Beckwith-Wiedemann綜合征產(chǎn)前診斷的臨床進(jìn)展

安祥友 綜述 袁 靜,楊媛媛 審校

Beckwith-Wiedemann綜合征(Beckwith-Wiede mann syndrome,BWS)是一種過度生長和胚胎性腫瘤易感的印記障礙性疾病,與染色體11p15.5區(qū)域的遺傳或表觀遺傳異常導(dǎo)致的親本等位基因表達(dá)異常有關(guān)。據(jù)報(bào)道[1-2],BWS發(fā)病率約為1/10 000～1/13 700,通過輔助生殖技術(shù)(assisted reproductive techniques, ART)妊娠的胎兒患BWS的風(fēng)險(xiǎn)比自然受孕胎兒增加10倍[3]。BWS具有臨床異質(zhì)性,主要表現(xiàn)為巨舌、腹壁缺陷、偏側(cè)增生、內(nèi)臟腫大、耳朵特殊折痕、新生兒低血糖、胚胎性腫瘤易感等。BWS具有遺傳多樣性,11p15.5區(qū)域包括受印記中心1(imprinting center 1, IC1)調(diào)控的H19和IGF2及IC2調(diào)控的KCNQ1、KCNQ1OT1、CDKN1C。約80%的BWS患兒在11p15.5區(qū)域內(nèi)有分子缺陷[4],其中IC2區(qū)域的甲基化缺失(loss of methylation, LOM)約見于50%的患者,IC1區(qū)域的過度甲基化(gain of methylation, GOM)約見于5%～10%的患者,父源性單親二倍體(paternal uniparental isodisomy, pUPD)約見于20%的患者,CDKN1C突變約見于5%的散發(fā)性BWS和40%的家族遺傳性病例,另有少部分患者為染色體結(jié)構(gòu)異常[5]。BWS患者中約85%為散發(fā)性病例,15%為家族遺傳性病例。

BWS常通過患者的臨床表型進(jìn)行診斷,BWS國際共識小組建立了臨床評分體系[1],見表1。由于巨舌、偏側(cè)增生、新生兒低血糖、胚胎性腫瘤等典型表型多于妊娠中、晚期及產(chǎn)后出現(xiàn),大多數(shù)病例于新生兒期或兒童期被診斷。因此,產(chǎn)前早期診斷BWS并進(jìn)行遺傳咨詢對圍產(chǎn)期及產(chǎn)后臨床處理具有重要意義。

表1 BWS的臨床表型

1 BWS的產(chǎn)前診斷

1.1 一般生化檢查妊娠早、中期的血清學(xué)標(biāo)志物聯(lián)合篩查:甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)、β-人絨毛膜促性腺激素(beta human chorionic gonadotropin, β-hCG)、游離雌三醇(unconjugated estriol, μE3)和抑制素A (inhibin A)四聯(lián)篩查常用于唐氏綜合征、18-三體、神經(jīng)管缺陷的篩查。這4種血清學(xué)標(biāo)志物水平升高也可能與BWS有關(guān)[6-7],在沒有其他明顯異常的情況下可能有助于BWS的早期發(fā)現(xiàn),基于這4種血清學(xué)標(biāo)志物的異常升高和胎兒臍膨出,可早在妊娠14周發(fā)現(xiàn)BWS[6]。但是血清學(xué)篩查對BWS的特異性并不高,這也為BWS的產(chǎn)前早期診斷增加了難度。

1.2 產(chǎn)前超聲檢查大多數(shù)BWS病例是在出生后依據(jù)患者的臨床表型被診斷出來的,但產(chǎn)前胎兒影像學(xué)檢查可以發(fā)現(xiàn)某些提示BWS的特征:包括腹壁缺陷(臍疝、臍膨出)、羊水過多、巨大兒、巨舌,其他可見的特征還包括胎盤間質(zhì)發(fā)育不良或胎盤腫大、胼胝體發(fā)育不全、腹內(nèi)臟器腫大、心臟橫紋肌瘤、腎上腺腫大/腎上腺皮質(zhì)癌等[8-9]。目前臨床上根據(jù)妊娠中期超聲檢查,可以依據(jù)兩個(gè)主要特征(巨舌、巨大兒、腹壁缺陷)或一個(gè)主要特征加兩個(gè)次要特征(羊水過多、腎腫大/腎發(fā)育不全、腎上腺腫塊/腎上腺巨細(xì)胞瘤、胎盤間質(zhì)發(fā)育不良)來判斷是否需要進(jìn)行進(jìn)一步產(chǎn)前診斷BWS。

