郭欽賢 懷磊* 孫博 朱惠青 魯建央 張麗
胎兒眼發(fā)育異常是由于胚胎時期眼的生長發(fā)育停滯或發(fā)育異常出現(xiàn)外觀畸形、組織器官缺陷或功能障礙,稱為眼先天發(fā)育異常。胎兒先天性眼部異常少見,包括無眼畸形和小眼畸形等。無眼和小眼畸形發(fā)病受多種因素影響,病因主要有染色體畸形(三倍體,9、13、18-三體,染色體缺失等),環(huán)境因素(胎兒先天感染、胎兒酒精綜合征)及基因綜合征(常染色體顯性或隱性遺傳的某些畸形)[1]。眼部異常雖然是非致死性畸形,但患有眼部畸形的胎兒一旦出生,后果極其嚴重。黃苑銘等[1]研究發(fā)現(xiàn)胎兒小眼及無眼畸形最常見的合并畸形是神經(jīng)系統(tǒng)畸形,提示小眼及無眼畸形可能與胎兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常密切相關。近年發(fā)展起來的單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技術(shù)可以精確分析染色體拷貝數(shù)異常的片段大小和斷裂點[2]。通過SNP array 技術(shù)結(jié)合超聲影像學檢查,可以提高一些不明原因的胎兒各系統(tǒng)發(fā)育異?;蚧蔚脑\斷率,對預防出生缺陷具有重要的意義[3]。本資料中,作者通過染色體核型分析和SNP array 技術(shù)確診了一例眼部發(fā)育異常伴小型腦膜膨出的MLS 綜合征(Microphthalmia with linear skin defects,MLS,OMIM 309801)胎兒,并且明確了該胎兒異常遺傳物質(zhì)的來源,通過分析胎兒基因型與表型的對應關系,為遺傳咨詢及產(chǎn)前診斷提供有力依據(jù)。
1.1 一般資料 孕婦,25 歲,孕1 產(chǎn)0,宮內(nèi)單胎妊娠。無遺傳病家族史。孕婦無病毒感染史,無放射性接觸史,無煙酒接觸史,無房屋裝修史,無化學品毒物接觸史。妊娠25 周外院產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒雙眼發(fā)育異常(左側(cè)小眼球,右側(cè)晶狀體缺失),轉(zhuǎn)診至本院。本院產(chǎn)前診斷超聲提示胎兒多發(fā)畸形:小型腦膜膨出、右眼晶狀體缺損、左眼發(fā)育異常(見圖1)。孕26+周經(jīng)孕婦知情同意后行介入性產(chǎn)前診斷,抽取臍血標本做染色體核型分析,抽取羊水標本做SNP array 檢測。孕婦及其家屬簽署了知情同意書。本研究獲醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 方法 (1)染色體核型分析:抽取胎兒臍血和父母外周血培養(yǎng)淋巴細胞,常規(guī)收獲、制片和G 顯帶。染色體的分析和描述標準依照《人類細胞遺傳學國際命名體制2016 版》。(2)SNP array 檢測:羊水DNA 的提取采用QIAamp DNA Blood mini kit(德國Qiagen 公司)試劑盒。采用SNP array(美國Affymetrix 公司)檢測平臺,基于CytoScan 750K Array 芯片進行全基因組拷貝數(shù)變異(copy number variants,CNVs)的檢測。Chromosome Analysis Suite(ChAS)軟件進行芯片數(shù)據(jù)的分析,以≥50 個探針標記,≥100 kb 的分辨率用于分析基因組CNVs。(3)TORCH 和B19 病毒抗體檢測:運用酶聯(lián)免疫法(ELISA)嚴格按試劑盒說明書檢測臍血血清中弓形蟲抗體IgM(TOX-IgM)(美國雅培公司)、風疹病毒抗體IgM(RUVIgM)(美國雅培公司)、巨細胞病毒抗體IgM(CMV-IgM)(美國雅培公司)、單純皰疹病毒I 型抗體IgM(HSV1-IgM)(美國美德聲科學技術(shù)公司)、單純皰疹病毒II 型抗體IgM(HSV2-IgM)(美國美德聲科學技術(shù)公司)和人類微小病毒B19 抗體IgM(B19-IgM)(德國維潤公司)。
