林俊偉?侯紅瑛?章鈞
【摘要】目的 從遺傳學(xué)角度分析22q13缺失綜合征病因。方法 應(yīng)用G顯帶的染色體核型分析技術(shù)及全基因組單核苷酸多態(tài)性微陣列分析技術(shù)(SNP-array)對一例22q13缺失綜合征患兒進(jìn)行遺傳學(xué)檢測,并對患兒父母進(jìn)行外周血染色體核型分析,驗(yàn)證患兒染色體異常來源。以“t(13;22)”為檢索詞,在生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)外文數(shù)據(jù)庫(PubMed)、中國知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫、重慶維普學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,收集親代遺傳t(13;22)非平衡易位病例進(jìn)行分析。結(jié)果 該例患兒母親染色體核型分析結(jié)果為46,XX,患兒父親染色體核型分析結(jié)果為46,XY,t(13;22)(q31;q13.3),患兒SNP-array分析結(jié)果提示13號染色體長臂q31.1q34存在35.8 Mb片段重復(fù),22號染色體長臂q13.3發(fā)生1.1 Mb片段缺失,染色體核型分析結(jié)果為46,XY,der(22)t(13;22)(q31;q13.3)pat。文獻(xiàn)復(fù)習(xí)3例患者病例表現(xiàn)為智力低下、癲癇、面部畸形、房間隔缺損等,其中一例出生11 d死亡。結(jié)論 患兒遺傳父源性der(22)t(13;22)(q31;q13.3)片段,13號染色體存在35.8 Mb重復(fù),為染色體異常,具有致病性;22號染色體存在1.1 Mb缺失,該變異片段包括已知的遺傳綜合征區(qū)域,即22q13缺失綜合征。
【關(guān)鍵詞】單核苷酸多態(tài)性微陣列技術(shù);染色體非平衡易位;遺傳學(xué)分析;染色體核型分析;22q13缺失綜合征;
費(fèi)倫-麥克德米德綜合征
Single nucleotide polymorphisms array for detecting paternal t (13;22) unbalanced translocation 22q13 deletion syndrome: a case report and literature review Lin Junwei, Hou Hongying, Zhang Jun. Department of Obstetrics and Gynecology, the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University,Guangzhou 510630, China
Corresponding author, Zhang Jun, E-mail: 152464268@qq.com
【Abstract】Objective To analyze the etiology of 22q13 deletion syndrome. Methods Genetic analysis was performed for a baby with 22q13 deletion syndrome using G-banded chromosome karyotype analysis and single nucleotide polymorphisms array (SNP-array) techniques. Chromosomal karyotype analysis of peripheral blood of parents was also conducted to identify the origin of chromosomal abnormality. Literature review was performed using the keywords of “t(13; 22)” in PubMed, CNKI, Wanfang Data, Chongqing VIP databases. Cases of parental genetic t(13; 22) unbalanced translocation were analyzed. Results The mothers karyotype was 46, XX, while the fathers karyotype was 46, XY, t(13; 22)(q31; q13.3). The results of SNP-array analysis showed 35.80 Mb fragment duplication in 13q31.1q34 and 1.10 Mb fragment deletion in 22q13.3 in the premature baby. The karyotype of the premature baby was 46, XY, der(22)t(13; 22)(q31; q13.3)pat. According to literature review, three patients presented with mental retardation, epilepsy, facial deformity and atrial septal defect, etc. One of them died 11 d after birth. Conclusions The child carries a paternally inherited der(22)t(13; 22)(q31; q13.3) translocation. Specifically, 35.80 Mb fragment duplication is observed in 13q31.1q34, which is abnormal and pathogenic. 1.10 Mb fragment deletion is noted in 22q13.3, which includes 22q13 deletion syndrome (PMS).
