18號(hào)環(huán)狀染色體患兒的產(chǎn)前回顧及出生后追蹤

王輝, 耿茜, 邵聰文, 劉洋, 郝穎, 尹珊珊, 張瑚, 謝建生

深圳市婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳中心(廣東深圳 518000)

環(huán)狀染色體是指長(zhǎng)臂和(或)短臂末端閉合成環(huán)，伴或不伴有遺傳物質(zhì)的丟失，是一類較為罕見(jiàn)的染色體結(jié)構(gòu)異常，人類的所有染色體都可見(jiàn)環(huán)狀染色體，環(huán)狀染色體的發(fā)生概率是1/25 000。18號(hào)環(huán)狀染色體綜合征臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)高度異質(zhì)性，主要臨床特征有智力障礙、短頸、肌張力低下、聽(tīng)力障礙、足部畸形等。我們通過(guò)G顯帶核型分析和微陣列比較基因組雜交為1例23月大的18號(hào)環(huán)狀染色體患兒明確遺傳學(xué)診斷，并對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行追蹤隨訪，進(jìn)一步探討18號(hào)環(huán)狀染色體微缺失與臨床表型的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 患兒，女，23月大，第1胎第1產(chǎn)，2017年5月16日就診。目前身高79 cm，體重9 kg。因“胎心監(jiān)測(cè)異?！庇谀赣H孕38+周時(shí)剖宮產(chǎn)，出生體重2 900 g，羊水Ⅲ度污染，Apgar 評(píng)分1 min 10分，2 min 10分。雙耳聽(tīng)力篩查通過(guò)。生后行頭顱超聲及MRI提示雙側(cè)側(cè)腦室中度擴(kuò)大，雙側(cè)側(cè)腦室旁片狀輕度回聲增強(qiáng)，考慮輕度腦積水。新生兒住院期間診斷為新生兒胎糞吸入綜合征，新生兒腦損傷，代謝性酸中毒，產(chǎn)瘤。抬頭翻身獨(dú)坐等均慢于同齡人。外貌前額飽滿，發(fā)際線高，雙眼距略寬，鼻骨低，雙耳耳廓飽滿，耳位略低?，F(xiàn)仍不能獨(dú)走，需扶走，會(huì)發(fā)“爸爸”“媽媽”等簡(jiǎn)單兩音節(jié)字語(yǔ)。無(wú)癲癇抽搐歷史。

追溯患兒產(chǎn)前情況：患兒母親本次妊娠末次月經(jīng)2015年11月20日，孕1產(chǎn)0，孕26周至32周胎兒超聲提示胎兒偏小1+周，孕31+周起胎兒超聲提示雙側(cè)側(cè)腦室增寬1.2 cm，后多次復(fù)查側(cè)腦室均逐漸增寬，至38周胎兒雙側(cè)側(cè)腦室逐漸增寬至1.6 cm。孕26周起，均建議孕婦行產(chǎn)前診斷及住院治療，孕婦均拒絕。孕38周時(shí)因羊水指數(shù)66 mm，予以收住院，入院胎監(jiān)異常，緊急行剖宮產(chǎn)術(shù)。

