性染色體不一致嵌合的病例報(bào)道和文獻(xiàn)綜述

紀(jì)媛君 王秋明 黃佩芝 駱玉梅 陳耀勇 趙馨 肖建平 胡芷洋 石葦 林少賓 羅艷敏*

(1.中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院 產(chǎn)前診斷中心，廣東 廣州 510080；2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院 廣東省產(chǎn)科重大疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省高校生殖與遺傳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510150；3.無(wú)錫市婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳與產(chǎn)前診斷科， 江蘇 無(wú)錫 214002； 4.深圳市人民醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心，廣東 深圳 518020)

嵌合體在遺傳學(xué)上是指同一個(gè)機(jī)體中同時(shí)存在2種或2種以上的穩(wěn)定的核型組成不同的細(xì)胞系；根據(jù)細(xì)胞系來(lái)源不同可分為異源性和同源性嵌合體。從生物學(xué)的組成來(lái)看，異源性嵌合體是由2個(gè)或2個(gè)以上不同的合子同時(shí)發(fā)育形成的1個(gè)單一的個(gè)體；而同源性嵌合體則是由單個(gè)合子在有絲分裂過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤形成的不同核型的細(xì)胞系發(fā)育形成的個(gè)體。2011年Minelli等[1]利用已知的多態(tài)性標(biāo)記物進(jìn)行分析，比較患者和父母的遺傳學(xué)圖譜，可以鑒定嵌合體細(xì)胞系的來(lái)源[2]。嵌合體的發(fā)生率目前還不是很清楚，在人類中多數(shù)是由于血液分型或染色體檢查而被發(fā)現(xiàn)[1]。

性染色體不一致嵌合是指?jìng)€(gè)體中同時(shí)存在女性(46,XX)和男性(46,XY)細(xì)胞系。自從1962年Gartler等[3]報(bào)道了第一例的性染色體嵌合，2006年Malan等[1]統(tǒng)計(jì)約為30例左右，近10年來(lái)報(bào)道增加的病例數(shù)也不多。

性染色體不一致嵌合表型多樣，根據(jù)各細(xì)胞系在性腺中分布不一樣，少數(shù)可以表現(xiàn)為正常(男性或女性)，多數(shù)主要表現(xiàn)為外生殖器模糊不清或真兩性畸形[2,4]。1994年Krob等[5]對(duì)283例真兩性畸形患者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)其中約有10%～20%患者為性染色體不一致嵌合引起。

該種嵌合和只有造血細(xì)胞的嵌合不同，后者多是由于雙胎或多胎經(jīng)胎盤(pán)血管吻合或胎兒與母體經(jīng)胎盤(pán)的血細(xì)胞交換引起的，以及器官移植或輸血過(guò)程中造成的同種異體細(xì)胞灌注引起[1,6]。本文中主要討論全身性的(即非組織特異性)性染色體不一致嵌合。

1 常見(jiàn)核型及發(fā)生率

常見(jiàn)的核型為45,X/46,XY、46,XX/46,XY、46,XX/47, XXY，少數(shù)為2種以上細(xì)胞系構(gòu)成的嵌合如45,X/46,XX/46,XY、45,X/46,XY/47,XXY、46,XX/46,XY/47,XXY、46,XX/46,XY/47,XXY/48,XXYY等，以及極少部分為含X或Y衍生染色體的細(xì)胞系[7-19]。本文中對(duì)4家合作單位(中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院、廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院、無(wú)錫市婦幼保健院、深圳市人民醫(yī)院)8萬(wàn)多例的外周血及產(chǎn)前標(biāo)本統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)共32例性染色體不一致嵌合，外周血、產(chǎn)前羊水、產(chǎn)前絨毛、產(chǎn)前臍血的性染色體不一致嵌合例數(shù)分別為15例、12例、1例、4例；各單位不同標(biāo)本不同性染色體不一致嵌合類型的發(fā)生率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1～4。從中可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)前絨毛46,XX/46,XY嵌合體的發(fā)生率明顯偏高(0.2%)，可能的原因?yàn)榭倷z測(cè)標(biāo)本數(shù)目偏少而產(chǎn)生偏倚；而其他標(biāo)本不同性染色體不一致嵌合發(fā)生率都很低，在0.0084%～0.094%之間，與1991年Nielsen等[20]對(duì)丹麥13年中34 910新生兒進(jìn)行染色體核型分析中發(fā)現(xiàn)的1例(0.003%)45,X/46,XY女性和1例(0.003%)46,XX/46,XY男性以及Hamerton等[21]在1975年對(duì)13 939例新生兒進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)1例(0.0072%)45,X/46,XY女性和1例(0.0072%)45,X/46,XY/47,XYY男性相比，發(fā)生率略高些[20,21]。

