2號染色體三體、嵌合體和單親二體的臨床特征及遺傳學(xué)檢測

楊興坤 肖鴿

[1.佛山市婦幼保健院 產(chǎn)前診斷中心，廣東 佛山 528000；2.珠海市婦幼保健院 檢驗科(遺傳研究所)，廣東 珠海 519001；3. 廣州市婦女兒童醫(yī)療中心，廣東 廣州 510000]

1 2號染色體三體和嵌合體

1.1 2號染色體基本特征及概述 2號染色體片段大小約為243.21Mb(hg19版本)，包含1779個基因，其中1022個OMIM基因。純合型三體的2號染色體三體(trisomy 2，T2)細胞一般是由于配子細胞減數(shù)分裂時染色體不分離所致，通過單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism array，SNP array)、短串聯(lián)重復(fù)序列(short tanderm repeats，STR)分析等方法可鑒別三體染色體的來源。

1.2 T2和嵌合體臨床特征

1.2.1 T2的臨床表現(xiàn) 活嬰中未見T2純合子的報道，目前已報道的文獻中，T2病例僅見于流產(chǎn)組織。代小英等[1]對深圳市婦幼保健院就診的7036例胚胎停育或自然流產(chǎn)患者的絨毛或胎兒組織標(biāo)本進行多重連接探針擴增技術(shù)(multiplex ligation dependent probe amplification，MLPA)分析，檢出染色體非整倍體異常共2984份，發(fā)生率為42.41%(2984/7036)。其中T2有75例，占所有染色體三體的1.07%(75/2305)。

佛山市婦幼保健院和珠海市婦幼保健院細胞遺傳實驗室分別對實驗室流產(chǎn)絨毛行細胞染色體核型分析顯示，47，XN，+2病例占1.57%(27/1721)，含2號染色體三體細胞的嵌合體病例占0.12%(2/1721)，均為孕9～14+6(11±2)周時超聲發(fā)現(xiàn)胚胎停育、稽留流產(chǎn)，孕婦年齡為27～43(30±6)歲，詳見表1。

1.2.2 T2嵌合體的臨床特征 迄今全球已報道過的T2嵌合體妊娠結(jié)果多變，臨床表現(xiàn)可有胎兒生長受限(fetal growth restriction，F(xiàn)GR)、羊水過少、先天性心臟病、腦室擴大、脊柱裂、腎積水、生殖器畸形、小頭畸形、唇/腭裂、面部畸形等。

表1 作者單位流產(chǎn)絨毛組織2號染色體三體及嵌合體情況

Shaffer等[2]報道了9例2號染色體限制性胎盤嵌合體病例，9例病例2號染色體父母來源都有，其中6例生后未見異常，2例表現(xiàn)為FGR，1例終止妊娠。其中2例病例絨毛取樣顯示均為T2細胞，然而，其中1例生后未見異常，并且終末期胎盤T2細胞比例很低。因此，絨毛膜穿刺時檢測到的三體水平不能應(yīng)用于預(yù)測生后的表型。局限于胎盤的T2主要發(fā)生于有絲分裂期，這也解釋了為什么預(yù)后較好。2003年，Roberts等[3]報道了1例可能限制于胎盤的T2，出生后未見異常。該病例絨毛組織核型分析結(jié)果：47,XY +2，17周時表現(xiàn)FGR，20周時行羊膜腔穿刺術(shù)，結(jié)果為T2嵌合體(8/89)，單親二體(uniparental disomy，UPD)檢測顯示三體來源于父母雙方。后續(xù)超聲發(fā)現(xiàn)羊水過少以及舒張末期血流消失。這些表現(xiàn)在26周時仍有表現(xiàn)，家屬選擇剖宮產(chǎn)。出生后表現(xiàn)為表型正常的男嬰，然而生后3天死于早產(chǎn)并發(fā)癥。該男嬰外周血染色體核型為46，XY，胎盤和臍血細胞為T2嵌合體。由于出生后的嬰兒表型及染色體核型未見異常，真性胎兒嵌合體可能性不大，但也不能完全排除。局限于胎盤的2號的染色體三體嵌合體多為限制性胎盤嵌合體，胎兒為真性T2的可能性較小。

絨毛組織為T2而胎兒染色體核型正常的報道另外還有幾篇。例如，F(xiàn)ryburg等[4]報道了1例嬰兒于孕37周出生，生長和發(fā)育未見異常；De Andreis等[5]報道了2例這種病例，其中1例胎死宮內(nèi)，1例于20周終止妊娠，終止妊娠的那例胎兒表型未見明顯異常；Sago等[6]報道了1例超聲表現(xiàn)為FGR、腎盂積水、心臟異常的活產(chǎn)嬰兒，出生后表現(xiàn)為重度生長發(fā)育落后，外周血和皮膚染色體核型正常，然而，肝組織活檢發(fā)現(xiàn)T2細胞。

