药物性耳聋应用指南技术

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药物性耳聋遗传检测与风险评估概述

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药物性耳聋遗传检测与风险评估的适用人群及其现实意义

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药物性耳聋遗传检测与风险评估结果报告说明药物性耳聋遗传检测与风险评估临床应用指南第1页/共26页第一页，共27页。1

药物性耳聋遗传检测与风险评估概述1.1药物性耳聋总体情况1.2药物性耳聋的流行病学研究1.3药物性耳聋的分子病因学研究1.4药物性耳聋与基因1.5药物性耳聋与多态性位点第2页/共26页第二页，共27页。药物中毒性耳聋指的是使用某些药物治病或人体接触某些化学制剂所引起的耳聋。对耳功能有毒性作用，引起耳聋的药物，统称为耳毒性药物。多年来，由于大量化学药物和抗生素的广泛应用，己发现近百种耳毒性药物。在我国，许多耳毒性药物的使用十分普遍。这些药物不论是注射还是口服，或是用其它方法使用，都可以通过血液循环进入内耳，干扰内耳的正常生化过程，或影响其中的微循环，或直接伤害其神经。总之，不论哪种作用方式，最后都是破坏内耳的毛细胞，进而使有关神经蜕变造成内耳的萎陷。据对上海市某区2407例后天聋哑人调查，发现因药物致聋者851例，占35.4%，氨基糖苷类抗生素又占药物性耳聋的97%，可见此类抗生素是目前我国致聋的主要原因。耳毒性药物致聋不仅威胁着成年人的健康和生活，而且威胁着成千上万的儿童。1.1药物性耳聋总体情况第3页/共26页第三页，共27页。耳聋已成为严重危害人民健康的常见疾病。值得注意的是，药物性耳聋是新生儿先天性耳聋及成人后天性耳聋的主要原因。据调查，在我国有1770万听力语言残疾人，其中7岁以下聋儿达80万，由于用药不当造成的约占20%。中国聋儿康复研究中心的专家向记者透露，我国7岁以下儿童因为不合理使用抗生素造成耳聋的数量多达30万，占总体聋哑儿童的比例高达30%至40%，而一些发达国家只有0.9%的比例。也就是说，1000个聋哑儿童中，我国就有300至400个是抗生素致聋的，而发达国家还不到9人，相差悬殊。1.2药物性耳聋的流行病学研究第4页/共26页第四页，共27页。氨基糖甙类抗生素：链霉素、庆大霉素、卡那霉素、小诺霉素、新霉素、托布霉素、洁霉素等。非氨基糖甙类抗生素：氯霉素、紫霉素、红霉素、万古霉素、卷曲霉素、春雷霉素、里杜霉素、巴龙霉素、尼泰霉素、多粘菌素B等。水杨酸盐：阿司匹林、非那西汀、APC、保泰松等。利尿剂：速尿、利尿酸、汞撒利等。抗肿瘤药物：顺铂、氮芥、博来霉素、氨甲嘌呤等。中药：乌头碱、重金属盐（汞、铅、砷等）。其他：奎宁、氯奎、心得安、肼苯达嗪、胰岛素、碘酒、洗必泰等。常用耳毒性药物的种类：1.2药物性耳聋的流行病学研究第5页/共26页第五页，共27页。氨基糖苷类抗生素是临床上治疗革兰阴性杆菌的重要药物，由氨基糖和非糖部分的苷元结合而成。