陳青青，朱一琳，王春林

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院兒科，杭州 310003)

性染色體45,X/46,XY嵌合體特征為45,X(45,XO)與46,XY兩種細(xì)胞系在同一個(gè)體表達(dá)，是一種相對(duì)罕見的染色體異常性疾病，伴有異常表型的發(fā)病率為(1.5～1.7)/10 000[1]。性腺發(fā)育異常為染色體核型、性腺表型及解剖結(jié)構(gòu)不一致的先天遺傳異質(zhì)性疾病，其臨床表現(xiàn)主要因基因變異、激素分泌異?；蛲庵軐?duì)性腺激素反應(yīng)異常所致[2-3]。因性腺發(fā)育異常的表型范圍較廣，發(fā)病率難以預(yù)計(jì)，據(jù)估計(jì)活產(chǎn)新生兒中外生殖器畸形的比例約為1/4 500[4-5]。45,X/46,XY嵌合體是性染色體性腺發(fā)育異常的重要組成部分，亦稱混合型性腺發(fā)育異常，性腺組織多樣，主要表現(xiàn)為雙側(cè)條索狀性腺、一側(cè)睪丸合并對(duì)側(cè)條索狀性腺、雙側(cè)睪丸，部分性腺組織中甚至可見卵巢組織[6]。因性腺組織發(fā)育異常，45,X/46,XY嵌合體多伴有米勒管不同程度退化不全，外生殖器可表現(xiàn)為正常女性外陰、外生殖器模糊或正常男性陰莖，診出患兒以外生殖器模糊最為多見，嚴(yán)重影響患兒身心健康。研究發(fā)現(xiàn)45,X/46,XY嵌合體患者性腺母細(xì)胞瘤或生殖細(xì)胞原位癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)15%～35%，腫瘤發(fā)生與患者性腺組織類型相關(guān)，且未分化性腺組織可顯著增加腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[7]。性腺發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜、多因素參與并精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的過程。目前，45,X/46,XY嵌合體性腺組織發(fā)育異常的發(fā)生機(jī)制尚未闡明，明確45,X/46,XY嵌合體患者性腺組織類型與染色體核型的關(guān)系有助于診斷及評(píng)估腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，協(xié)助制訂診療方案。現(xiàn)就45,X/46,XY嵌合體性腺表型及其機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述。

1 45,X/46,XY嵌合體性腺組織特點(diǎn)

45,X/46,XY嵌合體含有Y染色體，其性腺發(fā)育異常多是睪丸發(fā)育過程受阻所致。正常性發(fā)育過程包括性別決定、性腺分化及內(nèi)外生殖器分化[8]。睪丸或卵巢均起源于胚胎生殖嵴，即為性腺原基，其中包括支持細(xì)胞、類固醇生成細(xì)胞及生殖細(xì)胞，這些細(xì)胞具有雙能性，可分化為睪丸或卵巢。正常46,XY胚胎發(fā)育至42 d，Y染色體性別決定區(qū)(sex determining region Y,SRY)基因在性腺原基的體細(xì)胞亞群中短時(shí)間誘導(dǎo)表達(dá)，53 d下調(diào)直至恢復(fù)基線轉(zhuǎn)錄水平，觸發(fā)下游基因(主要為性別決定基因盒9)轉(zhuǎn)錄表達(dá)，啟動(dòng)睪丸決定和男性分化過程[5]。支持細(xì)胞作為睪丸最早出現(xiàn)的細(xì)胞類型，分泌抗米勒管激素，促使米勒管(可分化為女性輸卵管、子宮及陰道上部)退化，且米勒管激素常需足量才可啟動(dòng)并維持睪丸分化、阻斷卵巢通路[9]。研究發(fā)現(xiàn)，米勒管激素推動(dòng)生殖細(xì)胞由促性腺細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)胞[10]。睪丸間質(zhì)細(xì)胞可分泌睪酮，穩(wěn)定沃爾夫管并促進(jìn)男性副性腺和泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育。

