李星 倫妙栩 胡晶晶 盧建
5 號染色體短臂缺失引起的疾病稱為Cri-duchat 綜合征(OMIM #123450)或5p 缺失綜合征。該綜合征的表型譜非常廣泛,典型特征包括嬰兒時期特有的貓叫樣哭聲、發(fā)育遲緩、精神運動和智力障礙、低出生體重、嬰兒期肌張力低、獨特的面部特征、先天性心臟病和行為問題等[1-6]。據估計,其患病率為1∶1 5 000-1∶50 000 活產嬰兒,男女比例為0.73[5-6],是最常見的染色體綜合征之一。5p缺失可以是末端或內部缺失,片段范圍為560 kb ~40 Mb 不等[7-8]。Cri-du-chat 綜合征的產前診斷有助于判斷胎兒可能的預后,但由于只有少量有關Cri-du-chat 綜合征產前診斷確診病例的報道,目前文獻中尚未提出與Cri-du-chat 綜合征有關的特異性產前超聲特征。
本研究通過分析染色體微陣列分析技術(Chromosomal microarray analysis,CMA)和染色體核型分析技術檢測到的18 例5p 缺失胎兒的臨床資料,探討染色體5p 缺失相關的產前特征,為Cri-du-chat 綜合征的診斷提供參考。
選取2016年5月至2020年12月期間在廣東省婦幼保健院醫(yī)學遺傳中心就診的20 800 名高危孕婦,因胎兒超聲結果異常、高齡、母體血清篩查或無創(chuàng)篩查(Noninvasive prenatal testing,NIPT)高風險等原因,選擇進行侵入性穿刺進行CMA 檢測。其中孕11~14 周行絨毛穿刺取樣術,孕16 周后行羊膜腔穿刺術或臍血穿刺術。共發(fā)現18 例5p 缺失病例,對這些病例的臨床數據進行分析,包括介入性檢測的適應癥、超聲檢查結果、CMA 結果、核型結果和妊娠結局等。研究經院醫(yī)學倫理委員會批準同意,所有檢查均獲得患者的知情同意。
對采集的羊水或絨毛標本進行原位培養(yǎng)、臍血進行改良同步化法培養(yǎng),經秋水仙素處理特定時間后,收獲細胞,低滲、固定、制片及G 顯帶后進行常規(guī)染色體核型分析。
按照試劑生產商的標準方案,采用QIAamp DNA blood mini 試劑盒(德國Qiagen 公司)提取基因組DNA。隨后DNA 進行限制性內切酶消化、接頭連接、PCR 擴增和純化、片段化和生物素標記,使用Affymetrix CytoScan 750K 基因芯片(美國Thermo Fisher Scientific 公司)進行雜交。應用ChAs 分析軟件(版本4.1)進行結果分析。
在18 例高危孕婦胎兒中檢出5p 缺失,孕婦產前診斷時的平均年齡為30 歲(23~43 歲),平均孕周為23 周(18~30 周)。18 例胎兒均存在5p 末端缺失,缺失范圍在3.7~30.1Mb 之間,其中11 例(61.1%)為單純5p 末端缺失,7 例(38.9%)伴有其他致病性染色體異常。18 例胎兒中有16 例進行染色體核型分析,其中15 例結果異常,1 例結果正常。
檢出病例中絕大多數(83.3%)是由于胎兒超聲異常和(或)NIPT 提示5p 缺失高風險而最終確診。13 例有孕期超聲結果,其中表型以小腦發(fā)育不良最為常見(7/13)。1 例(病例13)在穿刺術后發(fā)生了流產,其他病例在對檢測結果進行遺傳咨詢后,所有父母均選擇了終止妊娠。隨后,4 例病例進行了親本染色體核型分析,其中3 例(例3,7,12)證實為新發(fā)變異,1 例(例14)由親本染色體平衡易位引起。見表1。
表1 18 例5p 缺失病例的詳細臨床信息Table 1 Detailed clinical information of 18 cases with 5p deletion
1963年,Lejeune 首次在三名患者中發(fā)現Cridu-chat 綜合征[9],該綜合征是一種臨床可識別的、由5 號染色體短臂(5p)缺失導致的連續(xù)基因缺失綜合征。典型特征包括嬰兒時期特有的像貓叫一樣的尖聲啼哭、特殊面容、小頭畸形及智力障礙等。臨床表型譜和疾病的嚴重程度常因缺失片段的大小和斷點的位置而異,通常缺失范圍越大,智力障礙的程度越嚴重,而小片段缺失與較輕的表現相關[10]。