其抗菌机制为抑制细菌蛋白质的合成，改变细胞膜的通透性。氨基糖苷类抗生素包括链霉素类（硫酸链霉素和双氢链霉素）、新霉素类（新霉素、巴龙霉素、利维霉素）、卡那霉素类（卡那霉素、妥布霉素、双去氧卡那霉素、丁胺卡那霉素）、核糖霉素、威地霉素、庆大霉素、西梭霉素、小梭霉素等。AmAn具有水溶性好、抗菌谱广、细菌耐药性低、血浆蛋白结合率低、胃肠道吸收差等特点，但是，任何一种氨基糖苷类抗生素多有轻重不等的耳毒性和肾毒性，其中，最令人关注的是氨基糖苷类抗生素的耳毒性问题。1.3药物性耳聋的分子病因学研究氨基糖苷类抗生素（AminoglycosideAntibiotic，AmAn）第6页/共26页第六页，共27页。氨基糖苷类抗生素的使用会使遗传易感个体产生快速不可逆的听力损伤。主要症状是耳聋、耳鸣、眩晕和平衡失调。最常见的引起听力减退的药物顺序依次为：新霉素>卡那霉素>丁胺卡那霉素>西梭霉素>庆大霉素>妥布霉素>链霉素。导致前庭功能损害的药物发生率：新霉素>卡那霉素>链霉素>西梭霉素>庆大霉素>妥布霉素>奈替米星。1.3药物性耳聋的分子病因学研究氨基糖苷类抗生素与药物性耳聋的关系第7页/共26页第七页，共27页。进入内耳途径：药物口服或注射后，都可通过血行进入内耳淋巴液，或经螺旋韧带血管分泌至外淋巴液。如孕妇用链霉素或奎宁等药物，则可直接经胎盘血管损害胎儿耳蜗器官。破坏内耳血--迷路屏障：耳毒药物可抑制ATP酶的活化，使内淋巴液中K+含量升高、Na+含量降低，引起膜通透性改变和多种水解酶释放，最终使毛细胞萎缩变性。1.3药物性耳聋的分子病因学研究氨基糖苷类抗生素的耳毒性作用机制第8页/共26页第八页，共27页。破坏毛细胞新陈代谢：毒物使细胞膜脂蛋白变性，听毛融合、扭曲，并破坏核糖体，使蛋白质无法合成。组织病理学改变：AmAn主要损害耳蜗毛细胞和听神经纤维。毛细胞的主要改变是听毛肿胀，进而紊乱、脱落和融合。常见耳蜗底周的外毛细胞首先被破坏，继而内毛细胞和螺旋神经节变性，最后内外毛细胞和螺旋器均萎缩变性，仅有5%～10%神经元可以保留。有些药物对生物酶的抑制作用远远超过对组织结构的损害，有时看不见组织学改变，电位能够很快恢复，如大量用药，耳蜗神经核和听中枢都被破坏，则可成为不可逆性病变。外毛细胞内毛细胞毛细胞的纤毛1.3药物性耳聋的分子病因学研究第9页/共26页第九页，共27页。据临床观察，药物对内耳的毒害与它的剂量和用药时间的长短以及个体的敏感性有很大的关系。在氨基糖苷类抗生素引发的耳聋患者中，有些患者对毒性特别敏感，小剂量甚至单次剂量的药物就可能导致耳聋。根据研究分类，氨基糖甙类抗生素所致耳聋分为两类：一类因接受了毒性剂量的AmAn而致聋，这类病人多无遗传背景；另一类接受了常规剂量或极小剂量的AmAn而致聋，这常与家族的遗传史相关，多有母系遗传背景。氨基糖甙类药物中毒性听力损失的家族聚集性表明在某些家族中存在着耳蜗对此类药物的易感性。有报告指出这类易感性只能通过女性遗传。最近的基因研究发现，这样的遗传易感性通常是由线粒体基因突变（线粒体12S

