Abstract
目的
探讨22q11.2区微重复与临床表型之间的关系，为遗传咨询提供依据。
方法
对2015年2月至2017年3月在杭州市妇产科医院、丽水市妇幼保健院产前诊断中心接受羊水穿刺产前诊断，染色体微阵列分析（CMA）报告为22q11.2区微重复的8例胎儿的产前诊断指征、胎儿超声检查情况、染色体核型、父母CMA检测结果、妊娠结局、出生后的生长发育情况进行回顾性分析。
结果
8例胎儿产前血清学筛查结果21三体高风险6例、胎儿颈项皮肤皱褶（NF）增厚1例、母亲染色体平衡易位1例。胎儿超声检查结果胎儿NF增厚1例，胎儿侧脑室增宽1例，未发现异常6例。CMA检测结果提示，22q11.2区域微重复片段大小为651 kb~3.2 Mb。6例胎儿通过父母的CMA溯源，均来自正常表型的父母一方，2例父母拒绝溯源。引产2例，继续妊娠6例。继续妊娠胎儿出生时外观正常，随访至今最大年龄3.5岁，生长发育和心理发育正常5例，生长迟缓1例。
结论
本组22q11.2区微重复胎儿出生前后无特异的临床表现，均遗传自无任何异常症状的父母一方，提示对22q11.2微重复胎儿应当慎重处理。
Abstract
Objective
To investigate the relationship between 22q11.2 duplication and clinical phenotype.
Methods
Eight fetuses with 22q11.2 duplication syndrome diagnosed by chromosome microarray analysis (CMA) through amniocentesis from February 2015 to March 2017 were enrolled in the study. The prenatal diagnostic indications, fetal ultrasound, chromosome karyotype, peripheral blood CMA results of parents, pregnancy outcomes and follow-up of postnatal growth and development were retrospectively analyzed.
Results
Prenatal serological screening indicated 6 cases with high risk of trisomy 21, 1 case with nuchal fold (NF) thickening and 1 case of maternal chromosomal balanced translocation. Fetal ultrasonography showed 1 case of NF thickening, 1 case of fetal cerebral ventriculomegaly and 6 cases with normal ultrasound. CMA demonstrated that the size of duplication was between 651 kb and 3.26 Mb, and 22q11.2 duplication. Parents' CMA results revealed that 6 cases inherited from one of the parents with normal phenotype, and the parents of 2 cases refused the CMA test. Two couples chose induced labor; 6 cases of continued pregnancy had normal phenotypes at birth. All 6 cases were followed up with longest of 3.5 years. The growth and psychological development were normal in 5 cases, and one case was growth retardation.
Conclusion
There were no specific clinical phenotypes in 22q11.2 duplication syndrome, and most of them were inherited from one parent who has normal phenotype.
Keywords: Chromosomes, human, pair 23/genetics; Chromosome duplication; Microarray analysis; Prenatal diagnosis; Pregnancy outcome
人类的22号染色体是一个端着丝粒染色体，富含具有高度同源性的低拷贝重复序列(low copy repeats，LCR)，减数分裂时容易发生非等位同源重组，使该区段发生不同程度的染色体片段微缺失及微重复。22q11.2微重复综合征(22q11.2 duplication syndrome)是一种罕见的染色体微重复综合征，以发育或语言障碍、行为问题、多发先天异常、轻度面容异常、听力缺失和生长迟缓等为主要临床表型, 但由于外显率及表现度的差异，临床表现具有高度异质性 [ 1] 。染色体微阵列分析(chromosome microarray analysis，CMA)技术能够检测全基因组范围拷贝数变异、单亲二倍体、低比例嵌合体等，具有高通量、高分辨率、检测速度快等特点，在临床应用中能有效检出22q11.2微重复综合征。本文总结了经CMA确认的8例22q11.2区微重复病例的临床资料，分析其临床表型，为遗传咨询提供依据。
1 对象与方法
1.1 对象
收集2015年2月至2017年3月在杭州市妇产科医院、丽水市妇幼保健院产前诊断中心进行羊水穿刺产前诊断，CMA报告为22q11.2区微重复病例8例，对产前诊断指征、胎儿超声检查情况、染色体核型、父母CMA检测结果、妊娠结局、出生后体格发育和心理发育情况进行分析。本研究方案经杭州市妇产科医院伦理委员会批准，批文号为[2016]科研伦理审第(001)号-18，孕产妇及家属知情同意。
1.2 仪器及试剂
羊水、外周血DNA提取采用QIAamp DNA Blood Mini Kit试剂盒(德国QIAGEN公司)。基因芯片检测所用平台为美国Affymetrix公司生产的GCS 3000Dx v.2基因芯片检测系统，使用的芯片为CytoScan TM 750K芯片。
1.3 胎儿羊水G显带核型分析
