62例發(fā)育異常兒童染色體芯片檢測(cè)結(jié)果分析

程雙喜 陳蕾 婁季武

[摘要]目的 了解染色體芯片在兒童發(fā)育異常中的應(yīng)用情況。方法 對(duì)我院2015年3月～2018年10月 62例存在不明原因的智力障礙、特殊面容的發(fā)育異常、身高低于均值3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上的特發(fā)性矮小或小于胎齡兒且出生后生長(zhǎng)遲緩持續(xù)加重，或合并多個(gè)（2個(gè)或以上）系統(tǒng)的發(fā)育異常兒童應(yīng)用染色體芯片進(jìn)行檢測(cè)以明確病因。結(jié)果 62例發(fā)育異常兒童中染色體芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn)異常結(jié)果有45例（占72.58%），發(fā)現(xiàn)拷貝數(shù)變異39例（占62.90%），另外發(fā)現(xiàn)明確致病的單親二倍體2例（占3.22%）。其中明確致病性突變的29例（46.77%），發(fā)現(xiàn)意義不明的拷貝數(shù)變異10例（占16.13%）。 結(jié)論 染色體芯片檢測(cè)有利于兒童發(fā)育異常相關(guān)罕見(jiàn)病的診治。

[關(guān)鍵詞]發(fā)育異常兒童；染色體芯片；智力障礙；特殊面容；特發(fā)性矮小

[中圖分類(lèi)號(hào)] R446.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-4721（2019）4（a）-0004-04

[Abstract] Objective To understand the application of chromosome microarray in children with dysplasia. Methods From March 2015 to October 2018， 62 idiopathic short stature or small for gestational age infants with growth retardation continuing after birth with unexplained mental retardation， abnormal development of special face， and height with 3 standard deviations lower， or children with dysplasia who have multiple （two or more） systems were tested using chromosome microarrays to find out the possible reasons. Results Among 62 children with dysplasia， 45 cases （72.58%） were found to be abnormal in chromosome microarrays， 39 cases （62.90%） to variation of copy number， and 2 cases （3.22%） were identified as pathogenic diploids. Among them， 29 cases （46.77%） with pathogenic mutations were identified， and 10 cases （16.13%） with unknown variation of copy number were detected. Conclusion Chromosome microarray detection is beneficial for the diagnosis and treatment of rare diseases related to children with dysplasia.

[Key words] Children with dysplasia； Chromosome microarray； Mental retardation； Special face； Idiopathic short stature