RNA基因）引起的。这种易感性已见于以色列、中国、日本和蒙古的部分人群。1.4药物性耳聋与基因12SrRNA线粒体12S

RNA第10页/共26页第十页，共27页。线粒体遗传病指因线粒体基因突变造成的疾病，是一组独特的线粒体传递有关的遗传病。mtDNA有其很独特的遗传特点：1、遗传方式为母系遗传。mtDNA的突变所致疾病有一个特殊的遗传规律，即均为母系遗传。由于在精子和卵子受精形成受精卵时，只有少量的精子细胞质参与，故线粒体的突变基因在绝大多数的情况下由卵子传给后代。mtDNA的突变可通过母亲传给后代，后代中女性可将突变的mtDNA继续传给下一代，而男性则不再下传。2、mtDNA的基因排列紧凑，没有内含子，而且各基因之间还可以有部分区域重叠，任何突变都会累及到基因组中的一个重要功能区域；3、由于mtDNA暴露在氧化磷酸化过程中产生的高浓度的氧自由基环境下，没有组蛋白的保护并且其对损伤的修复能力不足，因此，mtDNA有较高的自然变率，是核基因的10～20倍，故产生病理性突变的机率也高。1.4药物性耳聋与基因女性男性母系遗传示意图mtDNA突变携带者第11页/共26页第十一页，共27页。1.5药物性耳聋与多态性位点位点1：MTRNR1A1555G位点3：MTRNR1T1095C位点4：MTRNR1961InsC/DelT位点2：MTRNR1C1494T

