應(yīng)用染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)2q37缺失綜合征

黃華潔 蘭菲菲 彭海山 黃偉偉 盧建 姚翠澤

(廣東省婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳中心，廣東 廣州 511442)

2q37缺失綜合征(OMIM#600430) ，可導(dǎo)致BDMR綜合征(brachydactylymental retardation syndrome)，是一種罕見(jiàn)的以生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、骨、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)改變?yōu)樘卣鞯某Ｈ旧w顯性遺傳病。由于缺失片段的大小不同，以及其中所涉及的基因不同，其臨床表型具有高度異質(zhì)性，主要包括短指畸形、身材矮小、發(fā)育遲緩、面部畸形、輕中度的智力障礙、孤獨(dú)癥譜系障礙(autistic spectrum disorder，ASD)等。本研究應(yīng)用單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism microarray，SNP-array)技術(shù)檢出2q37.2-q37.3缺失的胎兒，并結(jié)合文獻(xiàn)分析，提高對(duì)2q37缺失綜合征表型和致病基因的認(rèn)識(shí)。

1 資料和方法

1.1 臨床資料 孕婦29歲，停經(jīng)22周，孕早期先兆流產(chǎn)安胎史，因唐氏篩查21-三體風(fēng)險(xiǎn)值為1 ∶ 14，來(lái)廣東省婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心就診。經(jīng)過(guò)充分咨詢(xún)并知情選擇后，孕婦在B型超聲引導(dǎo)下行羊膜腔穿刺術(shù)，采集羊水約30ml進(jìn)行羊水染色體核型分析和染色體微陣列檢測(cè)。

1.2 研究方法

1.2.1 羊水染色體核型分析 將羊水接種、培養(yǎng)，收獲后制片，再經(jīng)G顯帶染色后分析核型。操作過(guò)程嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室規(guī)范。

1.2.2 CMA檢測(cè) 采用Affymetrix公司的Cytoscan 750k芯片，嚴(yán)格按其提供的流程操作。數(shù)據(jù)分析所參考的數(shù)據(jù)庫(kù)包括：DGV數(shù)據(jù)庫(kù)、DECIPHER數(shù)據(jù)庫(kù)、OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)、Cligene數(shù)據(jù)庫(kù)等。

2 結(jié)果

羊水G顯帶染色體核型結(jié)果為46，XN，del(2)(q37)；夫妻雙方的外周血核型結(jié)果正常。提示胎兒為新發(fā)的染色體異常。

染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)檢測(cè)結(jié)果提示2號(hào)染色體2q37.2-qter位置存在缺失arr[hg19] 2q37.2q37.3(236,584,897-242,782,258)×1，大小約為6.2Mb，涉及80個(gè)基因，其中包含HDAC4、TWIST2、KIF1A、STK25等44個(gè)OMIM基因，為致病性CNV，可導(dǎo)致“2q37缺失綜合征”(OMIM#600430)，見(jiàn)圖1。

圖1 胎兒羊水染色體微陣列結(jié)果圖

3 討論

首例2q37缺失綜合征于1989年由Gorski等[1]報(bào)道，該患兒主要表現(xiàn)為肌張力減退、發(fā)育遲緩和面部畸形。由于不完全外顯以及缺失的區(qū)域不同，2q37缺失綜合征的臨床特征存在較大差異。Le等總結(jié)103個(gè)病例發(fā)現(xiàn)發(fā)育遲緩占79%，為所有患者中外顯率最高，顱面畸形占86%，肢體畸形占61%，其中E型短指(BDE)占總數(shù)48%，超重和肥胖占34%，還有30%的患者出現(xiàn)自閉癥特征。本病例中孕婦因唐氏綜合征產(chǎn)前篩查高風(fēng)險(xiǎn)就診，胎兒暫未發(fā)現(xiàn)超聲異常，在告知孕婦各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、檢測(cè)范圍及局限性后，其自愿選擇進(jìn)行羊水穿刺的產(chǎn)前診斷。對(duì)于胎兒產(chǎn)前診斷結(jié)果提示為2q37缺失綜合征，但未出現(xiàn)超聲異常的原因可能是由于 2q37缺失綜合征臨床表型多樣且不完全外顯，其中顱面畸形的圓臉、前額突出、上唇薄、眉毛弓形突出及短指癥等癥狀不易或不能通過(guò)超聲診斷；另一個(gè)原因可能是胎兒因孕周過(guò)早暫未表現(xiàn)出異常，且智力發(fā)育和神經(jīng)發(fā)育方面的異常也無(wú)法通過(guò)產(chǎn)前檢查進(jìn)行評(píng)估。另一方面，目前尚未發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)報(bào)道2q37缺失綜合征在胎兒時(shí)期的表現(xiàn)，提示該病可能缺乏超聲特異性特征，難以在胎兒期識(shí)別出，較容易導(dǎo)致該病的漏檢。