兒童生長(zhǎng)發(fā)育異是兒科臨床中常見(jiàn)的就診原因，包括智力發(fā)育異常、體格發(fā)育異常或者同時(shí)存在的多種發(fā)育異常，但臨床常規(guī)檢查常難以明確病因。國(guó)內(nèi)外大量研究表明，兒童的發(fā)育異常特別是原發(fā)性智力低下和先天畸形與遺傳缺陷關(guān)系密切，如智力障礙在人群中發(fā)病率約為1%[1-2]，約有2/3的智力障礙是由遺傳因素導(dǎo)致，包括各類(lèi)染色體異常、單基因或多基因突變及先天性代謝缺陷病等。特別是伴隨多個(gè)系統(tǒng)發(fā)育異常、特殊面容、生長(zhǎng)嚴(yán)重落后、宮內(nèi)發(fā)育遲緩及出生后生長(zhǎng)遲緩持續(xù)加重等發(fā)育異常，上述這類(lèi)兒童尤其要考慮遺傳缺陷所致。在導(dǎo)致兒童生長(zhǎng)發(fā)育異常的遺傳因素中，染色體異常是重要因素，針對(duì)染色體異常的檢測(cè)可以明確相當(dāng)一部分患兒的病因。但常規(guī)的遺傳學(xué)檢測(cè)手段，如G帶分析、FISH和多重連接依賴(lài)探針擴(kuò)增法（MLPA）等技術(shù)存在一定的局限性[3-4]。如 G顯帶核型分析可以檢測(cè)出染色體數(shù)目異常和涉及片段比較大的易位或結(jié)構(gòu)異常，但該方法對(duì)于5 Mb以下的染色體異常檢測(cè)能力有限，而這些小片段的微缺失或微重復(fù)是導(dǎo)致兒童生長(zhǎng)發(fā)育異常的重要病因，F(xiàn)ISH和MLPA雖然可以檢測(cè)這些異常，但只能針對(duì)性地檢測(cè)已知異常。而染色體微陣列分析（chromosome array analysis，CMA）技術(shù)可以獲知整個(gè)基因組的拷貝數(shù)變異，在染色體微結(jié)構(gòu)的改變、標(biāo)記染色體來(lái)源的判定方面有明顯的診斷優(yōu)勢(shì)，能檢測(cè)到<5 Mb的遺傳變異，可檢測(cè)除基因點(diǎn)突變或染色體平衡易位以外的幾乎所有基因組失衡[5-7]。相較于常規(guī)的染色體分析技術(shù)，CMA技術(shù)的應(yīng)用有助于不明原因的發(fā)育異常兒童的精準(zhǔn)診斷和治療。本研究對(duì)62例發(fā)育異常兒童的CMA檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理、分析，以分享染色體芯片檢測(cè)在兒童發(fā)育異常疾病中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取我院2015年3月～2018年10月兒童保健科門(mén)診收治的62例懷疑有基因異常的發(fā)育異常兒童進(jìn)行染色體芯片檢測(cè)。納入標(biāo)準(zhǔn)：不明原因的發(fā)育異常病例要求伴隨以下1項(xiàng)或多項(xiàng)癥狀：①有多個(gè)（2個(gè)或以上）系統(tǒng)的發(fā)育異常；②不明原因的智力異常；③伴隨特殊面容的發(fā)育異常；④身高低于均值3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上的不明原因矮小或小于胎齡兒且出生后生長(zhǎng)遲緩持續(xù)加重。排除標(biāo)準(zhǔn)：①常規(guī)的生化及內(nèi)分泌等檢查已經(jīng)明確病因的發(fā)育異常兒童；②懷疑單基因疾病所致的發(fā)育異常。

1.2研究方法

①所有符合入組條件的患兒均詳細(xì)詢(xún)問(wèn)其家族史、出生史，進(jìn)行系統(tǒng)體格檢查，詳細(xì)記錄其各系統(tǒng)發(fā)育的異常，對(duì)發(fā)育異常的系統(tǒng)進(jìn)行必要的進(jìn)一步相關(guān)檢查。智力發(fā)育異常參照《0～6歲兒童神經(jīng)發(fā)育量表》（6歲前）、《韋氏智力發(fā)育量表》（6歲后）進(jìn)行智力診斷。體格的發(fā)育參照2005年中國(guó)9省（市）的調(diào)查數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。②與患兒本人或其監(jiān)護(hù)人進(jìn)行詳細(xì)溝通并告知其相關(guān)檢測(cè)的必要性和可行性。對(duì)符合要求的病例采用Affymetrix CytoScan 750K芯片進(jìn)行基因檢測(cè)。③檢測(cè)結(jié)果參考人類(lèi)基因突變數(shù)據(jù)庫(kù)（HGMD）、在線人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳數(shù)據(jù)庫(kù)（OMIM）、DECIPHER、CNVS多態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（database of genomic variants）等數(shù)據(jù)庫(kù)分析。

2結(jié)果

2.1 62例發(fā)育異常兒童臨床表現(xiàn)分類(lèi)

62例患兒中，男性35例，女性27例，年齡16 d～13歲。主要臨床表現(xiàn)為智力障礙、特殊面容、多個(gè)系統(tǒng)發(fā)育異常、小于胎齡兒、身材矮小，有些患兒同時(shí)具備多項(xiàng)異常表現(xiàn)，具體內(nèi)容見(jiàn)表1。

