2q37缺失合并4q部分三體綜合征一例及臨床基因芯片分析

諶 燕，馮宗輝，張 弦，易鳳梅，李 敏

2q37缺失綜合征是由2號(hào)染色體長(zhǎng)臂3區(qū)7帶片段缺失引起，常發(fā)生以智力及生長(zhǎng)發(fā)育障礙、骨骼畸形、外觀及行為異常為主的一系列癥狀，因此也稱為BDMR綜合征或AHO-like綜合征[1]。4q三體綜合征在20世紀(jì)70年代首次被發(fā)現(xiàn)，主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、小頭畸形等。大多數(shù)的4q重復(fù)來(lái)自于親代的平衡易位，與其他染色體的各種4q三體部分和部分單體有關(guān)[2]。

1 病例介紹

孕婦，23歲，否認(rèn)近親婚配，家族中無(wú)特殊遺傳病史及家族史可詢，無(wú)不良生育史，孕1產(chǎn)0，孕17+周，自然受孕。孕婦入院時(shí)間：2019-05-05。民族：侗族。職業(yè)：護(hù)士。地區(qū)：貴州省錦屏縣。B超檢查發(fā)現(xiàn)宮內(nèi)妊娠骶左前(left sacro anterior,LSA)活胎(胎兒相當(dāng)于妊娠17+周大小)。胎兒先天性心臟病：?jiǎn)涡姆?、單心?見(jiàn)圖1?)；胎兒左側(cè)胸腔積液(8 mm)(見(jiàn)圖1?)。胎兒頸褶(nuchal fold,NF)增厚：9.1 mm。中孕期血清學(xué)篩查21-三體高風(fēng)險(xiǎn)。擬行羊水穿刺產(chǎn)前診斷，術(shù)前充分溝通并告知相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，簽署知情同意書，羊膜腔穿刺取羊水行胎兒染色體核型分析及染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)檢查。行羊水穿刺術(shù)后回當(dāng)?shù)赜枰砸a(chǎn),經(jīng)隨訪，引產(chǎn)后尸檢與超聲檢查結(jié)果相符。

?僅顯示單一心房、心室；SA：?jiǎn)涡姆?，SV：?jiǎn)涡氖遥?左側(cè)胸腔見(jiàn)積液聲像

2 方法

2.1標(biāo)本采集 選擇侵入性產(chǎn)前診斷，孕婦行羊膜腔穿刺術(shù)，獲取胎兒組織(羊水)。

2.2G顯帶核型分析 無(wú)菌操作條件并超聲引導(dǎo)下行羊膜腔穿刺術(shù)抽取孕婦羊水30 ml，取20 ml標(biāo)本進(jìn)行羊水細(xì)胞接種、培養(yǎng)、收獲，經(jīng)過(guò)消化、低滲、固定等步驟制片編號(hào)，做G顯帶進(jìn)行核型分析。根據(jù)《2014人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN)》進(jìn)行描述。

2.3CMA檢測(cè) 取10 ml羊水標(biāo)本進(jìn)行基因組DNA提取，使用TIANGEN公司生產(chǎn)的TIAamp Micro DNA kit,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行基因組DNA提取，取基因組DNA 250 ng，應(yīng)用美國(guó)Affymetrix公司生產(chǎn)的Affymetrix CytoScan 750K基因芯片進(jìn)行CMA檢測(cè)，使用CHAS 4.0軟件對(duì)芯片掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)所檢出的拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)的結(jié)果判讀參考以下國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù):OMIM、ISCA、UCSC、DECIPHER、DGV、ClinGen Dosage Sensitivity Map。文獻(xiàn)資料主要基于Pubmed數(shù)據(jù)庫(kù)。

3 結(jié)果

3.1細(xì)胞遺傳學(xué)檢查結(jié)果 初步分析胎兒羊水染色體核型分析結(jié)果提示：46，XN,der(2)t(2;4)(q37;q28)(見(jiàn)圖2)。