Shieh et al[10]關(guān)于對BWS孕期影像學(xué)檢查的一項(xiàng)研究表明,腹壁缺陷是最常見且最早發(fā)現(xiàn)的異常表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)腹壁缺陷的時(shí)間明顯早于巨大兒和巨舌,中位胎齡為妊娠18周,并且出生后100%得到證實(shí),其余體征多在妊娠晚期時(shí)發(fā)現(xiàn),因此,可對早期提示腹壁缺陷的胎兒進(jìn)行連續(xù)超聲監(jiān)測,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)妊娠期間可能出現(xiàn)的其他BWS體征。有10%～20%的孤立性臍膨出的胎兒會(huì)被診斷為BWS,如果合并其他表型,診斷率可能會(huì)增加[10-11]。BWS是巨舌最常見原因之一,高達(dá)50%的巨舌胎兒會(huì)被診斷為BWS[12],但巨舌往往很難在胎兒期被超聲發(fā)現(xiàn)。胎盤間質(zhì)發(fā)育不良的胎兒約20%被診斷為BWS[13]。相比最常見的腹壁缺陷,巨舌和胎盤間質(zhì)發(fā)育不良在產(chǎn)前診斷BWS上具有更高的特異性[14]。由于BWS胎兒表型譜廣且特異性不高,通過超聲診斷BWS并不容易。

1.3 產(chǎn)前基因檢測產(chǎn)前基因診斷用于既往有BWS病史或存在BWS相關(guān)體征的家族史或本次妊娠超聲檢查疑似BWS的情況下。根據(jù)BWS的遺傳學(xué)機(jī)制,甲基化特異性多重連接依賴式探針擴(kuò)增(methylation-specific multiplex ligation-dependent probe amplification, MS-MLPA)可檢測印記中心DNA的甲基化水平,染色體核型分析可檢測染色體重復(fù)、易位、倒位,熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization, FISH)可檢測染色體的微缺失和易位[15],單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism, SNP array)、短串聯(lián)重復(fù)序列(short tandem repeat, STR)可檢測pUPD及嵌合體[16-17],染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis, CMA)可檢測拷貝數(shù)變異(copy number variation, CNV)重復(fù)或缺失的程度及性質(zhì),Sanger測序?qū)DKN1C基因進(jìn)行突變分析等。印記中心DNA甲基化異常是BWS最常見的致病機(jī)制,因MS-MLPA可同時(shí)對IC1/IC2進(jìn)行甲基化評估和CNV檢測,被推薦作為BWS的一線檢測方法[1],該方法可確診產(chǎn)前診斷中的大多數(shù)臨床病例。由于MS-MLPA對嵌合體、染色體平衡易位及印記中心基因變異等均無法檢出,MS-MLPA檢測結(jié)果陰性并不能排除BWS的診斷。甲基化評估和CNV陰性的患者應(yīng)通過Sanger測序進(jìn)行CDKN1C突變分析。由于嵌合體的存在,各種檢測方法均可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果。Baker et al[14]的一項(xiàng)研究認(rèn)為低水平嵌合體的甲基化在產(chǎn)前BWS診斷中并不常見,由于產(chǎn)前診斷的組織樣本來源受限,導(dǎo)致無法對其他組織樣本進(jìn)行基因檢測予以確認(rèn)。因此,BWS產(chǎn)前基因診斷檢測結(jié)果陰性仍不能排除BWS的診斷,產(chǎn)后應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合臨床分析[18]。

1.4 鑒別診斷BWS是一種過度生長綜合征,與Simpson-Golabi-Behmel綜合征[19](Simpson-Golabi-Behmel syndrome, SGBS)、Costello綜合征[20]、Perlman綜合征[21]和Sotos綜合征[22]在臨床表型上有顯著重疊,臨床上應(yīng)予以鑒別?，F(xiàn)將常見的產(chǎn)前表型歸納如下,見表2。

表2 BWS與SGBS、Perlman綜合征和Sotos綜合征的產(chǎn)前超聲表現(xiàn)

1.4.1SGBS SGBS是一種罕見的X連鎖過度生長綜合征,呈X連鎖隱性遺傳,臨床上分為兩種類型:SGBSⅠ型和SGBSⅡ型。以SGBSⅠ型更常見,與位于Xp26上的GPC3基因突變有關(guān)。SGBSⅠ型的產(chǎn)前超聲表現(xiàn)為巨大兒、羊水過多、器官腫大、腎臟畸形、先天性膈疝和心臟畸形,臍膨出少見[21]。在產(chǎn)前篩查中可能發(fā)現(xiàn)母體血清AFP升高和胎兒頸項(xiàng)透明層增厚,但缺乏特異性[23]。SGBSⅡ型常表現(xiàn)為胎兒水腫和多發(fā)畸形,由位于Xp22上的PIGA基因突變引起,需要通過基因檢測來區(qū)分這兩種類型。產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒過度生長、羊水過多及伴有其他系統(tǒng)或器官畸形,應(yīng)考慮SGBS的鑒別,并應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的基因檢測,如CNV和全外顯子組測序(whole exome sequencing, WES),檢查母親是否具有輕度SGBS表型并進(jìn)行基因驗(yàn)證,有助于SGBS的診斷及提供遺傳咨詢。