1.3 隨訪 對胎兒發(fā)育情況、妊娠結(jié)局等進行監(jiān)測和隨訪。
2.1 SNP array 檢測結(jié)果 胎兒SNP array 檢測結(jié)果為arr[hg19]Xp22.33p22.2(168,551-14,387,141)×1,7p11.1q11.21(58,019,956-62,619,266)×3,顯 示 胎兒染色體Xp22.33p22.2 區(qū)段存在14.2 Mb 的缺失(見圖2),7p11.1q11.21 區(qū)段存在4.5 Mb 的重復。胎兒SNP array 結(jié)果為arr(1-22,X)×2,胎兒父親SNP array 結(jié)果為arr(1-22)×2,(XY)×1,顯示父母全染色體基因組范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有染色體片段拷貝數(shù)的異常變化。
2.2 染色體核型分析結(jié)果 胎兒臍血染色體核型為mos 46,X,del(X)(p22.2)[15]/46,XX[35];胎兒母親染色體核型為46,XX;父親染色體核型為46,XY(見圖3)。
2.3 臍血TORCH和B19病毒抗體檢測結(jié)果 胎兒臍血TOXIgM、RUV-IgM、CMV-IgM、HSV1-IgM、HSV2-IgM 和B19-IgM 結(jié)果均為陰性。
2.4 隨訪結(jié)果 孕婦于介入性產(chǎn)前診斷術(shù)后選擇引產(chǎn)。引產(chǎn)兒未行尸體解剖,僅對其外觀進行了大體檢查。引產(chǎn)兒女性,體重800 g,觸摸左眼無內(nèi)容物,頭頂有一小突起,大小為1.5 cm×1.0 cm,其余未見明顯異常。
眼發(fā)育畸形有遺傳因素和環(huán)境因素[1]。本資料中對胎兒臍血進行感染指標TORCH 和人類微小病毒B19 抗體檢測,結(jié)果均顯示陰性,因此可基本排除感染導致的眼部發(fā)育異常。胎兒SNP array 結(jié)果顯示胎兒染色體在7p11.1q11.21 區(qū)段存在4.5 Mb 的重復,Xp22.33p22.2 區(qū)段存在14.2 Mb 的缺失;經(jīng)父母SNP array 檢測和染色體核型驗證,確定其為新發(fā)突變。7號染色體的重復片段主要包含7 號染色體著絲粒異染色質(zhì)區(qū)域,為無臨床意義的染色體多態(tài)性;X 染色體的缺失片段包括SHOX(OMIM 312865)、HCCS(OMIM 300056)等57 個OMIM 基因。其中HCCS 基因突變與MLS 綜合征相關。胎兒臍血染色體核型結(jié)果顯示為Xp22.2末端缺失和正常女性核型的嵌合體,結(jié)合羊水SNP array 檢測結(jié)果,考慮正常的核型結(jié)果可能源于取樣時的母血污染。
圖1 胎兒異常超聲圖。1A. 右眼球可見,內(nèi)未見晶狀體回聲,左眼球隱約可見,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清,呈不均勻回聲;1B. 顱頂部可見一囊性暗區(qū),大小1.6 cm×1.1 cm,內(nèi)見條索狀回聲,似與顱內(nèi)相連續(xù)。圖2 胎兒SNP array檢測結(jié)果顯示Xp22.33Xp22.2區(qū)段微缺失。圖3 胎兒及其父母染色體核型。3A. 胎兒臍血核型46,X,del(X)(p22.2);3B. 胎兒母親外周血核型46,XX;3C:胎兒父親外周血核型46,XY
