李麗萍,鄒永毅,肖菊花,劉艷秋
(1.江西省婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心,江西省出生缺陷防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.江西省婦幼保健院超聲診斷科,江西 南昌 330006)
22q11.2微缺失綜合征(22q11.2 deletion Syndrom,22q11.2 DS)是常見(jiàn)的由于22q11.2區(qū)域(22q11.21-22q11.23)拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)引起的染色體微缺失綜合征[1]。近年來(lái),隨著分子檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)前診斷病例的積累,22q11.2微缺失胎兒的患病率約為1/1000,如有超聲結(jié)構(gòu)異常,特別是有先天性心臟病的胎兒,患病率可高達(dá)1/100[2-3]。22q11.2 DS的臨床表現(xiàn)多種多樣并且輕重程度不一。主要表現(xiàn)有先天性心臟病、發(fā)育遲緩、免疫缺陷和特殊面容、內(nèi)分泌異常,腎臟發(fā)育不全,行為問(wèn)題和精神異常[1,4]。本研究采用染色體核型分析和染色體微陣列分析(CMA)技術(shù)對(duì)1例復(fù)發(fā)性胎兒心臟畸形孕史的患者進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)及分子遺傳學(xué)檢測(cè),明確其染色體拷貝數(shù)變異的性質(zhì),探討其發(fā)病機(jī)制及預(yù)后,以期達(dá)到對(duì)22q11.2 DS家庭的遺傳咨詢提供一些指導(dǎo)及建議,報(bào)告如下。
1.1 一般資料 2019年11月13日江西省婦幼保健院就診患者1例,因“胎兒心臟畸形孕史2次”至產(chǎn)前診斷中心進(jìn)行遺傳咨詢?;颊吣挲g29歲,大專學(xué)歷,孕2產(chǎn)0,曾孕2次均因“胎兒室間隔缺損,永存動(dòng)脈干”引產(chǎn),(第2次胎兒“室缺,永存動(dòng)脈干”超聲結(jié)果圖像見(jiàn)圖1)。非近親結(jié)婚,否認(rèn)有遺傳病家族史,否認(rèn)有已知有毒有害物質(zhì)接觸史,青霉素、頭孢過(guò)敏史。由于兩次引產(chǎn)胎兒均未行相關(guān)遺傳學(xué)檢查,因此為明確胎兒心臟畸形的病因,對(duì)其進(jìn)行常規(guī)G顯帶染色體核型分析和CMA檢測(cè)。
圖1 流出道切面顯示室間隔回聲中斷(VSD),僅見(jiàn)一組半月瓣,粗大動(dòng)脈干(Tr)騎跨在室間隔上,動(dòng)脈干在半月瓣稍上方分出升主動(dòng)脈(AAO)和肺動(dòng)脈(PA)
1.2 方法
1.2.1 外周血染色體核型分析 抽取患者外周血2 ml,接種約1ml全血于淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液中(達(dá)輝生物技術(shù)公司),37℃,5%二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)72h。培養(yǎng)終止前4h加入秋水仙素(20μg/ml),按常規(guī)方法制片,G顯帶,分辨率為320~400條帶。使用萊卡染色體核型掃描分析系統(tǒng),分析20個(gè)分裂相。核型分析依據(jù)人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN2016)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.2.2 染色體微陣列分析技術(shù) 采用QIA-GEN公司生產(chǎn)的Qiamp DNA Blood Mini Kit進(jìn)行外周血DNA提取,使用Affymetrix Cytoscan 750K(美國(guó)Affymetrix公司)芯片進(jìn)行拷貝數(shù)變異檢測(cè),操作步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明進(jìn)行,由Affymetrix@Chromosome Analysis Suite 2.0(ChAS2.0)軟件對(duì)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描和分析。