圖2 胎兒染色體核型分析結(jié)果圖

3.2分子遺傳學(xué)檢查結(jié)果 胎兒羊水CMA檢測(cè)結(jié)果顯示：arr[hg19]2q37.2q37.3(235,758,221-242,782,258)x1；arr[hg19]4q28.3q35.2(135,406,163-190,957,460)x3(見(jiàn)圖3)。該樣本在2號(hào)染色體q37.2q37.3區(qū)帶存在約7.0 Mb片段微缺失，4號(hào)染色體q28.3q35.2區(qū)帶存在約55.5 Mb片段微重復(fù)。2號(hào)染色體q37.2q37.3區(qū)帶存在約7.0 Mb片段微缺失，該片段包含47個(gè)OMIM基因：SH3BP4(605611)、AGAP1(608651)、HDAC4(605314)、KIF1A(601255)等，其中包含11個(gè)明確致病OMIM基因。該綜合征的主要臨床癥狀為發(fā)育遲緩、短指(趾)畸形、多器官異常及行為異常。4號(hào)染色體q28.3q35.2區(qū)帶存在約55.5 Mb片段微重復(fù)。該片段包含140個(gè)OMIM基因：PCDH18(608287)、SLC7A11(607933)、NOCT(608468)等，其中包含38個(gè)明確致病的OMIM基因。該區(qū)帶與4q部分三體綜合征相關(guān)，臨床表現(xiàn)為宮內(nèi)生長(zhǎng)障礙、特殊面容、先天性心臟病、張力減退、癲癇及嚴(yán)重的智力障礙等。結(jié)合胎兒的表型(單心房、單心室、左側(cè)胸腔積液、胎兒頸脊部皮膚增厚等)與CMA檢測(cè)結(jié)果相符。目前胎兒的染色體異?？紤]不排除胎兒父母之一有染色體易位的可能，建議胎兒父母行染色體核型檢測(cè)，必要時(shí)行熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)技術(shù)驗(yàn)證。

?arr[hg19]2q37.2q37.3(235,758,221-242,782,258)x1；?arr[hg19]4q28.3q35.2(135,406,163-190,957,460)x3

3.3胎兒父母的檢測(cè)結(jié)果 胎兒父親的染色體核型為46，XY(見(jiàn)圖4)。胎兒母親染色體核型為46，XX，t(2；4)(q37;q28)(見(jiàn)圖5)。并進(jìn)一步行胎兒母親基因芯片驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果顯示：arr[hg19](1-22)×2(XN)×1(見(jiàn)圖6)。檢測(cè)結(jié)果證實(shí)胎兒母親染色體核型為平衡易位。

圖4 胎兒父親染色體核型圖

圖5 胎兒母親染色體核型圖

圖6 胎兒母親基因芯片檢測(cè)結(jié)果圖

4 討論

4.1本病例通過(guò)核型+CMA，診斷為2q37缺失合并4q部分三體綜合征。2q37缺失在2號(hào)染色體q37.2q37.3區(qū)帶存在約7.0 Mb片段微缺失，該片段包含47個(gè)OMIM基因，目前明確致病OMIM基因有11個(gè)，包含HDAC4(605314)、KIF1A(601255)等基因，其中與2q37缺失綜合征表型相關(guān)的關(guān)鍵基因?yàn)镠DAC4(605314)，一般變異為2q37區(qū)域約2.6～8.8 Mb的缺失。HDAC4基因?yàn)棰蛐徒M蛋白脫乙酰酶，定位在2q37.3,主要作用為抑制轉(zhuǎn)錄因子RUXN2和MEF2C，兩者均為骨骼發(fā)育必需的轉(zhuǎn)錄因子蛋白，另外該基因還通過(guò)調(diào)節(jié)一系列與肌肉、心臟及神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的蛋白因子發(fā)揮作用[3,4]。有文獻(xiàn)[5]報(bào)道，在已知表型的候選基因中，HDAC4被認(rèn)為是短指(趾)畸形和智力缺陷的原因，對(duì)骨骼形成、軟骨發(fā)育以及神經(jīng)元存活至關(guān)重要。2q37缺失綜合征除了主要臨床癥狀為發(fā)育遲緩、短指(趾)畸形、多器官異常及行為異常外，約30%的患者表現(xiàn)為嚴(yán)重畸形，包括先天性心臟病、胃腸道或泌尿生殖系統(tǒng)畸形、中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形，受影響的個(gè)體通常有不同程度的發(fā)育遲緩[6]。

4.24q部分三體綜合征，1972年Surana和Conen[7]首先報(bào)道了由細(xì)胞學(xué)所證實(shí)的第1例病例，隨后Cervenka等[8]通過(guò)對(duì)另外幾例患者臨床表型的分析總結(jié)提出了4q部分三體綜合征。4q部分三體在4號(hào)染色體q28.3q35.2區(qū)帶存在約55.5 Mb片段微重復(fù)。該片段包含140個(gè)OMIM基因，其中包含NAA15(608000)、SLC10A7(611459)、MAB21L2(604357)等38個(gè)明確致病的OMIM基因，該區(qū)帶與4q部分三體綜合征相關(guān)，臨床表現(xiàn)為宮內(nèi)生長(zhǎng)障礙、特殊面容、先天性心臟病、張力減退、癲癇及嚴(yán)重的智力障礙等。本病例中胎兒B超提示先天性心臟病，單心房、單心室，與上述2q部分單體中的多器官異常及4q部分三體中的先天性心臟病臨床表型相符。但發(fā)育遲緩、短指(趾)畸形等臨床表型，中孕期B超還難以發(fā)現(xiàn)。多數(shù)4q部分三體型都是由于親代平衡易位的不平衡分離染色體易位重排而來(lái)，少數(shù)為突變型,在人群中罕見(jiàn)[9]。本病例通過(guò)胎兒父母驗(yàn)證：父親染色體核型46，XY，母親的染色體核型46，XX，t(2；4)(q37;q28)，CMA檢測(cè)結(jié)果為arr[hg19](1-22)×2(XN)×1，孕婦的染色體為平衡易位，進(jìn)一步證實(shí)了胎兒染色體的不平衡易位是由于其母親染色體平衡易位的不平衡分離而導(dǎo)致的基因組失衡。