患兒出生后身高體重均位于同齡兒第10百分位線下。6月大仍不會(huì)翻身，行小兒神經(jīng)心理發(fā)育測(cè)驗(yàn)報(bào)告提示智力量表粗分57分，發(fā)育指數(shù)<50，為發(fā)育遲滯;運(yùn)動(dòng)量表粗分20分，發(fā)育指數(shù)57，為發(fā)育遲滯。體格檢查未見(jiàn)明顯異常，綜合評(píng)價(jià)發(fā)育遲緩。6月大骨齡發(fā)育未見(jiàn)延遲。10月大MR提示腦髓鞘化未達(dá)到足月10月水平，雙側(cè)側(cè)腦室后角旁小片狀長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2信號(hào)影。11月大行兒童神經(jīng)心理發(fā)育檢查提示大運(yùn)動(dòng)發(fā)育商36分， 屬于低下區(qū)；精細(xì)動(dòng)作發(fā)育商54分，屬于低下區(qū)；適應(yīng)能力發(fā)育商81分，屬于偏低區(qū)；語(yǔ)言發(fā)育商63分，屬于低下區(qū)；社交能力90分，屬于偏低區(qū)。12月大查骨密度正常。21月大查兒童神經(jīng)心理發(fā)育檢查提示智齡7.2月大，發(fā)育商65，智商水平屬于低下，GESELL量表提示大運(yùn)動(dòng)相當(dāng)7.93月齡，量分38分，屬重度發(fā)育遲緩；精細(xì)動(dòng)作相當(dāng)于14.47月齡大，量表70分，屬輕度發(fā)育遲緩；適應(yīng)性相當(dāng)于13.53月齡，量分65分，屬輕度發(fā)育遲緩；語(yǔ)言相當(dāng)于14.47月齡大，量分69分，屬輕度發(fā)育遲緩；個(gè)人-社交相當(dāng)于13.3月齡，量分74分，屬輕度發(fā)育遲緩。

1.2 方法

1.2.1 染色體核型分析 外周血標(biāo)本行染色體G顯帶核型分析：標(biāo)本接種于培養(yǎng)瓶中，進(jìn)行外周血細(xì)胞培養(yǎng)、中期染色體核型制備,使用Meta Systems 色體自動(dòng)掃描分析系統(tǒng)對(duì)制備好的核型進(jìn)行掃描和核型分析。至少計(jì)數(shù)分析30個(gè)分裂相。

1.2.2 微陣列比較基因組雜交 外周血標(biāo)本基因組DNA 采用Gentra Puregene Blood Kit(Qiagen公司)試劑盒，按照說(shuō)明書操作流程提取DNA，使用Nanodrop2000 蛋白核酸分析儀檢測(cè)DNA 濃度及純度，選取DNA 總量大于50 ng/μL，A260/A280 在1.8～2.0 之間, A260/A230>2.0的標(biāo)本進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)：酶切，DNA標(biāo)記，純化并定量。使用2.7M Cytoscan陣列(Affymetrix，USA)進(jìn)行基因組雜交，掃描后應(yīng)用Affymetrix CytoScan 750K芯片平臺(tái)進(jìn)行CNV分析。數(shù)據(jù)分析參考以下公共數(shù)據(jù)庫(kù)：DGV (http://projects.tcag.ca/variation/), DECIPHER (http://decipher.sanger.ac.uk/), ISCA (https://www.isca consortium.org/), UCSC(http://genome.ucsc.edu/),OMIM (http://www.ncbi. nlm.nih.gov/omim),ClinGen Dosage Sensitivity Map(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/dbvar/clingen/index.shtml)。

2 結(jié)果

外周血核型為46，XX,r(18)，核型分析提示為18號(hào)環(huán)狀染色體。共計(jì)數(shù)30個(gè)分裂相。外周血微陣列比較基因組雜交結(jié)果：arr[GRCH37]18q22.1 q23(63244135 _78013728)x1；18p11.32 (136227 _495923) x1； 提示18號(hào)染色體 q22.1q23缺失，約14.770Mb，包括CDH7…PARD6G共67個(gè)基因，其中30個(gè)為OMIM基因，為致病性CNV。18號(hào)染色體p11.32缺失，約360 kb，包括USP14、THOC1、COLEC12共3個(gè)基因，均為OMIM基因，為臨床意義未明CNV。見(jiàn)圖1。缺失區(qū)域覆蓋Chromosome 18q deletion syndrome (OMIM: #601808)臨床表型相關(guān)關(guān)鍵區(qū)域，該綜合征臨床表現(xiàn)呈現(xiàn)高度異質(zhì)性，主要臨床特征有智力障礙、短頸、肌張力低下、聽(tīng)力障礙、足部畸形等。通過(guò)對(duì)該綜合征基因型與表型相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)18q關(guān)鍵區(qū)域與患者表型相關(guān)聯(lián)，包括腦白質(zhì)異常及髓鞘形成延遲(18q22.3-q23)；生長(zhǎng)激素不足(18q22.3-q23)；先天性外耳道閉鎖(18q22.3)；輕度智力低下(18q21.33-qter)等。