2.1 外周血細(xì)胞染色體核型分析結(jié)果 G顯帶細(xì)胞染色體核型未見(jiàn)異常,核型結(jié)果為46,XX,見(jiàn)圖2。
圖2 G顯帶細(xì)胞染色體核型圖
2.2 染色體微陣列分析結(jié)果 患者的CMA分析結(jié)果由上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬國(guó)際和平婦幼保健院出具,其顯示arr[GRCh37]22q11.21(18648855-21800471)×1,即患者的22號(hào)染色體長(zhǎng)臂11.21區(qū)域發(fā)現(xiàn)3.15Mb的缺失,其他區(qū)域未見(jiàn)拷貝數(shù)目異常,該缺失區(qū)間與DECIPHER收錄的綜合征22q11 deletion syndrome基本重疊,該區(qū)域包含OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)中功能基因TBX1(OMIM188400)。該基因與22q11.2 DS的五大主要表型(異常面容、心臟缺陷、胸腺發(fā)育不良、腭裂、甲狀旁腺功能不全與低鈣血癥)相關(guān)[5]。見(jiàn)圖3。
2.3 家庭成員的染色體微陣列分析結(jié)果 為了追溯患者22q11.21微缺失的起源,對(duì)其父母及丈夫進(jìn)行CMA檢測(cè)。結(jié)果顯示其母親及丈夫基因組DNA拷貝數(shù)目未見(jiàn)異常,然而其父親CMA結(jié)果顯示在相同位置arr[GRCh37]22q11.21(18648855-21800471)發(fā)現(xiàn)3.15Mb缺失,見(jiàn)圖3。
圖3 患者染色體微陣列分析信號(hào)圖,紅色箭頭指示染色體22q11.21缺失區(qū)域,紅圈為缺失區(qū)域的放大圖
2.4 該患者的一些臨床特征 身高中等(1.56m),長(zhǎng)臉,小嘴,小下頜,低耳位,在與其溝通中發(fā)現(xiàn)其講話口齒不清,鼻音重,但無(wú)明顯唇腭裂。她沒(méi)有行為或精神問(wèn)題,沒(méi)有頻繁呼吸道感染或癲癇病史。于南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院行心臟彩超提示:二尖瓣、三尖瓣、主動(dòng)脈瓣輕度反流,其余未見(jiàn)異常。這些檢查結(jié)果顯示,患者有輕微異常,但沒(méi)有明顯臨床問(wèn)題。
22q11.2微缺失是指染色體22q11.2區(qū)域發(fā)生的0.7~3 Mb的片段缺失。由于缺失片段小,傳統(tǒng)的G顯帶染色體核型分析方法分辨率較低,目前已不適宜運(yùn)用于22q11.2微缺失的臨床檢測(cè)[6]。另有分子生物學(xué)技術(shù)如熒光原位雜交,也能夠?qū)?2q11.2微缺失進(jìn)行檢測(cè),但由于其檢測(cè)探針較少,可能導(dǎo)致不能全面覆蓋22q11.2的微缺失,造成漏檢,同時(shí)其通量較低,難以大批量檢測(cè)[6-7]。隨著遺學(xué)研究方法的發(fā)展,染色體微陣列分析技術(shù)(CMA)作為一種新型的分子診斷方法逐漸應(yīng)用起來(lái)。該技術(shù)具有通量高、分辨率高,可在全基因組范圍內(nèi)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)[8-9]。