MLS 綜合征是一種罕見的X 連鎖顯性遺傳病,男性胎兒一般在宮內(nèi)死亡,臨床癥狀主要包括眼部異常(單側(cè)或雙側(cè)的小眼或無眼)和線狀皮膚缺損,線狀皮膚缺損通常出生時在面部和頸部出現(xiàn),隨著年齡的增長而痊愈,留下極少的殘留疤痕[4]。從90 年代開始就有大量的文章報道MLS 綜合征相關的病例和家系,已報道的病例主要與X 染色體末端缺失和Xp22 微缺失相關[5]。2006 年,WIMPLINGER 等[6]在正常核型的MLS 綜合征患者中發(fā)現(xiàn)HCCS 基因的功能缺失是導致MLS 綜合征發(fā)病的原因;而且在幾乎所有染色體核型異常的MLS 綜合征患者中均存在HCCS 基因的缺失。隨后有文獻報道 Xp11.3 的NDUFB11(OMIM 300403)基因和Xq21.1的 COX7B(OMIM 300885)基因突變或缺失也會導致MLS綜合征[7-8]。這三個基因編碼的蛋白質(zhì)在線粒體呼吸鏈和氧化磷酸化中起著必不可少的作用。因此,氧化磷酸化的受損或ATP 的缺乏和自由基的產(chǎn)生可能是MLS 綜合征臨床表型產(chǎn)生的原因[4]。
HCCS 基因是從真菌到后生動物高度保守的基因,編碼一種線粒體全細胞色素C 合成酶,全細胞色素C 合成酶的最終產(chǎn)物細胞色素C(Cytc)在氧化磷酸化和細胞凋亡中起重要作用的,而細胞凋亡對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育至關重要[9]。hccs基因缺失突變的小鼠會在胚胎期死亡[10]。INDRIERI 等[11]在青鳉魚中敲低hccs 基因,引起Cytc 的減少從而導致caspase-9依賴性細胞死亡增加和活性氧的增加;青鳉魚的眼睛和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細胞死亡增加,出現(xiàn)小眼和小腦畸形。據(jù)已報道的病例統(tǒng)計,診斷為MLS 綜合征的患者中僅81%的患者有小眼或無眼的臨床表型;75%的患者有線狀皮膚缺損的表型,而線狀皮膚缺損多出現(xiàn)在頭部和頸部被認為與神經(jīng)嵴細胞的參與有關[12];約70%的患者還存在其它的結(jié)構(gòu)異常,包括其他眼部異常(如角膜異常、眼眶囊腫、白內(nèi)障)、神經(jīng)系統(tǒng)異常(如結(jié)構(gòu)異常、發(fā)育遲緩、嬰兒癲癇)、心臟異常(如肥厚性或嗜酸細胞性心肌病,房間隔缺損或室間隔缺損,心律失常),身材矮小,膈疝、甲營養(yǎng)不良、聽力障礙、泌尿生殖系統(tǒng)畸形等[4],這可能與X 染色體末端缺失的基因數(shù)有關。通過分子檢測診斷為MLS 綜合征的女性也可能完全無任何特征,這種臨床變異被認為與不同組織中X 染色體的選擇性失活相關[13-14]。本例中胎兒右眼晶狀體缺損,左眼發(fā)育異常和小型腦膜膨出均不是MLS 綜合征的主要臨床特征。VANESSA 等[15]收集的病例中有1 例核型為46,X,del(X)(p22)小眼無晶狀體的病例。本例中左眼隱約可見,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清說明該胎兒左眼發(fā)育比小眼畸形更嚴重;已報道的MLS 綜合征的病例中雖然未見腦膜膨出的病例報道,但是神經(jīng)系統(tǒng)異常的病例報道并不少見,如胼胝體發(fā)育不良、小腦畸形等[15]。結(jié)合胎兒染色體核型和SNP array 檢測結(jié)果,可以確定該胎兒的臨床表型是Xp22.2 末端缺失引起的MLS 綜合征。因其為新發(fā)突變,家庭再生育患兒的風險低,但再次妊娠時仍需進行產(chǎn)前診斷,以排除生殖腺嵌合的可能。
MLS 綜合征的病例報道雖多,但產(chǎn)前相關報道較少。作者應用超聲診斷結(jié)合染色體核型分析和SNP array 技術(shù),鑒定了1 例染色體Xp22.2 末端缺失導致的MLS 綜合征胎兒。通過基因型和表型的相關分析,為臨床診斷提供了依據(jù)。
聲明:所有作者均不存在利益沖突。