王永化 田琪 張蕊 黃曙方 丁紅 李萍*

(1.廣東省人民醫(yī)院 婦產(chǎn)科產(chǎn)前診斷技術(shù)中心，廣東 廣州 510080；2.中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院 產(chǎn)前診斷中心，廣東 廣州 510630；3.惠州市第一婦幼保健院 產(chǎn)前診斷中心，廣東 惠州 516001)

12號(hào)染色體(NC_000012.12)屬于C組中長(zhǎng)度最小且著絲粒指數(shù)最小的染色體，全長(zhǎng)共133275309個(gè)堿基，包含有1034個(gè)編碼基因、1269個(gè)非編碼基因及653個(gè)假基因。OMIM(www.omim.org/)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的致病基因?yàn)镾OX5(12p12.1)、GLC1P(12q14)、HDLCQ6(12q24.31)、OCBMD(12q23.3)、MED13L(12q24.21)、KPA(12q13.3)、DIAR6(12p12.3)、ODG6(12q15)、EORVA(12q21.31)、RPS26(12q13.2)、NOS1(12q24.22)、TBX5(12q24.21)、KRT83(12q13.13)、CRADD(12q22)、TBK1(12q14.2)、CNOT2(12q15)、WIF1(12q14.3)、NUP107(12q15)、CACNA2D4(12p13.33)、CHST11(12q23.3)。DECIPHER(GRCh37)(https://decipher.sanger.ac.uk/)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄1個(gè)染色體拷貝數(shù)變異(copy number variations，CNVs)為12q14微缺失綜合征(Chr12: 65071919-68645525)，大小為3.57Mb，疾病表型為智力發(fā)育障礙、脆弱性骨硬化癥和矮小癥等。目前有關(guān)12號(hào)染色體印記基因的報(bào)道較少且存在爭(zhēng)議，是否致病留待進(jìn)一步確認(rèn)。本綜述通過(guò)對(duì)既往的文獻(xiàn)報(bào)道和各作者所在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部數(shù)據(jù)整理，對(duì)12-三體的產(chǎn)生機(jī)制和發(fā)生率、嵌合型12-三體、母源性及父源性12號(hào)染色體單親二體的臨床表型、預(yù)后、再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及實(shí)驗(yàn)室診斷等進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)12號(hào)染色體產(chǎn)前遺傳學(xué)診斷及遺傳咨詢提供幫助。

1 12號(hào)染色體三體及嵌合體

1.1 產(chǎn)生機(jī)制及發(fā)生頻率 完全型12-三體是指所有細(xì)胞核型均為12-三體(47，XN，+12)，是一種非常罕見(jiàn)的染色體非整倍體現(xiàn)象，有這種遺傳異常的胎兒往往早期就會(huì)停止發(fā)育或自發(fā)流產(chǎn)。12-三體的發(fā)生機(jī)制通常為母系生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ期時(shí)的染色體不分離，其發(fā)病率在活嬰中為0[1]，在產(chǎn)前診斷中的發(fā)生率為0.8%[2]，在流產(chǎn)原因中占的比例為0.2%[1-3]。

嵌合型12-三體是指?jìng)€(gè)體中部分細(xì)胞是正常二倍體細(xì)胞(46，XN)，另一部分則是異常的12-三體細(xì)胞(+12)。嵌合現(xiàn)象作為一種常見(jiàn)的遺傳性異常，涉及到部分或全部的12-三體，嵌合型12-三體出現(xiàn)的比預(yù)期的要頻繁，大約每500個(gè)活產(chǎn)嬰兒中就有1個(gè)為嵌合型12-三體(此處數(shù)據(jù)包括部分12號(hào)染色體重復(fù)或增加)[4]。相較于完全型12-三體的胚胎致死性，嵌合型12-三體為胎兒存活提供了可能性。目前，文獻(xiàn)報(bào)道中僅有9例活產(chǎn)嬰兒具有嵌合型12-三體核型[5]，且臨床表型多種多樣，包括神經(jīng)運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩、先天性心臟病、小頭畸形、皮膚斑點(diǎn)、面部不對(duì)稱、突出的耳朵、肌張力減退、視網(wǎng)膜病和感音神經(jīng)性耳聾等。通過(guò)對(duì)各單位的9143例產(chǎn)前及流產(chǎn)組織標(biāo)本的遺傳學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，完全型12-三體及嵌合型12-三體在產(chǎn)前診斷中發(fā)生率均為0，而完全型12-三體在流產(chǎn)組織中檢測(cè)到2例(0.199%)，嵌合型12-三體在流產(chǎn)物中僅檢測(cè)到1例(0.099%)(表1)。

