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遗传性耳聋规范化筛查与诊断的探讨 [复制链接]

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中华耳科学杂志,年17卷5期

遗传性耳聋规范化筛查与诊断的探讨

袁永一戴朴

基因检测技术的发展推动了遗传性耳聋分子病因的揭示,使早期诊断、早期发现携带者及遗传风险成为现实,基于精准诊断的预防干预有效阻断了遗传性耳聋在家庭内的垂直传递。不断改进的分子诊断技术一方面带来不断提高的检出率,另一方面也面临着新检测技术所带来的数据分析的困难和变异解读的不确定性等问题。如何合理利用新的检测技术、提高检测效率、降低检测成本是临床医生和患者家庭共同关心的问题。本文就遗传性耳聋诊断、筛查的适用人群、原则、策略进行初步探讨,期望促进相关工作的规范化开展。

1耳聋基因诊断方法和检测基因范围的选择

用于遗传性耳聋诊断的主要方法包括基因芯片、基因Sanger测序、目标耳聋基因靶向捕获测序、全外显子组测序(wholeexomesequencing,WES)及全基因组测序(wholegenomesequencing,WGS)等。后三种以下一代测序(next-generationsequencing,NGS)技术为基础。目前临床上应用较多的是前三种,WES和WGS在遗传性耳聋科研领域应用较多。近年来,目标耳聋基因靶向捕获测序和WES逐渐成为遗传性耳聋诊断的重要工具。这两种检测手段虽然有效,却仍然存在不能检测结构变异(structuralvariations,SV)的技术限制。WGS对受检者基因组中的全部DNA序列进行检测,较WES所覆盖的区域更广,不仅覆盖了几乎全部基因的外显子序列,也覆盖了内含子序列和基因间序列。现在认为WGS可有效避免在对相关基因组区域进行靶向富集时产生的技术偏差,不仅可以检出单核苷酸变异(singlenucleotidevariations,SNV),还可以对SV进行分析,并常规性地对线粒体基因组(mitochondrialgenomeDNA,mtDNA)变异进行分析[1,2]。WGS应用于临床遗传诊断有望提高诊断率,缩短诊断流程,节省时间及降低诊疗费用[3]。

下一代测序有效服务耳聋基因诊断不仅依赖于检测技术的更新,还与数据分析、变异解读密不可分。越来越多的检测中心开始采用美国分子病理学会(AssociationofMolecularPathology,AMP)和美国医学遗传学与基因组学学会(Americancollegeofmedicalgeneticsandgenomics,ACMG)提出的指南,但这些指南都是自愿依从的,而且随着正常对照及疾病变异数据库的扩大,某些临床意义不明的变异的致病性也在更新中。即使使用相同的解读框架,不同实验室的病理学家也存在分歧,甚至在某些情况下,对于同一个变异的致病性,不同机构会有不同的结论。此外,无论是WES还是WGS,其主要目的是揭示可解释患者临床表型的致病基因(组)变异,但在部分个体基因组中还可能检测出与受检指征不相关但具有重要临床功效性(主要是指能较好预测未来发病的可能并可进行预防性干预或治疗)的基因(组)变异。当这些变异是无意中被发现时,被称为意外发现[4]。ACMG建议有意识地分析这些有重要临床意义的基因(组)变异,并将称其为次要发现[5]。意外发现和次要发现虽然一方面为检测者提供了有用的遗传信息,但同时也会不同程度地增加检测者的精神压力和心理负担,为遗传咨询带来更多挑战[6,7]。

关于诊断手段的选择,对于基因型表型对应性明确的遗传性耳聋类型,可以有针对性地进行基因检测,比如对颞骨CT显示前庭水管扩大患者直接进行SLC26A4基因检测、耳聋甲发育不全综合征患者进行ATP6V1B2基因检测、内耳畸形IP-Ⅲ检测POU3F4基因。对于表型特征明确的常见综合征型耳聋或有遗传线索的听神经病可以申请包含其相关基因的检测(表1)。医生对表型的认识决定了选择基因检测范围的准确性及全面性。在检测费用相当的情况下,选择包含更多耳聋基因的Panel检测性价比更高;考虑到患者的经济条件,也可以进行阶梯遗传检测,即常见耳聋基因测序(GJB2、SLC26A4、线粒体12SrRNA,三者在中国感音神经性耳聋儿童群体确诊率达44%)、已知耳聋基因捕获测序Panel、WES等,一旦常见耳聋检测诊断明确了病因则可以直接进入检测后遗传咨询,但如果常见耳聋检测阴性再进行后续检测将延长诊断流程,提高诊疗费用。

