據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，全世界超過5%的人口，即4.66億人患有致殘性聽力障礙，其中3400萬是兒童。但目前臨床上，對于遺傳性耳聾，除了佩戴助聽器和植入人工耳蝸，還沒有任何有效的藥物治療手段。

基因測序技術的進步，為遺傳性耳聾的診斷和治療帶來了新的曙光。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過120個基因與遺傳性耳聾相關，因此，通過基因測序確定耳聾的具體致病基因突變，可為疾病的確診和后續(xù)的精準治療奠定基礎。

全基因組測序鑒定出常染色體顯性遺傳性耳聾的新型拷貝數(shù)變異缺失

遺傳性耳聾有多種模式，包括常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳、X連鎖遺傳和線粒體遺傳。其中，常染色體顯性遺傳性耳聾（ADNSHL）具有高遺傳、臨床異質性以及發(fā)病延遲等特征，因此在新生兒聽力篩查過程中很容易被忽略。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了51個基因和67個不同位點與ADNSHL相關。

迄今為止，研究發(fā)現(xiàn)世界范圍內超過50個種族群體的EYA4基因變異與耳聾相關。EYA4 基因變異引起的聽力損失進展率約為5.75dB/年，相對于ADNSHL患者的POU4F3和MYO6基因突變更為嚴重。

2022年5月16日，復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院耳科的楊娟梅和袁雅生團隊在BMC Medical Genomics期刊上發(fā)表了題為：Identification of a novel CNV at the EYA4 gene in a Chinese family with autosomal dominant nonsyndromic hearing loss的研究論文。

在該篇研究論文中，研究團隊收集了一個患有ADNSHL的中國四代家系，采用華大智造自主研發(fā)的超高通量基因測序儀DNBSEQ-T7對從患者血液獲取的基因組DNA進行高通量測序處理。

該中國家庭的四代遺傳譜系圖

通過生物信息學數(shù)據(jù)分析，研究團隊在編碼區(qū)域內含子上平均鑒定出 3585580 個單核苷酸多態(tài)性（SNPs）和732397個插入和缺失（indels），篩選預測得到的候選變異有 64個。通過全基因組測序（WGS）、靶向測序（TNGS）、Sanger測序和共分離分析，研究團隊鎖定了在EYA4基因上可能導致ADNSHL的新型拷貝數(shù)變異（CNV）缺失，其插入量為10bp，并與ADNSHL表型分離。

Sanger測序覆蓋兩個斷點和一個10bp的插入

全基因組測序鎖定EYA4基因8-11號外顯子6q23區(qū)域的新型CNV缺失

研究人員推測，在該漢族人家庭中發(fā)現(xiàn)的這個新型CNV會影響EYA4基因所編碼蛋白的eyaHR結構域。eyaHR高度保守的C末端區(qū)域通過與六個DACH蛋白家族成員在一個保守網(wǎng)絡中相互作用 ，調節(jié)胚胎發(fā)育和柯蒂氏器（聲波感受器）的功能，調節(jié)鈉鉀泵和內耳機械感覺細胞的發(fā)育。因此，該CNV缺失很可能是通過影響患者內耳關鍵感覺細胞的發(fā)育，從而導致耳聾。

研究人員同時發(fā)現(xiàn)，該家系表型與先前報道的EYA4變異CNV缺失家系不同，同一家族團隊有相同變異的個體間表型也不同。

這一發(fā)現(xiàn)擴展了中國漢族人群EYA4基因與ADNSHL間的基因型-表型相關性，并證實全基因組測序是一種準確、有效的CNV基因組特征驗證方法。

該研究中鑒定的新型CNV和之前在 EYA4 中發(fā)現(xiàn)的CNVs

高通量測序平臺助力遺傳性耳聾等復雜遺傳病精準診斷

得益于基因測序技術的飛速發(fā)展，基于高通量測序平臺的靶向測序和全基因組測序成為高效、快速的檢測潛在變異的診斷方法，能為遺傳性耳聾等復雜遺傳病的診斷和治療提供重要指導信息。

近年來，罕見病的精準醫(yī)學研究受到多家國家的重視。大多數(shù)罕見病都會累及兒童，其中約80%是由于遺傳因素導致。我國也于2018年5月發(fā)布了國家罕見病名錄，收錄了首批121種罕見病。在華西醫(yī)院建立的“十萬例中國罕見病患者全基因組測序計劃”中，其全基因組測序平臺也是基于華大智造超高通量基因測序儀 DNBSEQ-T7 搭建，WGS 年檢測能力近2.5萬例，高效助力闡明罕見病的遺傳機制，為后續(xù)疾病機制和表型異質性研究、治療藥物和療法的開發(fā)開辟道路。

華大智造超高通量基因測序儀 DNBSEQ-T7，具有高達 6Tb 的日常數(shù)據(jù)輸出能力，可在一天內完成多達60例人類全基因組測序。超高的通量產(chǎn)出使得DNBSEQ-T7 廣泛應用于全基因組測序、超深度外顯子組測序、表觀基因組測序、轉錄組測序和腫瘤 Panel 等大型測序項目，在臨床醫(yī)學、疾病防控、科學研究等多種應用領域發(fā)揮出色，也成為了遺傳病精準診斷的得力工具。

華大智造超高通量基因測序儀——DNBSEQ-T7

隨著醫(yī)療器械國產(chǎn)化政策的穩(wěn)步推進，隨著華大智造DNBSEQ-T7等國產(chǎn)高通量測序儀的研發(fā)創(chuàng)新和臨床應用，中國遺傳病診斷領域的格局勢必會發(fā)生變革。基因測序將成為遺傳病精準診斷的重要手段之一，推動中國遺傳病診療現(xiàn)狀的不斷完善，改變越來越多的遺傳病患者和家庭的命運。

參考文獻：

[1] Zhang, W., Song, J.,Tong, B. et al. Identification of a novel CNV at the EYA4 gene in a Chinesefamily with autosomal dominant nonsyndromic hearing loss. BMC Med Genomics 15,113 (2022). https://doi.org/10.1186/s12920-022-01269-x

[2] 基因慧：華西醫(yī)院袁慧軍教授：基于基因大數(shù)據(jù)的罕見病精準診治研究。

https://mp.weixin.qq.com/s/nRYCpe7qsV6dM3oBJmfJ