表1 9143例流產(chǎn)標(biāo)本中12-三體和嵌合型12-三體的檢出率

1.2 臨床特征 完全型12-三體是胚胎致死性的先天性異常，并于胚胎發(fā)育早期自發(fā)性流產(chǎn)。嵌合型12-三體在活產(chǎn)兒中存在，但其表型因嵌合比例或嵌合位置不同存在非常大的差異性。由于文獻(xiàn)資料有限，嵌合型12-三體不存在明確的臨床綜合征，但12-三體嵌合的比例或位置不同導(dǎo)致了患者具有從正常表型到Kartagener綜合征(OMIM #244400)、嚴(yán)重心臟缺陷和Potter綜合征(雙側(cè)性腎發(fā)育不全綜合征)等不同差異表型[6-8]。本綜述通過(guò)匯總既往文獻(xiàn)病例報(bào)道來(lái)闡述嵌合型12-三體與疾病表型的關(guān)聯(lián)性，希望以此增加遺傳工作者們對(duì)嵌合型12-三體的了解，使之在產(chǎn)前診斷及遺傳咨詢工作中有所依據(jù)。

1983年，Pati等[9]首次報(bào)道了嵌合型12-三體的活產(chǎn)病例，為1位36歲婦女，具有中度精神發(fā)育遲滯和輕微的神經(jīng)肌肉發(fā)育異常，其淋巴細(xì)胞中具有13%的12-三體嵌合，但皮膚成纖維細(xì)胞中未見(jiàn)染色體異常。English等[10]報(bào)道了1例7歲女孩的12-三體嵌合，這名患者精神發(fā)育正常但身材矮小、脊柱側(cè)彎、房間隔缺損并伴有前臂和腿部畸形。染色體核型分析顯示，兩處皮膚細(xì)胞的成纖維細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果分別顯示9%和13%的12-三體，但500個(gè)淋巴細(xì)胞培養(yǎng)僅檢出2個(gè)12-三體核型。Richer等[7]報(bào)道了1例31歲男性不孕癥患者，其外周血淋巴細(xì)胞中有大約7%的細(xì)胞為12-三體，臨床表現(xiàn)為內(nèi)臟逆位、慢性鼻竇炎和支氣管炎以及活的但不活動(dòng)的精子(匯總見(jiàn)表2)。

表2 活產(chǎn)病例中12-三體嵌合比例與臨床特征情況

相較于產(chǎn)后病例多系統(tǒng)差異性的臨床表型，目前在產(chǎn)前診斷中所檢測(cè)到的大多數(shù)嵌合型12-三體的病例最終的妊娠結(jié)局都是正常的，但與其他罕見(jiàn)的染色體嵌合一樣，可能存在對(duì)異常病例過(guò)度報(bào)道的情況。1997年，Hsu等[11]回顧分析了23例經(jīng)羊水產(chǎn)前診斷檢測(cè)為嵌合型12-三體的病例，僅發(fā)現(xiàn)有6例出現(xiàn)了異常妊娠結(jié)局(26.1%)。在這23例中有12例孕婦選擇了繼續(xù)妊娠，其中，2例發(fā)生了胎兒死亡(包括1例宮內(nèi)生長(zhǎng)受限)，1例先天性多發(fā)畸形(multiple congenital abnormalities，MCA)早產(chǎn)，2例MCA存活異常，其余7例為正常存活；另有11例孕婦選擇了終止妊娠，其中僅1例流產(chǎn)為嚴(yán)重MCA，其余10例未見(jiàn)異常。且值得注意的是，這23例中僅3例為男性，其余20例為女性，表現(xiàn)出明顯的性別偏移，指示要么女性嵌合優(yōu)先存活，要么女性更易于形成嵌合。其他產(chǎn)前診斷研究者們也報(bào)道了一些罕見(jiàn)的嵌合型12-三體病例如下文。