表1 各單位外周血性染色體不一致嵌合體發(fā)病率統(tǒng)計(jì)表

表2 各單位產(chǎn)前羊水性染色體不一致嵌合體發(fā)病率統(tǒng)計(jì)表

表3 中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院產(chǎn)前絨毛性染色體不一致嵌合體發(fā)病率統(tǒng)計(jì)表

表4 各單位產(chǎn)前臍血性染色體不一致嵌合體發(fā)病率統(tǒng)計(jì)表

2 發(fā)生機(jī)制

2.1 異源性嵌合體 性染色體不一致嵌合體的發(fā)生機(jī)制目前還不是很清楚，但有學(xué)者提出了4種可能參與XX/XY嵌合體形成的不同機(jī)制。

2.1.1 四配子嵌合體(tetragametic chimerism) 是嵌合體形成中最常見(jiàn)的機(jī)制，即由2個(gè)不同的受精卵經(jīng)由合子后的融合形成的一個(gè)個(gè)體，因此2個(gè)卵母細(xì)胞分別被兩個(gè)不同的精子細(xì)胞受精，分子學(xué)檢查時(shí)可以發(fā)現(xiàn)有4種等位基因，兩個(gè)來(lái)源于母親，兩個(gè)來(lái)源于父親。Choi等[7]利用13條常染色體上15對(duì)短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat，STR)多態(tài)性及性染色體特異性標(biāo)志物(sex chromosome-specific marker，AMEL)對(duì)一個(gè)表型正常的34歲不育男性外周血標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)，在16和21號(hào)染色體上2個(gè)基因座上分別檢測(cè)到4個(gè)等位基因，驗(yàn)證了四配子嵌合體機(jī)制。

2.1.2 孤雌生殖嵌合體(parthenogenetic chimerism) 即卵母細(xì)胞只有一個(gè)，經(jīng)過(guò)有絲分裂分為兩個(gè)后再受精發(fā)育形成的個(gè)體。它又可分為兩種情況：①兩個(gè)相同的卵母細(xì)胞分別被兩個(gè)不同的精子細(xì)胞融合受精形成的個(gè)體，分子學(xué)檢查有一個(gè)母源的等位基因，兩個(gè)父源的等位基因。②兩個(gè)相同卵母細(xì)胞中的一個(gè)被含有Y染色體的精子細(xì)胞受精，然而另一個(gè)卵母細(xì)胞經(jīng)過(guò)單體自救二倍體化形成另外一個(gè)受精卵，分子學(xué)檢查有一個(gè)母源的等位基因和一個(gè)父源的等位基因。③由第二極體受精形成的嵌合體：即卵母細(xì)胞和第二極體分別被兩個(gè)不同的精子受精，同樣的分子學(xué)檢查有一個(gè)母源的等位基因，兩個(gè)父源的等位基因。由于第二極體和卵母細(xì)胞在分子水平上無(wú)法辨別，因此該種機(jī)制目前還只是一個(gè)假說(shuō)。

2.1.3 雄性生殖嵌合體(androgenetic chimera) 即一個(gè)正常卵母細(xì)胞被一個(gè)含Y染色體的精子受精，另一個(gè)空卵母細(xì)胞被一個(gè)含X染色體的精子受精，后者由于單體自救二倍體化形成另外一個(gè)受精卵；或者未經(jīng)空卵細(xì)胞受精的含X染色體的精子細(xì)胞直接內(nèi)復(fù)制形成一個(gè)二倍體細(xì)胞與另一個(gè)含Y染色體精子受精的受精卵融合發(fā)育形成的個(gè)體，因此分子學(xué)檢查學(xué)有一個(gè)母源等位基因，兩個(gè)父源的等位基因[1,2,7]。需要特別注意的是，該種嵌合常導(dǎo)致妊娠期胎盤(pán)間葉發(fā)育不良、胎盤(pán)囊腫、嚴(yán)重的甚至為完全性葡萄胎。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)在部分Beckwith-Wiedemann綜合征中可見(jiàn)這種嵌合，可能與部分細(xì)胞為父源性單親二體有關(guān)[22-24]。