【Key words】Single nucleotide polymorphisms array; Unbalanced chromosomal translocation; Genetic analysis;
Chromosome karyotype analysis;22q13 deletion syndrome; Phelan-McDermid syndrome
染色體平衡易位是染色體結(jié)構(gòu)變異常見的一種類型,正常人群平衡易位攜帶者發(fā)病率約為0.2%。染色體平衡易位攜帶者由于沒有存在遺傳物質(zhì)減少或增加,臨床可表現(xiàn)為正常,但在生育下一代時由于染色體重新分配,可產(chǎn)生遺傳物質(zhì)正常、缺失、重復(fù)或與攜帶者一致的4種配子,其中缺失或重復(fù)配子在子代可導(dǎo)致流產(chǎn)、死胎、嚴(yán)重出生缺陷的胎兒出生[1]。本文從一例父源性遺傳導(dǎo)致非平衡易位患兒的基因型與表型進(jìn)行分析,從兩者相關(guān)性進(jìn)行遺傳學(xué)研究,為遺傳咨詢提供相關(guān)依據(jù),現(xiàn)報道如下。
對象與方法
一、研究對象
2018年6月14日我科接診一例出生7 d因?qū)m內(nèi)窘迫剖宮產(chǎn)娩出早產(chǎn)兒,雙手多指畸形(六指),為確定患兒是否存在遺傳性疾病,進(jìn)行家系染色體核型分析及患兒全基因組單核苷酸多態(tài)性微陣列分析技術(shù)(SNP-array)檢測,并收集分析其病史,實(shí)驗(yàn)室及輔助科室相關(guān)資料,所有受檢者對上述檢測知情并簽署知情同意書。本研究已獲得本院倫理委員會審核批準(zhǔn)(批件號:CR2023-008-01)。
二、染色體核型分析
采集患兒及父母肝素鈉抗凝外周血進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),72 h后加入秋水仙素終止細(xì)胞分裂,通過細(xì)胞收獲、染色體制備、烤片、顯帶、吉姆薩染色、顯微鏡下核型分析確定染色體核型。染色體核型分析計(jì)數(shù)20個分裂像,分析5個細(xì)胞核型,結(jié)果參考國際人類細(xì)胞遺傳學(xué)術(shù)語命名系統(tǒng)(ISCN 2020)進(jìn)行核型描述。通過染色體細(xì)胞計(jì)數(shù)及核型分析對染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)異常進(jìn)行診斷,其中染色體數(shù)目異常包括多倍體、三體綜合征、嵌合體等;染色體結(jié)構(gòu)異常包括易位、倒位、重復(fù)、缺失、插入、環(huán)狀等。
三、基因芯片檢測
采用Affymetrix平臺750K基因芯片進(jìn)行全基因組檢測分析。檢測結(jié)果通過查詢正常人群的結(jié)構(gòu)變異(DGV)數(shù)據(jù)庫、Decipher數(shù)據(jù)庫、ClinGen數(shù)據(jù)庫、在線人類孟德爾遺傳(OMIM)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行注釋分析。結(jié)果參考美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會(ACMG)指南對拷貝數(shù)變異(CNV)的臨床意義分級標(biāo)準(zhǔn)分為:致病性(P)、可能致病性(LP)、臨床意義不明(VUS)、可能良性(LB)、良性(B)。
四、文獻(xiàn)檢索
以“t(13;22)”為檢索詞,對生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)外文數(shù)據(jù)庫(PubMed)、中國知網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫、重慶維普學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,收集親代遺傳t(13;22)非平衡易位病例進(jìn)行分析,檢索時間截至2023年6月。
結(jié)果
一、一例22q13缺失綜合征患兒及父母資料
1. 患兒臨床資料
患兒男,出生7 d,系孕36+3周自然受孕早產(chǎn)兒。母親G1P1,產(chǎn)前未在本院規(guī)律產(chǎn)檢,孕早期唐氏綜合征篩查未見異常,停經(jīng)14+周外院彩色多普勒超聲(彩超)提示胎兒大小約12+4周, 頸項(xiàng)透明層厚度(NT)值為2.5 mm。孕中期外院三維彩超未見明顯異常。母親36+3周外院產(chǎn)檢發(fā)現(xiàn)胎心持續(xù)反應(yīng)差,無下腹部疼痛,陰道無流血、流液,自覺胎動如常,予胎心監(jiān)護(hù)、靜脈輸液治療未見改善,遂至我院急診就診,擬診胎兒宮內(nèi)窘迫,行剖宮產(chǎn),娩出一男性新生兒?;純撼錾鷷r體重2 850 g,身長48 cm,出生后查體反應(yīng)可,前囟平軟,哭聲不揚(yáng),口唇微紺,雙手多指畸形(六指)。輔助檢查:血尿糞常規(guī),甲狀腺功能,電解質(zhì),肝功能等均正常。性激素6項(xiàng):睪酮3.03 nmol/L,卵泡刺激素< 0.30 IU/L,催乳素