3 討論

1962年, Lindsten 等和Wang 等首次報(bào)道了18號(hào)環(huán)狀染色體，環(huán)狀染色體發(fā)生機(jī)制：(1)1條染色體長(zhǎng)臂和或短臂末端發(fā)生斷裂(斷裂點(diǎn)可發(fā)生在長(zhǎng)臂短臂的任何部位)，具有著絲粒的兩個(gè)黏性末端閉合成環(huán)，有遺傳物質(zhì)丟失；而無(wú)著絲粒節(jié)段的兩個(gè)斷端相接成環(huán)則形成無(wú)著絲粒環(huán)，這種環(huán)通常在細(xì)胞分裂時(shí)丟失。第二：染色體兩條臂均無(wú)缺失，末端閉合成環(huán)，即染色體末端兩端粒的融合，無(wú)遺傳物質(zhì)的丟失，這種患者表型正常[1-2]。

A: 外周血染色體核型46，XX,r(18)；B: 18號(hào)環(huán)狀染色體；C：CMA 結(jié)果圖

2003年，Ballif 首次描述了環(huán)狀染色體的斷端存在染色體的片段重復(fù)，隨后Rossi 等[3]對(duì)環(huán)狀染色體研究總結(jié)約21%的環(huán)狀染色體，其斷裂端伴有染色體片段的重復(fù)，且重復(fù)片段可為多拷貝的重復(fù)。

由于環(huán)狀染色體本身的復(fù)雜性(是否伴有缺失以及缺失片段的位置和大小，斷點(diǎn)處是否存在重復(fù)片段以及重復(fù)片段大小，是否伴有嵌合的染色體核型，以及環(huán)狀染色體本身的不穩(wěn)定性)，因而環(huán)狀染色體的臨床表現(xiàn)多樣。

Carter 等[4]曾對(duì)30例18號(hào)環(huán)狀染色體患者進(jìn)行遺傳學(xué)檢測(cè)及分析，并對(duì)18號(hào)環(huán)狀染色體進(jìn)行了總結(jié)，常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)為神經(jīng)肌肉異常(肌力減退，小頭畸形，白質(zhì)異常，癲癇等)，內(nèi)分泌及代謝異常(生長(zhǎng)激素分泌不足，甲低，新生兒黃疸等)，聽(tīng)力異常(聽(tīng)力損失，慢性中耳炎，聽(tīng)覺(jué)閉鎖等)，骨骼畸形(脊柱側(cè)彎，扁平足等)，喂養(yǎng)困難(食物反流，吞咽困難等)，視力異常(遠(yuǎn)視斜視，視神經(jīng)發(fā)育不全，散光，弱視等)，心臟畸形(肺動(dòng)脈狹窄，房間隔缺損等)，腭裂，呼吸困難等。同時(shí)總結(jié)了14例18號(hào)環(huán)狀染色體行為：無(wú)法表達(dá)想法和有效溝通，無(wú)法安全地執(zhí)行基本生活任務(wù)， 容易分心，無(wú)法集中，社交能力差，無(wú)法與他人合作。

