羅意 冀飛 陳偉 李佳楠 洪夢(mèng)迪 王倩 陳艾婷 楊仕明

中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院 解放軍醫(yī)學(xué)院耳鼻咽喉頭頸外科（北京100853）

耳聾是嚴(yán)重影響人類生活質(zhì)量的一類感覺(jué)性殘障疾病，先天性耳聾患者的病因中約60%-80%為遺傳，而綜合征耳聾約占其中的30%。Waardenburg綜合征(Waardenburg Syndrome,WS)是一種以聽(tīng)覺(jué)-色素異常為特征的常染色體遺傳性疾病，多為顯性遺傳，也可表現(xiàn)為隱形遺傳。發(fā)病率估計(jì)為1/42,000，22-55%的WS患者有耳聾，占先天性耳聾患者的2%-5%[1,2]。WS的致病基因目前發(fā)現(xiàn)的有6個(gè)：PAX3、MITF、EDN3、EDNRB、SOX10和 SNAI2。其臨床表現(xiàn)主要為：遺傳性感音神經(jīng)性耳聾、虹膜異色、前額白發(fā)及內(nèi)眥異位，根據(jù)不同的臨床表現(xiàn)及基因型，可分為Ⅰ-Ⅳ型，根據(jù)有無(wú)內(nèi)眥異位分為Ⅰ型及Ⅱ型，Ⅰ型合并上肢畸形為Ⅲ型，Ⅱ型合并先天性巨結(jié)腸為Ⅳ型（http∶//hereditaryhearingloss.org/）。

目前對(duì)于極重度的感音神經(jīng)性耳聾，人工耳蝸植入（Cochlear Implantation,CI）是唯一有效的治療方法，其植入效果除了高級(jí)聽(tīng)覺(jué)中樞的發(fā)育，還有賴于聽(tīng)神經(jīng)的功能狀態(tài)。Chen等[3]發(fā)現(xiàn)MITF-M（-/-）突變的小型豬具有與人類Waardenburg綜合征相似的色素沉著異常及先天性耳聾的特征，同時(shí)其螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（Spiral Ganglion Cells,SGC）在出生后30天開(kāi)始發(fā)生退變近30%，出生后60天退變近70%[4]。盡管目前尚未在其他基因突變的動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)這種SGC退變的現(xiàn)象，且大部分臨床研究中WS患者CI效果與其他患者相比均無(wú)明顯區(qū)別[5-9]，但人類WS患者是否與MITF-M（-/-）突變的耳聾榮昌豬一樣也存在SGC退變目前尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。因此，本研究將根據(jù)人工耳蝸植入術(shù)中ECAP測(cè)試的刺激量-振幅函數(shù)（Amplitude growth function，AGF）的斜率slope值來(lái)評(píng)估WS患者SGC的數(shù)量及功能狀態(tài)，并根據(jù)術(shù)后調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)C值、T值及DR值分析耳蝸植入效果與螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞衰退特征的相關(guān)性。

1 方法

1.1 臨床資料

2001年至2017年于解放軍總醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科進(jìn)行人工耳蝸植入手術(shù)的患者，明確診斷為Waardenburg綜合征且植入耳蝸品牌為Cochlear和MED-EL的患者共32人，篩選出術(shù)中eCAP測(cè)試組及術(shù)后調(diào)機(jī)組。術(shù)中eCAP數(shù)據(jù)（Cochlear為NRT測(cè)試，MED-EL為ART測(cè)試）組共17例，年齡0.7-15.4歲，平均年齡4.7歲。根據(jù)植入時(shí)年齡分為早期植入組（＜4歲）10例，平均年齡1.67i 1.02歲，晚期植入組（≧4歲）7例，平均年齡9.03i 4.10歲。男性8例，女性9例，右側(cè)耳蝸植入16例，左側(cè)1例，Cochlear耳蝸10例，MED-EL耳蝸7例。其中2例為同一患者雙側(cè)耳蝸植入，1例為15.4歲時(shí)二次手術(shù)行對(duì)側(cè)耳蝸植入。術(shù)后調(diào)機(jī)患者數(shù)據(jù)共7例，均為小于4歲的早期植入患者，平均年齡1.6歲。所有患者術(shù)前影像學(xué)檢查耳蝸均正常。術(shù)中電極均順利插入且阻抗正常，ECAP反應(yīng)好。Cochlear電極根據(jù)電極型號(hào)按以下公式將電刺激量單位統(tǒng)一換算為μA[10]：CI24M、CI24R：IuA=10 (1910/1750)175^(CU/255)；CI24RE（freedom）、CI422、CI500、CI512：IuA=17.5uA 100^(CU/255)。MED-EL 電極電刺激量1cu即為1μA。