耳聋基因检测前知情同意的内容包括:(1)送检的目的及意义;(2)检测方法、周期及局限性;(3)预期结果及可能的风险:检测结果可能为阳性,即在与受检者耳聋相关的基因中找到致病性变异;阴性,即未发现与受检者耳聋相关的致病性变异;或结果不确定,即在与受检者表型相关的基因中找到意义不明的变异,或在与受检者表型可能相关但是不确定的基因中找到致病性变异。受检者应知悉次要发现的可能及其意义和风险;(4)数据及样本处理的相关规则;(5)数据再分析的可能性。

2新生儿耳聋基因筛查

新生儿耳聋基因筛查与听力筛查联合开展,可以相互补充。不仅可以发现先天性耳聋,还可以发现迟发性语前听力损失,提出预警,实现早发现、早干预;不仅能第一时间发现耳聋,还可明确分子病因,提高早期诊断水平[8];新生儿耳聋基因筛查能发现更多的母系遗传药物性耳聋易感个体,通过科学的用药指导可有效避免个体药物性耳聋的发生;对基因筛查发现的隐性遗传基因突变携带者,给予早期遗传咨询,对未来其子代发生耳聋的风险给予第一时间预警。也就是说,新生儿耳聋基因筛查同时发挥了携带者筛查的作用,而且把携带者筛查提早到刚出生。

关于新生儿听力与基因联合筛查的处理原则见图1。

3携带者筛查

携带者筛查(carrierscreening)是用来检测每对夫妻遗传风险的基因检测。在怀孕前或孕期,了解夫妇双方携带致病变异的风险,能够给夫妻提供合理的生育指导,是基因组技术应用于有效预防或管理出生缺陷和罕见遗传疾病的重要措施。最初,携带者检测针对一些严重隐性遗传疾病在一些有较高携带率的种族或人群/地区开展。最早的在孕期女性中开展得耳聋携带者筛查文章发表于年[9],筛查针对已知耳聋基因致病变异。孕妇耳聋基因筛查属于遗传性耳聋二级预防范畴,将遗传性耳聋的诊断从新生儿提早到胎儿期,在预防耳聋出生缺陷方面发挥了重要作用。目前存在问题如下:筛查时间过晚,孕妇拿到结果时在孕中期或更晚,携带者孕妇配偶的基因检测完成后,一旦确认胎儿耳聋高风险,因孕周较晚,家庭选择引产虽避免了耳聋患儿出生,但给孕妇带来严重身心损伤;部分妇产机构虽开展耳聋携带者筛查,但对筛查意义认识不足、结果解读不深入,由此导致阳性孕妇转诊及配偶的进一步检测延误;还未在全国范围普遍开展。

从耳聋一级预防的理念出发,孕前是为携带者筛查的最佳时间节点。备孕期间可以一方先筛查,如果结果阳性,配偶则要进一步检查。配偶的检查应针对携带致病变异的一方的基因进行全面测序,一旦发现致病变异携带,则确定为生育耳聋高风险家庭。对于孕前筛查发现耳聋高风险家庭,可以采用胚胎植入前诊断或产前诊断避免耳聋患儿出生。

关于携带者筛查的基因及变异数目是值得讨论的问题。完整的人类基因组参考序列的完成,随后DNA测序和基因芯片技术的速度和成本的显着提高,使得在当前进行产前/孕前遗传病筛查和临床遗传病诊断获得了前所未有的技术优势与质量保证。但是,高通量筛查带来的潜在危险也应加以考虑和解决。关于轻度表型,不同表现度,低外显率和成年期才发病的信息应该完整、透明地传递给受试者,允许受试者不勾选这些检测选项。在得到阴性检测结果之后,还必须让受试者了解残余风险的概念。商业化检测实验室有义务参与并促进这种信息传递。具体到耳聋,GJB2c.GA突变作为筛查位点时应向筛查对象将其可能引起的表型变异特征清楚说明,并对该突变即便筛查阳性也不建议产前诊断的信息向筛查对象传递。