45,X/46,XY嵌合體性腺組織多變，常見類型包括條索狀性腺、發(fā)育不良睪丸、卵睪及正常睪丸。但由于表現(xiàn)形式代表的是兩個(gè)極端(正常睪丸和正常卵巢)之間的連續(xù)體，而非獨(dú)立實(shí)體，性腺分化模式分類極為困難。經(jīng)雙側(cè)性腺活檢發(fā)現(xiàn),45,X/46,XY嵌合體中性腺病理類型常與性腺所在位置相關(guān)，可觸及性腺中發(fā)育不良的睪丸占87.5%，未觸及性腺中條索狀性腺占91.2%；最常見的性腺發(fā)育障礙病理亞型為完全性性腺發(fā)育異常(表現(xiàn)為雙側(cè)條索狀性腺)和混合型性腺發(fā)育異常(表現(xiàn)為一側(cè)睪丸組織，對(duì)側(cè)為條索狀性腺)[11]。多中心臨床研究發(fā)現(xiàn)，87份嵌合體患者性腺標(biāo)本中，44%為條索狀性腺，28%為睪丸組織(多數(shù)為發(fā)育不良的睪丸)，18%為無性腺組織，6%為未分化性腺組織，2%為睪丸及未分化性腺組織，1%為卵巢組織[8]。由此可見，在45,X/46,XY嵌合體中，最常見的性腺異常組織類型為條索狀性腺，為無功能的性腺組織，未分化性腺的卵巢間質(zhì)是其典型病理特征。但與45,X或46,XX核型個(gè)體可能存在的條索狀性腺不同，45,X/46,XY嵌合體中卵泡組織十分罕見，且均為無功能的不成熟卵泡[12]。

2 45,X/46,XY嵌合體性腺組織異常決定機(jī)制

45,X/46,XY嵌合體性腺發(fā)育異常的根本原因?yàn)楹诵彤惓＃?5,X/46,XY嵌合體由正常核型46,XY演變而來。目前普遍認(rèn)同的假說為胚胎發(fā)育早期，部分細(xì)胞有絲分裂過程中分裂后期遲滯或染色體重排，從而導(dǎo)致Y染色體不分離，產(chǎn)生3種細(xì)胞系：45,X、46,XY、47,XYY。其中47,XYY細(xì)胞系在進(jìn)一步的細(xì)胞分裂中常易丟失，其原因可能為受外界環(huán)境因素影響，Y染色體結(jié)構(gòu)異常、不穩(wěn)定，如形成雙著絲粒Y染色體[13-14]。嵌合體不同核型細(xì)胞系的比例及分布隨有絲分裂發(fā)生錯(cuò)誤的時(shí)間點(diǎn)的不同而有所差異[15]。45,X/46,XY嵌合體性腺發(fā)育異常在性決定階段可能與以下因素相關(guān)。

2.1外周血不同核型細(xì)胞系比例 外周血淋巴細(xì)胞采集是最簡(jiǎn)單的核型檢測(cè)的取材方式，在最早的嵌合體研究中即提出外周血核型中細(xì)胞系比例可能與最終性腺發(fā)育類型相關(guān)。一項(xiàng)關(guān)于45,X/46,XY嵌合體精子異常患者(其他表型無異常且均已排除Y染色體異常)的外周血核型分析的研究發(fā)現(xiàn)，46例患者中XY比例超過50%，且精子輕度異常組XY比例高于無精癥組[16]。這表明，外周血46,XY比例優(yōu)勢(shì)與性腺組織發(fā)育存在一致性。然而，有學(xué)者對(duì)嵌合型單卵雙胞胎核型進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，雙胞胎外周血中兩種核型細(xì)胞所占比例一致，但生殖腺不同：雙胞胎A表現(xiàn)為正常男性表型，雙側(cè)睪丸；雙胞胎B左側(cè)性腺為睪丸，右側(cè)為條索狀性腺[17]。可見，外周血中不同核型細(xì)胞比例與生殖腺表型之間是否相關(guān)仍存在爭(zhēng)議。因血細(xì)胞起源于胚胎外(卵黃囊被認(rèn)為是淋巴造血前體的最終來源)，從而解釋了外周血、頰黏膜及性腺組織的核型差異[18-19]。若有絲分裂錯(cuò)誤發(fā)生于胚層分化前，則外周血核型比例與其他組織相一致，具有代表性，同時(shí)亦不能排除外周血核型檢測(cè)時(shí)存在的偶然性，細(xì)胞數(shù)量的選擇、兩個(gè)細(xì)胞系體外生長的差異(隨著時(shí)間延長45,X細(xì)胞系數(shù)量下降)以及外周血核型克隆子集選擇等因素對(duì)檢測(cè)準(zhǔn)確性的影響[20]。