當(dāng)羊水細胞發(fā)現(xiàn)T2嵌合時，預(yù)后不良的風(fēng)險增加。Hsu等[7]總結(jié)了11例羊膜腔穿刺發(fā)現(xiàn)的T2嵌合體病例，其中，1例生后未見異常，該病例羊水細胞核型分析結(jié)果：T2嵌合比例4%，生后血液或胎盤組織均未發(fā)現(xiàn)T2嵌合；2例死產(chǎn)；1例胎死宮內(nèi)；4例選擇行終止妊娠(均有異常表現(xiàn)，包括尿道畸形/肢體畸形脊柱裂等)；另外3例活產(chǎn)，其中1例孕期僅有FGR表現(xiàn)，出生后14個月時表現(xiàn)為發(fā)育落后，另1例活產(chǎn)兒孕期表現(xiàn)為FGR合并多發(fā)畸形(先天性心臟病等)，還有1例生后有高腭弓、低耳位、乳距寬等表現(xiàn)。1997年Robinson等[8]報道了1例真性T2嵌合體病例，超聲發(fā)現(xiàn)左腎異常、心包積液、左腎盂腎盞擴張、單側(cè)馬蹄內(nèi)翻足。孕19周羊水穿刺發(fā)現(xiàn)T2嵌合體(50%左右)，孕婦及家屬選擇終止妊娠，引產(chǎn)胎兒外觀輕微畸形(包括耳位稍低、鼻周皺褶、右側(cè)輕微足部畸形)、內(nèi)臟異常(包括膽囊缺失、左腎輕微增大且表面有很多囊腫、腎盞擴張、輸尿管細且彎曲)。引產(chǎn)后，不同組織(包括皮膚、腦、睪丸、雙腎等)的細胞核型分析結(jié)果確認了T2嵌合體，在不同組織中，異常細胞嵌合比例差異很大。

2004年，Sifakis等[9]報道了1例羊膜腔穿刺發(fā)現(xiàn)的T2嵌合體，羊水細胞核型分析結(jié)果為47，XY，+2[4]/46，XY[21] ，超聲結(jié)構(gòu)篩查未發(fā)現(xiàn)明顯結(jié)構(gòu)畸形，孕婦及家屬最終選擇終止妊娠，尸檢未發(fā)現(xiàn)明顯異常。2011年P(guān)rontera等[10]報道1例T2嵌合體病例，該病例為7歲男孩，臨床表現(xiàn)為多發(fā)畸形(面部畸形、小頭畸形、小眼畸形、腭裂、雙側(cè)隱睪、小陰莖、臉和身體不對稱、雙側(cè)足部畸形、骶骨和部分尾骨缺失、先天性巨結(jié)腸等)、雙側(cè)耳聾和智力發(fā)育異常，外周血染色體培養(yǎng)細胞核型分析及熒光原位雜交(fluorescent in situ hybridization，F(xiàn)ISH)檢測均未發(fā)現(xiàn)異常，但在皮膚組織細胞中發(fā)現(xiàn)T2細胞(占25%)。中國臺灣的Chen等[11-14]也報道過數(shù)例產(chǎn)前診斷胎兒核型為T2嵌合體。其中1例胎兒出生后可見面部畸形和手的前軸多指畸形，該病例的培養(yǎng)羊水細胞和臍血均未發(fā)現(xiàn)T2核型，未培養(yǎng)的羊水細胞間期FISH檢測到11.1%(13/117)的T2細胞，比較基因組雜交(array based comparativegenomic hybridization，aCGH)分析結(jié)果為arr[hg19]2p25.3q37.3(0-242,936,883)×2.46。土耳其的Tug等[15]報道過1例2號染色體三體嵌合體胎兒，核型結(jié)果為47,XX,+2[12]/46,XX[73]，孕中期查出超聲有單臍動脈、心臟右側(cè)擴張、膈疝等，于孕22周終止妊娠。

因此，羊膜腔穿刺發(fā)現(xiàn)的T2嵌合體，胎兒一般為真性2號染色體三體嵌合體，常合并胎兒結(jié)構(gòu)異常。

1.2.3 治療和預(yù)后 目前文獻中記錄的T2純合體病例均為妊娠早期已停止發(fā)育的流產(chǎn)胚胎。

1.2.4 實驗室檢查 針對染色體非整倍體的檢測常用的實驗室方法有以下幾種：細胞染色體核型分析、aCGH、SNP array、基因組拷貝數(shù)變異測序(copy number variation sequencing，CNV-seq)、STR、FISH等。