根據(jù)病例組患者相同或相近的手術(shù)時(shí)年齡、耳蝸品牌，選擇非綜合征耳聾患者（Non-syndromic Patients,NS）作為對(duì)照組，本組患者ECAP數(shù)據(jù)患者共17例：男性14例，女性3例，左側(cè)植入1例，右側(cè)植入16例。年齡分組人數(shù)同病例組，平均年齡4.58歲：早期植入組1.66歲，晚期植入組8.76歲。術(shù)后調(diào)機(jī)患者共9例，平均年齡1.79歲。術(shù)前影像學(xué)檢查耳蝸及聽(tīng)神經(jīng)均未見(jiàn)明顯異常。

兩組患者一般情況具有可比性，所有患者均為重度及極重度感音神經(jīng)性耳聾，且均為自幼發(fā)病。所有患者均為解放軍總醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科副主任醫(yī)師以上主刀，人工聽(tīng)覺(jué)植入中心聽(tīng)力師行術(shù)中NRT測(cè)試及術(shù)后調(diào)機(jī)。

1.2 研究方法

回顧性分析患者術(shù)中eCAP數(shù)據(jù)，篩選出波形分化良好，且不同刺激量下至少有3個(gè)良好波形的電極，根據(jù)刺激量-振幅函數(shù)用SPSS 22.0軟件行線性相關(guān)、回歸分析，計(jì)算出Slope值，并排除P＞0.05的電極數(shù)據(jù)，再根據(jù)回歸方程算出振幅為0時(shí)的刺激量——預(yù)測(cè)閾值（Threshold，T）（圖1）。

圖1 電刺激量-振幅函數(shù)Fig.1 Amplitude growth function

術(shù)后調(diào)機(jī)需根據(jù)患者的反饋，調(diào)節(jié)人工耳蝸的電刺激量，使患者獲得最佳的聽(tīng)覺(jué)補(bǔ)償，其主要參數(shù) 有 T level（Threshold level）、C level（Comfortable level）和DR（Dynanmic range）。均為4歲以下的早期植入患者，植入電極均為Cochlear，共22個(gè)電極，將其平均分為低頻、中低頻、中頻、中高頻、高頻5個(gè)頻率，取5個(gè)電極的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)其術(shù)后1-4年的調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)分析兩組患者術(shù)后電刺激量特征。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS 22.0，兩組患者及不同年齡分組間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，Slope值的計(jì)算采用線性相關(guān)與回歸分析，術(shù)后調(diào)機(jī)不同時(shí)間及不同頻率的分析采用多因素方差分析。P＜0.05為差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)中ECAP數(shù)據(jù)分析

WS患者Slope值為0.54i 0.28，其中早期植入組為0.62i 0.31，晚期植入組為0.47i 0.25。NS患者Slope值為0.79i 0.40，其中早期植入組為0.81i 0.38，晚期植入組為0.78i 0.42（表2）。WS患者與NS患者相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.01），在早期及晚期植入組中均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且在晚期植入組中差異更明顯。WS患者中早期植入組與晚期植入組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而NS患者中無(wú)顯著差異（圖2）。且WS患者Slope值與植入年齡呈明顯負(fù)相關(guān)（P＜0.01,r=-0.309）。

表1 各組患者平均年齡Table 1 Average age of patients in each group

表2 術(shù)中eCAP測(cè)試Slope值Table 2 Slope value of eCAP tests during operation

WS患者的eCAP閾值T為421.97i 184.17，其中早期植入組為349.05 i 149.93，晚期植入組為477.66i 189.57。NS患者閾值T為374.23i 125.04，其中早期植入組393.51i 131.43，晚期植入組為359.55i 111.23。WS患者閾值高于NS患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），在早期植入組中WS患者閾值低于NS組，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但在晚期植入組中WS患者閾值明顯高于NS患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。WS患者中晚期植入組閾值也明顯高于早期植入組（P＜0.05）。