显然扩大筛查的基因及变异位点,能提高检出率,但纳入更多位点也可能会出现一些变异临床意义解释不清的情况,使得遗传咨询师和患者/携带者都处于两难的境地。此外,扩大筛查范围也会增加检测成本(包括试剂、人力分析等方面)。我们认为,对一些极其罕见的耳聋基因变异进行筛查不符合卫生经济学。当发现罕见常染色体隐性遗传病携带者,配偶同时携带相同基因的致病突变的机会较低,生育患病后代的风险很低,而且一旦诊断携带者可能会使患者误认为自己不健康,增加不必要的精神负担,遗传咨询师要花费比较多的时间精力去解释、增加工作量。因此,对于筛查耳聋基因变异范围来说,并非越多越好,以既能够筛查出耳聋风险、降低子代患病率、达到优生优育的目的,又能符合经济效益原则,且不给医患双方带来更多的工作和精神压力为准。

结合ACMG对携带者筛查的立场[10],我们对耳聋携带者筛查选取的基因变异位点建议如下:

1.耳聋携带者筛查结果中确定的多数风险较高的受检者及其伴侣将考虑进行产前诊断,有助于生殖的决策。对于那些以可变表现度或不完全外显率为特征的疾病、已知与轻度表型相关的疾病应该是可选的(不强制),并且在使用这些技术进行筛查时应该是透明的。这项建议是以无害的道德原则为指导的;

2.当导致成年后发生的耳聋的基因(可能会影响受试者子女成年后的患病风险)包括在筛查疾病列表中时,必须向受试者说明并获得同意筛查这些疾病,尤其是在受试者或其他家庭成员可能已经有相关症状提示的时候。这项建议遵循自主和无害的道德原则;

3.对于筛查的每个致病基因变异的频率应该在被检测的人群中是已知的,从而可以评估检测阴性的个体中有意义的残留风险;

4.所检测的变异与耳聋严重程度之间必须有确认的临床关联。

4检测后遗传咨询

无论是耳聋基因筛查还是诊断,检测后均应给予受检方相应的检测后遗传咨询,就检测的意义及结果进行解释和教育,辅导其进行知情选择,使其对所患疾病及其再发风险有所认知和接受,并提供有关的治疗、求助渠道、预防子代耳聋风险的方案等信息。

检测后咨询内容可以以全基因组测序在遗传病检测中的临床应用专家共识中的建议为框架[6],具体包括是否可就检测结果做出明确的基因诊断或明确受检者是否为耳聋基因突变携带者;是否需要针对性的辅助检查来进一步明确检出变异的致病相关性,尤其是对意义不明的变异;是否需要进一步对受检者或家庭成员进行检测验证或排除诊断;根据基因检测结果,是否需进行适当的治疗干预,明确药物禁忌等;根据做出的基因诊断对患者的病情预后发展等进行评估,制定治疗及随访观察计划;对患者和家属提供心理干预或社会救助资源和渠道等;根据遗传规律对父母的再生育风险的评估及其再生育指导,包括产前诊断或胚胎植入前诊断等;患者或先证者的下一代风险评估及其再生育指导;家族内其他家庭成员的风险评估;疾病的有关研究进展信息等。需注意的是,如受检方要求进行产前诊断或辅助生殖等,则需根据相关共识或指南明确告知风险,进行相应的指导或咨询。

针对第三方检测机构的报告进行遗传咨询时,医生应先针对检测质量、报告中变异评估证据、可疑变异一代测序验证结果、变异在家系中是否与耳聋表型共分离等做出综合评估,如果检测结果可靠,再向患者进行结合其表型与检测结果的遗传咨询。如果遇到检测报告信息提供不全或结果有争议的情况,要申请第三方检测机构提供更全面的信息、甚至修正结果后再进行遗传咨询。

5展望

耳聋是常见的出生缺陷,超过60%的语前聋是由遗传因素导致的,明确遗传致病因素是耳聋精准诊治干预的前提和基础。随着新一代测序技术的发展,耳聋基因检测实现了高通量、低成本,为其普及推广创造了条件。目前,我国耳聋基因诊断、产前诊断工作稳步开展,实施中仍面临诸多问题,如检测机构检测质量水平参差不齐,缺乏标准;检测报告尚未形成规范,变异解读不够明确;检测机构和/或临床医生对报告解读不深入,无法提供准确的遗传咨询服务;缺乏疑难病例转诊、会诊体系及流程;缺乏耳聋疾病生物数据录入、存储、整合、共享机制等。上述不足极大地影响了耳聋分子大数据总结、耳聋家庭再生育指导及患者的精准治疗评估,给耳聋患者及家庭带来了不必要的损失。因此,有必要开展全国范围内的临床多中心研究,规范工作流程、优化检测手段、构建耳聋基因数据库,提升耳聋基因筛查与诊断的整体水平,真正做到为耳聋患者精准服务。

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