1 431.6 mIU/L,孕酮6.89 nmol/L,黃體生成素< 0.07 IU/L,雌二醇88.02 pmol/L。彩超提示:右側(cè)陰囊內(nèi)睪丸缺如,右側(cè)腹股溝隱睪,左側(cè)睪丸及附睪未見明顯異常;肺動脈高壓(重度),動脈導(dǎo)管未閉,房間隔缺損(多孔,繼發(fā)孔型),室間隔小缺損(肌部),三尖瓣反流(輕度),右心房右心室增大,左心室收縮功能正常,見圖1?;純焊改阜墙H結(jié)婚,否認(rèn)家族遺傳病史,無既往病史。
2. 家系染色體核型分析結(jié)果
患兒染色體核型分析結(jié)果為46,XY,der(22)t(13;22)(q31;q13.3),22號衍生染色體由13號染色體與22號染色體相互易位產(chǎn)生,13號染色體13q31的遠(yuǎn)端片段易位到22q13.3處;患兒父親染色體核型分析結(jié)果為46,XY,t(13;22)(q31;q13.3),13號染色體長臂3區(qū)1帶與22號染色體長臂1區(qū)3亞帶發(fā)生易位;母親染色體核型分析結(jié)果為46,XX,正常核型,見圖2。依據(jù)以上家系核型結(jié)果分析確定患兒22號衍生染色體遺傳來源于父源,確定其外周血染色體核型結(jié)果為46,XY,der(22)t(13;22)(q31;q13.3)pat。
3. SNP-array檢測結(jié)果
患兒SNP-array結(jié)果為arr[hg19]13q31.1q34(79279417-115107733)×3(CNV)、arr[hg19]22q13.33(50059837-51197766)×1(CNV),提示
13號染色體長臂13q31.1q34發(fā)生35.8 Mb片段重復(fù),22號染色體長臂q13.33發(fā)生缺失1.1 Mb片段缺失。見圖3。
arr[hg19]13q31.1q34(79279417-115107733)×3(CNV),檢索DGV數(shù)據(jù)庫,片段相似、片段及拷貝數(shù)都相似的例數(shù)分別為0、0例,該數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果為不存在片段多態(tài)性相似個體。檢索Decipher數(shù)據(jù)庫,片段相似、片段及拷貝數(shù)相似、片段拷貝數(shù)臨床表現(xiàn)都相似的例數(shù)分別為:3、3、1例,相似病例編號為283913,表型為先天性膈疝,該拷貝數(shù)變異片段為新發(fā)突變。該數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果提示存在表型變異相似個體。檢索ClinGen數(shù)據(jù)庫,不存在片段變異相似個體。檢索OMIM數(shù)據(jù)庫,該片段內(nèi)包含78個蛋白編碼致病基因,其中包含SPRY2、SLITRK1、SLITRK6、MIR17HG、GPC6、TGDS、CLDN10、DNAJC3、ZIC2、PCCA、NALCN、FGF14、ERCC5、SLC10A2、DAOA、LIG4、IRS2、COL4A1、COL4A2、CARS2、ING1、F7、F10、PROZ、GRK1、CHAMP1等基因。根據(jù)ACMG指南,綜合以上數(shù)據(jù)庫收錄病例以及相關(guān)臨床癥狀將arr[hg19]13q31.1q34(79279417-115107733)×3(CNV)臨床致病性評級為:致病性(P)。
arr[hg19]22q13.33(50059837-51197766)×1(CNV)該片段變異包括已知的遺傳綜合征區(qū)域:22q13缺失綜合征[又稱費(fèi)倫-麥克德米德綜合征(PMS)],患者通常會出現(xiàn)以下臨床表現(xiàn):常見的發(fā)育及行為特征為語言缺乏或嚴(yán)重落后(100.00%)、發(fā)育遲緩或智力障礙(91.89%)、肌張力減退(73.17%);輕微畸形特征主要表現(xiàn)為大耳(21.88%)、瞼裂狹?。?1.88%)、斜視(18.75%),缺失的片段大小與臨床表現(xiàn)多樣性和(或)嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[2]。
4.預(yù)后及隨訪
PMS主要臨床表現(xiàn)為智力低下、生長發(fā)育遲緩,由于本例患兒年齡較小,臨床癥狀表現(xiàn)不明顯;2019年6月6日隨訪:不會獨(dú)坐,追視追聲可,可逗笑,表情落后,精神發(fā)育遲緩;2020年8月22日隨訪:不會獨(dú)立行走,后續(xù)隨訪一直未能與家屬取得聯(lián)系,患兒預(yù)后情況不詳。
二、源于親代遺傳t(13;22)非平衡易位病例文獻(xiàn)分析
由于親代遺傳t(13;22)非平衡易位患者大部分在孕早期發(fā)生流產(chǎn),因此國內(nèi)外鮮有非平衡易位病例報道[1, 3]。文獻(xiàn)檢索3例患者表現(xiàn)為智力低下、癲癇、面部畸形、房間隔缺損等臨床癥狀,其中一例出生11 d因敗血癥死亡。見表1。