2.2 39例染色體微缺失或微重復(fù)結(jié)果分析

62例患兒中有39例患兒染色體芯片檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在微缺失或微重復(fù)，微缺失或微重復(fù)大小為245 Kb～62.38 Mb，共發(fā)現(xiàn)變異位置52個(gè)，<5 Mb的變異27個(gè)。52個(gè)變異位置中33個(gè)突變位置為致病性突變，19個(gè)突變位置為意義不明的突變。39例染色體芯片檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在微缺失或微重復(fù)患兒中29例存在致病性突變。10例患兒微缺失或微重復(fù)意義不明。編號(hào)24患兒15q11.2q13.1區(qū)域發(fā)生5.27 Mb缺失，若缺失為父源性可導(dǎo)致Prader-willi綜合征，若缺失為母源性可導(dǎo)致Angelman綜合征，最終通過(guò)檢測(cè)確認(rèn)為母源性缺失。編號(hào)37患兒染色體芯片發(fā)現(xiàn)意義不明突變，但臨床高度懷疑Prader-willi綜合征，雖然15q11q13區(qū)域未見(jiàn)拷貝數(shù)異常，但甲基化分析顯示該區(qū)域CpG島呈高甲基化狀態(tài)，最終明確診斷為Prader-willi綜合征，具體內(nèi)容見(jiàn)表2。

62例患兒中，有3例患兒染色體芯片提示存在意義不明的純合子突變，有2例染色體芯片提示單親二倍體，有1例患兒染色體芯片結(jié)果提示：患兒父母可能存在第三級(jí)親緣關(guān)系。2例單親二倍體均表現(xiàn)為小于胎齡兒出生后生長(zhǎng)遲緩持續(xù)加重、智力正常，其中1例進(jìn)一步鑒別為7號(hào)染色體母源性單親二倍體，明確診斷為Russell-silver綜合征，具體內(nèi)容見(jiàn)表3。

62例患兒中，17例染色體芯片未發(fā)現(xiàn)異常，其中有1例患兒存在智力低下、特殊面容、小于胎齡兒等臨床表現(xiàn)，進(jìn)一步行全外顯子測(cè)序，仍未能明確病因。

上述部分患兒為明確的綜合征：Prader-willi綜合征4例，貓叫綜合征2例，22q11.2缺失綜合征2例，Williams-Beuren綜合征2例，15q26缺失綜合征、Angelman綜合征、Pitt-Hopking綜合征、22q13微缺失綜合征（Phelan-Mcdermid綜合征）、8q21.11綜合征、13q缺失綜合征、Russell-silver綜合征各1例。

3討論

染色體芯片包含約75萬(wàn)個(gè)探針，覆蓋了整個(gè)基因組28.897 Refseq 基因，并完全覆蓋了細(xì)胞遺傳學(xué)芯片國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì)規(guī)定的340種基因，完全覆蓋已知的526種癌癥相關(guān)基因，覆蓋2192種人類(lèi)孟德?tīng)栠z傳學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)（OMIM）的遺傳疾病基因。染色體芯片檢測(cè)較傳統(tǒng)的染色體核型分析有明顯的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的染色體核型分析常常難以發(fā)現(xiàn)5 Mb以下的拷貝數(shù)變異，本研究發(fā)現(xiàn)<5 Mb的拷貝數(shù)變異27個(gè)。同時(shí)染色體芯片還可以檢測(cè)雜合缺失（LOH）及單親二倍體，并可靠檢測(cè)嵌合比例>20%的染色體結(jié)構(gòu)異常。本組研究對(duì)象中只有17例（27.42%）染色體芯片未檢測(cè)到異常；29例為致病性拷貝數(shù)變異，2例為致病性單親二倍體，能明確診斷疾病的共31例，占50%。綜上所述，染色體芯片檢測(cè)較傳統(tǒng)的染色體核型分析能大大提高發(fā)育異常兒童的陽(yáng)性檢出率。