染色體核型分析被認為是確診染色體畸變的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其檢測周期長、分辨率較低、操作復(fù)雜，并且受溫、濕度等環(huán)境因素、制片者的技術(shù)水平等多重因素影響[16]。aCGH和SNP array均屬于染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)技術(shù)對全基因組的檢測，具有快速、特異性強的優(yōu)點，但檢測位點受探針密度和位置的影響，通量小且價格昂貴，對異常細胞比例<30%的嵌合體檢測結(jié)果不可靠[17]。CNV-seq是基于下一代測序技術(shù)(next generation sequencing，NGS)對全基因組的檢測，所需樣本量很少，對檢測標(biāo)本要求低，無需細胞培養(yǎng)，出報告周期大大縮短，適用于婦產(chǎn)科對自然流產(chǎn)的遺傳學(xué)因素查找分析[18]。DNA短串聯(lián)重復(fù)序列熒光定量PCR檢測、MLPA都是目前基于STR技術(shù)上檢測染色體非整倍體常用的方法，具有操作簡便快速、所需樣本量少、準(zhǔn)確率高、檢測通量大等優(yōu)點，能診斷出99.2%～100.0%目標(biāo)染色體的非整倍體異常，還能檢測出三倍體和母體細胞污染[19]。但此類方法是一種目標(biāo)靶向檢測手段，仍然存在不能檢測出目標(biāo)范圍外的其他染色體異常，無法可靠地檢測出<20%的嵌合體[20]，更適合作為細胞染色體核型分析的一種補充檢查。FISH技術(shù)具有快速、經(jīng)濟、安全、靈敏度高和特異性強的特點。對于非整倍體嵌合體的檢測具有良好的穩(wěn)定性和檢出率[21，22]。但實驗所用到的探針具有靶向性和數(shù)量限制，檢測通量小，因此，更多地用于有方向地對染色體的可疑變異做驗證。

1.2.5 再發(fā)風(fēng)險評估及遺傳咨詢意見 當(dāng)夫妻雙方染色體核型正常時，2號染色體三體綜合征的再發(fā)風(fēng)險約為0.5%～1%。如果連續(xù)或多次妊娠T2胚胎致流產(chǎn)的夫妻還應(yīng)注意生殖系統(tǒng)染色體畸變嵌合現(xiàn)象的可能。若夫妻一方為嵌合體時，再發(fā)風(fēng)險視嵌合比例而定。

2 2號染色體單親二體

2.1 2號染色體單親二體概述 經(jīng)檢索文獻及數(shù)據(jù)庫(http:∥upd-tl.com/DB/CA/UPD/0-Start.html)，目前尚未發(fā)現(xiàn)2號染色體存在印跡基因，已報道2號染色體單親二體病例數(shù)有57例。按來源統(tǒng)計，母源性單親二體28例，父源性單親二體21例，未知來源8例。按累及片段大小統(tǒng)計，整條2號染色體單親二體有20例(見表2，其中5例為親子鑒定檢出，5例為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)孕前檢查時發(fā)現(xiàn)，7例為隱性遺傳致病基因純合變異)，部分單親二體有22例，產(chǎn)后患兒隱性遺傳純合致病變異有30例(見表3)。按染色體結(jié)構(gòu)異常統(tǒng)計，存在染色體結(jié)構(gòu)異常有6例(見表4)。

2.2 2號染色體UDP導(dǎo)致疾病的臨床特征及診療措施 從現(xiàn)有報道病例數(shù)可見，2號染色體單親二體臨床表現(xiàn)具有異質(zhì)性。10.5%(6/57)嚴(yán)重影響胚胎生長發(fā)育而導(dǎo)致早期流產(chǎn)，3.5%(2/57)無任何臨床異常癥狀，52.6%(30/57)繼發(fā)性單基因純合突變導(dǎo)致隱性遺傳病。具體見表2～4。

表2 整條2號染色體單親二體(不包含隱性遺傳致病基因純合變異)

表3 2號單親二體已知致病基因純合變異列表

續(xù)表3

表4 2號染色體單親二體染色體結(jié)構(gòu)異常病例

2.3 再發(fā)風(fēng)險評估及遺傳咨詢意見 先證者同胞的發(fā)病風(fēng)險取決于UPD的不同發(fā)病機制：如果先證者為整條染色體UPD型患者，則其同胞發(fā)病概率非常小，通常小于1%。對于先證者為隱性遺傳純合變異的情況，其同胞的再發(fā)風(fēng)險仍較低，等同于新發(fā)突變[62]。若先證者父母為染色體結(jié)構(gòu)重排的攜帶者，那么在此妊娠時，其后代的再發(fā)風(fēng)險為50%。目前，關(guān)于2號染色體單親二體患者生育報道不多，其后代的遺傳咨詢應(yīng)視具體情況而定。