心臟橫紋肌瘤胎兒基因檢測對診斷結(jié)節(jié)性硬化癥的價值

魯才娟 魯建央 詹欣 吳雅楓 翟洪波

心臟橫紋肌瘤是胎兒最常見的心臟腫瘤，在所有胎兒心臟腫瘤中占50%～60%[1]。單純心臟橫紋肌瘤為良性腫瘤，約50%可自行消退。但它與結(jié)節(jié)性硬化癥（tuberous sclerosis complex，TSC）密切相關，超過 50%的胎兒心臟橫紋肌瘤是TSC的首發(fā)表現(xiàn)。而TSC是一種常染色體顯性遺傳的多系統(tǒng)疾病，發(fā)病率為1/6 000～10 000，由TSC1和TSC2基因突變導致，累及腦、腎臟、心臟及皮膚，臨床表現(xiàn)包括面部血管纖維瘤、癲癇、智力低下等，目前尚缺乏有效的治療手段，也無法預測疾病的嚴重程度和病程。因此，對超聲提示心臟橫紋肌瘤的胎兒盡早行基因檢測，可以明確診斷是否合并TSC。本研究對經(jīng)超聲檢查提示心臟橫紋肌瘤的胎兒進行TSC基因檢測，以了解其在診斷TSC中的價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2014年1月至2019年5月在本院經(jīng)超聲診斷為心臟橫紋肌瘤的胎兒12例，孕婦年齡18～37 歲，孕周 25～32（27+4）周。12 例胎兒中，發(fā)現(xiàn)心臟橫紋肌瘤單發(fā)2例，多發(fā)10例；產(chǎn)前行TSC基因檢測4例，其中TSC2基因突變3例，TSC1基因突變1例。本研究通過本院倫理委員會批準，所涉及胎兒的標本均經(jīng)胎兒父母知情并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 產(chǎn)前超聲檢查 使用美國GE Voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率3.0～8.0 MHz。發(fā)現(xiàn)胎兒心臟腫塊后，探查腫塊形態(tài)、位置、數(shù)量及其與周邊關系，并對心臟結(jié)構、功能等進行評價，同時隨診胎兒心率、心功能等變化。

1.2.2 標本獲取 穿刺取羊水或臍血，父母外周血各5ml（乙二胺四乙酸抗凝）。靜脈血、臍血及羊水4°C冰箱冷藏。

1.2.3 遺傳學檢測 所有標本均送北京貝康醫(yī)學檢驗所進行遺傳學檢測，包括SNP-Array及TSC基因檢測。提取血液、羊水DNA，應用單核苷酸多態(tài)性-微陣列比較基因組雜交技術檢測染色體拷貝數(shù)變異，同時應用目標區(qū)域捕獲技術對TSC1和TSC2基因的外顯子及其±10 bp范圍內(nèi)的內(nèi)含子區(qū)域進行測序，以多重連接依賴探針擴增（MLPA）檢測大的重復和缺失，最后進行Sanger測序驗證。

2 結(jié)果

2.1 產(chǎn)前超聲特點 12例心臟橫紋肌瘤胎兒中，單發(fā)2例，多發(fā)10例，均顯示心室內(nèi)、心室壁近室間隔或心房內(nèi)實性、類圓形稍高回聲結(jié)節(jié)，邊界清晰，回聲均勻，凸向心腔內(nèi)生長，活動幅度低。胎兒心臟血流動力學未見明顯改變。其中腫瘤位于左心室10例，右心室6例，心房2例，室間隔1例，心尖部1例。12例胎兒超聲均未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)、腎臟等其他部位結(jié)節(jié)性病變。12例心臟橫紋肌瘤胎兒的產(chǎn)前超聲結(jié)果見表1。一例胎兒的典型超聲圖像見圖1。

2.2 遺傳學檢查結(jié)果 4例行遺傳學檢測的胎兒SNPArray檢測未發(fā)現(xiàn)全基因組拷貝數(shù)變異，但均檢測到TSC基因雜合突變。3例TSC2基因突變，1例TSC1基因突變。12例心臟橫紋肌瘤胎兒的基因診斷結(jié)果見表1。一例胎兒及其父母的TSC2基因檢測結(jié)果見圖2。

