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(一)本研究之主要成果及未來方向 

(二)短程:常見耳聾基因變異致病性與成因之再探索 

(三)短程:以基因血片進行新生兒耳聾基因變異篩檢 

(四)中程:其他常見耳疾之基因研究 

(五)中程:利用遺傳性聽損基因檢體庫找尋其他耳聾基因 

(六)長程:新型態治療之研發 

(七)長程:公共衛生政策—將聽損基因檢測推廣至一般民眾? 

(八)結論   

     

(一)本研究之主要成果及未來方向 

SLC26A4 基因變異病人臨床表徵差異甚大,病人內耳畸形嚴重程度不 (Man et al., 2007),p.V37I 變異是否亦具相同功能,使其具有演化上之 優勢以均衡天擇的趨勢,而於正常族群中維持高對偶基因頻率,殊值 高血壓(Eladari et al., 2009)和氣喘(Nakagami et al., 2008)的調控皆有相 關,是否藉由此一機制,使得 SLC26A4 基因變異帶因者較不會發生高 V Leiden c.G1691A 突變以及 MTHFR 基因 c.C677T 突變等等的基因篩檢,

或是利用血片DNA 進行楓漿尿症的基因診斷。

基因分子生物檢測的優勢在於可以從疾病的源頭獲知所有的訊息,無 論疾病癥狀是否已經出現,皆可以診斷,而且它所需要的檢體量很少,我 們可以藉由聚合酶連鎖反應的基因放大技術得到我們需要的量,並且可以

進行高效率高輸出率的檢測。而若能建立新生兒常見單一基因疾病的篩檢 武勳主任、曹伯年醫師等團隊合作,利用血片DNA 萃取技術及 hybridization

probe 基因檢測法(圖三十八),開始著手於新生兒耳聾基因變異篩檢,初步 以血片與hybridization probe 檢測,吾人初步篩檢 GJB2 基因之 c.109G>Ac.235delC、SLC26A4 基因之 c.919-2A>G 以及粒線體 m.1555A>G 等 4 個國人最常見之耳聾基因變異點。其後,分析並比較聽力篩檢及耳聾 基因篩檢之結果。

(2) 初步結果

236 名新生兒中,計 12 名(5.1%)未通過聽力篩檢。耳聾基因篩檢結果,

若以基因型區分之,則有 4 名帶有 GJB2 基因 c.109G>A 之同型合子 (homozygous)突變,3 名帶有 GJB2 基因 c.109G>A 與 c.235delC 之複合 異型合子(compound heterozygous)突變,而可能導致聽損。另有 41 名新 生兒為隱性變異之偶然帶原者(不致發生聽損)。7 名(3.2%)同型合子或

及耳硬化症等,也或多或少有些證據支持基因因素可能於這些疾病扮演一 定的角色。我們相信,由「單基因遺傳疾病」的研究跨足到「多基因遺傳 疾病」的研究,是當前醫學遺傳學的潮流,在耳科學亦是如此。目前已知,

可能與遺傳有關的常見耳疾臚列於下:

(1) 老年性聽損

      老年性聽損(age-related hearing impairment, ARHI)是已開發國家聽 力損失最常見的原因。其臨床特徵為伴隨年紀增加的兩側對稱性、漸進 性的聽力損失,其中尤以高頻的聲音最常受到影響。老年性聽損不僅阻 礙了病人與週遭環境的溝通,減少病人自理生活的能力,也間接影響了 病人身邊親友的生活品質。根據歐美的研究,65 至 75 歲的人口中,約 有23%罹患聽力損失,而大於 75 歲的人口中,更有高達 40%為聽力損 失所苦(Gates et al., 1989)。隨著人口組成的逐年老化,老年性聽損勢必 將成為社會之一大負擔,也將是臨床工作者所必須面對之一大挑戰。

