？臻g分布圖的顏色分為5個等級，隨著檢出率的增高填充顏色也發(fā)生變化（綠色→淺綠色→黃色→橙色→紅色）。圖1是基于該地區(qū)新生兒耳聾總突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市；圖2是基于黔西南州男嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣；圖3是基于黔西南州女嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市、興仁市。在以下3張空間分布圖中，柱形圖顯示GJB2是該地區(qū)突變率最高的耳聾基因。

圖1 基于黔西南州新生兒耳聾總陽性突變率繪制的空間分布圖（n=99582）Fig.1 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=99582)

圖2 基于黔西南州男嬰耳聾陽性突變率繪制的空間分布圖（n=53017）Fig.2 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among male neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=53017)

圖3 基于黔西南州女嬰耳聾陽性突變率繪制的空間分布圖（n=46565）Fig.3 The spatial distribution map based on the positive deafness mutation rate among female neonates in Qianxinan Autonomous Prefecture(n=46565)

3 討論

3.1 新生兒耳聾基因篩查的分子流行病學特點

本研究獲得黔西南州新生兒中4個常見耳聾基因20個熱點突變的分子流行病學特點：表1顯示，新生兒各突變基因攜帶率由高到低依次為GJB2（1.60%）、SLC26A4（0.82%）、GJB3（0.193%≈0.19%）和線粒體12SrRNA（0.187%≈0.19%），GJB3突變攜帶率稍高于線粒體12SrRNA突變攜帶率，與部分文獻報道相符[7-9]，與部分文獻報道不符[10,11]；但相關(guān)報道中均以GJB2突變率最高，SLC26A4突變率次之，提示GJB2、SLC26A4基因是我國最常見的致聾的基因。黔西南州新生兒4個常見耳聾基因總突變率為2.82%，顯著低于華大基因?qū)?76555例新生兒進行耳聾篩查總突變率（5.68%）[7]，也低于四川省成都市、廣東省東莞市、福建省、江西省、北京市的總突變攜帶率 4.03%，3.39%，3.56%，4.05%，4.51%[8,12-15]，表2提示黔西南州新生兒耳聾基因GJB2、GJB3、SLC26A4突變率低于全國檢測數(shù)據(jù)，但部分縣市MT-RNR1基因突變率高于全國檢測數(shù)據(jù)（0.24%），如：興義市、晴隆縣、冊亨縣。黔西南州地區(qū)新生兒耳聾以GJB2基因突變率最高的是普安縣（男嬰、女嬰、總?cè)巳海灰訥JB3基因突變率最高的是普安縣（女嬰）、興義市（男嬰、總?cè)巳海?；以SLC26A4基因突變率最高的是普安縣（男嬰）、興仁市（女嬰、總?cè)巳海?；MT-RNR1基因突變率最高的是興仁市（男嬰、女嬰、總?cè)巳海?；新生兒耳聾總突變率最高的是普安縣（男嬰、女嬰、總?cè)巳海?、興義市（女嬰）。表3顯示，該地區(qū)常見的致病位點由高 到低分別 235delC（47.62%）、IVS7-2A＞G（18.63%）、299_300delAT（7.36%）、538C＞T（4.20%）、1555A＞G（3.66%），與趙富倫等[16]對黔西南州調(diào)查 7 074例新生兒耳聾基因篩查的結(jié)果一致。235delC與IVS7-2A＞G的突變率構(gòu)成比高達66.25%，提示該地區(qū)最常見的熱點突變可能是235de1C、IVS7-2A＞G。

3.2 基于黔西南州新生兒耳聾基因突變率繪制的空間分布圖

本研究運用GIS分析技術(shù)對2016年-2020年黔西南州8個縣（市）新生兒耳聾基因檢出數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果顯示，該地區(qū)新生兒耳聾檢出率的分布存在高發(fā)區(qū)，圖1是基于該地區(qū)新生兒耳聾總突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市；圖2是基于該地區(qū)男嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣；圖3是基于該地區(qū)女嬰耳聾突變率繪制的空間分布圖，突變率較高的地區(qū)為：普安縣、興義市、興仁市。在3張圖中，普安縣均為紅色，即為新生兒耳聾高發(fā)區(qū)，表2也顯示普安縣新生兒耳聾男嬰（3.52）、女嬰（3.74）以及總攜帶率（3.62%）均遠遠高于黔西南州（2.69%、2.98%、2.82%），原因可能是普安縣與六盤水市接壤，受其影響所致，李瑞雪等對六盤水市600例新生兒進行耳聾基因篩查，結(jié)果顯示攜帶率高達4.67%[17]。在3張空間分布圖中，柱形圖顯示GJB2是該地區(qū)突變率最高的耳聾基因，與既往報道相符[18-22]。

本研究首次針對黔西南州地區(qū)新生兒耳聾基因進行大規(guī)模篩查，相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)真實地反映該地區(qū)人群新生兒耳聾基因分布特點。本研究運用分子篩查和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法對數(shù)據(jù)進行分析，明確本地區(qū)新生兒耳聾基因突變類型及發(fā)生頻率，為臨床早期觀察和治療提供依據(jù)，為后續(xù)的研究奠定基礎(chǔ)。