1例非综合征性Mondini畸形家系的研究
2016-12-22彭宏杨乐龚平桂郭维维杨仕明
彭宏 杨乐 龚平桂 郭维维 杨仕明
1南方医科大学附属广东省第二人民医院耳鼻咽喉头颈外科（广州510310）
2解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科，解放军耳鼻咽喉研究所（北京100853）
·临床研究·
1例非综合征性Mondini畸形家系的研究
彭宏1杨乐1龚平桂1郭维维2杨仕明2
1南方医科大学附属广东省第二人民医院耳鼻咽喉头颈外科（广州510310）
2解放军总医院耳鼻咽喉头颈外科，解放军耳鼻咽喉研究所（北京100853）
目的分析家族性非综合征性Mondini畸形的遗传方式和相关致畸基因的突变情况。方法 Mondini畸形家系的临床病史、体格检查、成员发病、听力检测、颞骨薄层CT和致畸基因检测。结果 先证者是一对异卵孪生男性双胞胎(Ⅲ:1,Ⅲ:2)，患儿父亲(Ⅱ:1)也为患者，家系中其余人正常。3名患者均为双侧Mondini畸形。临床表现：患者非综合征型双侧内耳单纯Mondini畸形，表现为耳蜗较正常人少一转，底转基本正常，顶转和中转融合，蜗内分隔不全，前庭及半规管未见明显异常（见高分辨率颞骨CT图）。听力表现：Ⅱ:1表现为双侧混合性聋，右侧较左侧严重，语后聋，配助听器可以正常言语交流；Ⅲ:1左耳极重度感音神经性聋，右耳中重度感音神经聋，言语发育迟缓；Ⅲ:2左耳极重度感音神经性聋，右耳中度感音神经聋，言语发育迟缓。余家系成员双侧听力检查未见明显异常。所有家系成员外观正常，未见合并其他系统疾病。常规耳聋基因（包括：SLC26A4、GJB2和GJB3）和候选致畸基因MITF的检测未见异常。结论家系图分析表明，常染色体隐性遗传为该家系最可能的遗传方式；当先证者父亲由于新生突变导致Mondini畸形时，该家系也可是常染色体显性遗传方式；常见致畸基因（SLC26A4和MITF）的检测未见异常，表明该家系的非综合征性Mondini畸形，可能为其它致畸基因引起。
Mondini畸形；听力损失；SLC26A4和MITF基因
Project supported by the National Nature Science Foundation of China(Grant No.81572666).
Declaration of interest:The authors report no conflicts of interest.Mondini畸形（Mondini dysplasia）是耳蜗常见的发育畸形，此种发育不良在儿童中的发生率为1/1000～1/ 2000[1]。过去由于对该病认识不足，且临床上如不伴身体其他部位畸形，加之检查技术欠缺，易被误诊或漏诊。近年来随着高分辨率内耳CT及MRI的广泛应用，在先天性感音神经性聋患者中，明确了20～30%先天性聋的发生同内耳畸形密切相关[2]。其中，尤以Mondini畸形在耳蜗发育不良中最为常见，占先天性耳蜗畸形的55%[3]。目前，对其导致的耳聋除人工耳蜗植入治疗外，尚无其他有效方法[4]。因此,深入全面地了解本病具有非常重要的意义。现报道一典型非综合征性Mondini畸形家系，并阐述其临床特征和基因检测结果。
1 研究对象和方法
1.1 研究对象
所收集家系成员来自中国湖北省，家系成员包括3代共8人。所有成年研究对象均签署了知情同意书，未成年由其监护人签署知情同意书。
1.2 家系资料采集
2015年7月由研究人员到家系成员居住地进行现场调查。家系共有8名成员，其中7人在场，1位听力正常成员缺席(Ⅱ:4)，对该7名家系成员进行了包括毛发、皮肤、四肢关节、心、肺、腹等全面体格检查及智力评估，并进行详细的耳科检查，详尽询问病史以排除耳外伤、中耳炎、药物、缺氧等所致听力下降及耳蜗发育畸形。临床听力学检测包括纯音测听、声导抗，听力异常者进一步检查畸变耳声发射(DPOAE)、听觉脑干诱发电位(ABR)等。从该家系的先证者追溯家庭成员的亲缘关系信息，应用Cyril⁃lic2.1软件绘制家系图谱，并根据家系图谱的特点初步判断遗传方式。最后，抽取每位家系成员外周静脉血8-10ml以进行后期分子遗传学研究。
1.3 分子遗传学研究
使用QIAamp DNA Blood Mini Kit(QIAGEN公司) DNA提取试剂盒提取所得家系成员全血DNA，-80℃冻存待用。
1.3.1 耳聋基因芯片检测方法
采用遗传性耳聋基因芯片检测试剂盒（华大基因生物科技有限公司）检测常见耳聋基因突变情况 ，包 括 SLC26A4(IVS7-2＞G、2168A＞G)GJB2 (35delG、176_191del16、235delC、299_300delAT), GJB3(538C＞T)、线粒体12S rRNA(1494C＞T、1555A＞G)。按试剂盒说明进行目的基因PCR反应、芯片杂交、漂洗及芯片扫描。