較早期的研究,均已證實老年性聽損之可遺傳性。首先,在瑞典所 進 行 的 雙 胞 胎 研 究 中 , 高 頻 頻 率 聽 損 程 度 之 可 遺 傳 性 估 計 約 為 0.47(Karlsson et al., 1997)。而其後的研究,也確定了老年性聽損具家族 聚集情形—藉由染病同胞對(sibling pairs)及親子三元體(parent-child trios)的分析,研究者發現 33~55%的老年性聽損程度之變異,可歸因於 遺傳因素(Gates et al., 1999)。而在一泛基因體之連鎖分析的研究,則發 現某些染色體片段可能與老年性聽損的發生有關(DeStefano et al., 2003)。另一方面,於老鼠的研究也找出了三個與老年性聽損有關的基 因座:Ahl1 (Johnson et al., 1997)、Ahl2 (Johnson et al., 2002)與 Ahl3 (Nemoto et al., 2004),其中 Cdh23 基因已被證實為 Ahl1 的致病基因 (Noben-Trauth et al., 2003)。

最近,已開始有學者進行「基因關聯研究」(genetic association study),以尋找與老年性聽損有關之「易感基因」(susceptibility gene)。

目前已被發現之基因包括:NAT2 基因(Unal et al., 2005; Van Eyken et al., 2007)、KCNQ4 基因(Van Eyken et al., 2006)、APOE 基因(O'Grady et al., 2007)、GRHL2 基因(Van Laer et al., 2008)與 GRM7 基因(Friedman et al., 2009)。

(2) 噪音性聽損

噪音所引起的聽力損失,是繼老年性聽損後,已開發國家聽力損失 第二常見之原因(Konings et al., 2007)。臨床上可以觀察得到,在同樣的 噪音暴露的環境以及條件之下,卻不一定是每個人都患有一樣的聽力損 失,這個現象暗示著除了噪音的強度之外,每個人對噪音的感受性,在 暴露於噪音的環境時,也決定著聽力受損程度。而每個人對噪音的感受 性,則可能取決於個人的基因變異。 

        目 前 已 知 與 噪 音 性 聽 損 有 關 的 基 因 大 致 可 分 為 三 類 : 活 性 氧 (reactive oxygen species)代謝相關基因,如 CAT 基因(Konings et al., 2007)、鉀離子循環機能相關基因,如 KCNE1 和 KCNQ4 基因(Pawelczyk et al., 2009)、以及熱休克蛋白(Heat shock protein)相關基因,如 HSP70 基因(Konings et al., 2009)。

(3) 耳硬化症

耳硬化症是西方人常見耳疾,其於成年高加索人種之盛行率高達 0.3-0.4%。於少部分家族中,耳硬化症似乎以體染色體顯性方式遺傳;

然而基因關聯研究也發現了一些易感基因(Ealy et al., 2009)。由於耳硬化 症在東方人相當罕見,故目前於國人並不適合進行基因研究。

(4) 美尼爾氏症

美尼爾氏症是耳鼻喉科常見的疾病之一。病人臨床上會出現眩暈、

耳鳴、耳漲及聽損等症狀。目前已知,美尼爾氏病之病理變化為內耳內 淋巴水腫,然而,引起內淋巴水腫的原因卻不明。臨床上吾人常見美尼 爾氏症病人具家族聚集性(Klockars et al., 2007);而最近的研究亦顯示,

某些特定之基因變異,可能與美尼爾氏症的發生有關(Teggi et al., 2008;

Vrabec et al., 2008)。因此,基因因素可能在美尼爾氏病的致病機制上扮 演著重要的角色。

(5) 兒童中耳炎

中耳炎是孩童聽力損失最常見的原因,也是上呼吸道感染不容忽 視的併發症。臨床上中耳炎已被證實具有家族聚集性(亦即病童之兄弟 姊妹亦較易發生中耳炎)。根據歐美最近的研究,兒童中耳炎的確可能 與一些基因的變異,如 FBXO11 基因的單一核苷酸多型性(SNP)有關 (Segade et al., 2006);而在一泛基因體之連鎖分析的研究,也發現某些 染色體片段可能與兒童中耳炎的發生有關(Casselbrant et al., 2009),因 此,兒童中耳炎亦是與遺傳有關之常見耳疾。

本基因庫之檢體,係與義守大學附設醫院合作,收集義聯集團鋼鐵廠之 至特定染色體片段,再合併「候選基因方式」(candidate gene approach)之方法,