Von等[12]報(bào)道了1例從產(chǎn)前至生后的嵌合型12-三體女?huà)耄?8歲高齡孕婦，孕15周行羊膜腔穿刺，顯示44% 12-三體嵌合；孕18周抽臍血驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)無(wú)異常核型，推測(cè)三體核型來(lái)源于胚外組織故繼續(xù)妊娠；出生后取胎盤組織檢測(cè)為完全性12-三體，胎血為正常核型；出生后8天，女?huà)氤霈F(xiàn)嚴(yán)重的心臟畸形(包括右心室型單心室心臟、主動(dòng)脈弓發(fā)育不全、主動(dòng)脈導(dǎo)管前縮窄、二尖瓣閉鎖、三尖瓣功能不全)和其他異型性特征(包括小頭畸形、遠(yuǎn)距、高鼻高腭、耳畸形、嘴角向下及拇指近端放置等)，取尿液及皮膚組織培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，尿液中細(xì)胞顯示為正常核型但皮膚組織顯示出25%三體嵌合，女?huà)胱罱K于5周時(shí)死亡。Leschot等[13]報(bào)道了1名34歲的婦女在妊娠晚期時(shí)因?yàn)檠蛩^(guò)多進(jìn)行羊膜穿刺術(shù)，檢測(cè)到64.3% 12-三體嵌合現(xiàn)象；出生后，在胎盤組織和培養(yǎng)的尿沉底細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)12-三體細(xì)胞比例分別為76/140(54.3%)和35/42(83.3%)，但臍帶血樣本和皮膚活檢顯示只有正常細(xì)胞核型。這名婦女在經(jīng)歷了初期難以解釋的低血糖和抽搐后，在9個(gè)月大時(shí)表現(xiàn)良好。Brosens等[14]報(bào)道了1例37歲孕婦：孕16周唐氏綜合征產(chǎn)前篩查高風(fēng)險(xiǎn)(1/25)，拒做羊膜腔穿刺，孕19周時(shí)的超聲發(fā)現(xiàn)胎兒沒(méi)有胃泡，孕22周時(shí)復(fù)查超聲仍未能顯示胎兒胃，經(jīng)羊膜穿刺術(shù)顯示羊水細(xì)胞存在24/69(34.8%)12-三體嵌合，孕婦選擇繼續(xù)妊娠；后續(xù)Ⅲ級(jí)超聲未見(jiàn)異常；孕30周出現(xiàn)羊水過(guò)多并于32周破膜剖宮產(chǎn)一女?huà)耄怀錾畫(huà)氤仕{(lán)色，身體虛弱無(wú)力，呼吸困難，心率低于每分鐘100次，但沒(méi)有畸形特征，X線提示食管閉鎖、縱隔氣腫、左肺萎陷；超聲心動(dòng)圖顯示主動(dòng)脈縮窄，左心室小，主動(dòng)脈根部縮小，肺動(dòng)脈大，腎臟超聲正常。嬰兒在出生后17h死亡。Chen等[15]報(bào)道了1例36歲的孕婦(G3P2)，在懷孕18周時(shí)因?yàn)楦啐g接受了羊膜穿刺術(shù)，對(duì)培養(yǎng)的羊水細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)分析顯示42.9%(12/28)克隆株為12-三體，因產(chǎn)前超聲檢查無(wú)明顯異常，孕20周再次進(jìn)行了羊膜腔穿刺和臍帶血穿刺術(shù)，未培養(yǎng)羊水細(xì)胞經(jīng)FISH檢測(cè)出24.6%(16/65)為12-三體細(xì)胞，臍血細(xì)胞檢測(cè)未見(jiàn)異常。Ⅱ級(jí)超聲顯示胎兒過(guò)度生長(zhǎng)，但未見(jiàn)結(jié)構(gòu)異常，孕婦選擇繼續(xù)妊娠，并于36周產(chǎn)出一女?huà)?，取尿液?jīng)熒光原位雜交(fluorescent in situ hybridization，F(xiàn)ISH)檢測(cè)顯示25%(24/96)為12-三體細(xì)胞嵌合。嬰兒在2個(gè)月大時(shí)，精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育正常，無(wú)表型異常(匯總見(jiàn)表3)。