80%～85%的2q37缺失綜合征患者可通過(guò)染色體分析檢出，15%～20%的病例因小片段缺失而通過(guò)其他方法如熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)，多重鏈接探針擴(kuò)增技術(shù)(multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA)、CMA等檢測(cè)[2]。隨著分子檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，2q37缺失綜合征的基因型-表型相關(guān)性研究也發(fā)展得更加深入。Chaabouni等[3]描述該綜合征引起短指表型的關(guān)鍵區(qū)域包括HDAC4和STK25。隨后Williams等[4]于2010年報(bào)道了6例無(wú)親緣關(guān)系的短指智力低下綜合征(brachydactyly mental retardation, BDMR)患者，其中4例染色體2q37缺失涉及HDAC4基因，2例HDAC4基因發(fā)生點(diǎn)突變。據(jù)報(bào)道，HDAC4是一種組蛋白去乙酰化酶，在調(diào)節(jié)骨、肌肉、神經(jīng)和心臟發(fā)育中發(fā)揮重要作用，通過(guò)與轉(zhuǎn)錄因子Runx2和MEF2C相互作用并抑制轉(zhuǎn)錄，從而抑制軟骨細(xì)胞肥大和軟骨內(nèi)骨形成[5]。而小鼠研究表明，HDAC4缺失可引起發(fā)育中骨的過(guò)早骨化而導(dǎo)致骨骼畸形[6]。因此，Williams結(jié)合6例無(wú)親緣關(guān)系BDMR患者共有HDAC4缺陷的發(fā)現(xiàn)和以往報(bào)道的hdac4(-/-)小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重骨骼畸形的現(xiàn)象，認(rèn)為HDAC4基因的缺失或突變是導(dǎo)致2q37缺失綜合征具有類(lèi)似于BDMR綜合征和AHO表型的主要原因。Villavicencio-Lorini等[7]于2013年報(bào)道了一個(gè)家系于2q37.3位置缺失約800bp，包含HDAC4和TWIST2，表現(xiàn)為智力障礙而未出現(xiàn)短指癥。相反，Jean-Marcais等[8]報(bào)道一個(gè)家系2q37.3區(qū)域內(nèi)缺失相對(duì)較小的片段同樣包含了HDAC4和TWIST2，表現(xiàn)為短指癥而智力正常。而Wheeler等[9]的研究同時(shí)表明HDAC4缺陷可單獨(dú)引起B(yǎng)DE，卻不一定導(dǎo)致智力障礙。Leroy等[10]發(fā)現(xiàn)未表現(xiàn)短指癥的患者同樣具有HDAC4缺失。這些研究表明HDAC4對(duì)2q37缺失綜合征表型的影響較為復(fù)雜，具有不確定性，可能存在其他調(diào)控機(jī)制。

另外，Imitola等[11]于2015年通過(guò)研究2q37缺失綜合征患者的496kb缺失區(qū)域，證明STK25在該區(qū)域中與神經(jīng)發(fā)育作用關(guān)系最大，可導(dǎo)致小頭畸形和神經(jīng)發(fā)育遲緩。Leroy等[10]分析了14個(gè)2q37缺失綜合征患者中的10個(gè)表現(xiàn)為短指癥的病例，使用Manteia數(shù)據(jù)庫(kù)分析出共同缺失的基因包括PER2、TWIST2、HDAC4、GPC1、GPR35、FARP2、STK25和PDC1。其中TWIST2與各類(lèi)骨骼畸形如四肢短小、脊椎異常和顱面形態(tài)改變有關(guān)。Pacault等[12]報(bào)道一位孤獨(dú)癥譜系障礙(ASD)和智力障礙(ID)的患者在2q37.2位置有1.06Mb缺失，包含AGAP1和SH3BP4基因，提示這兩個(gè)基因可能為ASD和ID的候選基因。

由于目前2q37缺失綜合征報(bào)道例數(shù)較少，其基因型與相應(yīng)表型的關(guān)系尚不明確，臨床癥狀可能由于表現(xiàn)度和外顯率存在個(gè)體差異，因此，臨床醫(yī)生應(yīng)做好遺傳咨詢(xún)。SNP-array是目前檢測(cè)基因組拷貝數(shù)變異的首選方法，探針涵蓋幾乎全部致病性CNV，數(shù)據(jù)庫(kù)注釋明確。對(duì)于小片段引起的2q37缺失綜合征，染色體核型分析不易檢出，而CMA對(duì)該類(lèi)疾病診斷具有重要意義。