3 討論

胎兒心臟橫紋肌瘤通常在孕22周之后發(fā)現(xiàn)，可為多發(fā)或單發(fā)，以多發(fā)常見，大小不一，可發(fā)生于心肌組織或心腔內(nèi)，以左心室多見，右心室、室間隔次之，心房、心外膜或肺動脈較少見[2]，本研究對象孕周在24+5周至32+2周間，平均孕周為27+4周。與早孕期相比，心臟橫紋肌瘤在孕中晚期有更高的檢出率。本研究單發(fā)2例，多發(fā)10例，位于左心室10例，所有腫塊均未發(fā)現(xiàn)明顯活動性，與周圍組織界限清晰。多數(shù)胎兒心臟橫紋肌瘤無特殊臨床表現(xiàn)，僅在常規(guī)超聲檢查中發(fā)現(xiàn)；少部分因腫瘤的生長部位不一可引起心律失常、流出道或流入道梗阻、心力衰竭等癥狀。對于已引起心臟流出道或流入道梗阻的胎兒出生后需進行手術治療，而無癥狀者出生后無需干預治療。本研究12例中，無一例超聲發(fā)現(xiàn)心律失常、血流動力學改變的表現(xiàn)。作為一種良性腫瘤，心臟橫紋肌瘤在單獨發(fā)生時對心臟功能影響小，預后相對良好。有研究顯示，18%的心臟橫紋肌瘤出生后可自行消失[3]。部分學者認為，腫瘤的自行減小或消失與其病理基礎有關，心臟橫紋肌瘤細胞并非真正的腫瘤細胞，而是富含糖原的異形心肌細胞，顯微鏡下可見自細胞核向細胞膜呈蜘蛛網(wǎng)樣放射狀分布的細胞質(zhì)，被稱為“蜘蛛樣細胞”。大部分細胞質(zhì)空泡化變性。這種細胞的凋亡和黏液樣變性使得腫瘤細胞不能隨著心腔的增長而分化[4]。

表1 12例心臟橫紋肌瘤胎兒產(chǎn)前超聲、基因診斷結(jié)果

圖1 病例9胎兒的超聲圖像（4個心腔內(nèi)可見實質(zhì)性高回聲團，箭頭示心臟橫紋肌瘤）

產(chǎn)前超聲發(fā)現(xiàn)心臟橫紋肌瘤往往與TSC同時存在。75%～80%的心臟橫紋肌瘤合并TSC，多發(fā)性心臟橫紋肌瘤患者幾乎均為TSC，單發(fā)的心臟橫紋肌瘤合并TSC的概率尚不確定[3]。TSC是一種常染色體顯性遺傳性疾病，主要表現(xiàn)為由錯構瘤導致的累及多系統(tǒng)的神經(jīng)皮膚性病變，其中85%～95%的TSC患者有腦損傷，存在室管膜下結(jié)節(jié)或室管膜下巨細胞星形細胞瘤，80%～90%出現(xiàn)癲癇，30%～40%有智力低下或自閉癥[5]。TSC的典型表現(xiàn)，如面部血管纖維瘤、癲癇、智力低下等在患兒出生后才會出現(xiàn)[6]。目前TSC尚缺乏有效的治療手段，也無法預測疾病的嚴重程度和病程。TSC在胎兒期的首要表現(xiàn)是心臟橫紋肌瘤[7]，而其他系統(tǒng)的異常在胎兒期表現(xiàn)不明顯或難以檢測，且檢測方法在胎兒期受到諸多限制。腦室管膜下結(jié)節(jié)雖可通過胎兒磁共振（MRI）檢查明確，但因該表現(xiàn)出現(xiàn)時間不一、胎兒MRI磁共振檢查尚未普及應用，檢出率有限。本研究的病例中，產(chǎn)前超聲檢查均未發(fā)現(xiàn)心臟外的表現(xiàn)，因未行胎兒MRI檢查，亦未發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)室管膜下結(jié)節(jié)。