第12页/共26页第十二页，共27页。在1992年，科学家发现了人体线粒体中1555位置的一个A→G突变是导致人体对氨基糖苷类抗生素毒性敏感的一个重要原因。这一突变使得人体的12SrRNA结构与细菌的16SrRNA的结构更为相似，使得氨基糖苷类抗生素在与细菌结合的同时，与人体12SrRNA也形成了较为紧密的结合，分子生物学的研究显示这种药物可以通过与线粒体12SrRNA起作用而抑制氧化磷酸化过程中的呼吸链蛋白质和ATP的的合成。因此，携带A1555G突变的人对氨基糖苷类抗生素特别敏感，即使小剂量的使用也可能导致耳聋。从1995年到2004年，又有三个位于人体线粒体的突变C1494T、T1095C和961T-DEL/C-INS被发现与氨基糖苷类抗生素引起耳聋相关。这些发现使得人们对于氨基糖苷类抗生素引发耳聋的遗传学基础有了一定的了解。1.5药物性耳聋与多态性位点药物性耳聋与基因位点第13页/共26页第十三页，共27页。00位点1：A1555G位点2：C1494T突变位点致病机制：正常基因型风险基因型A、C、D三者结构相似C和D结构导致药物敏感性增加A1555G和C1494T突变使得人体线粒体中的12SrRNA的结构与细菌的16SrRNA的结构更为相似，使得氨基糖苷类抗生素在与细菌结合的同时，与人体12SrRNA也形成了较为紧密的结合。已知AmAn发挥抗菌作用是靠其特异地与细菌核糖体结合，抑制蛋白合成或导致mRNA错译。A1555G突变产生的G-C碱基对有利于与AmAn结合。其结果破坏了线粒体蛋白的合成及减少了ATP的产量，使细胞内外离子浓度失衡，导致了耳蜗毛细胞的死亡。1.5药物性耳聋与多态性位点第14页/共26页第十四页，共27页。一般估计，在亚洲的听力障碍人群中，约有3%带有1555A→G的突变。然而，在由AmAn耳毒性所引起的听障中，则有15-25%的病人可以找到1555A→G突变。由1555A→G突变所引起的听障多为习语后听障。听障情形在不同家族间、甚至同一家族的兄弟姊妹间存在着极大的差异，然而一般而言，听损程度较其他遗传性耳聋轻微。听力会随着年纪而逐渐变差，听力图则显示高频听力较易受影响。说明：家谱显示典型的母系遗传，同一母亲的兄弟姊妹会同时患病。粒线体DNAA1555G突变所引起的听障多为习语后听障，一般而言，听损程度较其他遗传性耳聋轻微，但会随着年纪而逐渐变差。听力图显示高音渐倾型感音性听力丧失。1.5药物性耳聋与多态性位点第15页/共26页第十五页，共27页。位点3：T1095C位点4：DEL,961T,CINS突变位点致病机制：T1095C位点突变改变了rRNA的三级和四级结构，这可能导致线粒体蛋白质合成能力减弱，引起机体线粒体功能降低，听力损伤。961位点突变改变了rRNA的三级或四级结构，间接的影响了与氨基糖苷的结合，使得携带A1555G位点突变的病人对药物更加敏感。或者说这个突变可能导致线粒体翻译缺陷，加强了A1555G位点引起的生化缺陷，导致携带突变的个体的药物性耳聋的风险比只带A1555G突变位点的风险更高。线粒体正常基因型风险基因型DNA正常结构的rRNA非正常结构的rRNA药物敏感性正常药物敏感性增加风险增加药物性耳聋1.5药物性耳聋与多态性位点第16页/共26页第十六页，共27页。以下个体应考虑本项目基因检测：1、存在母性遗传特征的听力损伤家族史的个体；2、中度-重度听力损伤无症状的听力损伤疑似者；3、拟使用氨基糖苷类抗生素的个体；4、其他自愿接受本项目检测的个体。建议重点检测人群有药物性耳聋家族史（特别是母系）的儿童；因治疗目的，需要使用氨基糖苷类抗生素的儿童；母亲用药，可导致药物通过胎盘或乳汁传递给胎儿或新生儿，因此处于妊娠期或哺乳期的女性也属进行此类检测的重点人群。适用人群2药物性耳聋遗传检测与风险评估的适用人群第17页/共26页第十七页，共27页。2药物性耳聋遗传检测与风险评估的现实意义通过对氨基糖甙抗生素药物代谢相关基因多态性的检测，了解受检儿童在这些药物疗效和药物毒性等方面的遗传因素，为合理用药、提高药物疗效和降低药物的毒副作用提供个性化评估和相关用药的参考性建议。大量的研究显示，这几个位点在中国人群中与药物性耳聋相关。其中任一位点发生突变均可认定其携带者为药物性耳聋易感个体，建议避免耳毒性药物的联合用药，特别是氨基糖苷类抗生素与利尿药应避免同时使用。现实意义第18页/共26页第十八页，共27页。儿科医生在选用抗生素类药物时必须有高度的警惕性；选用抗生素要有针对性，并严格掌握用量，疗程不能过长，并随时观察有无中毒迹象；耳毒性抗生素的致聋具有其家族的易感性，应引起注意；利尿剂与抗生素并用，可加重耳蜗的损害；同时并用氯化钙、维生素Bl等可减步和防止药物性耳聋的发生。最后一点常为人所忽视的是抗生素可通过胎盘影响胎儿。在怀孕早期，正值内耳发育期，对药物最敏感，因此妊娠期尤应慎用；为了防止和减少耳毒性反应，在临床治疗过程中应注意观察耳鸣、眩晕等早期症状，进行听力监测，当选用敏感药物时，有条件时应定期进行血药浓度监测，并作为调整剂量的依据。除非必要，应避免同时具有耳毒性药物的联合用药，特别是氨基糖苷类抗生素与利尿药应避免同时使用；建议6岁以下儿童，特别是婴儿最好不用此类药作为一般疾病的治疗，尤其不能作为预防性用药。2药物性耳聋的注意事项第19页/共26页第十九页，共27页。药物性耳聋遗传检测与风险评估结果报告说明第一部分检测项目相关基本信息包括受检者、检测单位、检测项目及报告的相关信息。第20页/共26页第二十页，共27页。第二部分检测结果示意图检测结果示意图：给出了受检者的基因测序结果，反映了受检者所检测位点的实际基因型。药物性耳聋遗传检测与风险评估结果报告说明第21页/共26页第二十一页，共27页。从上表我们可以知道，此位受检者MTRNR1961insC/DelT多态性位点的基因型为T-，约有1％的中国人群携带此种基因型，导致机体对于耳毒性药物特别是氨基糖苷类抗生素具有很高的敏感性。；MTRNR1A1555G多态性位点的基因型为AA，约有99％的中国人群携带此种基因型，此基因型不会导致药物性耳聋遗传风险显著增高；MTRNR1C1494T多态性位点的基因型为CC，约有99％的中国人群携带此种基因型，此基因型不会导致药物性耳聋遗传风险显著增高；MTRNR1T1095C多态性位点