本文病例通過(guò)G顯帶和微陣列比較雜交分析兩種檢測(cè)方法，明確患兒為18號(hào)環(huán)狀染色體且伴有長(zhǎng)臂和短臂末端缺失，且斷端不伴有重復(fù)。通過(guò)G顯帶技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)環(huán)狀染色體結(jié)構(gòu)異常，但尚不明確其末端是否缺失以及缺失片段的大小，以及斷裂端是否伴有染色體的重復(fù)。微陣列比較基因組雜交分析檢測(cè)提示18號(hào)染色體長(zhǎng)臂和短臂分別存在360 Kb和14.77 Mb的雜合缺失，不含有染色體片段的重復(fù)，長(zhǎng)臂短臂斷裂末端閉成環(huán)。符合18號(hào)環(huán)狀染色體的形成機(jī)制一。

患兒18號(hào)染色體長(zhǎng)臂缺失14.770 Mb，包括CDH7至PARD6G共67個(gè)基因，其中30個(gè)為OMIM基因，為致病性CNV。缺失區(qū)域覆蓋Chromosome 18q deletion syndrome (OMIM: #601808)臨床表型相關(guān)關(guān)鍵區(qū)域，包括腦白質(zhì)異常及髓鞘形成延遲(18q22.3-q23)；生長(zhǎng)激素不足(18q22.3-q23)；先天性外耳道閉鎖(18q22.3)；輕度智力低下(18q21.33-qter)等。其中16q22.3區(qū)域有5個(gè)重要的基因：RTTN 基因，CYB5A基因，CTDP1基因，TXNL4A基因和TSHZ1基因。RTTN 基因純合突變或復(fù)合雜合突變可引起小頭畸形，身長(zhǎng)矮小，多小腦回伴或不伴癲癇發(fā)作；CYB5A基因純合突變可引起高鐵血紅蛋白血癥和兩性生殖器；TSHZ1基因雜合突變可與先天性聽(tīng)覺(jué)閉鎖相關(guān)；CTDP1基因純合突變可引起面部畸形和神經(jīng)病變的先天性白內(nèi)障；TXNL4A基因純合突變或復(fù)合雜合突變引起B(yǎng)urn-McKeown綜合征，臨床表現(xiàn)為：患者智力正常，典型的顱面畸形[狹窄的瞼裂，高鼻梁，短人中短，唇裂和(或)上顎裂，大而突出的耳朵]，感覺(jué)神經(jīng)性耳聾，心臟缺陷。

值得注意的是位于18q21.2的TCF4基因，該基因點(diǎn)突變或缺失可導(dǎo)致皮特霍普金斯綜合征，臨床表現(xiàn)為中度至重度智力運(yùn)動(dòng)障礙，呼吸急促，抽搐癲癇以及獨(dú)特的面部特征，包括薄眉毛，凹陷的眼睛，突出的鼻梁，高鼻梁，上唇明顯的雙曲線(丘比特的弓)，寬嘴唇，嘴唇豐滿，間距寬牙齒，厚杯狀耳朵。環(huán)狀染色體缺失不伴有TCF4基因缺失則臨床表現(xiàn)為輕度智力障礙[5]。本文病例中患兒無(wú)皮特霍普金斯綜合征的特征面容，且目前智力障礙程度并未達(dá)到重度，其18號(hào)染色體缺失片段并未覆蓋該基因，初步判斷患兒預(yù)后智力不會(huì)達(dá)到嚴(yán)重障礙程度。

綜上所述，我們聯(lián)合G顯帶核型分析和微陣列比較基因組雜交技術(shù)對(duì)18號(hào)環(huán)狀染色體患兒明確了遺傳學(xué)診斷，確定了缺失位點(diǎn)和缺失片段，并對(duì)患兒生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)行追蹤隨訪，探討了基因型-臨床表型的關(guān)系，并對(duì)患兒后期的預(yù)后進(jìn)行初步判斷。同時(shí)對(duì)患兒進(jìn)行產(chǎn)前回顧分析，發(fā)現(xiàn)患兒母親在孕期即已經(jīng)出現(xiàn)相應(yīng)超聲異常，結(jié)合患兒生后情況，明確了產(chǎn)前診斷的重要性和必要性。