由于心臟橫紋肌瘤可能是TSC胎兒期的首要表現(xiàn)，且TSC出生后可表現(xiàn)為反復發(fā)作的癲癇、智力低下等，故產(chǎn)前基因診斷TSC對判斷胎兒預后非常重要。TSC主要由位于染色體9q34和16p13.3的TSC1基因或TSC2抑癌基因突變導致雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信號通路激活所致[8]，發(fā)生率為0.10%～0.17%[9]。TSC2基因突變多見，TSC1基因突變只占10%～30%[10]。研究發(fā)現(xiàn)，TSC1基因中共有836個突變，而TSC2基因中則有2 345個突變，TSC2基因中突變的個數(shù)遠大于TSC1基因[11-12]，無明顯的熱點突變位點。隨著基因測序技術的快速發(fā)展，捕獲測序甚至全基因組測序破解TSC的致病基因已非常成熟。本研究12例病例中，超聲診斷心臟橫紋肌瘤的胎兒8例，因當時本院未開展外顯子項目，故未行TSC基因檢測。之后診斷的4例胎兒中，均提示存在TSC基因突變。2例數(shù)據(jù)庫中未報道，佐證TSC基因突變?nèi)狈狳c突變。突變中包含有錯義突變、無義突變、移碼突變、剪切突變、大片段缺失突變等[13]。TSC1基因突變大部分結(jié)果為產(chǎn)生功能丟失的小片段蛋白[14-15]。而TSC2基因的突變通常是大的缺失、錯義突變，該基因參與大腦的正常發(fā)育，并使正常心肌細胞在終末分化期退出細胞周期[16]，因此癲癇發(fā)作起始年齡更小、頭顱MRI影像學表現(xiàn)更為明顯、發(fā)生認知損害的概率更高，病情也更嚴重[17-19]。隨著基因檢測的普及，2012年國際TSC聯(lián)盟會議將基因檢測作為獨立的診斷標準。產(chǎn)前行TSC基因檢測對有高危因素的孕婦，如有TSC家族史或胎兒期發(fā)現(xiàn)心臟橫紋肌瘤，非常有價值。本研究亦顯示，4例超聲檢查為心臟橫紋肌瘤且行TSC基因檢測的患兒，結(jié)果均為TSC1或TSC2基因雜合突變，突變率達100%，可能與樣本量小有關。病例9為TSC2基因c.1839+2_1839+9del8，位于mRNA剪接區(qū)域，影響剪接功能，數(shù)據(jù)庫中未見報道。病例11為TSC2基因c.2074G＞T錯義突變，已有文獻報道在1個家系的TSC患者中發(fā)現(xiàn)此突變。該胎兒姐姐已經(jīng)診斷TSC，攜帶有該基因突變，臨床表現(xiàn)主要為智力低下及癲癇。家系驗證提示其父親為TSC2基因突變攜帶者，臨床表型除少許背部色素脫失斑外其它癥狀不明顯。病例12為TSC2基因c.5228G＞T錯義突變，文獻報道在1例TSC母親患者及心臟橫紋肌瘤胎兒的臍帶組織中找到該突變。病例10為TSC1基因c.1525C＞T雜合突變，為無義突變，位于重要蛋白質(zhì)功能結(jié)構區(qū)域，數(shù)據(jù)庫中未見報道，為新發(fā)突變，夫婦雙方未檢測到該突變位點。其中3例為TSC2基因突變，1例為TSC1基因突變，TSC2突變占3/4，TSC1突變占1/4，與Chen等[21]的報道基本一致。1例TSC2錯義突變胎兒家系中姐姐為TSC患兒，臨床表現(xiàn)為“顱內(nèi)結(jié)節(jié)性硬化、癲癇、智力低下”，其父親為TSC2基因突變攜帶者，但臨床表型除少許背部色素脫失斑外其它癥狀不明顯，提示TSC2基因突變在不同個體中表現(xiàn)度差異較大。Jozwiak等[20]認為多發(fā)性心臟橫紋肌瘤是TSC的強烈預測指標。Chen等[21]報道，超聲提示多個心臟橫紋肌瘤的胎兒中有86%（32/37）具有TSC基因突變，單個橫紋肌瘤的胎兒中只有 31%（5/16）具有TSC1或TSC2突變。

綜上所述，TSC基因檢測可以明確心臟橫紋肌瘤胎兒是否合并TSC。產(chǎn)前超聲檢查對心臟橫肌瘤有較高的檢出率，但缺乏特異性，而且超聲對胎兒期其他系統(tǒng)的異常診斷困難。因此，對于超聲提示心臟橫紋肌瘤的胎兒同時行分子遺傳學檢測，可以在產(chǎn)前明確心臟橫紋肌瘤是否合并TSC。在有條件的醫(yī)療機構，同時開展胎兒MRI檢測，可以提高胎兒TSC的檢出率。