李燕青 傅婉玉 劉夏瑩 謝俊杰 王元白 江矞穎*
(1.泉州市婦幼保健院兒童醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心,福建 泉州 362000;2.福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院骨科,福建 泉州 362000)
染色體顯帶技術(shù)是將染色體標(biāo)本經(jīng)過一定程序處理,并用特定染料染色,使各號染色體顯現(xiàn)其獨(dú)特的條紋,但一些人細(xì)胞核內(nèi)另有多余的不能通過常規(guī)顯帶方法明確結(jié)構(gòu)畸變的染色體片段,被稱為額外小標(biāo)記染色體(small supernumerary marker chromosome,sSMC)。sSMC因其片段太小,并缺少明顯的顯帶模式,無法通過傳統(tǒng)的細(xì)胞遺傳學(xué)顯帶技術(shù)進(jìn)行識別,需要采用芯片比較基因組雜交或熒光原位雜交(fluorescent in situ hybridization,F(xiàn)ISH)等多種分子生物學(xué)診斷方法才能確診[1-3]。由sSMC導(dǎo)致的染色體異常綜合征較多,常見為Pallister-Killian綜合征、等臂18p染色體綜合征、貓眼綜合征、Emanuel綜合征[4-5]。我們對1例超聲提示頸項(xiàng)透明層厚度(nuchal translucency,NT)增厚、膈疝、室間隔缺損、脈絡(luò)叢囊腫的引產(chǎn)胎兒進(jìn)行了詳細(xì)的遺傳學(xué)分析,并對病因進(jìn)行了追溯,通過明確其攜帶的衍生染色體的性質(zhì)和來源,確診其為Emanuel綜合征。
1.1 研究對象 患者女,34歲,孕3產(chǎn)1,育有一健康男孩;夫妻均健康,非近親結(jié)婚。否認(rèn)有毒有害物質(zhì)接觸史,否認(rèn)孕前及孕期服藥史,夫妻雙方家族史無特殊。2018年5月孕22周因胎兒膈疝、室間隔缺損引產(chǎn)一女無生機(jī)兒,引產(chǎn)兒外觀未見明顯異常,引產(chǎn)羊水染色體核型為47,XN,+der(22?),拒絕行夫妻雙方外周血染色體核型檢查。2019年9月孕19+1周外院超聲檢查胎兒NT增厚,及曾有不良孕史到泉州市婦幼保健院要求行羊膜腔穿刺術(shù),術(shù)前超聲檢查顯示胎兒膈疝、室間隔缺損、脈絡(luò)叢囊腫,通過遺傳咨詢后孕婦選擇終止妊娠。經(jīng)孕婦及家屬知情同意后,在羊膜腔注入依沙吖啶之前抽取30 ml羊水行染色體核型及SNP檢查,同時(shí)抽取胎兒父母雙方外周血各3 ml,分別進(jìn)行染色體核型檢查。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及染色體核型分析 采集孕婦羊水進(jìn)行羊水細(xì)胞培養(yǎng),培養(yǎng)7~10d后用胰酶消化法進(jìn)行細(xì)胞收獲,通過自動染色體收獲系統(tǒng)Sinochrome ChromprepⅡ(上海樂晨生物科技有限公司)進(jìn)行染色體制備,經(jīng)吉姆薩染液染色后,進(jìn)行核型分析。采集夫妻雙方外周血樣于無菌條件下接種入Chromed P細(xì)胞培養(yǎng)基中,分兩瓶培養(yǎng)68~72h后收獲后分別制片。羊水細(xì)胞共計(jì)數(shù)可分析核型30個,分析5個核型。外周血每例計(jì)數(shù)20個核型,分析5個核型。染色體的命名依據(jù)人類細(xì)胞遺傳學(xué)國際命名體制(2016)的標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技術(shù)檢測 簽署知情同意書后將采集10ml羊水樣本送至第三方檢測公司(北京貝康醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所)進(jìn)行檢測,通過離心收集沉淀,采用DNA提取試劑盒提取羊水細(xì)胞基因組DNA,經(jīng)稀釋消化、擴(kuò)增、純化后,形成25堿基左右的片段。將芯片上的探針與用生物素進(jìn)行標(biāo)記后的相應(yīng)堿基片段進(jìn)行雜交、洗滌、結(jié)合染色后放入Affymetrix公司GeneChip@3000Scanner with7G upgrade掃描儀掃描,采用Chromosome Analysis Suite(Ch AS)v4.0軟件對掃描檢測熒光信號進(jìn)行分析。通過查詢DGV、OMIM、NCBI、DECIPHER以及UCSC數(shù)據(jù)庫明確拷貝數(shù)變異(copy number variants,CNVs)的臨床意義