1.4.2Costello綜合征 Costello綜合征由HRAS基因中的新發(fā)雜合突變引起的一種罕見疾病,呈常染色體顯性遺傳。產(chǎn)前超聲表現(xiàn)為胎兒頸項(xiàng)透明層增厚、羊水過多、巨大兒、巨頭畸形、手腕尺側(cè)偏斜、長骨縮短及胎兒心動(dòng)過速等[20]。胎兒心律失常少見,對治療反應(yīng)較好。Costello綜合征胎兒常表現(xiàn)為巨頭和體質(zhì)量增加,而長度參數(shù)在正常范圍內(nèi),這可能與胎兒皮下水腫有關(guān)[24]。產(chǎn)前超聲檢查顯示胎兒頸項(xiàng)透明層增厚、巨大兒和一些特征性異常如疊指、長骨縮短、心肌病等應(yīng)考慮Costello綜合征。通過WES或全基因組測序(whole genome sequencing, WGS)可識別出多數(shù)導(dǎo)致Costello綜合征的突變。

1.4.3Perlman綜合征 Perlman綜合征是一種罕見的常染色體隱性遺傳的先天性過度生長綜合征,由染色體2q37區(qū)域的DIS3L2基因的致病變異引起。產(chǎn)前超聲表現(xiàn)常見的有羊水過多、巨大兒、內(nèi)臟腫大、腎腫大和胎兒腹水[21]。80%～100%的患兒可見腎臟腫大,因此,Perlman綜合征的產(chǎn)前診斷可基于腎臟腫大[25]。因DIS3L2也可導(dǎo)致IGF2的過度表達(dá),與組織過度生長和腎母細(xì)胞瘤發(fā)展密切相關(guān)[26],基因檢測對Perlman綜合征與BWS的鑒別診斷至關(guān)重要。

1.4.4Sotos綜合征 Sotos綜合征是由位于染色體5q35上的NSD1基因單倍體劑量不足導(dǎo)致的過度生長伴智力障礙綜合征,呈常染色體顯性遺傳,95%的患者為NSD1基因新發(fā)變異的散發(fā)病例,5%為家族性遺傳病例。Sotos綜合征產(chǎn)前超聲表現(xiàn)可有輕度腦室擴(kuò)大、頭圍或身長增大、胎兒頸項(xiàng)透明層增厚、羊水過多等[22],妊娠晚期可能發(fā)現(xiàn)胎兒腦或顱骨的異常,伴或不伴過度生長。妊娠期產(chǎn)前檢查顯示胎兒過度生長、巨頭畸形和羊水過多伴有其他異常,如腎臟異常、中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常、NT升高,應(yīng)考慮鑒別Sotos綜合征。產(chǎn)前超聲檢查表現(xiàn)不具有特異性,胎兒MRI檢查和追訪父母的Sotos綜合征表型證據(jù)及對其他表型陽性家系成員的遺傳學(xué)檢查可協(xié)助診斷該病。

2 遺傳咨詢

2.1 復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評估BWS復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)取決于遺傳學(xué)分子亞型及其親本來源[1]。對于有陽性家族史者,即使先證者遺傳學(xué)檢查未發(fā)現(xiàn)異常,復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)仍然較高。BWS患者中約15%是家族遺傳性病例,呈常染色體顯性遺傳,常見的有CDKN1C突變、染色體11p15.5異常。如果變異是母源性的,子代復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)為50%[27]。原則上,所有染色體11p15 CNVs和平衡易位都有50%的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 對妊娠的影響在BWS妊娠中,孕婦發(fā)生妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓、陰道流血的風(fēng)險(xiǎn)增加,先兆子癇發(fā)病往往更早更嚴(yán)重,嚴(yán)重者甚至進(jìn)展為HELLP綜合征[7]。BWS胎兒早產(chǎn)發(fā)生率升高,巨大兒經(jīng)陰道分娩可能會(huì)發(fā)生難產(chǎn)、新生兒窒息、臂叢神經(jīng)損傷甚至新生兒死亡,在分娩方式的選擇上更傾向于剖宮產(chǎn)[28-29]。

