唐氏綜合征患兒額外21號染色體親本來源分析

蔡 娜，靳秋杰，李雨薇，張利平，強(qiáng) 榮

(陜西省西安市西北婦女兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)遺傳中心，陜西 西安 710061)

唐氏綜合征又稱為21-三體綜合征或先天愚型，該病是指患兒體內(nèi)多了一條21號染色體，由此出現(xiàn)的染色體異常疾病[1]。大多數(shù)21-三體綜合征患兒在胎兒期就已經(jīng)流產(chǎn)，少數(shù)存活的患兒均存在明顯的智能障礙和特殊面容及生長發(fā)育障礙等問題[2]。為了探討21-三體綜合征患兒額外21號染色體親本來源及其與父母年齡、職業(yè)和生育史的相關(guān)性，西安市西北婦女兒童醫(yī)院選取了2016年產(chǎn)前診斷確診的102例21-三體綜合征患兒以及其中58例患兒的116例父母展開相關(guān)研究，其研究結(jié)果現(xiàn)報(bào)告如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取西北婦女兒童醫(yī)院于2016年產(chǎn)前診斷確診的102例21-三體綜合征患兒(21-三體綜合征患兒組)以及其中58例患兒的116例父母參與研究，并且選取同期來我院體檢的98例正常兒童作為對照組，同時(shí)邀請其父母(共196例)進(jìn)行體檢和遺傳咨詢，調(diào)查開始妊娠對照組兒童和21-三體綜合征患兒時(shí)父母的職業(yè)和年齡以及生育史等相關(guān)信息。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

所有患兒均確診為21-三體綜合征；所有患兒與正常兒童的親屬均知情同意參與本次研究；所有入選父母均自愿配合完成本次研究。排除有嚴(yán)重心、肝、腎等功能不全的患兒；排除因各種原因無法配合完成本次研究的患兒。

1.3研究方法

所有研究對象均采集2mL肘靜脈血置入乙二胺四乙酸二鉀和肝素抗凝的采血管中，保存在2℃～8℃的環(huán)境中，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，用美國Promega公司出產(chǎn)的全基因組DNA提取試劑盒在300μL全血樣品中進(jìn)行DNA的提取和純化，此外還需要進(jìn)行核型分析及多重定量熒光聚合酶鏈反應(yīng)等分析，其中采用人類細(xì)胞遺傳命名國際體制的標(biāo)準(zhǔn)來確定核型分析的結(jié)果[3-4]。對21號染色體上的D21S1412、D21S1809、D21S1442、D21S1435、D21S11和D21S1432這6個(gè)短串聯(lián)重復(fù)序列位點(diǎn)DNA的多態(tài)性進(jìn)行分型，每例均進(jìn)行染色體核型分析并收集相關(guān)資料[5-6]。

根據(jù)《QF-PCR診斷非整倍性最佳操作指南》中QF-PCR產(chǎn)物的解釋規(guī)范進(jìn)行結(jié)果判讀：21-三體綜合征患兒短片段重復(fù)序列(short tandem repeat,STR)位點(diǎn)為峰面積比接近1∶1∶1的3個(gè)不同等位基因時(shí)，母親(或父親)是其中2個(gè)不同等位基因的唯一來源，如患兒STR位點(diǎn)出現(xiàn)峰面積比>1.8的高低雙峰時(shí)，母親(或父親)是高峰等位基因的唯一來源，可判斷21-三體綜合征患兒是母系(或父系)來源[7]。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，所得正態(tài)分布的計(jì)量數(shù)據(jù)資料均用χ±S形式表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，以是否P<0.05來比較差異是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1 21-三體綜合征患兒額外21號染色體的親本來源

根據(jù)對58例21-三體綜合征患兒及其116例父母進(jìn)行基因型分析，結(jié)果顯示50例(86.21%)患兒的額外21號染色體來源于母親；其他8例(13.79%)患兒的額外21號染色體來源于其父親。