2.2 同源性嵌合體 該種嵌合主要是由于減數(shù)分裂不分離以及非整倍體合子后有絲分裂過(guò)程中某條性染色體丟失或單一的合子后有絲分裂不分離形成的，常見(jiàn)于含有45,X、47,XXY、48,XXYY等細(xì)胞系的嵌合體中[19]。

3 臨床特征

性染色體不一致嵌合臨床表型多種多樣，根據(jù)嵌合細(xì)胞的比例不一樣，嚴(yán)重程度差異很大，并且同一個(gè)個(gè)體的不同組織細(xì)胞的嵌合比例也不一樣。需要注意的是，患者臨床表型與外周血中核型的嵌合比例無(wú)關(guān)，而與性腺組織中各細(xì)胞系的比例相關(guān)。因此當(dāng)性腺組織中只有某一種細(xì)胞系或占大部分時(shí)，可以表現(xiàn)為正常男性或女性[8,10,25]；而含有2種或2種以上細(xì)胞系時(shí)，多表現(xiàn)為生殖器性腺模糊不清或真兩性畸形，且這部分患者由于生殖器的問(wèn)題可能會(huì)有心理精神方面的異常，或性別認(rèn)知障礙[2,3,5,11,16,18]。

對(duì)于46,XX/46,XY嵌合體患者，男性表型患者一般有隱睪、小陰莖、尿道下裂、男性乳房發(fā)育、血尿、無(wú)精或少精等，女性表型患者一般有陰蒂增大、陰唇融合、隱睪等[2,3,7,8,9,10,11]；而對(duì)于含有45,X核型的嵌合體患者，可能還會(huì)有Turner綜合征表型如身材矮小、蹼頸、心臟異常等，且在女性患者中比在男性患者中更常見(jiàn)，這可能與他們性腺組織中45,X細(xì)胞系的比例更高有關(guān)[12,13,14,15]；而對(duì)于含有47,XXY、48,XXYY等核型患者，可能還會(huì)有部分Klinefelter綜合征表型，如身材高大、四肢修長(zhǎng)、男性乳房發(fā)育等，但一般很少伴有智力低下[16-19]。Mohdnor等[17]在2016年的1篇報(bào)道中指出，大多數(shù)該嵌合體Klinefelter綜合征表型顯現(xiàn)年齡一般較晚，年齡從14.5～62歲都有。

本文列出了2個(gè)合作單位15例性染色體不一致嵌合病人的臨床資料，其中4例為外周血，且3例的社會(huì)性別都為女性，只有1例為男性；盡管其外周血核型中含46,XY的細(xì)胞系都占大多數(shù)，但可能由于其性腺組織中含45,X細(xì)胞系的比例更多，從而都發(fā)育為女性；并且這3例女性盆腔中都未發(fā)現(xiàn)男性內(nèi)生殖性腺，只表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育遲緩及卵巢子宮發(fā)育不良等Turner綜合征表型。另11例產(chǎn)前標(biāo)本中有6例羊水、1例絨毛、4例臍血；其中4例產(chǎn)前指征為血清學(xué)篩查或無(wú)創(chuàng)性胎兒染色體非整倍體檢查高風(fēng)險(xiǎn)，1例表現(xiàn)為頸部淋巴水囊瘤，2例表現(xiàn)為頸項(xiàng)透明層厚度(nuchal translucency，NT)增厚、鼻骨發(fā)育不良或腸管回聲增強(qiáng)，僅1例表現(xiàn)為生殖腺異常即尿道下裂。對(duì)于嵌合比例相差較大的產(chǎn)前標(biāo)本后續(xù)都有熒光原位雜交(fluorescence hybridization in situ，F(xiàn)ISH)或染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis，CMA)確認(rèn)(除病例4、13)。特別需要注意的是病例12，絨毛細(xì)胞培養(yǎng)核型結(jié)果與FISH結(jié)果不一致，核型結(jié)果為XX/XY嵌合體，而FISH結(jié)果為四倍體，原因可能為受精卵形成過(guò)程中47,XY,+21的細(xì)胞系減數(shù)分裂不分離或者合子后有絲分裂不分離等導(dǎo)致的復(fù)雜的胎盤(pán)限制性嵌合，因此這兩個(gè)結(jié)果都不能完全代表整個(gè)胎盤(pán)絨毛或胎兒的核型(見(jiàn)表5)。