表3 產(chǎn)前診斷中12-三體嵌合比例與臨床特征情況

Colleen[2]綜述了嵌合型12-三體在產(chǎn)前診斷病例中的臨床特征主要為宮內(nèi)生長(zhǎng)受限、先天性心臟病、骨骼發(fā)育異常及腎功能異常，但胎兒通常為好的妊娠結(jié)局；而產(chǎn)后嵌合型12-三體通常表現(xiàn)為不同程度的發(fā)育遲緩、先天性心臟病、顱面畸形、小頭畸型、脊柱側(cè)彎及身材矮小等特征。

1.3 嵌合比例與表型異常嚴(yán)重程度的關(guān)系 由表2和表3中數(shù)據(jù)可以看到，無(wú)論是產(chǎn)前還是產(chǎn)后，12-三體嵌合在不同組織中嵌合比例可有差別，其嵌合比例可從7%到83.3%不等，但與其臨床癥狀的嚴(yán)重程度未見(jiàn)有明顯相關(guān)性。在產(chǎn)前診斷中，64.3%羊水細(xì)胞12-三體嵌合胎兒可存活，34.8%羊水細(xì)胞12-三體嵌合胎兒會(huì)死亡。但對(duì)于產(chǎn)后存活病例來(lái)說(shuō)，10%左右12-三體嵌合比例可能使其能夠存活，但有可能是有缺陷的。而更值得注意的是，無(wú)論產(chǎn)前還是產(chǎn)后報(bào)道病例中，嵌合型12-三體女性遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于男性，表現(xiàn)出明顯的性別偏移，指示要么女性12-三體嵌合優(yōu)先存活，要么女性配子更易于形成嵌合。Hsu等[11]對(duì)此現(xiàn)象也有提示。

1.4 治療和預(yù)后 無(wú)完全型12-三體活產(chǎn)兒出生。嵌合型12-三體通常在產(chǎn)前診斷中有較好的妊娠結(jié)局，出生后嬰兒初期若無(wú)明顯異常亦可正常發(fā)育。而高比例12-三體嵌合或嚴(yán)重畸形活產(chǎn)兒往往于出生后會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)死亡。目前尚無(wú)有效治療手段，只能對(duì)癥手術(shù)治療或矯正，例如可以通過(guò)手術(shù)矯正先天性心臟缺陷。

1.5 實(shí)驗(yàn)室檢查 對(duì)12-三體或嵌合型12-三體的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，可優(yōu)先使用染色體核型分析技術(shù)和FISH。其中染色體核型分析技術(shù)較為經(jīng)濟(jì)，但需要對(duì)標(biāo)本細(xì)胞進(jìn)行前期的培養(yǎng)，具有一定的樣本檢測(cè)局限性；而FISH相對(duì)價(jià)格高昂但檢測(cè)速度快并且不受樣本種類限制、無(wú)需培養(yǎng)可獲得較為準(zhǔn)確的嵌合比例數(shù)據(jù)。此外，也可利用短串聯(lián)重復(fù)序列檢測(cè)技術(shù)(short tandem repeat，STR)或多重連接探針擴(kuò)增技術(shù)(multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA)以及染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)進(jìn)行檢測(cè)，這樣可通過(guò)親本獲得三體的來(lái)源信息。也可采用下一代測(cè)序技術(shù)(next generation sequencing，NGS)進(jìn)行檢測(cè)，但檢測(cè)費(fèi)用較高。需注意的是，產(chǎn)前診斷中12-三體嵌合通常為限制性胎盤嵌合，不同取材方式造成有一定的漏診可能性。

1.6 再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 一般親代染色體核型正常夫婦，其前胎嵌合型12-三體生育史不會(huì)影響下一胎正常妊娠，但其不良生育史再次妊娠時(shí)必須行產(chǎn)前診斷。且需要注意的是，在產(chǎn)前診斷病例中，多數(shù)嵌合型12-三體胎兒孕產(chǎn)婦為高齡妊娠，提示年齡可能是嵌合型12-三體發(fā)生的高危因素。此外，12-三體細(xì)胞可通過(guò)三體自救機(jī)制產(chǎn)生正常二倍體細(xì)胞或單親二體。