找到致病的耳聾基因。然而,由於我國法律規定不得近親通婚,而且城鄉之間人 口流動頻繁,故即使本研究已收集近千個聽損家族,但仍無適當之案例可進行連 鎖分析。

惟晚近另發展出一些嶄新的尋找疾病基因之方法。比如說,藉由內耳 cDNA library 合併「候選基因方式」之方法,找出 CRYM 基因(Abe et al., 2003);又比如 說,由於基因變異通常會影響基因之表現,故亦有轉化病人白血球為「淋巴球母 細胞株」 (lymphoblastoid cell line, LCL)並萃取其 RNA,進而以 whole genome expression array 分析所有基因之 RNA 表現、找尋較可能之致病基因(Lesperance et al., presented at 32nd ARO meeting, 2009)。易言之,隨著這些搜尋基因技術之發 展,我們未來便有機會由本研究所建立的基因庫,尋找出新的耳聾基因。我們也

傳統的治療方式,例如投與類固醇或降腦壓藥物,然而這些方式皆欠 類:vacuolar type 和 gastric type。在內耳,前者主要分佈於 strial marginal cells、outer hair cells 和 interdental cells(Stankovic et al., 1997),後者則分 佈於strial intermediate cells、spiral ligament 和 spiral ganglion(Lecain et al., 2000)。而邇近之研究指出,SLC26A4 基因所製造的蛋白質—pendrin,

在內耳之功能可能為將重碳酸根離子(HCO3-)從血管紋(stria vascularis) 運送至內淋巴,故若發生突變,將導致血管紋內pH 值升高,並引起自 由基累積及急性聽損(Wangemann et al., 2004)(圖四十)。而質離子幫浦 於血管紋之功能,則為將質子從血管紋運送至內淋巴,因此,在質離 並作用於內耳(Shibata et al., 2006)。

若質離子幫浦阻斷劑確實可用以回復 SLC26A4 基因變異基因置換 (Izumikawa et al., 2005)。然而,遺傳性聽損肇因於單基因之缺陷,若能直 接給予正常基因以彌補之,理論上應為一個相當合理的治療選擇。文獻上 亦有成功之報告(Ahmad et al., 2007)。

3. 幹細胞治療

近年來再生醫學蓬勃發展,幹細胞的研究用以治療人體相當多器官組 織病變,提供了另一種醫療方式。在耳科研究的再生醫學領域,國外學者 已提出種種方式利用幹細胞植入來取代受損的內耳毛細胞與聽神經,並得 到相當程度的研究結果(Brigande et al., 2009)。惟於遺傳性聽損病人,由於 其體內所有細胞均帶相同之基因缺陷,所以並無法仰賴其內耳之內源性幹 細胞再生為正常細胞,而必須由外植入幹細胞。

(七) 長程:公共衛生政策—將聽損基因檢測推廣至一般民眾?

由於遺傳性聽損多為體染色體隱性遺傳,通常基因變異之帶因者本身並無症 狀,亦無家族史,然而,當兩個帶因者結婚後,所生下的子代卻有1/4 的機會,

將發生聽損。故若能從族群中找出帶因者,進而給予適當之婚前衛教以及婚後遺 傳諮詢,將可防免生育出聽損的下一代,而大大地降低國人特發性感覺神經性聽 損的盛行率。

依照經驗法則,基因變異的檢測成本將隨著醫療生技的進展而迅速降低。而 如前所述及,國人一般族群中有相當比例之人口為 GJB2 基因變異與 SLC26A4 基因變異的帶因者。就成本與效益之考量,我們認為,在可預見的未來,將聽損 基因檢測推廣至一般民眾,以檢測出帶因者,將成為合理的公共衛生政策。由種 族優生學的角度觀之,吾人亦樂見此一日之到來。

(八) 結論

誠如美國「國家耳聾及其他溝通疾病研究機構」(National Institute on Deafness and Other Communication Disorder) Battey 博士所說,我們現在正進入一個解決聽 覺問題的新黃金時代,不論是我們對於聽覺功能的基本瞭解、我們做出正確診斷 的能力、以及我們能給予病人的適當處理,與過去相較都有長足的進步。我們希 望,能持續之前的研究,與世界上其他團隊一起努力,一同為全世界人類福祉做

誠如美國「國家耳聾及其他溝通疾病研究機構」(National Institute on Deafness and Other Communication Disorder) Battey 博士所說,我們現在正進入一個解決聽 覺問題的新黃金時代,不論是我們對於聽覺功能的基本瞭解、我們做出正確診斷 的能力、以及我們能給予病人的適當處理,與過去相較都有長足的進步。我們希 望,能持續之前的研究,與世界上其他團隊一起努力,一同為全世界人類福祉做