綜上，外周血核型與最終性腺表型是否相關(guān)尚需進(jìn)一步觀察分析，性腺中包含睪丸組織的個(gè)體外周血經(jīng)熒光原位雜交技術(shù)檢測(cè)常能檢測(cè)出Y染色體[21]，但目前仍未確定其細(xì)胞系組成比例與性腺類型直接相關(guān)。外周血核型檢測(cè)作為45,X/46,XY嵌合體確診的重要方式，其細(xì)胞系比例在性腺組織分化類型中的作用逐漸弱化，越來越多的學(xué)者認(rèn)為性腺組織自身細(xì)胞系比例與其最終分化類型密切相關(guān)。

2.2性腺不同核型細(xì)胞系比例及分布 45,X/46,XY嵌合體中，不同組織可能呈現(xiàn)出不同的核型細(xì)胞系比例。性腺組織細(xì)胞系核型數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)理論認(rèn)為任何一個(gè)組織中兩個(gè)細(xì)胞系的比例可能決定了該組織的正?；虍惓０l(fā)育。因此，性腺中的細(xì)胞系比例與性腺組織類型相關(guān)。Kofman等[22]報(bào)道5例45,X/46,XY嵌合體患者中有2例一側(cè)性腺內(nèi)有46,XY細(xì)胞系，其性腺均有睪丸組織，其余3例兩側(cè)性腺中不含或僅含有少量46,XY細(xì)胞系，性腺組織表現(xiàn)為條索狀，無睪丸組織?？梢?，性腺中46,XY細(xì)胞系比例大小對(duì)性腺中睪丸組織的形成至關(guān)重要。小鼠實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，如果性腺中XY細(xì)胞系的比例低于30%，性腺將會(huì)發(fā)育為卵巢[23]。然而Rosa等[24]報(bào)道的14例嵌合體患者中，有2例性腺中細(xì)胞系比例優(yōu)勢(shì)與性腺并不一致。嵌合體性腺中細(xì)胞系比例與性腺表型是否直接相關(guān)仍有爭(zhēng)議。睪丸間質(zhì)細(xì)胞及支持細(xì)胞熒光原位雜交技術(shù)檢測(cè)的結(jié)果表明，條紋狀性腺(分別為14%和21%)中染色體Y的信號(hào)比例均低于萎縮睪丸(分別為59%和53%)[25]。由此在數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)理論基礎(chǔ)上，提出分布效應(yīng)理論即細(xì)胞系在生殖嵴中的分布決定了性腺表型，認(rèn)為嵌合體的性腺表型不僅取決于XY細(xì)胞系所占比例，細(xì)胞系在生殖嵴中的分布也尤為重要，若嵌合細(xì)胞系均勻分布于生殖嵴，睪丸發(fā)育；若XY細(xì)胞系局部聚集，可導(dǎo)致睪丸局部分化。僅表現(xiàn)為不育的45,X/46,XY嵌合體男性患者外周血及性腺核型中XY比例均最高，且體表細(xì)胞中常僅有46,XY細(xì)胞系[26]?？傊m然性腺的分化與性腺組織核型的直接關(guān)系仍未證實(shí)，但性腺核型分布相較外周血核型分布對(duì)性腺發(fā)育更具決定性。

