泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常胎兒的染色體微陣列分析

李玲 鐘燕芳 饒騰子 趙馨

(廣東省婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳中心，廣東 廣州 510010)

泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常胎兒的染色體微陣列分析

李玲 鐘燕芳*饒騰子 趙馨

(廣東省婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳中心，廣東 廣州 510010)

目的 分析aCGH在泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常胎兒產(chǎn)前診斷的應(yīng)用價值。方法 回顧性分析87例產(chǎn)前超聲診斷為泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的胎兒的aCGH結(jié)果，所有病例行介入性產(chǎn)前診斷且染色體核型正常。結(jié)果 87例胎兒aCGH結(jié)果中，致病性CNVs的檢出率為5.7%(5/87)，VOUS的檢出率為3.4%(3/87)，良性CNVs的檢出率為91%(79/87)。單獨泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常aCGH的致病性CNVs檢出率為2.9%(2/70)；泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常合并泌尿系統(tǒng)外超聲結(jié)果異常CNVs的檢出率為17.6%(3/17)。結(jié)論 對于產(chǎn)前超聲提示泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的胎兒，即使染色體核型正常，aCGH也可能檢出異常，對于產(chǎn)前超聲提示胎兒泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的胎兒建議行aCGH檢查。

泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常；染色體微陣列；產(chǎn)前診斷

先天性泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)畸形(congenital anomalies of the kidney and urinary tract，CAKUT)發(fā)生率為0.15%～0.4%[1]。隨著彩色多普勒超聲技術(shù)的發(fā)展，胎兒泌尿系統(tǒng)畸形的檢出率越來越高，約占所有胎兒畸形的20%。導(dǎo)致胎兒泌尿系統(tǒng)畸形的病因復(fù)雜，目前為止關(guān)于泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的遺傳性病因有較多報道，傳統(tǒng)的染色體核型分析對于CAKUT的產(chǎn)前診斷具有很大的局限性。染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis，CMA)分子核型分析技術(shù)將染色體病的檢測提高到基因水平。本文回顧性分析87例產(chǎn)前超聲診斷為泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的胎兒的(array-based comparative genomic hybridization，aCGH)aCGH結(jié)果，所有病例行介入性產(chǎn)前診斷且染色體核型正常，探討胎兒泌尿系統(tǒng)畸形的部分病因，為臨床咨詢提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性分析了2012年12月至2014年12月于廣東省婦幼保健院行Ⅲ級超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)畸形并行介入性產(chǎn)前診斷查胎兒染色體核型分析及aCGH檢測的病例87例，所有病例染色體核型分析正常。包括多囊性腎發(fā)育不良(22例)、融合腎(4例)、發(fā)育不良(4例)、腎積水(8例)、腎囊腫(4例)、腎缺如(18例)、腎上腺囊腫(2例)，腎盂分離不伴泌尿系統(tǒng)內(nèi)異常但合并腎外超聲異常(9例)、雙腎盂(1例)、重復(fù)腎(3例)、輸尿管梗阻(3例)、輸尿管囊腫(2例)、異位腎(1例)、異位腎合并多囊腎(3例)、異位腎合并腎缺如(1例)，雙腎回聲增強(2例)。

1.2 研究方法

1.2.1 超聲檢查 腎盂積水診斷標(biāo)準：腎盂前后徑(anteroposterior diameter,APD)>6mm(<20周),APD>8mm(20～30周)，APD>10mm(>30周)；側(cè)腦室增寬：側(cè)腦室寬度>10mm。

1.2.2 介入性產(chǎn)前診斷 87例患者全部于孕24周后行臍靜脈穿刺術(shù)抽取臍血2ml。

1.2.3 實驗室檢查 ①染色體核型分析：常規(guī)進行細胞培養(yǎng)、收獲、制片和G顯帶、全自動掃描儀掃描、拍照，按照人類細胞遺傳學(xué)國際命名體制(ISCN2009)標(biāo)準進行G顯帶染色體核型分析診斷，必要時加做C顯帶、N顯帶；②染色體微陣列芯片比較基因組雜交：使用agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進行全基因組掃描檢測，結(jié)果參照DECIPHER、ISCA、OMIM、DGV、UCSC等數(shù)據(jù)庫進行分析。