迄今為止,已報告的產前Cri-du-chat 綜合征病例不到50 例[11-13],Cri-du-chat 綜合征在胎兒期的具體表現尚不十分清楚。2016年5月至2020年12月,20 800 名孕婦由于胎兒超聲結果異常、高齡、母體血清篩查或無創(chuàng)篩查高風險等原因轉診到廣東省婦幼保健院醫(yī)學遺傳中心進行介入性產前診斷。CMA 共檢出18 例Cri-du-chat 綜合征胎兒,檢出率為8.6/10 000(18/20 800),遠高于之前報道的活產中1/50 000~1/15 000 的患病率[5-6],也高于Su和Peng 等[11,13]報道的在胎兒中的檢出率(3.4/100 00 和4.2/10 000),這可能和近幾年NIPT 的廣泛使用有關。本研究的18 例病例均為末端缺失,其中單純5p 末端缺 失11 例(61.1%),與Han 等[14](62.5%)和peng 等[11](58.3%)報道比例接近,7 例(38.9%)伴有其他致病性的染色體異常。18 例病例中有16 例同時進行了染色體核型分析,15 例結
果與CMA 結果相符,1 例由于缺失片段低于核型分辨率(<5 Mb),核型分析未發(fā)現異常。
本研究發(fā)現的18 例Cri-du-chat 綜合征胎兒中,有8 例超聲結果涉及腦部異常,主要包括小腦發(fā)育不良、室管膜下囊腫、側腦室增寬和后顱窩增寬。其中7 例提示小腦發(fā)育異常的胎兒均涉及完整的5p15.2 區(qū)帶末端缺失(17.5~30.1 Mb),這與Simmons 等[15]提出的5p15.2 缺失是導致腦發(fā)育異常的原因相一致,而較小缺失(3.7~10.2 Mb)的病例中,僅病例2 存在后顱窩增寬,其他病例未發(fā)現腦部異常。因此本研究提示腦部異常可能是Cri-du-chat 綜合征最常見的產前超聲特征,尤其以小腦發(fā)育異常最為常見,同時在這些小腦發(fā)育異常病例中,染色體缺失范圍均包含5p15.2 區(qū)域,考慮5p15.2 區(qū)域是產前胎兒呈現小腦發(fā)育不良的關鍵區(qū)域。
產前篩查是預防出生缺陷的重要方法。雖然一些Cri-du-chat 綜合征胎兒,孕婦血清學指標(β-HCG,PAPP-A)存在異常(病例11),但這些血清標志物異常與Cri-du-chat 綜合征之間的關系尚不明確[13]。隨著檢測技術的飛快發(fā)展,NIPT 技術在廣東地區(qū)已成為胎兒染色體非整倍體篩查的常規(guī)手段,本研究中有6 例病例是由于NIPT 篩查發(fā)現5p缺失高風險,進而由CMA 和核型分析最終確診[16]。NIPT 方法是一種很有潛力的篩查Cri-duchat 綜合征的方法[17],但由于Cri-du-chat 綜合征在人群中的患病率非常低,臨床應用勢必受到低陽性預測值的限制。
對Cri-du-chat 綜合征胎兒再發(fā)風險的評估是遺傳咨詢的重要內容。5p 缺失大多為新發(fā)突變,其中80%~90%是父系起源,這可能是由于精子形成過程中5 號染色體斷裂所致[18-19],約15%的5p 缺失來自5 號染色體和其他染色體之間的平衡易位,不太常見的機制包括嵌合體、倒位或環(huán)狀染色體[4]。明確導致5p 缺失的機制對再發(fā)風險的評估至關重要,對于新發(fā)5p 缺失的病例,再發(fā)風險可以忽略不計,但應注意父母性腺嵌合體的可能性,這會增加再發(fā)風險;但在涉及5p 平衡易位家族中,生育5p 缺失子代的風險在8.7%到18.8%之間[4]。由于檢測費用較高,且完全由病人承擔,大多數孕婦考慮到胎兒預后不良,一般都決定終止妊娠,而不做進一步的親本檢測,因此多數病例并未評估其遺傳情況。在本研究中,病例14 的5p 缺失是由于孕婦本人的平衡易位導致,因此遺傳咨詢對其家庭再次生育至關重要,鑒于其再發(fā)風險較高,可考慮通過胚胎植入前遺傳學診斷或孕早期行介入性產前診斷進行生育干預。
雖然本研究發(fā)現胎兒小腦發(fā)育異常與5p 缺失之間存在高度相關性,并認為5p15.2 區(qū)域是導致小腦發(fā)育不良的關鍵區(qū)域,但本研究亦存在一定的局限性。首先,本研究是一項回顧性研究,而非前瞻性研究,因此,無法確定5p 缺失病例在多大比例上可出現胎兒腦部超聲異常。其次,相對較小的樣本量得出的結論可能會妨礙推廣到更廣泛的產前人群。最后,由于沒有出生病例,缺少產后進一步的評估結果。
綜上所述,本研究提供進一步的證據,證明胎兒腦部超聲異常是Cri-du-chat 綜合征最常見的產前發(fā)現,特別是存在小腦發(fā)育不良時,應將其視為主要的鑒別診斷。當在產前發(fā)現胎兒超聲存在小腦發(fā)育異常、室管膜下囊腫和側腦室增寬等表現時,臨床應懷疑Cri-du-chat 綜合征可能,同時將CMA 和核型分析相結合是準確診斷Cri-du-chat 綜合征的可靠方法。