Введение

Врожденное нарушение слуха — одно из частых заболеваний человека, оно встречается у 1—2 из 1000 новорожденных [1—3]. В зависимости от того, какая структура слухового анализатора поражена — звукопроводящая или звуковоспринимающая, вся тугоухость подразделяется на три группы: нейросенсорная (сенсоневральная), кондуктивная и смешанная. Наследственная потеря слуха бывает синдромальной (30—40%) и несиндромальной (изолированной) (60—70%). [4, 5]. Чаще всего встречается аутосомно-рецессивная несиндромальная нейросенсорная тугоухость — в 70—80% случаев наследственного снижения слуха, половина которых вызвана мутациями в гене GJB2 [6].

Тугоухость с Х-сцепленным типом наследования встречается в 1—5% случаев врожденных форм нарушений слуха. По данным разных авторов, ее распространенность составляет 1:50 000—200 000 [7—9]. На сегодняшний день выделяют 7 локусов (DFNX1-7) и 6 генов, ответственных за Х-сцепленно наследуемую тугоухость (см. табл.).

Х-сцепленная несиндромальная тугоухость: гены и их клиническая манифестация [7, 9—12]

Х-сцепленная тугоухость DFNX2 характеризуется нейросенсорной либо смешанной потерей слуха [13]. Изменения в гене POU3F4 вызывают подавляющее большинство случаев Х-сцепленной тугоухости (DFNX2, OMIM 304400). Описано около 80 патогенных мутаций, приводящих к DFNX2-тугоухости [10, 14]. Ген POU3F4 имеет один экзон, кодирует транскрипционный фактор POU4, который экспрессируется в мезенхимальных клетках развивающейся ушной капсулы и играет жизненно важную роль в нормальном развитии лабиринта [15, 16]. P. Douville и соавт. в 1994 г. показали, что ген Pou3f4 у крыс, называемый Brn-4, экспрессируется во время эмбрионального развития в головном мозге, нервной трубке и слуховом пузырьке уже через 15,5—17,5 дня после зачатия [17].

Кондуктивный компонент DFNX2-тугоухости развивается за счет фиксации стремечка из-за утолщения подножной пластины стремечка, у части пациентов проводящий компонент отсутствует [13, 18].

Нейросенсорный компонент развивается из-за аномалий развития внутреннего уха, препятствующих движению эндолимфы, соответственно препятствующих колебанию волосковых клеток и преобразованию механических колебаний в электрические импульсы. На компьютерной томографии пирамиды височной кости выявляются дилатация внутреннего слухового прохода, неполноценный или отсутствующий модиолюс (стержень улитки), деформирование улитки [18—21]. Данные аномалии предрасполагают к повышенному перилимфатическому давлению во внутреннем ухе. В результате возникает «эффект Gusher» (обильная отоликворея, перилимфатическое фонтанирование). «Эффект Gusher» — редкое, но опасное осложнение при стапедопластике [22—25].

Описаны случаи удачной кохлеарной имплантации у детей с DFNX2-тугоухостью [26]. При проведении данной операции не затрагивается подножная пластина стремечка в отличие от стапедопластики.

Несмотря на то что DFNX2-тугоухость связана с Х-сцепленным рецессивным типом наследования, заболевание может развиваться и у женщин — облигатных носителей. В большинстве случаев они имеют снижение слуха от легкой до умеренной степени, потеря слуха может быть симметричной и асимметричной [27, 28]. Женщинам, гетерозиготным по мутациям в гене POU3F4, стапедопластика также не рекомендуется.

Пациенты и методы

В ходе генетико-эпидемиологического исследования в Карачаево-Черкесской Республике (КЧР) выявлена семья ногайцев с клиническими признаками врожденной глухоты [29]. Больной 27 лет, глухонемой с рождения, не воспринимает ни разговорную, ни громкую, ни шепотную речь.

При обследовании сурдологом кондуктивный компонент не определен. Тональная пороговая аудиометрия показывает, что звуковой порог у пациента повышен до уровня 90—92 дБ (глубокая степень нейросенсорной тугоухости) с обеих сторон.

Патологии других органов и систем не выявлено, что исключает наличие синдромальных форм наследственной тугоухости. Составлена родословная (см. рисунок), пациент (III:2) имеет больного брата (III:3) с тем же заболеванием — тяжелой прелингвальной тугоухостью (82—90 дБ). У матери (II:2) не наблюдается снижения слуха. Была взята кровь у больного, родного брата и их родителей для проведения ДНК-диагностики заболевания. От компьютерной томографии пирамиды височной кости и более полного обследования семья отказалась.