圖2 術(shù)中eCAP測(cè)試Slope值Fig.2 Slope value of eCAP tests during operation Red，WS:Waardenburg Syndrome patients,Blue，NS:Non-syndromic patients.*P＜0.05,**P＜0.01

圖3 術(shù)中eCAP測(cè)試Threshold值Fig.3 Threshold value of intraoperative eCAP tests Red，WS:Waardenburg Syndrome patients.Blue，NS:Non-syndromic patients.*P＜0.05,**P＜0.01

3.2 術(shù)后調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)分析

術(shù)后4年的調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)顯示，兩組患者阻抗并無(wú)顯著差異，WS患者T值高于NS患者，DR值低于NS患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但C值無(wú)顯著差異（圖4）。單因素方差分析結(jié)果顯示，術(shù)后時(shí)間僅對(duì)DR值有影響，T值及C值均不隨術(shù)后時(shí)間變化，且兩組患者均為第3、4年明顯高于第1、2年。

圖4 術(shù)后調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)Fig.4 Mapping data at 1-4 years postoperatively WS:Waardenburg Syndrome patients,NS:Non-syndromic patients.*P＜0.05,**P＜0.01

3 討論

Waardenburg綜合征是一種常染色體遺傳性疾病 ，其 致 病 基 因 PAX3、MITF、EDN3、EDNRB、SOX10和SNAI2均與神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷徙及分化密切相關(guān)[11]。目前針對(duì)重度和極重度感音神經(jīng)性耳聾的治療，人工耳蝸植入（Cochlear Implant,CI）是唯一有效的手段，盡管殘余螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞數(shù)量對(duì)CI效果的影響目前仍有爭(zhēng)論，一些研究發(fā)現(xiàn)殘余SGC更多，CI效果并沒(méi)有更好[12,13]。但聽(tīng)神經(jīng)作為聽(tīng)覺(jué)傳導(dǎo)通路的重要一環(huán)，其對(duì)于人工耳蝸植入效果的重要性不言而喻，而針對(duì)SGN對(duì)人工耳蝸植入效果影響的研究也是耳科學(xué)的熱點(diǎn)之一，Seyyedi研究[14]發(fā)現(xiàn)在雙側(cè)人工耳蝸植入患者中雙耳SGC數(shù)量與言語(yǔ)識(shí)別率呈明顯正相關(guān)。

eCAP是通過(guò)人工耳蝸電極對(duì)聽(tīng)神經(jīng)進(jìn)行電刺激并記錄到的聽(tīng)神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位，已有大量研究證實(shí)eCAP的幅值增長(zhǎng)函數(shù)slope值與SGC的數(shù)量及密度明顯正相關(guān)[10,15]，且其eCAP閾值越高，意味著聽(tīng)神經(jīng)的功能也越差。Chen等[4]發(fā)現(xiàn)的MITF-M（-/-）耳聾榮昌豬出生后60天SGN數(shù)量顯著減少，通常認(rèn)為豬的性成熟年齡在6個(gè)月左右，人為12歲，則其60天對(duì)應(yīng)于人的4歲，故以4歲為界將患者分為早期植入組及晚期植入組。由于Waardenburg綜合征是一種較為罕見(jiàn)的疾病，患者數(shù)量較少，且其6個(gè)遺傳基因均與神經(jīng)嵴細(xì)胞的遷徙及分化相關(guān)，故本研究未對(duì)突變基因進(jìn)行詳細(xì)分組研究。本研究結(jié)果顯示，WS患者術(shù)中eCAP測(cè)試Slope值明顯低于NS患者，表明WS患者SGN數(shù)量少于NS患者，且在4歲以上以上患者中，這種差異更明顯。WS患者中，4歲以上患者Slope值明顯低于4歲以下患者，且Slope值與手術(shù)時(shí)年齡呈明顯負(fù)相關(guān)，意味著WS患者SGC數(shù)量隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸減少，與Chen W[4]在MITF-M（-/-）耳聾榮昌豬上發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象相一致。術(shù)中eCAP的閾值同樣表明了SGC功能隨年齡增長(zhǎng)而衰退的現(xiàn)象。WS患者的閾值明顯高于NS患者，且在大于4歲的患者中最為明顯，4歲以上的WS患者閾值同樣明顯高于4歲以下患者。NS組患者在不同年齡分組中則沒(méi)有顯著差異。