2 結(jié)果

2.1 aCGH陽性結(jié)果 87例胎兒泌尿系統(tǒng)畸形伴或不伴泌尿系統(tǒng)外超聲結(jié)果異常，其中5例(5.7%)致病性拷貝數(shù)變異(copy number variations, CNVs)，3例臨床意義不明確的CNVs(variants of unknown significant, VOUS)。單純的泌尿系統(tǒng)畸形致病性CNVs的檢出率為2.9%，泌尿系統(tǒng)合并泌尿系統(tǒng)外超聲結(jié)果異常致病性CNVs的檢出率為17.6%，見表1。

表1 aCGH在單獨泌尿系統(tǒng)異常和合并其他超聲結(jié)果

2.2 胎兒泌尿系統(tǒng)異常結(jié)果 22例多囊性腎發(fā)育不良中1例合并腎外結(jié)構(gòu)畸形。4例融合腎中1例合并脈絡(luò)叢囊腫和單臍動脈；4例單/雙腎發(fā)育不良；8例腎積水中1例合并腸管回聲增強；4例腎囊腫；18例腎缺如中2例合并單臍動脈；2例腎上腺囊腫中1例并腸管回聲增強和三尖瓣反流；9例腎盂分離中3例合并腸管回聲增強，2例合并心室強光斑，1例同時合并心室強光斑和腸管回聲增強，1例合并側(cè)腦室增寬，1例合并FGR,1例合并長骨短；2例輸尿管囊腫均合并腎盂分離；3例輸尿管梗阻中2例合并腎盂分離，1例合并腎積水；1例雙腎盂；1例異位腎、3例異位腎合并多囊腎、1例異位腎合并腎缺如；2例雙腎回聲增強其中1例合并羊水過多;3例重復(fù)腎。

2.3 aCGH檢出致病性CVNs結(jié)果 本研究中一共檢出5例致病性CVNs。①病例1：孕25+周超聲提示胎兒融合腎，aCGH結(jié)果為arr14q32.33(103755340-106329869)×1，提示胎兒染色體14q32.33區(qū)域內(nèi)發(fā)生了2.5Mbp的片段缺失，該片段缺失與“14q32.3 缺失綜合征”有關(guān)；②病例2：孕27+周超聲提示胎兒腎盂分離，胎兒各經(jīng)線小于孕周3周，aCGH結(jié)果為arr Xp11.3(44260932-45598004)×0，提示胎兒染色體Xp11.3發(fā)生了1.34Mb的純合性缺失，該缺失區(qū)域包含KDM6A、CXORF36、DUSP21、FUNDC1等基因，與Kabuki syndrome相關(guān)；③病例3：孕29+周超聲提示腎盂分離，輸尿管囊腫，永存左上腔靜脈，aCGH結(jié)果為arr 17p12(14052497-15382791)×1，提示17p12區(qū)域內(nèi)發(fā)生了1.3Mb缺失，缺失區(qū)域包含OMIM數(shù)據(jù)庫收錄致病基因“PMP22基因”，該基因缺失與遺傳性壓力易感性周圍神經(jīng)病(HNPP)有關(guān)。HNPP是一種常染色體顯性遺傳疾病，臨床上表現(xiàn)為肢體輕微受壓即可發(fā)生反復(fù)發(fā)作的單神經(jīng)或多神經(jīng)麻痹，可有運動和感覺障礙,壓迫性麻痹常累及尺神經(jīng)、橈神經(jīng)和腓總神經(jīng)；④病例4：孕31+周，超聲提示胎兒雙腎回聲增強，羊水過多，aCGH結(jié)果為arr17q12 (31925650-33726757)×1，提示17q12發(fā)生了1.8Mb片段缺失，可導(dǎo)致17q12微缺失綜合征，臨床表現(xiàn)包括發(fā)育遲緩、腎臟發(fā)育異常、糖尿病等；⑤病例5：超聲提示胎兒雙腎回聲增強，aCGH結(jié)果為arr17q12(31925650-33242217)×1，提示arr 17q12發(fā)生了1.8Mb片段缺失，該片段包含HNF1B等基因，可導(dǎo)致17q12微缺失綜合征，見表2。