1.3.2 候选基因全外显子测序
除常见耳聋基因突变筛查外，另挑选MITF基因作为该家系耳聋及内耳畸形的候选致病基因，进行外显子组测序。首先，从NCBI Genebank数据库提取MITF标准序列(NM_00248)，其全长4490bp，包含9个外显子。使用Primer 5.0软件针对9个外显子设计9对引物，引物由Invitrigen公司生产。PCR扩增产物纯化与测序的工作由北京华大基因生物科技有限公司完成。采用Chromos2.0软件分析测序结果的峰图质量、有无套峰、有无移码突变等现象，再使用Gene⁃tool Lite软件检查所得序列有无突变。
2 结果
2.1 临床表型分析
2.2 家系一般情况
所收集家系成员共3代8人，其中男性5人，女性3人。先证者为一对异卵双生的同胞兄弟，即Ⅲ:1和Ⅲ:2，出生后3月听力筛查双耳均未通过，2岁时言语发育迟滞遂就诊于南方医院耳鼻咽喉头颈外科，追问家族史发现患儿父亲亦听力异常。双胞胎先证者母亲(Ⅱ:2)孕早期曾有硫酸镁保胎史，但双胞胎先证者出生时无窒息等异常，出生后体格检查：头颅前后径比左右径明显延长，比例失调明显。此外，先证者祖母(I:2)孕早期有中药保胎史(具体用药不详)，先证者父亲(Ⅱ:1)出生时无窒息、缺氧史，出生后听力筛查发现右耳听力减退。其余家庭成员均体健，无特殊病史。根据家系家系成员关系及听力表型绘制家系图见图1。
图1 Mondini畸形家系图谱Fig.1 The pedigree charts for Mondini Dysplasia
1.2 听力及内耳影像学表现
病例Ⅲ:1为双胞胎先证者之一，出生后3月听力筛查双耳均未通过。2岁时，来南方医院行听力学和影像学检查。声导抗示双侧B型。短声ABR检查发现左耳90dB nHL不能引出可辨认波形，右耳为50dB nHL。ASSR反应阈左耳90dB nHL，右耳70dB nHL。言语发育迟缓。颞骨薄层CT示：双侧耳蜗不全分隔Ⅱ型（Mondini畸形），伴左侧前庭扩大和内耳道狭窄，无前庭导水管扩大（图3.a和b）。
病例Ⅲ:2同为双胞胎先证者，与Ⅲ:1为异卵双胞胎，出生后3月听力筛查双耳均未通过。声导抗示双侧A型。短声ABR反应阈左耳90dB nHL，右耳40dB nHL（图2.d）。ASSR：右耳60dB nHL,左耳90dB nHL。言语发育迟缓。颞骨薄层CT示：双侧耳蜗不全分隔Ⅱ型（Mondini畸形），伴双侧前庭扩大(图3.c和d)。
病例Ⅱ:1为先证者的父亲，纯音测听示右耳极重度全频感音神经性耳聋，左耳重度低频混合性聋（图2.a）。声导抗示双侧A型。双耳瞬态诱发性耳声发射（TEOAE）和畸变产物耳声发射（DPOAE）均未引出（图2.b）。短声ABR测试左耳80dB nHL可引出ABR波形，阈值为50dB nHL，ABR波I潜伏期延长；右耳95dB nHL未引出ABR波形。佩戴助听器可正常交流。前庭功能检查：扫视和平稳跟踪试验未见明显异常；变温试验示左侧半规管功能低下，优势偏向向左（图2.c）。颞骨薄层CT示双侧耳蜗螺旋、蜗轴发育不良（Mondini畸形），伴双侧前庭扩大（图3.e和f）。
Ⅰ:1、Ⅰ:2、Ⅱ:2、Ⅱ:3分别为先证者的爷爷、奶奶、母亲和叔叔，听力学检测和影像检查均未见明显异常，Ⅱ:4为先证者叔叔的妻子，本次现场调查未能在场，追问其他家系成员，该研究对象无耳聋病史。家系成员听力及影像学检查详细结果见表1。
图2.a、b和c分别为Ⅱ:1的纯音听力、DPOAE和前庭冷热试验的检测结果,显示左耳低频重度混合性聋，右耳极重度感音神经聋；DPOAE双耳均未通过；左侧半规管功能低下，优势偏向向左。.d为Ⅲ:2的ABR检测结果，左耳极重度感音神经性聋；右耳50dB nHL感音神经性聋。Fig.2 .a,b and c were results of PTA,DPOAE and caloric test respectively,which indicated low frequency severe mixed deafness(left ear) and extremely severe sensorineural deafness(right ear).Both ears failed in DPOAE.There was hypofunction on the left side of semicircular canals,with a direction preponderance towards the left.d:The ABR result ofⅢ:2,severe sensorineural deafness(left ear);sensorineural deafness (right ear:50 dB nHL).