Цель исследования — определение причины тугоухости в данной семье и оценка популяционной частоты найденного патогенного генетического варианта.

Поиск GJB2-мутаций проводили с помощью метода ПЦР (полимеразной цепной реакции) и анализа ПДРФ (полиморфизма длин рестрикционных фрагментов), секвенирования кодирующей последовательности по Сэнгеру.

NGS (Next generation sequencing — секвенирование нового поколения) проведено в лаборатории ДНК-диагностики ФГБНУ «Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова» на секвенаторе нового поколения ThermoFisher (Ion PGM™ System/Ion S5) методом таргетного секвенирования со средним покрытием не менее 100×.

Молекулярно-генетический скрининг выявленной замены в гене POU3F4 у пациентов из обследуемой семьи и скрининг популяции проводился методом ПЦР-ПДРФ анализа.

Результаты

Поиск частых мутаций в гене GJB2, секвенирование по Сэнгеру кодирующей последовательности гена GJB2 у четырех членов семьи (II:2, III:1,2,3) не выявили изменений.

Методом NGS у больного III:2 обнаружен вариант нуклеотидной последовательности c.907C>T (p.Pro303Ser) в гене POU3F4 на Х-хромосоме, приводящий к аминокислотной замене пролина серином и неправильной сборке транскрипционного фактора POU4. Вариант c.907C>T не был зарегистрирован в выборках здоровых индивидов, полученных в различных серверах вариантов экзома (проекты «1000 геномов», ESP6500 и gnomAD). По совокупности данных обнаруженный однонуклеотидный вариант следует рассматривать как патогенный согласно критериям Американского института медицинской генетики и геномики (The American College of Medical Genetics and Genomics — ACMG).

Продолжая исследование, мы диагностировали вариант c.907C>T в гене POU3F4 у брата пробанда в гемизиготном состоянии (т.е. на единственной Х-хромосоме), у матери — в гетерозиготном состоянии, у отца — не обнаружен (см. рисунок).

Фрагмент родословной семьи с Х-сцепленной тугоухостью, вызванной изменением в гене POU3F4.

Был проведен скрининг здоровой популяции. Выборка состояла из лиц женского пола с нормальным слухом, ногаек по национальности. Носителей замены c.907C>T в гене POU3F4 в контрольной выборке (n=102) не обнаружено.

Обсуждение

В Карачаево-Черкесии у ногайцев выявлен редкий семейный случай наследственной тугоухости с Х-сцепленным рецессивным типом наследования. Это второй случай нарушения слуха в Европе, вызванный генетическим вариантом c.907C>T в гене POU3F4. На данный момент описан только единичный случай заболевания, связанного с мутацией c.907C>T в гене POU3F4, который зарегистрирован как патогенный в базе данных Human Gene Mutation Database (База данных мутаций генов человека) [10, 13].

Клиническая картина заболевания пробанда указывает на врожденную нейросенсорную тугоухость IV—V степени, что совпадает с фенотипом больных, описанных в 1995 году M. Bitner-Glindzicz и соавт. [19]. Y. De Kok и соавт. описывали больных со смешанной тугоухостью, уточняя, что глубокая нейросенсорная глухота иногда маскирует кондуктивный компонент [18]. Мать пробанда (гетерозиготный носитель c.907C>T в гене POU3F4) здорова, хотя в литературе описаны случаи DFNX2-тугоухости, когда облигатные женщины-носители имели различную степень снижения слуха, что может быть связано с избирательной инактивацией одной из Х-хромосом [27, 28].

Благодаря проведенной ДНК-диагностике определена генетическая природа тугоухости в данной семье. Результаты ДНК-диагностики мутаций в гене POU3F4 также важны для медико-генетического консультирования.

Молекулярно-генетический анализ показал, что вариант c.907C>T в контрольной выборке здоровых индивидов женского пола из популяции ногайцев не выявлен, что предполагает его низкую частоту в популяции.

Исследование выполнено при частичной финансовой поддержке РНФ №17-15-01051 и государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ.

Благодарим медицинский персонал Ногайского района КЧР за аудиологическое обследование пациентов, а также сотрудников лаборатории ДНК-диагностики ФГБНУ«Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова» О.Л. Миронович, Е.А. Близнец, О.П. Рыжкову, А.В. Полякова за проведенное NGS.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.