表2 aCGH檢出致病性CVNs結(jié)果

2.4 aCGH檢出VOUS結(jié)果 本研究中一共檢出3例VOUS。①病例6：孕26+周，超聲提示單側(cè)多囊性腎發(fā)育不良，arrCHG結(jié)果為arr7q22.1 (98892187-100767476) ×3重復(fù)和arr15q11.2(18741716-20010618) ×3，提示7q22.1區(qū)域內(nèi)發(fā)生了1.9Mb重復(fù)，為正常多態(tài)性，15q11.2區(qū)域內(nèi)發(fā)生了1.3Mb的重復(fù)意義不明確；②病例7：孕25周超聲提示胎兒左腎缺如，aCGH結(jié)果為arr15q24.2 (73906991-75921991)×3，提示15q24.2區(qū)域內(nèi)發(fā)生了2.0Mb重復(fù)；③病例8：孕30周超聲提示胎兒腎盂分離，側(cè)腦室增寬，aCGH結(jié)果為arr17q25.1(71457212-71511380) ×1，提示17q25.1區(qū)域發(fā)生了0.05Mb的片段缺失，OMIM基因ACOX1，編碼脂酰輔酶A氧化酶1，臨床意義不明確。見表3。

表3 aCGH檢出VOUS結(jié)果

3 討論

本研究中泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的aCGH致病性CNVs的檢出率為5.7%，相關(guān)文獻報道泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的致病性CNVs檢出率為4%～10%[2]，本研究與其他文獻報道一致。單純的泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常aCGH的致病性CNVs的檢出率為2.9%，低于文獻報道的6.1%。

22例多囊性腎發(fā)育不良(multicystic dysplastic kidney，MCDK)，其中1例合并腎外結(jié)構(gòu)畸形。22例病例中aCGH均未檢出有致病性CNVs。有研究報道在MCDK的致病性CNVs的檢出率為13.5%[3]。在CAKUT亞型中，MCDK檢出CNVs概率最高(30%)[4]，其中HNF1B、PAX2和UPK3A與MCDK的發(fā)生關(guān)系較大?？赡鼙狙芯康臉颖玖康挠邢?，需進一步擴大樣本量通過aCGH檢測，分析MCDK與CNVs之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)MCDK遺傳性病因。

本研究中共有18例染色體核型正常的腎缺如病例，aCGH未檢出致病性CNVs。單純的腎缺如檢出基因異常的報道極少見，一般合并其他眼、神經(jīng)系統(tǒng)、肢體等異常時染色體和aCHG結(jié)果異常的報道較常見[5]。本研究中18例腎缺如其中16例為單純的腎臟畸形，無腎外表現(xiàn)，另外2例合并單臍動脈?？赡芤彩潜狙芯?18例腎缺如無aCGH異常結(jié)果的原因。

9例腎盂分離中均合并其他腎外異常，其中檢出1例合并FGR檢出致病性CNVs，結(jié)果為arr Xp11.3(44260932-45598004)×0，提示胎兒染色體Xp11.3發(fā)生了1.34Mb的純合性缺失，該缺失區(qū)域包含KDM6A、CXORF36、DUSP21、FUNDC1等基因，與Kabuki syndrome相關(guān)，臨床表現(xiàn)包括智力低下、特殊面容等。此例aCGH結(jié)果異常與胎兒生長受限關(guān)系可能性較大，與胎兒腎盂分離的關(guān)系性較小。另1例合并輸尿管囊腫，永存左上腔靜脈，aCGH結(jié)果為arr 17p12(14052497-15382791)×1，1.3Mb片段缺失，缺失區(qū)域包含OMIM數(shù)據(jù)庫收錄致病基因“PMP22基因”。PMP22基因缺失是遺傳性壓力易感性神經(jīng)病常見的致病基因。目前暫無相關(guān)報道該基因與腎臟發(fā)育異常相關(guān)。