2.3染色體結(jié)構(gòu)變異及關(guān)鍵基因表達(dá)異常 性腺發(fā)育異常的發(fā)生多數(shù)由寡基因變異引起而非單基因所致。45,X/46,XY嵌合體中，部分Y染色體存在雙著絲粒，不穩(wěn)定，易發(fā)生結(jié)構(gòu)變異，Y染色體結(jié)構(gòu)變異及關(guān)鍵基因表達(dá)的微小變化是性腺表型變異的重要因素[27-28]。研究發(fā)現(xiàn)，15例45,X/46,XY嵌合體患者中，1/3存在Y染色體微缺失，均表現(xiàn)為混合型性腺發(fā)育異常[8]。嵌合體中Y染色體結(jié)構(gòu)變異引發(fā)性腺組織異常發(fā)育的相關(guān)因素包括：①Y染色體上不同的斷裂及融合位點(diǎn)導(dǎo)致不同的變異，由此產(chǎn)生不同類型的性腺組織。Tuck-Muller等[29]對(duì)嵌合體中Y染色體不同斷裂點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，斷裂位點(diǎn)位于短臂，性腺組織表現(xiàn)多樣，無明顯特征；而斷裂及融合位點(diǎn)位于長臂時(shí)，性腺組織主要表現(xiàn)為睪丸或條索狀性腺組織。不同位點(diǎn)斷裂及融合會(huì)導(dǎo)致部分片段缺失或重復(fù)，如斷裂點(diǎn)位于長臂常引起短臂片段重復(fù)及長臂片段缺失，由此可知，不同斷裂及融合位點(diǎn)導(dǎo)致表型不一可能與重要片段缺失或重復(fù)相關(guān)。②關(guān)鍵基因SRY：SRY基因位于Y染色體短臂，是人類睪丸決定因子，在睪丸正常發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。SRY基因變異可表現(xiàn)為性腺發(fā)育異常甚至完全的性反轉(zhuǎn)，在46,XY性腺發(fā)育異?；颊咧?，約20%由SRY基因突變所致。部分性腺發(fā)育異常的45,X/46,XY嵌合體患者基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，Y染色體上SRY基因發(fā)生變異，而少數(shù)患者SRY基因易位至45,X細(xì)胞系的X染色體上，可表現(xiàn)為正常男性表型[30]。此外，SRY基因序列正確，但因與SRY基因座存在一定距離的Sx1重復(fù)序列拷貝數(shù)的改變亦可引發(fā)性腺發(fā)育異常[31]。由此推測(cè)，不同類型的性腺組織可能與SRY基因及其周邊序列是否正常相關(guān)。③關(guān)鍵基因沙漠刺猬因子(desert hedgehog，DHH)是刺猬蛋白信號(hào)通路家族成員，主要在睪丸支持細(xì)胞中表達(dá)，與睪丸間質(zhì)前體細(xì)胞刺猬信號(hào)受體1結(jié)合，調(diào)節(jié)類固醇激素合成以參與性別分化，其變異導(dǎo)致性腺發(fā)育異常的機(jī)制與DHH基因劑量不足相關(guān)[32-33]。研究發(fā)現(xiàn)，DHH基因的錯(cuò)義或移碼突變會(huì)導(dǎo)致完全性性腺發(fā)育異常，部分表現(xiàn)為混合型性腺發(fā)育異常的45,X/46,XY嵌合體中也發(fā)現(xiàn)DHH基因變異[34]。綜上可知，45,X/46,XY嵌合體中Y染色體不同位點(diǎn)的重組及關(guān)鍵基因的變異與不同的性腺表型直接相關(guān)，性腺是否正常發(fā)育取決于男性分化途徑級(jí)聯(lián)反應(yīng)是否被正常激活。