討論
染色體平衡易位人群發(fā)病率約為0.2%[7]。平衡易位攜帶者通常無明顯臨床表現(xiàn),但在生育下一代的時候由于易位的染色體形成四射體產(chǎn)生36種配子重新進(jìn)行分配,僅有1種正常配子跟1種平衡易位攜帶配子為正常,其他配子均為異常,因此平衡易位攜帶者生育下一代時容易引起流產(chǎn)、死胎或嚴(yán)重的出生缺陷等情況[8]。
本研究患兒的染色體核型為46,XY,der(22)t(13;22)(q31;q13.3)pat,通過家系核型分析為父源的染色體平衡易位再次分配導(dǎo)致,其中13號染色體長臂13q31.1q34發(fā)生35.8 Mb片段重復(fù),檢索DGV數(shù)據(jù)庫未發(fā)現(xiàn)存在片段多態(tài)性相似個體;檢索Decipher數(shù)據(jù)庫提示存在表型變異相似個體,其中片段相似3例、片段及拷貝數(shù)相似3例、片段拷貝數(shù)及臨床表現(xiàn)都相似1例,相似病例的臨床表現(xiàn)為先天性膈疝。ClinGen數(shù)據(jù)庫不存在片段變異相似個體。OMIM數(shù)據(jù)庫中,該片段內(nèi)包含78個蛋白編碼致病基因,其中與本研究患者臨床表型相關(guān)的基因分別為DZIP1、NALCN。因此,該片段可能為致病性(P)。另外,患兒22號染色體長臂q13.33發(fā)生1.1 Mb片段缺失,該片段變異包括PMS區(qū)域。
DZIP1基因是位于13q31.3-32.1的常染色體顯性基因,Toomer等[9]對二尖瓣脫垂3(MVP3)的4代家系進(jìn)行了全外顯子組測序(WES),并鑒定了DZIP1基因(608671.0001)錯義突變的雜合性,發(fā)現(xiàn)了DZIP1亞型存在于S70R和S24R中,該突變在家族中與疾病完全分離,主要臨床表型為雙小葉脫垂并二尖瓣反流,本研究患兒心臟彩超提示輕度三尖瓣反流與MVP3臨床表現(xiàn)相似。Bourque等[10]在一例自然受孕早產(chǎn)兒中發(fā)現(xiàn)了NALCN基因中一個純合突變c.3910C>T,臨床表現(xiàn)為早產(chǎn)、呼吸窘迫、癲癇、隱睪、生長發(fā)育落后、語言能力遲緩,與本研究患兒呼吸窘迫、早產(chǎn)、隱睪等臨床表現(xiàn)相似。
PMS是22號染色體長臂末端缺失導(dǎo)致的罕見遺傳性疾病,顯性遺傳,男女間發(fā)病率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。患者主要臨床表現(xiàn)為智力低下,語言能力發(fā)育遲緩,行為障礙(多動、攻擊性暴發(fā))和肌張力低下,目光對視差,行為類似于孤獨(dú)癥,對疼痛的感知減少[2, 11]。Xu等(2020年)報道,PMS缺失片段大小從8 kb至7.3 Mb不等,缺失片段大小在患者智力低下與語言能力方面并無明顯差異性,缺失區(qū)域的SHANK3基因單倍功能不全是PMS神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的主要病因。SHANK3是一種突出后支架蛋白,當(dāng)SHANK3基因缺失或功能受損時突觸傳遞受阻,從而影響行為和發(fā)育功能[12]。
目前PMS尚無標(biāo)準(zhǔn)診斷流程,臨床診斷需與肌張力低下、發(fā)育遲緩、言語遲緩和(或)孤獨(dú)癥等影響相關(guān)的綜合征(如普拉德-威利綜合征、快樂木偶綜合征、威廉姆斯綜合征、史密斯-馬蓋尼斯綜合征、脆性X綜合征、腭心面綜合征、孤獨(dú)癥譜系障礙、腦癱)相鑒別,同時結(jié)合分子遺傳學(xué)技術(shù)檢測結(jié)果進(jìn)行確診。本研究通過對該患兒家系細(xì)胞遺傳染色體核型分析及分子遺傳診斷確定患兒PMS遺傳模式,為進(jìn)一步遺傳咨詢提供依據(jù)。PMS不對患者生命造成影響,但由于智力與發(fā)育障礙對家庭和社會將產(chǎn)生很大的負(fù)擔(dān)及影響,因此建議染色體核型分析檢測應(yīng)列入婚檢常規(guī)檢測項(xiàng)目,對于有染色體異常的夫婦應(yīng)選擇產(chǎn)前診斷以避免存在出生缺陷的胎兒出生,必要時選擇第三代試管技術(shù)進(jìn)行干預(yù),這將有助于降低我國出生缺陷發(fā)病率[13]。無創(chuàng)產(chǎn)前檢測技術(shù)對于13、18、21號染色體非整倍體具有高靈敏度、高特異度的優(yōu)點(diǎn),且對染色體微缺失、微重復(fù)有一定提示[14]。因此,對于本例13號染色體存在35.8 Mb片段重復(fù)的非平衡易位,若早期通過NIPT篩查可能會有異常提示,從而避免出生缺陷發(fā)生,這有待后續(xù)進(jìn)一步研究探討。
參 考 文 獻(xiàn)
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(收稿日期:2023-06-06)
(本文編輯:林燕薇)