樣本中共有4例融合腎，其中1例合并脈絡(luò)叢囊腫和單臍動脈。4例病例中，aCGH檢測出1例致病性CNVs。該致病性CNVs與“14q32.3 缺失綜合征”有關(guān)。14q32.3 缺失綜合征報道過的癥狀有低出生體重、寬鼻梁、上顎發(fā)育異常、小頭畸形、小下頜畸形等，鮮有報道腎發(fā)育異常。該病例超聲提示腎融合，未提示腎外其他異常表型，aCGH檢出14q32.3 區(qū)域2.5Mb缺失,可能腎融合與14q32.3 缺失綜合征相關(guān)。其間的相關(guān)性需要更多的病例證實。

本研究中有1例單純雙腎回聲增強病例，aCGH檢測到arr17q12 (31925650-33242217)×1，1例雙腎回聲增強合并羊水過多病例，aCGH同樣檢測到arr 17q12(31925650-33242217)×1，均為1.8Mb片段缺失，該片段包含HNF1B等基因。此2例病例1例順產(chǎn)后1個月隨訪嬰兒左耳聽力異常，余發(fā)育良好，因嬰兒尚小，可能腎功能異常尚未表現(xiàn)，之后該病例失訪。另1例病例引產(chǎn)。大量的樣本研究表明HNF1B的突變是先天性腎臟和尿道畸形的遺傳性原因，能解釋15%的先天性腎臟和泌尿系統(tǒng)畸形的發(fā)生[6]。在產(chǎn)前超聲診斷出腎臟異常的患者89%發(fā)生了17q12片的缺失[7]，數(shù)據(jù)表明17q12片段的缺失會導(dǎo)致腎臟異常的表現(xiàn)較早出現(xiàn)，因此超聲提示雙腎實質(zhì)回聲增強，行產(chǎn)前診斷aCGH檢測的必要性顯而易見。

3例aCGH檢出的VOUS病例中，1例超聲提示腎缺如aCGH結(jié)果為arr15q24.2q24.3(73906991-75921991)×3，2.0Mb重復(fù)，意義不明確，雙方aCGH結(jié)果正常，胎兒出生后隨訪雙腎正常，精神智力發(fā)育正常。病例6超聲提示MCDK，病例8超聲提示腎盂增寬和側(cè)腦室增寬，aCGH有陽性發(fā)現(xiàn)，但是并未發(fā)現(xiàn)有意義的基因。

綜上所述，回顧性分析87例因超聲提示胎兒泌尿系統(tǒng)異常且染色體核型正常的胎兒的aCGH結(jié)果，aCGH可額外檢出5.7%致病性CNVs。本研究中5例致病性CNVs有2例發(fā)生在17q12片段的缺失，說明17q12上的基因?qū)δI臟系統(tǒng)的發(fā)育起著重要的調(diào)控作用。據(jù)其他文獻報道PAX2、KAL、EYA1等基因突變也是導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)育異常的常見基因[8]。傳統(tǒng)的染色體核型分析不能檢出基因缺失，所以對于超聲提示泌尿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常的胎兒行aCGH檢查具有產(chǎn)前診斷意義，可以協(xié)助臨床評估胎兒預(yù)后。因此CMA技術(shù)在對先天性泌尿系統(tǒng)異常的胎兒的產(chǎn)前診斷具有重要的價值。

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編輯：熊詩詣

Objective To analyze the correlation fetal anomalies of the kidney and aCGH. Method A retrospective study of aCGH of outcomes of 87 cases with CAKUT and normal karyotypes.Results In 87 cases, detection rate of pathogenic CNVs, VOUS and benign CNVs were 5.7%(5/87)91%, 3.4%(3/87)and(79/87)respectively. Isolated CAKUT rate of pathogenic CNVs were 2.9%(2/70),CAKUT combined with other ultrasound abnormalities case rate of pathogenic CNVs were 17.6%(3/17).Conclusions ACGH analysis should be offered to all case with CAKUT.

CAKUT；aCGH；prenatal diagnosis

10.13470/j.cnki.cjpd.2016.04.013

R714.53

A

2016-10-20)

*通訊作者：鐘燕芳，E-mail：zhongyan2006@21.cn.com