表3 術(shù)中eCAP測(cè)試Threshold值Table 3 Threshold value of eCAP tests during operation

由于術(shù)后調(diào)機(jī)C、T、DR值僅能在人類患者中進(jìn)行配合測(cè)試，T值即為患者能聽(tīng)到聲音的最小電刺激量，C值為感覺(jué)最舒適的電刺激量，DR則為兩者的差值。其與SGC數(shù)量的關(guān)系尚沒(méi)有相關(guān)研究，但C、T值均與eCAP的閾值呈正相關(guān)[16]，故調(diào)機(jī)C、T值一定程度上也可以反應(yīng)SGC的數(shù)量或功能狀態(tài)。本研究結(jié)果示，WS病例組T值高于NS對(duì)照組，DR值則明顯低于NS患者，兩組患者C無(wú)顯著差異，意味著WS患者聽(tīng)到聲音需要更大的刺激量。兩組患者T、C值在術(shù)后不同時(shí)間段并無(wú)顯著差異，僅DR值術(shù)后第3、4年顯著高于第1、2年，且兩組患者變化趨勢(shì)一致。盡管總體上兩組患者的刺激量存在差異，表明其SGC數(shù)量或功能有區(qū)別，但術(shù)后1-4年的調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)T、C值無(wú)顯著差異，DR變化趨勢(shì)一致，預(yù)示植入人工耳蝸后SGC的數(shù)量或功能并無(wú)明顯變化。但造成兩組患者DR值在術(shù)后第3、4年顯著升高的原因卻不同，WS患者是由于C值的逐漸升高、T值相對(duì)穩(wěn)定，而NS患者則是由于T值的逐漸下降、C值相對(duì)穩(wěn)定。語(yǔ)前聾患兒開(kāi)機(jī)后1年內(nèi)T值逐漸下降，患者在適應(yīng)電聲刺激后，較低的電刺激量即可獲得更好的聽(tīng)力[17]，這與NS組患者術(shù)后1-4年T值的變化相一致。WS患者T值沒(méi)有下降趨勢(shì)，反而C值逐漸升高，意味著其獲得舒適聽(tīng)力需更高的電刺激量，盡管其變化在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著差異，可能和術(shù)后隨訪的時(shí)間不夠長(zhǎng)有關(guān)，增加隨訪時(shí)間也許能發(fā)現(xiàn)更顯著的差異。

以上結(jié)果表明，WS患者的SGC數(shù)量隨著年齡的增長(zhǎng)逐漸下降，且人工耳蝸植入后4年其電刺激量逐漸增加，可能電刺激維持或減緩了SGC的進(jìn)一步衰退，而這需要更多隨訪數(shù)據(jù)進(jìn)一步證實(shí)。

影響耳蝸植入效果的因素有植入年齡、耳聾年齡、術(shù)前輔助聽(tīng)閾、殘余聽(tīng)力、耳蝸使用時(shí)間、教育環(huán)境、交流方式以及智商等[18]。為了使WS患者有更好的植入效果，很多學(xué)者也在研究干細(xì)胞分化為毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞以恢復(fù)聽(tīng)力，治療感音神經(jīng)性耳聾[19,20]。通過(guò)導(dǎo)入正常的基因或補(bǔ)充正常的基因表達(dá)相應(yīng)的蛋白或因子治療遺傳性耳聾，可能使內(nèi)耳的功能得以恢復(fù)[21,22]。電場(chǎng)似乎對(duì)干細(xì)胞的遷移有一定的影響[23]，且通過(guò)電場(chǎng)可同時(shí)進(jìn)行基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)[24]，那在進(jìn)行人工耳蝸植入的同時(shí)導(dǎo)入干細(xì)胞和治療基因，利用人工耳蝸的電極產(chǎn)生的電場(chǎng)引導(dǎo)干細(xì)胞遷移和基因轉(zhuǎn)染，或許能產(chǎn)生更好的治療效果。這需要更多的研究來(lái)明確電子耳蝸的電場(chǎng)影響干細(xì)胞遷移的原理及趨向性，以及電場(chǎng)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染安全性及有效性。但目前無(wú)論是干細(xì)胞還是基因治療在應(yīng)用到人體身上都面臨著諸多亟待解決的問(wèn)題。

表4 術(shù)后1-4年調(diào)機(jī)數(shù)據(jù)Table 4 Mapping data at 1-4 years postoperatively