2.2 21-三體結(jié)果判讀

98例正常兒童中D21S1412、D21S1809、D21S1442、D21S1435、D21S11、D21S1432基因座雜合度分別為0.8602、0.5801、0.9078、0.7927、0.7778、0.7668；而在102例21-三體綜合征患兒中采用QF-PCR STR方法進(jìn)行分析，有100例成功判讀，另外2例因?yàn)樵?個(gè)STR基因座中存在5個(gè)純合等位基因，僅1個(gè)出現(xiàn)峰面積比大于1.8的高低雙峰，故無法確認(rèn)為21-三體綜合征患兒。

2.3 21-三體綜合征與患兒父母年齡的關(guān)系

58例明確親本來源的21-三體綜合征患兒母親妊娠時(shí)年齡分布見表1。21-三體綜合征患兒組父母親妊娠時(shí)的年齡均顯著高于對照組(均P<0.05)；58例21-三體綜合征患兒父親的平均年齡為(34.93±5.19)歲，顯著高于8例父系來源21-三體綜合征患兒的父親(28.39±5.48)歲，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.408，P<0.01)；母系來源21-三體綜合征患兒母親的年齡顯著高于對照組(t=8.023，P<0.01)，見表2。

表1 21-三體綜合征與患兒母親年齡的關(guān)系[n(%)]

Table 1 Analysis of relationship between 21 trisomy syndrome and maternal age[n(%)]

來源例數(shù)(n)>34歲29～34歲<29歲χ2P父親82(25．00)2(25．00)4(50．00)58．000<0．001母親5026(52．00)11(22．00)13(26．00)合計(jì)5828(48．27)13(22．41)17(29．31)

表2 21-三體綜合征患兒和對照組兒童父母妊娠時(shí)年齡比較(歲，χ±S)

Table 2 Comparison of age of parents at conception between 21 trisomy syndrome group and control group(years，χ±S)

組別例數(shù)(n)母親年齡父親年齡母系來源5033．54±7．47a35．82±4．39父系來源826．43±3．2828．39±5．4821-三體綜合征組4432．38±6．9434．29±6．12對照組9825．39±4．8228．34±5．22

注：a與對照組相比，t=8.023，P<0.01。

2.4母親生育史與父親職業(yè)

50例母系來源21-三體綜合征患兒母親平均孕次為(3.08±0.64)次，其中年齡<29歲的母親平均孕次為(1.79±0.72)次，年齡29～34歲的母親平均孕次為(3.10±0.68)次，年齡>34歲的母親平均孕次為(4.28±1.02)次。8例父系來源21-三體綜合征患兒的母親平均孕次為(1.81±0.66)次。母系來源與父系來源患兒相比，前者母親年齡和孕次均顯著高于后者(t值分別為2.636、5.191，均P<0.05)；21-三體綜合征組和對照組相比，前者母親的年齡顯著大于后者(t=6.930，P=0.000)，并且前者母親的平均孕次為(3.23±0.71)次，顯著高于后者的(1.70±0.45)次，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=15.519，P=0.000)。8例父系來源21-三體綜合征患兒的父親中，有6例在孕育該患兒前半年從事橡膠皮革、印刷和油漆涂料等工作，1例從事教師工作，1例失訪，見表3。

表3父系來源21-三體綜合征患兒父母年齡及職業(yè)

Table 3 Age and occupation of parents of children with paternal origin 21 trisomy syndrome

病例序號 父親 母親 年齡(歲)職業(yè)年齡(歲)職業(yè)131不詳26不詳226裝修油漆涂料工24餐飲服務(wù)323油漆工21餐飲服務(wù)437水泥包裝工36農(nóng)民524煤礦工31農(nóng)民630教師26營業(yè)員734橡膠皮革銷售27營業(yè)員823印刷工26家庭主婦