表5 中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院和無(wú)錫市婦幼保健院性染色體不一致嵌合病人臨床資料統(tǒng)計(jì)表

4 診斷和治療

由于該嵌合體臨床表型的多樣，診斷比較困難。有趣的是，部分患者是在檢查中偶然發(fā)現(xiàn)比如血液分型[26]、親子鑒定STR分析[27]或組織相容性檢測(cè)[25]。其他多數(shù)患者是由于外生殖器模糊不清或不孕不育而就診發(fā)現(xiàn)?；颊咭话愠Ｒ?guī)診斷步驟包括：病史的收集、體格檢查(包括外生殖性腺的評(píng)估)、生化檢查如各腎上腺激素及性激素的檢測(cè)、內(nèi)生殖性腺檢查(包括B超、磁共振、膀胱鏡、泌尿生殖腺造影等)以及最終確診方法：細(xì)胞遺傳學(xué)及分子生物學(xué)分析等。需要注意的是，在細(xì)胞遺傳學(xué)及分子生物學(xué)檢測(cè)階段，因?yàn)楦鹘M織嵌合比例不同，僅靠外周血樣本可能導(dǎo)致漏診或出現(xiàn)核型比例與表型不一致情況。Magharehabed等[28]報(bào)道了1例表型正常男性患者，其外周血核型為46,XX且外周血、口腔粘膜、泌尿道細(xì)胞經(jīng)FISH檢測(cè)SRY及AZF基因都缺如，然而皮膚細(xì)胞及睪丸組織細(xì)胞經(jīng)FISH及STR分析都證實(shí)了Y染色體的存在，從而最終確認(rèn)為XX/XY嵌合體患者。因此對(duì)于嵌合體患者，尤其是核型和表型不太一致的患者，確診需要多組織多樣本取材分析。除了外周血樣本之外，還需口腔粘膜、唾液、泌尿道生殖細(xì)胞、皮膚、甚至生殖器性腺樣本等[26]。同時(shí)，除了嵌合體比例的確診外，還需要對(duì)嵌合體的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行研究，這對(duì)疾病的診斷和治療非常重要，尤其是有生育需求患者[29]。

該疾病的治療主要包括內(nèi)外生殖器的重建和內(nèi)分泌激素替代治療；同時(shí)對(duì)于不孕或不育患者，部分經(jīng)過(guò)輔助生殖能正常生育[8,11,14]。而對(duì)于表型為真兩性畸形患者，疾病的治療則更為復(fù)雜。不僅需要對(duì)患者的最終性別進(jìn)行多學(xué)科會(huì)診確認(rèn)，并進(jìn)行外生殖器矯形術(shù)，還需切除部分內(nèi)生殖器性腺以防腫瘤的發(fā)生[3,11,28]。

5 再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)后

從目前的研究來(lái)看，性染色體不一致嵌合再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)很低。同時(shí)由于各組織各細(xì)胞系的嵌合比例不一樣，機(jī)體各組織雌激素及雄激素的暴露水平也不一樣，因此對(duì)于腫瘤(主要為胚細(xì)胞瘤)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也就難以評(píng)估[29]，那么定期隨訪追蹤患者的激素水平及性腺狀況則尤為重要。部分患者經(jīng)過(guò)手術(shù)治療后可有自發(fā)青春期，如女性產(chǎn)生周期性月經(jīng)、男性變聲出現(xiàn)喉結(jié)等等以及擁有正常性腺功能。