2 12號(hào)染色體單親二體(uniparental disomy，UPD)

2.1 概述 Ledbetter等[16]的報(bào)道沒(méi)有關(guān)于12號(hào)染色體上的印跡基因，但Geneimprint網(wǎng)站(http:∥www.geneimprint.com/site/genes-by-species)在12號(hào)染色體上共收錄有12個(gè)印跡基因，包括2個(gè)(RBP5、LRP1)已明確的印跡基因(Imprinted)、8個(gè)基可能性印跡基因(Predicted)及2個(gè)(SLC38A4、DCN)需進(jìn)一步的明確印記基因(Unknown)。對(duì)Geneimprint所收錄的具體印記基因及相關(guān)信息展示見(jiàn)表4。

表4 Geneimprint收錄12號(hào)染色體印記基因信息

對(duì)此現(xiàn)象，我們通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)檢索對(duì)上述2個(gè)“已明確”印記基因發(fā)現(xiàn)，LRP1(OMIM #107770)基因是Joakim等[17]于2015年通過(guò)對(duì)一個(gè)巴基斯坦大家系的全外顯子測(cè)序和基因定位首次發(fā)現(xiàn)的，該基因是常染色體隱性遺傳性疾病-萎縮性毛囊角化病(KPA，OMIM# 604093)的致病基因，但文獻(xiàn)中未見(jiàn)與印記基因的相關(guān)報(bào)道。而RBP5(OMIM#611866)通過(guò)OMIM數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，未見(jiàn)基因型與表型關(guān)聯(lián)性，故排除其印記基因功能。

此外，Thomas Liehr在《Uniparental Disomy(UPD)in Clinical Genetics：A Guide for Clinicians and Patients》一書(shū)中，收錄了3例非平衡易位12號(hào)染色體核型和2例sSMC以及2例無(wú)核型病例。其中1例母源性sSMC(12)臨床表型正常[18]，而父源性UPD(12)正常表型病例未見(jiàn)報(bào)道。在母源性UPD(12)mat異常的病例中，僅1例為常染色體隱性基因激活，為Boisseau等[19]在2011年所報(bào)道的由vWF隱性基因缺失了11個(gè)堿基(c.2574_2584del，p.Thr859ValfsX2)所引起的血管性血友病3型(von Willebranddisease，vWD3)，也是母源性UPD(12)mat首報(bào)病例。還有部分母源性UPD(12)mat異常的病例是由于部分12號(hào)染色體的非平衡易位，為L(zhǎng)iehr[20]在2014年所報(bào)道的由1例額外衍生染色體導(dǎo)致部分12p四體所引起的Pallister-Killian綜合征(Pallister-Killiansydrome，PKS)，但是很可能PKS的臨床表型是由于染色體的不平衡增加而不是UPD(12)。而在父源性UPD(12)pat異常的病例中，僅1例為常染色體隱性基因激活，為Cho等[21]在2013年所報(bào)道的由SUOX基因(12q13.2)純合無(wú)義突變(c.1120 C>G)所引起的亞硫酸鹽氧化酶缺乏癥，在這個(gè)病例中先證者通過(guò)染色體微陣列芯片檢測(cè)到整條12號(hào)染色體的純合狀態(tài)，且在全基因組等位基因共享分析中，先證者僅在12號(hào)染色體上與父親共享的等位基因比例較高，與母親共享的等位基因比例極低。

綜上，雖然當(dāng)前對(duì)UPD(12)報(bào)道病例較少且部分病例中UPD(12)致病性的合理性存疑，但對(duì)于產(chǎn)前診斷和遺傳咨詢工作者們來(lái)說(shuō)仍需要多加注意大片段或整條12號(hào)染色體的單親二體，并且關(guān)注其父母是否存在隱性致病的突變。

2.2 實(shí)驗(yàn)室檢查 對(duì)UPD(12)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，可優(yōu)先使用多重連接探針擴(kuò)增技術(shù)(multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA)檢測(cè)，也可以使用含SNP探針的染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)或下一代測(cè)序技術(shù)(next generation sequencing，NGS)進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 Nakka等[22]通過(guò)對(duì)400萬(wàn)人群的調(diào)查顯示UPD在活產(chǎn)兒中的發(fā)生率為1/2000。