3 45,X/46,XY嵌合體性腺組織異常調(diào)節(jié)機(jī)制

性腺發(fā)育是一個(gè)復(fù)雜的過程，特定基因需要在特定的時(shí)間表達(dá)以驅(qū)動(dòng)性腺發(fā)育，45,X/46,XY嵌合體性腺異常分化除上述可能的決定因素外，關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及性腺組織所處微環(huán)境的異常也起著關(guān)鍵性作用[35]。性腺異常發(fā)育的調(diào)節(jié)機(jī)制主要包括SRY作用受干擾和(或)性腺分化時(shí)激素微環(huán)境的改變。①SRY在特定時(shí)間正常觸發(fā)下游靶基因是睪丸發(fā)育的關(guān)鍵步驟。SRY僅為觸發(fā)因素，在推動(dòng)進(jìn)入男性性別分化通路中的作用有限，但表達(dá)時(shí)機(jī)、地點(diǎn)和表達(dá)量超過一定閾值以及SRY信號(hào)的密度對(duì)觸發(fā)的啟動(dòng)至關(guān)重要[36]。SRY誘導(dǎo)睪丸發(fā)育的時(shí)間窗窄，僅為短時(shí)間內(nèi)的誘導(dǎo)表達(dá)。此外，即使SRY基因正常存在，作為轉(zhuǎn)錄因子，若其不能結(jié)合至特定的DNA序列亦無法正常發(fā)揮作用[37]。由于嵌合體中45,X核型細(xì)胞系的存在，SRY的表達(dá)狀態(tài)發(fā)生改變，未觸發(fā)下游靶基因，導(dǎo)致男性與女性分化途徑失衡，偏向卵巢分化途徑。②相對(duì)穩(wěn)定的激素環(huán)境在性腺的正常發(fā)育中起關(guān)鍵作用。近年來，性腺激素對(duì)性腺發(fā)育的影響備受關(guān)注，在性腺發(fā)育過程中，激素對(duì)性腺的影響遠(yuǎn)大于性染色體的構(gòu)成[38]。一項(xiàng)對(duì)具有XX/XY遺傳性別決定的魚類性腺發(fā)育研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境改變將導(dǎo)致其性腺逆轉(zhuǎn)，而皮質(zhì)醇水平是聯(lián)系環(huán)境與性腺發(fā)育的關(guān)鍵因素，可見在性腺發(fā)育過程中激素微環(huán)境對(duì)性腺的正常分化具有重要作用[39-40]。根據(jù)性腺發(fā)育異常患者性腺樣本的病理學(xué)研究可知，性染色體結(jié)構(gòu)異?？筛蓴_下游性腺發(fā)育相關(guān)的重要因子轉(zhuǎn)錄，影響支持細(xì)胞或顆粒細(xì)胞的分化和功能，導(dǎo)致微環(huán)境中激素對(duì)生殖細(xì)胞刺激不足，從而延緩或阻礙其成熟[41]。典型的46,XX女性和46,XY男性性激素水平存在明顯差異。激素水平與性腺發(fā)育相輔相成，45,X/46,XY嵌合體中性腺45,X細(xì)胞系仍具有產(chǎn)生雌激素的能力，導(dǎo)致雄激素水平相對(duì)降低，激素微環(huán)境紊亂。兩種細(xì)胞系暴露于紊亂的激素微環(huán)境，難以形成成熟的卵巢或睪丸組織，導(dǎo)致性腺發(fā)育異常[42]。

4 小 結(jié)

性腺發(fā)育是一個(gè)多基因參與且高度協(xié)調(diào)的過程，需要精密的調(diào)控機(jī)制。性染色體45,X/46,XY嵌合體性腺表型譜廣而多變，多數(shù)患者性腺中包含分化不良的性腺組織，具有較高的腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。但嵌合體中性腺發(fā)育異常的機(jī)制尚未闡明，外周血或性腺組織中不同核型細(xì)胞系的比例、分布以及Y染色體的結(jié)構(gòu)異常與性腺發(fā)育異?？赡芟嚓P(guān)。因此，揭示45,X/46,XY嵌合體性發(fā)育不良的機(jī)制，有助于認(rèn)識(shí)與診斷該病，降低誤診及漏診率，協(xié)助腫瘤風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制訂最佳的治療方案。