羊水染色體核型檢查顯示胎兒染色體核型為47,XN,+der(22?),見圖3C,其父親外周血染色體核型為46,XY;母親外周血染色體核型為46,XX,t(11:22)(q23:q11),見圖3A,提示母親11號與22號染色體相互易位,本次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型為47,XN,+der(22?),追溯前一次引產(chǎn)胎兒染色體核型47,XN,+der(22?),見圖3B,兩次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型一致。
圖3 染色體核型圖,箭頭所示為異常染色體
SNP-Array芯片檢測結(jié)果顯示男性胎兒,在下列染色體存在拷貝數(shù)的異常變化:①22號染色體22q11.1q11.21區(qū)段(16 888 899~20 716 903)存在3.8 Mb片段的重復(fù),見圖1C,內(nèi)含43個OMIM基因,涉及Emanuel綜合征相關(guān)區(qū)域;②11號染色體11q23.3q25區(qū)段(116 684 163~134 938 470)存在18.2 Mb片段的重復(fù),見圖1B,內(nèi)含128個OMIM基因,涉及Jacobsen綜合征疾病區(qū)域;③7號染色體7p12.1區(qū)段(51 690 431~53 295 058)存在1.6 Mb片段的重復(fù),見圖1A,查詢數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)該片段內(nèi)未包含OMIM基因。
圖1 本次引產(chǎn)羊水HD SNP-Array圖
根據(jù)胎兒彩超報(bào)告及遺傳學(xué)檢測結(jié)果,結(jié)合孕婦外周血染色體核型,本次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型為47,XN,+der(22)t(11∶22)(q23.3;q11.2),被確診為Emanuel綜合征伴7號染色體微重復(fù)。經(jīng)過溝通,孕婦及家屬拒絕進(jìn)行引產(chǎn)羊水FISH檢查及夫妻雙方染色體單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)檢查驗(yàn)證。
圖2 兩次引產(chǎn)胎兒超聲檢查圖(H:心臟;ST:胃泡)
t(11;22)是最常見的非同源染色體間的平衡易位,攜帶者一般無表型,但其產(chǎn)生的配子在減數(shù)分裂中可形成四射體,后者在減數(shù)分裂Ⅰ期通過2∶2和3∶1分離可產(chǎn)生至少18種不同配子,其中1/18為正常,1/18為攜帶者,其余均為部分三體、部分單體或單體、單體并三體,從而產(chǎn)生相關(guān)的表型效應(yīng),主要表現(xiàn)為反復(fù)流產(chǎn)、胚胎停育、畸胎或生育Emanuel綜合征等[6]。Shaikh等[7]使用11號染色體和22號染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性標(biāo)記對16個t(11;22)家族進(jìn)行了分析表明,t(11;22)平衡易位攜帶者父母中3∶1減數(shù)分裂Ⅰ的異常分離是導(dǎo)致超數(shù)der(22)綜合征的主要機(jī)制。
2004年,超數(shù)的der(22)t(11;22)綜合征被正式命名為Emanuel綜合征(OMIM 609029)。超過99%的Emanuel綜合征患者的親代之一攜帶t(11;22)(q23;q11)平衡易位,且母親為平衡易位攜帶者時(shí)生育Emanuel綜合征患兒的概率更高,母親易位攜帶者影響后代的風(fēng)險(xiǎn)為4%~10%,父親易位攜帶者影響后代的風(fēng)險(xiǎn)為0~7%[8]。這種差異與精母細(xì)胞、卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)的形式不同有關(guān),男性平衡易位攜帶者正常精子優(yōu)先受精,異常精子被排斥,而女性平衡易位攜帶者卵子無擇優(yōu)機(jī)會[9-10]。