图3 a和b、c和d、e和f分别为Ⅲ:1、Ⅲ:2和Ⅱ:1的右和左侧的颞骨薄层CT结果，箭头示双侧蜗隔缺如，蜗轴发育不良，顶中转融合成一囊腔，伴或不伴前庭扩大。Fig.3 The results of temporal bone CT,a(right ear)and b(left ear)forⅢ:1;c(right ear)and d(left ear)forⅢ:2;e(right ear)and f(left ear)forⅡ:1,respectively.Incomplete partition in bilateral cochlear,modiolus dysplasia,the apical middle turn integrating into a cyst,with or without enlarged vestibule as indicated by the arrows.
1.3 分子遗传学研究结果
提取双胞胎先证者（Ⅲ:1、Ⅲ:2）全血DNA进行常见耳聋基因芯片检测，2例先证者均未发现携带SLC26A4(IVS7-2＞G、2168A＞G)GJB2(35delG、176_ 191del16、235delC、299_300delAT),GJB3(538C＞T)、线粒体12S rRNA(1494C＞T、1555A＞G)突变位点。
此外，双胞胎先证者（Ⅲ:1、Ⅲ:2）MITF基因外显子组测序测序结果与Genebank标准序列比对结果，同样未发现突变。
2 讨论
1791年，Carlo Mondini通过对1例8岁先天性聋儿死后颞骨标本的解剖发现其内耳存有发育异常，并将此种耳蜗异常称为Mondini畸形[5]。通常认为，本病属于非综合征性感音性聋范畴，但也可伴发于Wildervanck、DiGeorge、Pendred、Fountain、Jo⁃hanson-Blizzard、Klippel-Feil、Trisomy及Digeorge综合征，为常染色体显性或隐性遗传,可单耳或双耳受累[5,12,13]。早期Mondini畸形的概念较笼统，泛指所有耳蜗畸形，包括共同腔和分隔不全等。之后，Sennaroglu等依据胚胎的发生学和形态学进一步细化耳蜗畸形，认为不完全分隔II型是最接近经典Mondini畸形的一类内耳发育异常[14]。其形态学特征为耳蜗只有1～1.5回，耳蜗基底部正常，顶回和中回融合成一共同腔，伴前庭池或前庭导水管扩大,可有半规管部分发育或缺失[6]。在本文所介绍的Mon⁃dini畸形家系病例家系中不合并身体其他部位发育异常，但伴前庭扩大畸形，故为非综合征性的经典Mondini畸形。根据此前文献，仅1991年Chan和1998年Griffith报道了显性和隐性遗传的非综合征性Mondini畸形家系[5,12]，故本文为国内首次有关非综合征性Mondini畸形家系报道。
Mondini畸形听力损失的临床表现多种多样[5,15,16]。听力损失可发生在出生后1-2岁，也可在出生即表现听力异常。本家系中，Ⅲ:1和Ⅲ:2出生时听力筛查未通过,而Ⅱ:1直至成年期仍有残余听力；听力损失的程度也有轻重不同,甚至可为听力正常，此听力学特点在本家系病例中表现尤为明显，虽然影像结果显示各Mondini患者间耳蜗畸形程度相当，但各病例听力损失却各不相同。Mondini畸形除了耳蜗顶转蜗轴消失、蜗隔分隔不全、前庭等结构畸形外，常常合并不同程度的耳蜗骨螺旋板和血管纹发育不良以及螺旋神经节细胞减少，这些耳蜗精细结构的异常在影像学上难以辨别，这正是同一患者不同侧耳或不同患者之间听力损失表现多样性的原因。此外，本病听力损失的进展可稳定不变,也可缓慢进行加重或突然明显恶化,还可呈波动性改变。这些特点与内耳膜迷路积水有关,故EcochG的波形可出现与梅尼埃病相似的波形变化,呈现双峰型、双相型或多峰型。纯音听阈图上多呈低频听力损失（如：Ⅱ:1，左耳）,或为语言频段听阈较好,而出现高频听力损失,超高频听阈一般良好,也可表现为平坦型及中频损失的碟型听力图。甘油试验可为阳性,ABR波间期也可正常。
目前，Mondini畸形的确切病因及发病机理尚未完全阐明，多认为本病同病毒感染、药物和基因突变有关[17]。根据耳蜗不同时段的胚胎发育特点，Senn⁃aroglu等提出Mondini畸形发生于胚胎8周前耳蜗发育发生逃逸，蜗轴发育不良，顶中转融合成一囊腔，且认为双侧的耳蜗前庭畸形的病因可能与遗传因素有关,而单侧发病者受外界因素影响致病可能性大[14]。本家系中根据颞骨CT和听力结果，诊断Ⅱ:1、Ⅲ:1和Ⅲ:2患有双侧Mondini畸形。因此，本文中的父亲和异卵双生小孩的Mondini畸形病例强烈支持遗传因素可能参与了本病的发生。据家系图分析（图1），I:1和Ⅱ:2无表型，而其子代患病，故推测为I:1和Ⅱ:2携带者，因此本家系为常染色体隐性遗传方式可能性大；然而，当先证者父亲是因新生突变出现表型时，该家系也可是常染色体显性遗传模式。
表1 家系成员听力学和影像学检查情况Table 1 The audiometry and image examination of family members
