家系全基因組拷貝數(shù)變異測序檢測診斷13號染色體微重復患兒的臨床分析

徐丙杰，許迎春，李 薇，徐建華，李海浪

0 引 言

新生兒的出生缺陷已逐漸成為嬰兒死亡的主要原因和導致兒童殘疾的重要原因之一，我國是新生兒出生缺陷高發(fā)國家之一，每年新增出生缺陷數(shù)高達90萬例[1]。新生兒出生缺陷是指先天性結構或功能異常，導致長期殘疾，對個人、家庭、醫(yī)療保健系統(tǒng)和社會產(chǎn)生不利影響，其中大約20%的出生缺陷是由于染色體結構異常所致[2]。染色體某一區(qū)段結構的異常也稱為拷貝數(shù)變異(copy number variation，CNV)，分為微缺失和微重復兩種，可導致新生兒出現(xiàn)發(fā)育遲緩、智力殘疾、自閉癥、精神分裂癥、肥胖和癲癇等復雜病征[3-4]。本文通過研究家系全基因組CNV測序(Trio-CNVseq)檢測的報道1例臨床表現(xiàn)為精神運動發(fā)育遲緩、難治性癲癇及反復感染的患兒，通過Trio-CNVseq檢測，明確其遺傳學基礎為尚未見文獻報道過的13號染色體微重復，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 病例介紹患兒，女，3個月，因“間斷抽搐2個月，咳喘1周余”于2018年11月入住我院，該患兒系第1胎第1產(chǎn)，胎齡39+1周，因疑似“巨大兒”于我院進行剖宮產(chǎn)娩出，出生體重3900 g，Apgar評分10分，胸骨下段凹陷，吸氣時明顯，生后母嬰同室，母乳喂養(yǎng)，父母非近親結婚，母親體健，父親14歲左右發(fā)現(xiàn)聽力受損；患兒有一同父異母的哥哥，6歲，體健；患兒姑姑2歲時診斷為先天性聽力障礙。生后3 d出現(xiàn)黃疸，生后7 d血間接間膽紅素達最高值(326 μmol/l)，血型O型RH陽性，與母親血型一致，進行藍光治療，生后20 d黃疸消退；出生1個月后逐漸出現(xiàn)喂養(yǎng)困難，主動吃奶少，停母乳，改用配方奶擠奶瓶喂養(yǎng)，四肢活動少，時有手抖，經(jīng)常雙眼上翻，不注視也不追視人與物；生后2個月20天蓋塞爾嬰兒發(fā)展量表(GESELL)檢查示發(fā)育遲緩(相當于5～7周)。入院后檢查：血常規(guī)、肝腎功能、心肌酶及電解質正常；頭顱MRI示硬膜下間隙增寬；動態(tài)腦電圖示中央中線區(qū)優(yōu)勢的2 Hz左右尖慢綜合波爆發(fā)；遺傳代謝病氨基酸和?；鈮A譜分析、尿液有機酸綜合分析未見異常；經(jīng)父母知情同意后，采集患兒及其父母3人外周血樣，由北京智因東方轉化醫(yī)學研究中心通過高通量測序行Trio-CNVseq檢測。初步診斷：1.精神運動發(fā)育遲緩？2.難治性癲癇？3.急性毛細支氣管炎。

1.2 診療過程根據(jù)患兒臨床癥狀，給予抗感染、霧化、德巴金、對癥支持等對癥治療，10 d好轉出院，在門診定期康復訓練；生后4個月因“急性支氣管炎”第2次住院，給予抗感染治療，好轉出院后繼用德巴金控制癲癇；生后6個月因“間斷發(fā)熱10 d，喘息3 d”第3次住院，擬診：支氣管肺炎、嬰兒貧血，為進一步控制病情，改為德巴金加開普蘭聯(lián)合控制癲癇，12 d好轉出院；生后7個月因“發(fā)熱半天伴驚厥1次”第4次住院，擬診：重癥肺炎，給予抗感染及德巴金、開普蘭、托吡酯聯(lián)合控制癲癇，治療24 d好轉出院。

2019年7月，患兒因“發(fā)育遲緩伴間斷性抽搐7個月”第5次住院，患兒8個月不會抬頭，不會翻身，四肢活動少，有時抽搐，不會抓握物，不與人對視，很少發(fā)聲。偶有不自主微笑，吃奶前有哭鬧，哭聲低弱，無嘔吐，大小便無異常。入院查體：患兒呈嗜睡狀，無特殊面容，全身軟綿，不能豎頭，刺激時口角顫抖，無哭聲，雙眼睜開時向上方斜視，面色蒼白，顏面、四肢稍水腫，皮下脂肪薄，頭型無異常，前囟2 cm×2 cm,平軟，咽充血，頸軟，無抵抗，胸骨呈漏斗樣凹陷，雙肺呼吸音粗，未聞及明顯干濕性啰音，心律齊，心前區(qū)聞及收縮期雜音Ⅱ，腹軟，稍膨隆，肝肋下3 cm，質軟，脾肋下剛及，四肢時有抽動，肌力1級，可見肌肉輕微收縮，腦膜刺激征陰性。入院檢查血常規(guī)：白細胞2.49×109/L，中性粒細胞47.4%，血紅蛋白88 g/L，血小板65×109/L，降鈣素原2.49 ng/mL。臨床診斷：重癥肺炎、感染性休克、難治性癲癇、精神運動發(fā)育遲緩、嬰兒貧血。

