莊建龍,張 娜,曾書紅,江矞穎,王元白
福建省泉州市婦幼保健院·兒童醫院產前診斷中心,福建泉州 362000
自然流產是指妊娠不到28周、胎兒體質量不足1 000 g而妊娠自行終止[1]。連續發生2次及2次以上的自然流產,臨床上定義為復發性流產。自然流產病因復雜,包括胚胎因素、母體因素、環境因素和免疫功能異常等。其中,50%~60%的自然流產與胚胎染色體異常相關,主要包括染色體數目異常、染色體結構異常、拷貝數變異(CNVs)和嵌合體等[2-3]。單核苷酸多態性微陣列(SNP array)檢測技術能夠在全基因組范圍內檢測染色體CNVs,并能夠識別雜合性缺失(LOH)、單親二倍體(UPD)和三倍體,在自然流產遺傳病因診斷中具有明顯優勢[4-6]。本研究通過SNP array檢測技術明確1例原因不明自然流產孕婦的遺傳學病因,并對該家系進行遺傳咨詢及下一胎的產前診斷,現報告如下。
1.1一般資料 孕婦,30歲,孕3產0,于孕2+月自然流產2次,簽署知情書后,留取第2次胎兒自然流產絨毛組織行遺傳學病因診斷。孕婦與丈夫系非近親結婚,否認家族遺傳病史。本次妊娠為植入前遺傳病診斷輔助生殖,于孕16+2周至本院產前診斷中心咨詢,胎兒超聲檢查未見異常。本次妊娠孕1+月出現先兆流產,予黃體酮安胎治療。經遺傳咨詢并簽署知情同意書后,采集父母外周血及胎兒羊水行常規染色體核型分析及SNP array檢測。本研究經本院醫學倫理委員會批準(2020No.31)。
1.2方法
1.2.1外周血及羊水染色體核型分析 采集父母外周血2 mL,肝素抗凝,接種于外周血淋巴細胞培養基,采集孕婦羊水20 mL,接種于羊水培養基中,置37 ℃、5% CO2環境中培養7~10 d,通過自動染色體收獲系統Sinochrome ChromprepⅡ(上海樂晨生物科技有限公司)進行染色體制備,將染色體制備后懸液進行滴片、烤片,經吉姆薩染液染色后進行核型分析。染色體核型分析及命名參照ISCN2020。
1.2.2羊水及外周血全基因組DNA提取 收集胎兒流產絨毛組織,父母外周血血樣及該家系下一胎羊水標本,使用QIAamp DNA Blood Kit(德國QIAGEN公司)試劑盒抽提DNA,抽提方法參照QIAamp DNA Blood Kit Handbook(www.qiagen.com)。
1.2.3SNP array檢測及結果判讀 使用Affymetrix CytoScanTM 750K芯片、擴增試劑盒(美國Life Technologies公司)、純化雜交試劑盒(美國Life Technologies公司),參照Affymetrix CytoScan Assay USER GUIDE(http://www.thermofisher.com)進行酶切、連接、擴增、純化、片段化標記、雜交,以及掃描和分析,3 d后得到所有實驗結果。參照DGV(http://dgv.tcag.ca/dgv)、OMIM(https://omim.org/)、DECIPHER(https://www.deciphergenomics.org/)、PubMed(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/)等數據庫進行CNVs結果致病性判讀。
2.1外周血染色體核型分析結果 父母染色體核型分析結果顯示,母親染色體核型為46,XX,父親染色體核型分析結果提示8號染色體和22號染色體平衡易位,核型為46,XY,t(8;22)( p21.1;q13.1)。見圖1。

注:A為母親染色體核型結果;B為父親染色體核型分析結果,箭頭指示平衡易位染色體。
2.2胎兒流產絨毛組織及父母SNP array檢測結果 胎兒流產絨毛組織SNP array檢測結果顯示,X染色體缺失,染色體核型為45,X。同時,8號染色體8p21.1p23.3區段存在28.5 Mb片段的缺失,內含GATA4(600576)等133個OMIM基因,該片段涉及8p23.1缺失綜合征疾病區域,臨床表型包括先天性心臟病、先天性膈疝、發育遲緩、隱睪、多動癥、智力障礙等。因此,該片段缺失做致病性判讀。另外,在22號染色體22q13.1q13.33區段存在11.0 Mb片段的重復,內含SHANK3 (606230)、FBLN1(135820)等102個OMIM基因,涉及22q13重復綜合征疾病區域,臨床表型包括發育遲緩、學習障礙、躁郁癥、多動癥、食欲過盛等。查詢數據庫顯示,已有小于該片段重復與全身發育遲緩(nsv534562)、小頭畸形(nsv530206)、無腦回畸形(nsv995177)、面容異常(nsv534132)等臨床表型相關的病例報道,該片段重復致病性可能性大。此外,在18號染色體18p11.23p11.31區段存在1.1 Mb片段的重復,包含LAMA1 (150320)等3個OMIM基因,查詢DECIPHER數據庫,有大于該片段重復無臨床表型的病例報道(DECIPHER ID:268282、370909、268116),也有小于該片段重復與生長發育遲緩、智力低下、語言發育遲緩、行為異常、房間隔缺損等臨床表型相關的病例報道(DECIPHER ID:251890、252391、270767、318327、276691)。因此,該片段重復臨床意義尚不明確。另外,父母SNP array檢測結果未見異常,提示上述CNVs為新發突變。