2.3 ART與BWSART是指在體外對配子和胚胎進(jìn)行一系列技術(shù)處理使不孕夫婦受孕的方法,包括體外受精-胚胎移植(invitrofertilization and embryo transfer, IVF-ET )、卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射(intracytoplasmic sperm injection, ICSI )和種植前遺傳學(xué)檢測(preimplantation genetic test, PGT)等。ART妊娠胎兒發(fā)生BWS的風(fēng)險(xiǎn)增加10倍,通過ART妊娠的BWS患兒90%以上可檢測出IC2的LOM[3]。印記基因DNA甲基化對環(huán)境極其敏感,因此,ART操作中任何步驟都有可能干擾印記位點(diǎn)DNA甲基化的形成從而對后代產(chǎn)生影響。迄今為止,有許多觀察結(jié)果表明ART與BWS之間存在關(guān)聯(lián)。Lazaraviciute et al[30]的Meta分析結(jié)果顯示,經(jīng)ART受孕的兒童和自然受孕的兒童相比,發(fā)生印記障礙的風(fēng)險(xiǎn)增加。因大多數(shù)患者表觀基因型為IC1/IC2甲基化改變[3],Duffy et al[31]提議將ART納入BWS的診斷評分體系中,并指出了胚胎植入前階段對印記建立或維持的關(guān)鍵作用。目前,尚不清楚ART妊娠中BWS的高發(fā)是由于ART相關(guān)操作步驟或是不孕癥本身引起,還需要更多研究來進(jìn)一步闡明ART、不孕癥與BWS之間的聯(lián)系[1]。通過ART妊娠的胎兒,產(chǎn)前檢查顯示羊水過多、巨舌、胎盤間質(zhì)發(fā)育不良、腹壁缺陷等臨床表型時(shí),應(yīng)格外注意BWS的診斷。

2.4 圍產(chǎn)期及產(chǎn)后管理產(chǎn)前診斷確認(rèn)胎兒為患胎時(shí),應(yīng)當(dāng)充分告知孕婦及家屬,并由孕婦及家屬?zèng)Q定是否治療性流產(chǎn)或引產(chǎn)。對于產(chǎn)前診斷確診或懷疑為BWS的新生兒,應(yīng)在產(chǎn)后幾天監(jiān)測血糖水平,預(yù)防并及時(shí)治療新生兒低血糖;巨舌和腹壁缺陷可通過外科手術(shù)予以矯正;心臟病變予超聲心動(dòng)圖監(jiān)測,輕者?？勺杂?重者需手術(shù)矯正;超聲監(jiān)測BWS相關(guān)胚胎性腫瘤至7歲,腎母細(xì)胞瘤首選超聲監(jiān)測,肝母細(xì)胞瘤常采用超聲聯(lián)合血清AFP水平篩查,但對AFP的早期篩查價(jià)值存在爭議[1]。

3 總結(jié)與展望

BWS作為一個(gè)兒科疾病,具有較大的臨床異質(zhì)性和遺傳異質(zhì)性,其診斷主要根據(jù)產(chǎn)后新生兒的表型結(jié)合基因檢測,產(chǎn)前診斷不易。隨著超聲檢測儀器及技術(shù)、介入性產(chǎn)前診斷技術(shù)、遺傳學(xué)檢測技術(shù)的快速發(fā)展,提升了產(chǎn)前診斷BWS的可行性和準(zhǔn)確性。產(chǎn)科醫(yī)師尤其是產(chǎn)前診斷醫(yī)師,應(yīng)該格外注意。血清學(xué)篩查陽性結(jié)果對BWS具有提示性作用。產(chǎn)前超聲顯示羊水過多、巨大兒、巨舌、腹部缺陷及腹內(nèi)臟器腫大等特征常是考慮BWS的有效線索。絨毛膜穿刺及羊膜腔穿刺可直接獲取胎盤組織或胎兒細(xì)胞樣本進(jìn)行基因檢測,產(chǎn)前基因檢測在BWS的明確診斷、產(chǎn)前咨詢和判斷預(yù)后等方面發(fā)揮著重要作用,但存在假陰性的風(fēng)險(xiǎn)。如果有陽性的分子檢測結(jié)果,即使臨床表型很少,也可以明確診斷,有陽性家族史者對產(chǎn)前診斷更有利。產(chǎn)前早期診斷BWS有利于優(yōu)生優(yōu)育,亦為圍產(chǎn)期管理、產(chǎn)后管理、腫瘤早期篩查及長期監(jiān)測提供支持。