4.3染色體平衡易位是最常見(jiàn)的染色體結(jié)構(gòu)異常，相互易位的染色體，在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，可形成四射體。四射體通過(guò)交互分離、上下分離、左右分離、3∶1分離、斷裂位點(diǎn)之間的互換等分離方式，理論上可形成18種不同類型的配子，1/18完全正常染色體，1/18與攜帶者相同的結(jié)構(gòu)異常而遺傳物質(zhì)數(shù)量無(wú)增減的染色體，其余的均破壞了基因平衡，造成某個(gè)染色體片段的缺失和重復(fù),形成了16種均為不平衡的配子，導(dǎo)致產(chǎn)生不孕、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)及胎兒異常等不良孕產(chǎn)的發(fā)生。染色體平衡易位只是改變基因在染色體上的相對(duì)位置，不發(fā)生遺傳物質(zhì)的丟失和增加，通常不引起明顯的遺傳效應(yīng)[10]。但染色體平衡易位攜帶者與健康人結(jié)婚后，生育子女時(shí)可以產(chǎn)生不平衡的配子，從而使后代出現(xiàn)染色體疾病。

4.4本胎兒及孕婦的明確診斷對(duì)再生育指導(dǎo)明確了方向，再次妊娠時(shí)可選擇：(1)自然受孕，取絨毛、羊水或臍血，綜合選用染色體顯帶、FISH、基因芯片、全基因組測(cè)序等方法進(jìn)行產(chǎn)前診斷。(2)植入前遺傳學(xué)診斷(preimplantation genetic diagnosis,PGD)。綜合選用間期核FISH、單核細(xì)胞DNA擴(kuò)增后基因芯片或全基因組測(cè)序、連鎖分析等技術(shù)，行PGD，孕中期行介入性產(chǎn)前診斷。(3)他人供精(卵)試管嬰兒[11]。

4.5多數(shù)遺傳綜合征臨床表現(xiàn)多樣，用常規(guī)的細(xì)胞遺傳學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)較難檢測(cè)到染色體的微小缺失及重復(fù)，在臨床上常易漏檢，而微小的染色體結(jié)構(gòu)異常同樣可引起嚴(yán)重的臨床癥狀。CMA檢測(cè)對(duì)先天性多發(fā)畸形、認(rèn)知障礙性疾病、孤獨(dú)癥患兒的病因檢出率提高了15%～20%[12]。CMA技術(shù)已經(jīng)成為臨床上解決這類疾病的一種不可或缺的實(shí)驗(yàn)室診斷方法，可以精確定位斷裂點(diǎn)，定位到常規(guī)G顯帶無(wú)法定位的精確染色體區(qū)帶，以及鑒別常規(guī)G顯帶無(wú)法查出的部分重復(fù)與缺失，在胎兒期診斷出可疑致病基因并分析表型與基因型的關(guān)系。尤其對(duì)于常規(guī)G顯帶核型分析未能給出明確結(jié)果的患者，應(yīng)建議進(jìn)一步做CMA檢測(cè)。本病例通過(guò)G顯帶染色體核型分析結(jié)合CMA技術(shù)明確了缺失和重復(fù)的位點(diǎn)、片段大小及包含基因，并通過(guò)家系的驗(yàn)證明確了胎兒異常染色體的來(lái)源，為再次妊娠指明了方向。

隨著產(chǎn)前診斷技術(shù)的不斷提高，以及影像診斷技術(shù)的快速發(fā)展，胎兒結(jié)構(gòu)異常在產(chǎn)前得以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷。然而在臨床工作中，多數(shù)超聲發(fā)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)異常的胎兒即直接終止妊娠，為后續(xù)的遺傳咨詢和再生育指導(dǎo)帶來(lái)不便。此現(xiàn)象值得廣大產(chǎn)科醫(yī)師高度重視，建議產(chǎn)檢發(fā)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)異常的胎兒轉(zhuǎn)診至有資質(zhì)的產(chǎn)前診斷中心進(jìn)一步作遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷，必要時(shí)行家系驗(yàn)證，為再生育指導(dǎo)提供科學(xué)依據(jù)。