2.3家系下一胎產前診斷結果及分娩后隨訪 本次妊娠,胎兒羊水細胞染色體核型分析結果顯示胎兒染色體未見明顯異常。同時,SNP array檢測結果顯示胎兒全基因組未見CNVs。經遺傳咨詢及進一步超聲隨訪,未見其他異常。足月分娩一男嬰,隨訪未見異常。
自然流產在妊娠人群中的發生率高達10%~15%,且50%左右由染色體異常所致,且絕大多數為染色體數目異常,其次為CNVs和UPD[7]。本研究報道了1例Turner綜合征合并其他微缺失/微重復綜合征導致的孕早期自然流產,同時分析其遺傳學病因,并對該家系下一胎行產前診斷。
Turner綜合征是最常見的性染色體數目異常導致的疾病,以性發育幼稚、身材矮小、肘外翻為典型特征,其發生率約占活產女嬰的1/2 500[8]。研究認為,SHOX基因缺失是導致Turner綜合征患者矮小的主要原因。SHOX基因位于部分擬常染色體區域遠端(Xp22.33和Ypll.32),在四肢中段,特別是在肘和膝處高表達,具有明確的單倍劑量不足效應。有相關研究表明,SHOX基因突變/缺失與擬常染色體顯性遺傳的Leri-Weill軟骨骨生成障礙疾病相關,臨床表型包括不同程度的身材矮小、肢體中部不規則縮短、馬德隆畸形等[9]。研究顯示,Turner綜合征通常導致胎兒在胚胎期不易存活,其存活率約1%[10]。已有研究發現,自然流產標本能夠檢出較多X染色體單體異常[11-14]。其中,袁海明等[13]對440例自然流產標本進行染色體微陣列技術檢測,檢出染色體數目異常129例,其中Turner綜合征17例,僅次于16-三體綜合征。楊宇霞等[14]的研究應用SNP array檢測技術分析520份早孕期流產標本,結果顯示以非整倍體檢出為主,其中Turner綜合征最常見。
8p23.1缺失綜合征是一種罕見累及多個系統的疾病,具有高外顯率和可變的表型譜,主要臨床表型包括先天性心臟病、行為問題、小頭畸形、隱睪、多動癥、智力障礙等[15-16]。其中,先天性心臟病為其典型的臨床特征,主要包括房間隔缺損和肺動脈狹窄。研究顯示,GATA4基因可能為先天性心臟病的致病基因,該基因突變/缺失與常染色體顯性遺傳的法洛四聯癥等疾病相關。且在大多數存在心臟異常的8p23.1缺失患者中發現GATA4基因缺失[15,17]。此外,研究顯示GATA4基因突變表現出非典型心臟病,主要表型為房間隔缺損[18]。因此,提示GATA4基因參與了心臟器官的發育,8p23.1缺失綜合征可能是胎兒自然流產的重要因素。另外,有研究顯示,在自然流產胚胎組織中發現2例8p部分缺失,均包含8p23.1缺失綜合征[19]。陽鑫妙等[11]在自然流產絨毛組織中檢出1例35 Mb單純性8p12p23.3缺失,涉及8p23.1缺失綜合征。此外,最近的一項研究在3例自然流產的標本中發現了8p部分單體,同樣涉及8p23.1缺失綜合征[20]。綜上,8p23.1缺失綜合征可能涉及胚胎發育期的關鍵基因,從而導致了孕早期的自然流產。
22q13缺失綜合征或Phelan-McDermid綜合征是一種被廣泛報道的綜合征,其與神經發育障礙有關,通常表現為發育延遲、肌張力低下、言語延遲或缺失、自閉癥樣行為及面部畸形等[21]。而22q13重復綜合征是一種較為罕見的染色體異常,其臨床表型包括發育遲緩、學習障礙、躁郁癥、多動癥、食欲過盛等[22-24]。目前,鮮見22q13重復綜合征引起胎兒自然流產的相關報道。本研究還在18號染色體18p11.31p11.23區段檢出1.1 Mb片段的重復,包含LAMA1基因,該基因突變與常染色體隱性遺傳的Poretti-Boltshauser綜合征疾病相關,臨床表型包括小腦發育不良、眼部異常等。查詢數據庫顯示,有大于該片段重復無臨床表型的病例報道,也有小于該片段重復病例出現臨床表型。因此,18p11.31p11.23重復臨床意義尚不明確。有兩項獨立的研究報道了兩例胎兒自然流產組織檢出單純性18p11.31p11.23重復,重復范圍相同[14,25]。但是也有研究顯示,胎兒存在LAMA1基因的重復,但其生長發育正常[26]。因此,18p11.31p11.23重復及22q13重復是否是導致胎兒自然流產的直接原因有待進一步探討。
綜上所述,本研究分析了1例原因不明自然流產的遺傳學病因是由父親染色體平衡易位所致,研究結果顯示Turner綜合征和8p23.1缺失綜合征可能是導致此次胎兒自然流產的病因。另外,本研究進一步支持了染色體微陣列技術在胎兒自然流產的遺傳學病因診斷中的應用價值。