近年来对不同基因参与耳蜗发育过程研究的深入，许多基因的异常已被怀疑同内耳畸形和听力减退相关，包括SLC26A4、TBX1[18]、EYA1[19]和FGFR3[20]基因等。Huang等认为经典Mondini畸形与SLC26A4基因突变密切相关，而不伴前庭水管扩大的内耳畸形即使患者的耳蜗畸形程度与Mondini畸形相同或相近，但与SLC26A4基因突变关系不大[21,22]。本家系SLC26A4基因检测结果也与这一观点相符。其次，动物模型上发现，TBX1基因的纯合突变，可致25%小鼠耳蜗少于1.5转，提示Tbx1基因参与了胚胎发育过程中耳蜗上皮间叶组织的分化[18]。此外，基于本课题组对Mondini小型猪模型常伴白化现象的观察[23]，推测MITF基因突变可能同Mondini畸形的发生存在关联，故对本家系还进行了MITF基因检测，未发现异常。然而，在非综合征性Mondini畸形患者中，以上基因突变仍未被确定同本病相关。鉴于本家系SLC26A4和MITF基因检测结果，认为本家系引起双侧耳蜗Mondini畸形的突变位点并非位于SLC26A4和MITF基因上。因此，对本家系耳蜗致畸基因的检测，可进一步扩大至全基因组，利用新一代基因组测序技术，筛选出导致本家系Mondini畸形的可疑异常候选基因，并指导该家系生育，避免患病婴儿再次出生。
本家系是十分罕见的非综合征性Mondini畸形病例，对深入研究Mondini畸形的分子病理机制具有重要的研究应用价值，对该家系的DNA检测，也有望在基因遗传方面对Mondini畸形的发病机理有新的认识。
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Nonsyndromic Mondini Dysplasia in a Chinese family
PENG Hong1，YANG Le1，GONG Pinggui1，GUO Weiwei2，YANG Shiming1
1 Department of Otolaryngology-Head and Neck Surgery,Guangdong No.2 Provincial People’s Hospital affiliated with Southern Medical University,Guangzhou 510310,China
2 Department of Otolaryngology,Head&Neck Surgery,Institute of Otolaryngology,Chinese PLA General Hospital, Beijing,100853,China
Objective To report audiological and inheritance patterns of familial nonsyndromic Mondini dysplasia (MD)in a Chinese family.Methods Clinical data,including audiometric and CT imaging results,from a family with MD were collected.The phenotypic properties and possible hereditary modes were analyzed.Results The propositus were a pair of male heterozygotic twins(Ⅲ:1,Ⅲ:2).Based on audiometric and imagological examinations,three patients in this family, including the father(Ⅱ:1)of the twins,were diagnosed with bilateral nonsyndromic MD.The two propositus were tested using a common deafness gene chip covering the SLC26A4,GJB2,GJB3,mitochondrial 12S rRNA and MITF genes and by whole exome sequencing for MITF genes.No mutation was found in this family on these genes.Conclusion According to pedigree mapping,autosomal recessive inheritance is considered to be the most probable inheritance pattern in this family.It is also possible that the mutation may have been passed to the two propositus in a dominant manner,owing to de novo mutations in the father.However,common deafness gene chip and test for candidate MITF revealed no mutations.MD in this family may be caused by unknown pathogenic genes that will require more comprehensive gene testing.
Monidini dysplasia;hearing loss;SLC26A4 and MITF genes
R764.73
A
1672-2922（2016）04-526-5
2016-7-30审核人：翟所强）
10.3969/j.issn.1672-2922.2016.04.019
国家自然科学基金（81572666）
彭宏，硕士生导师，主任医师，研究方向：听觉植入与耳显微外科彭宏和杨乐为并列第一作者
杨仕明，Email:yangsm301@263.net