2 結 果

2.1 Trio-CNVseq檢測結果①患兒的染色體組成46，XX，染色體數(shù)目正常。②患兒染色體微重復：chr13q12.12-q12.12(chr13:23528440-24922980)位置存在約1.39 Mb的可能致病性CNV，為單倍重復，父母均為野生型，見圖1；CNV類型為新發(fā)突變(denovo)。這一CNV區(qū)域中有3個致病基因分別為γ-肌聚糖基因(SGCG基因)、線粒體中間肽酶基因(MIPEP基因)以及痙攣性共濟失調Charlevoix-Saguenay基因(SACS基因)。

2.2 轉歸患兒第5次住院，給予抗休克、抗感染、抗癲癇等治療，病情無好轉，按家長意愿予以放棄搶救，住院第4天呼吸心跳停止，宣布死亡。

a：先癥者(女，患者)；b：父(正常)；c：母(正常)圖1 13號染色體微重復患兒及其父母在chr13染色體拷貝數(shù)分布圖

3 討 論

染色體微缺失/微重復綜合征患者染色體DNN缺失或者增加的片段長度通常為1～3 Mb，其中微缺失的大多數(shù)表型效應是由幾個關鍵基因或單個基因的單倍劑量不足引起，而微重復的大多數(shù)表型效應是由于一個或多個劑量敏感基因的改變或基因的完整性受到損傷所致[5]。目前有關微缺失的臨床病例報道明顯多于相應染色體微重復的臨床病例報道，而本病案為一例染色體微重復，具有很高的臨床研究意義。本例患兒經(jīng)Trio-CNVseq檢測證實：chr13q12.12-q12.12區(qū)域存在1.39 Mb的微重復，父母均為野生型，患兒CNV類型為單倍重復，這個CNV區(qū)域中有3個致病基因：SGCG基因、MIPEP基因以及痙攣性共濟失調SACS基因，分別與3種人類遺傳疾病數(shù)據(jù)庫疾病相關聯(lián)。

其中肌聚糖蛋白(sarcoglycan，SGC)為一組跨膜糖基化蛋白，分為γ、α、 β、 δ 四個亞基，是構成肌營養(yǎng)不良糖蛋白復合體(dystrophin glycoprotein complex，DGC)的重要成分，廣泛表達于骨骼肌、心肌和平滑肌，維持肌纖維膜結構穩(wěn)定和調節(jié)細胞信號轉導。SGCG基因位于13號染色體的長臂 (13q12.12), 編碼SGC蛋白γ-亞基，當其發(fā)生突變會導致肢帶型肌營養(yǎng)不良2C型(OMIM：253700)，臨床癥狀主要表現(xiàn)為進行性加重的肌無力、肌萎縮，病程晚期由于呼吸肌與心肌受累，出現(xiàn)呼吸衰竭和(或)心力衰竭，是患者死亡的重要原因[6-7]。MIPEP基因是線粒體中間肽酶(Mitochondrial intermediate peptidase，MIP)的編碼基因，在心臟、大腦、骨骼肌和胰腺中高水平表達，該基因變異導致聯(lián)合氧化磷酸化缺陷31型(COXPD 31，OMIM：617228)，是一種由線粒體氧化磷酸化系統(tǒng)紊亂導致的常染色體遺傳的臨床異質性多系統(tǒng)疾病，一般于出生時或出生后發(fā)病，出現(xiàn)早發(fā)性心肌病和神經(jīng)系統(tǒng)損傷，臨床特征有生長發(fā)育遲緩、癲癇、乳酸性酸中毒、腦病，心肌病、肝功能異常[8]。SACS基因位于13q12.12，編碼Sacsin蛋白，該蛋白在成纖維細胞、大腦神經(jīng)元尤其小腦浦肯野細胞以及骨骼肌中高表達，目前認為SACS 是唯一發(fā)生致病性突變后導致常染色體隱性遺傳性痙攣性共濟失調(autosomal recessive spastic ataxia of Charlevoix-Saguenay，ARSACS)(OMIM：270550)的基因[9]。該種疾病是一種早發(fā)型遺傳性神經(jīng)退行性疾病，主要臨床表現(xiàn)為兒童期發(fā)病的小腦性共濟失調、錐體束征受累、周圍神經(jīng)病變?nèi)?lián)征，病情緩慢進展[10]。

再結合本病例中患兒的主要臨床表現(xiàn)：精神運動發(fā)育遲緩、明顯智能障礙、難治性癲癇及反復呼吸道感染，同時伴有喂養(yǎng)困難、肌無力、眼球活動障礙，最終于生后8個月死于呼吸心臟功能衰竭，與上述3個致病基因變異所致的疾病有許多相似之處。這與家系全基因組拷貝數(shù)變異測序證實患兒13號染色體微重復區(qū)域涵蓋這3個致病基因是一致的，同時也有助于說明患兒病情與預后較單一基因致病嚴重的原因。搜索相關文獻，13號染色體微重復區(qū)域涵蓋的另外6個基因ANKRD20A19P、C1QTNF9、C1QTNF9B、C1QTNF9B-AS1、APATA13、TNFRSF19目前未有報道致病且無ClinGen基因庫注釋，是否致病待進一步研究和探索。