染色體芯片技術(shù)可以幫助臨床醫(yī)生對(duì)兒童發(fā)育異常相關(guān)的罕見(jiàn)病進(jìn)行明確診斷。Prader-willi綜合征、貓叫綜合征、22q11.2缺失綜合征、Williams-Beuren綜合征、Angelman綜合征、Russell-silver綜合征等為罕見(jiàn)病中的相對(duì)常見(jiàn)疾病。

部分檢測(cè)結(jié)果陽(yáng)性患兒可以進(jìn)行有效的對(duì)癥治療，如Prader-willi綜合征、Russell-silver綜合征可予以生長(zhǎng)激素對(duì)癥治療，協(xié)助改善其成年身高[8-9]。其中編號(hào)8患兒染色體芯片發(fā)現(xiàn)Xp22.3p22.2發(fā)生10.4 Mb缺失，考慮其合并特納綜合征，予以生長(zhǎng)激素治療，其生長(zhǎng)速度明顯改善。Prader-willi綜合征患兒建議采用包括內(nèi)分泌遺傳代謝、康復(fù)理療、心理、營(yíng)養(yǎng)、新生兒等多學(xué)科參與的綜合管理模式，根據(jù)不同年齡段患兒的表型特征，針對(duì)不同的內(nèi)分泌代謝紊亂及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行有效干預(yù)[10]。Russell-silver綜合征要密切注意其脊柱側(cè)彎的風(fēng)險(xiǎn)。合并特納綜合征患兒要注意在其骨齡達(dá)12歲左右考慮性激素替代治療以促進(jìn)第二性征的發(fā)育。

對(duì)于檢測(cè)為陽(yáng)性的發(fā)育異常兒童可以進(jìn)一步進(jìn)行遺傳咨詢(xún)，可以大大降低患兒家庭下一胎生育異常兒童的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于檢測(cè)結(jié)果為意義不明的突變要謹(jǐn)慎對(duì)待，其有可能是尚未報(bào)道的致病突變，也有可能是多態(tài)性變異。

通過(guò)上述研究資料也可以發(fā)現(xiàn)部分發(fā)育異常兒童病因的明確診斷仍然面臨巨大挑戰(zhàn)！如編號(hào)37患兒染色體芯片發(fā)現(xiàn)意義不明拷貝數(shù)變異，不能明確診斷，后來(lái)通過(guò)甲基化分析發(fā)現(xiàn)15q11q13區(qū)域CpG島呈高甲基化狀態(tài)，最終明確診斷Prader-willi綜合征。

近些年來(lái)基因技術(shù)取得突破性發(fā)展[11-12]，以二代測(cè)序?yàn)橐劳械娜怙@子測(cè)序以高效、快速、特異、靈敏等眾多優(yōu)勢(shì)為遺傳性疾病的病因研究帶來(lái)了巨大的變革[13-17]。但本組研究中1例患兒存在智力低下、特殊面容、小于胎齡兒等臨床表現(xiàn)，染色體芯片檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)異常，進(jìn)一步行全外顯子測(cè)序，仍未能發(fā)現(xiàn)異常結(jié)果。

綜上所述，兒童的發(fā)育異常疾病有很大一部分為基因異常所致，染色體芯片檢測(cè)技術(shù)在這類(lèi)患兒的病因診斷方面能發(fā)揮非常大的作用。特別是針對(duì)有多個(gè)（2個(gè)或以上）系統(tǒng)的發(fā)育異常、不明原因的智力異常、伴隨特殊面容的發(fā)育異常、身高低于均值3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上不明原因的矮小或小于胎齡兒出生后生長(zhǎng)遲緩持續(xù)加重等發(fā)育異常兒童，可以考慮使用染色體芯片進(jìn)行檢測(cè)明確診斷[18-21]。同時(shí)，盡管對(duì)研究對(duì)象已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，本研究中仍然有27.42%患兒染色體芯片檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)異常。

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（收稿日期：2018-11-27 本文編輯：許俊琴）