Emanuel綜合征的特征是多種先天性異常和發(fā)育障礙[8],典型的臨床癥狀包括耳畸形、腭裂、小頜畸形、先天性心臟?。òㄊ议g隔缺損、房間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉等)、皮埃爾羅賓序列征、孤立腎、腎功能不全、智力低下、發(fā)育遲緩及Dandy-Walker畸形、腦積水、癲癇等[8,11]。胎兒異常表型主要由22q11.1q11.21和11q23.3q25的重復(fù)引起,該區(qū)域涉及包含171個OMIM基因,涉及Jacobsen綜合征、Emanuel綜合征、22q11.2微重復(fù)綜合征和22q11重復(fù)綜合征等疾病區(qū)域。
本研究中胎兒攜帶22q11.1q11.21區(qū)段3.28 Mb的重復(fù)片段,包含ZNF74、SCARF2以及DGCR6L3個涉及心血管發(fā)育的基因[12],這可能是導(dǎo)致胎兒室間隔缺損的重要原因。室間隔缺損是最常見的先天性心臟病之一,研究發(fā)現(xiàn)胎兒室間隔缺損合并染色體異常的發(fā)生率為36.5%[13],合并心外畸形時(shí)染色體異常概率顯著升高[12,14]。趙穎等[14]認(rèn)為先天性心臟病伴有染色體異常經(jīng)常屬于某些綜合征,因此強(qiáng)烈建議對心臟畸形合并心外異常的胎兒進(jìn)行染色體核型分析和基因芯片檢測。
Klaassens等[15]認(rèn)為“部分三體性11q綜合征”具有高度可變的表型,11q23.3-qter上約19 Mb區(qū)域內(nèi)基因的重復(fù)可能會促進(jìn)先天性膈疝(congenital diaphragmatic hernia,CDH)的發(fā)展,CDH應(yīng)該添加到該綜合征可能出現(xiàn)的異常范圍內(nèi)。CDH指腹腔內(nèi)容物橫膈上的裂孔或缺損進(jìn)入胸腔。膈疝在活產(chǎn)兒中的發(fā)生率為1/2200,60%為孤立性膈疝,40%為復(fù)雜性膈疝或綜合征類疾病,約40%的病例可合并其他部位的畸形,染色體異常發(fā)生率5%~15%,尤其是18-三體綜合征,CDH還與多種遺傳綜合征有關(guān),如Fryns綜合征、Berkenstsdt綜合征、Bieber綜合征等[16]。本研究中孕婦前次妊娠因胎兒膈疝及室間隔缺損引產(chǎn)一女無生機(jī)兒,引產(chǎn)羊水染色體核型為47,XN,+der(22?),因受傳統(tǒng)染色體核型技術(shù)的影響,無法明確其來源,結(jié)合超聲表示推測其為Emanuel綜合征可能。本次引產(chǎn)羊水染色體核型及SNP檢測結(jié)果結(jié)合超聲檢查報(bào)告和孕婦46,XX,t(11:22)(q23:q11),胎兒被確診為Emanuel綜合征,兩次不良孕史均提示胎兒膈疝,研究提示11q遠(yuǎn)端基因的上調(diào)可能在CDH的發(fā)生中發(fā)揮作用[17],因此本研究推測胎兒膈肌發(fā)育異常導(dǎo)致11q三體,與Klaassens的研究相符合。
經(jīng)查詢數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)7號染色體7p12.1區(qū)段存在1.6 Mb片段的重復(fù)未包含OMIM基因,相關(guān)文獻(xiàn)未見該片段重復(fù)的致病報(bào)道,因未能取得家屬同意,未能針對該重復(fù)片段來源進(jìn)行驗(yàn)證,本研究認(rèn)為該片段重復(fù)目前臨床意義不明確。
綜上,本研究通過對1例超聲異常胎兒進(jìn)行遺傳學(xué)分析并追溯其父母染色體檢查,確診了該病例由母源性染色體平衡易位引起不平衡重排導(dǎo)致的Emanuel綜合征,通過分析認(rèn)為當(dāng)胎兒染色體核型異常時(shí)應(yīng)對父母雙方的染色體進(jìn)行檢測。編外標(biāo)記染色體無法明確其來源時(shí)應(yīng)使用分子遺傳學(xué)檢測。