染色體22q11.2區(qū)域在減數(shù)分裂時(shí)易發(fā)生染色體重排,導(dǎo)致先天性畸形綜合征,其中最典型的是22q11.2微缺失綜合征(22q11.2 DS)。有研究報(bào)道顯示此類綜合征僅有5%是遺傳性的[1,10]。如果該缺失綜合征為家族性遺傳,則符合常染色體顯性遺傳模式[11]。本案例中患者與其父親的22q11.21相同位置均發(fā)現(xiàn)3.15Mb缺失,說(shuō)明患者該區(qū)域的缺失遺傳自其父親,符合常染色體顯性遺傳規(guī)律。因患者的爺爺奶奶均去世,故無(wú)法追溯患者父親22q11.2微缺失的來(lái)源。
22q11.2 DS臨床表現(xiàn)多樣、復(fù)雜,表型和基因型之間關(guān)聯(lián)不密切,這給22q11.2 DS的臨床診斷帶來(lái)了困難[12]。心臟異常往往是22q11.2微缺失最主要的表現(xiàn),據(jù)報(bào)道約74%的病例患有先天性心臟病,尤以圓錐動(dòng)脈干畸形最為常見(jiàn),其包括法洛四聯(lián)癥,主動(dòng)脈弓中斷,室間隔缺損、永存動(dòng)脈干及右室雙出口[1,13]。這些復(fù)雜先心病治療困難、新生兒手術(shù)非常危險(xiǎn),從而導(dǎo)致該病的病死率非常高,預(yù)后也極差。但本報(bào)道中,盡管患者及其父親均檢測(cè)出22q11.2經(jīng)典微缺失,但兩人均無(wú)22q11.2 DS經(jīng)典的表型。2019年有學(xué)者報(bào)道在一個(gè)復(fù)發(fā)性胎兒圓錐動(dòng)脈干畸形家系中發(fā)現(xiàn)罕見(jiàn)的嵌合型22q11.2微缺失[14]。另有研究報(bào)道1例因?qū)W習(xí)困難而確診的22q11.2微缺失綜合征,該患者無(wú)典型臨床表現(xiàn),且細(xì)胞和體液免疫檢測(cè)未見(jiàn)明顯缺陷[15]。所以在22q11.2缺失的診斷中要重視臨床病史的采集,了解其臨床表現(xiàn)的多樣性,不要忽視了不明顯的異常特征。
先天性心臟病的發(fā)病機(jī)制目前仍不明確,目前的研究認(rèn)為遺傳與環(huán)境因素相互作用是先心病的主要原因[16]。在遺傳病因研究中多認(rèn)為其中染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的異常是其主要致病原因[17]。染色體數(shù)目異常主要包括21-三體、18-三體等非整倍體變異[18]。染色體結(jié)構(gòu)異常主要包括最常見(jiàn)的22q11微缺失、8q23缺失及7q11缺失等的拷貝數(shù)變異。本報(bào)道中該患者所孕2次胎兒均表現(xiàn)為22q11.2 DS常見(jiàn)的心臟圓錐動(dòng)脈干畸形,但因兩次引產(chǎn)胎兒均未行相關(guān)遺傳學(xué)檢查,所以不能完全確定胎兒心臟畸形為22q11.2缺失導(dǎo)致,但因患者及其父親均檢測(cè)出22q11.2缺失,所以推斷胎兒為22q11.2缺失的可能性極大。又因?yàn)?2q11.2缺失符合常染色體顯性遺傳規(guī)律,所以患者再次生育有50%的概率生育22q11.2微缺失胎兒,建議下次生育可借助輔助生殖技術(shù)行胚胎植入前檢測(cè)(PGS),避免胎兒大月份引產(chǎn)對(duì)患者造成的生理及心理上的傷害。
因此,對(duì)于疑似妊娠22q11.2微缺失胎兒的高危孕產(chǎn)婦如面容畸形患者或已生育過(guò)先心兒的患者,以及結(jié)合產(chǎn)前超聲懷疑孕育先天性心臟病或唇裂胎兒的患者,同時(shí)對(duì)于同本報(bào)道中發(fā)現(xiàn)的家族遺傳性的22q11.2 DS患者,均需要進(jìn)行產(chǎn)前22q11.2微缺失的檢測(cè),做到早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)及對(duì)再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,這對(duì)于降低出生缺陷、提高人口素質(zhì)具有重要意義,最終達(dá)到優(yōu)生優(yōu)育的目的。