3討論

3.1 21-三體綜合征的研究背景

21-三體綜合征是臨床上患兒出現(xiàn)遺傳性智力低下最為常見的原因，絕大多數(shù)患兒是由于其父母的生殖細(xì)胞在發(fā)生減數(shù)分裂時(shí)沒有分離而使得精子或卵子出現(xiàn)額外的21號染色體，僅有小部分患兒是因?yàn)橛薪z分裂不分離而導(dǎo)致21號染色體數(shù)量異常，但是由于著絲點(diǎn)區(qū)域的DNA標(biāo)記數(shù)目較少，所以臨床上有些患兒無法確定其染色體不分離的階段[8-9]。據(jù)有關(guān)資料顯示，臨床上大多數(shù)21-三體綜合征患兒均是由于卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤從而導(dǎo)致21號染色體異常，而親本21號染色體重組減少及產(chǎn)婦高齡均是卵母細(xì)胞出現(xiàn)21號染色體數(shù)目異常的危險(xiǎn)因素，隨著產(chǎn)婦年齡的增加，其紡錘體在形成時(shí)會(huì)出現(xiàn)快速降解的細(xì)胞蛋白質(zhì)，這也是使得產(chǎn)婦染色體分離出現(xiàn)異常的因素之一[10-11]。本研究選取了102例21-三體綜合征患兒以及其中58例患兒的116例父母展開研究，探討21-三體綜合征患兒額外21號染色體親本來源及其與父母年齡、職業(yè)和生育史的相關(guān)性。

3.2 21-三體綜合征患兒與其父母年齡的相關(guān)性

本次研究中50例(86.21%)患兒的額外21號染色體來源于母親，其他8例(13.79%)患兒的額外21號染色體來源于其父親，即多數(shù)患兒的額外染色體來源于母系，與既往研究結(jié)果相符[12]。其原因可能是沒有成熟的卵細(xì)胞長期受到激素水平的變化，以及子宮環(huán)境、營養(yǎng)、藥物、射線、乙醇和卵母細(xì)胞自身老化等因素的影響，容易出現(xiàn)染色體無交換等錯(cuò)誤，且產(chǎn)婦的卵細(xì)胞第二次減數(shù)分裂開始時(shí)是在沿著輸卵管下行過程中，其時(shí)間較短，較易出現(xiàn)染色體數(shù)目異常[13-14]。21-三體綜合征患兒組父母親妊娠時(shí)的年齡均顯著高于對照組；102例21-三體綜合征患兒父親的平均年齡顯著高于8例父系來源21-三體綜合征患兒的父親；母系來源21-三體綜合征患兒母親的年齡顯著高于對照組。由此提示了父母親的高齡也是患兒出現(xiàn)21-三體綜合征的高危因素，其原因可能為新產(chǎn)生的卵母細(xì)胞數(shù)目在卵巢中的卵母細(xì)胞僅占一小部分，使得卵母細(xì)胞出現(xiàn)不分離的比例較高，并且新產(chǎn)生的卵母細(xì)胞容易被高齡卵巢的環(huán)境所影響，很有可能其本身也已經(jīng)受到損傷。

3.3 21-三體綜合征患兒與其父親職業(yè)和母親生育史的關(guān)系

50例母系來源21-三體綜合征患兒的母親，年齡低于29歲的母親平均孕次為(1.79±0.72)次，年齡在29～34歲的母親平均孕次為(3.10±0.68)次，年齡>34歲的母親平均孕次為(4.28±1.02)次。8例父系來源21-三體綜合征患兒的父親中，有6例在孕育該患兒前半年從事橡膠皮革、印刷和油漆涂料等工作，1例從事教師工作，1例失訪。臨床上導(dǎo)致精母細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)不分離的環(huán)境因素中，職業(yè)和工種是非常重要的一項(xiàng)，高溫和有害的化學(xué)制劑均會(huì)導(dǎo)致精母細(xì)胞減數(shù)分裂不分離。

3.4結(jié)語

綜上所述，母親的高齡是導(dǎo)致其患兒出現(xiàn)21-三體綜合征的高危因素之一，對于父系來源的21-三體綜合征患兒，其父親的職業(yè)工種也是導(dǎo)致21-三體綜合征出現(xiàn)的重要因素之一。

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