10 mL羊水标本离心后弃上清液，留取0.5 mL，按常规培养、收获。经过消化、低渗、固定等步骤，制成细胞悬液，做G显带，进行染色体核型分析。每例标本选择形态适中、显带清楚的分裂相分析6个核型，计数20个核型，如遇异常或有疑问的样本则需增加计数、分析的个数。核型描述参照《人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN 2016)》 [ 2] 。
1.4 胎儿羊水及父母外周血CMA检测
利用胎儿羊水上清细胞及其父母EDTA抗凝外周血2 mL，按说明书提取基因组DNA。取基因组DNA 3~5 μg，按说明书进行基因芯片检测。结果采用Chromosome Analysis Suite(ChAS)软件分析。数据分析过程参考在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)、基因组变异数据库(DGV)、人类染色体不平衡和表型数据库(DECIPHER)、USCS及PubMed。
1.5 胎儿超声检查
应用美国PE公司高分辨率的超声仪，探头功率5 Hz进行检查。孕期常规胎儿彩超检查5次，胎儿超声心动图检查1次。
1.6 妊娠结局及新生儿随访
对继续妊娠的6例孕妇进行孕期及产后随访。新生儿随访由儿童保健医师完成。对新生儿在出生8、18、30个月时进行儿童的体格发育(身高、体质量、头围)和心理发育(大运动、小运动、认知能力、智力)评估，将体格发育指标落后于同龄儿判断为生长迟缓，并记录于儿童保健手册。
2 结果
2.1 胎儿产前诊断及父母溯源情况
产前诊断指征：产前血清学筛查21三体高风险6例、胎儿颈项皮肤皱褶增厚1例、母亲染色体平衡易位1例，所有病例染色体核型分析结果均未发现异常。CMA结果显示，22q11.2区存在651 kb~3.2 Mb微重复，主要涉及 CLTCL1、 HIRA、 TBX1、 RTDR1、 GNAZ、 RAB36和 BCR等1~43个OMIM基因。胎儿超声检查显示，胎儿颈项皮肤皱褶增厚(0.66 cm)1例，侧脑室增宽(1 cm)、羊水偏少(指数7.4 cm)1例，未发现异常6例。有6例胎儿通过父母的CMA溯源，均来自正常表型的父母一方。见 表 1。
表1 8例22q11.2区微重复病例产前诊断和父母溯源情况
Table 1 Prenatal diagnosis and parents' chromosome microarray analysis of 8 cases of 22q11.2 duplication syndrome
|
序号 |
诊断指征 |
核型 |
染色体微阵列分析结果 |
超声检查 |
CMA溯源 |
|
1 |
21三体高风险 |
46，XN |
22q11.21区段存在2.8 Mb片段重复 |
正常 |
拒绝检查 |
|
2 |
胚胎停育1次，母亲染色体核型：46, XX, t(14;15)(q32;q22) |
46，XN |
22q11.23区段存在651 kb片段重复 |
正常 |
母亲来源 |
|
3 |
21三体高风险 |
46，XN |
22q11.21区段存在3.1 Mb片段重复 |
正常 |
拒绝检查 |
|
4 |
21三体高风险 |
46，XN |
22q11.21区段存在2.817 Mb片段重复 |
正常 |
父亲来源 |
|
5 |
21三体高风险 |
46，XN |
11q21区段存在1.3 Mb片段缺失，22q11.23区段存在1.3 Mb片段重复 |
侧脑室后角增宽1.0 cm, 羊水偏少(7.4 cm) |
父亲来源 |
|
6 |
颈项皮肤皱褶增厚 |
46，XN |
22q11.21区段存在2.8 Mb片段重复 |
颈项皮肤皱褶增厚0.66 cm |
父亲来源 |
|
7 |
21三体高风险 |
46，XN |
22q11.21区段存在3.2 Mb片段重复 |
正常 |
父亲来源 |
|
8 |
21三体高风险 |
46，XN |
22q11.21区段存在3.2 Mb片段重复 |
正常 |
父亲来源 |
2.2 妊娠结局及胎儿出生后随访情况
8例22q11.2区微重复病例的经遗传咨询，选择继续妊娠6例，引产2例。继续妊娠的6例中，均足月分娩，表型正常5例，生长迟缓1例，出生后体格发育和心理发育随访情况见 表 2。
表2 6例22q11.2区微重复病例妊娠结局、出生后体格和心理发育随访情况
Table 2 Pregnancy outcome, growth and psychological development of 6 cases of 22q11.2 duplication syndrome
|
序号 |
分娩结局 |
随访时段(月) |
体格发育 |
心理发育 |
|||||||
|
身高(cm) |
体质量(kg) |
头围(cm) |
评估 |
大运动 |
小运动 |
认知 |
评估 |
||||
|
1 |
剖宫产，男孩，3.3 kg |
8 |
67 |
8 |
44 |
生长迟缓 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
75 |
9.4 |
46 |
生长迟缓 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
30 |
88 |
12.1 |
47 |
生长迟缓 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
2 |
剖宫产，男孩，3.0 kg |
8 |
74 |
9 |
44.5 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
86 |
11 |
46 |
中低 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
30 |
94 |
14 |
46 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
3 |
顺产，女孩，3.65 kg |
8 |
73 |
9.9 |
45.9 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
85 |
12.5 |
48 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
30 |
96 |
14.6 |
49.5 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
4 |
顺产，女孩，3.75 kg |
8 |
77 |
10.4 |
45 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
88 |
12 |
47 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
30 |
97 |
15 |
50 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
6 |
顺产，男孩, 5.8 kg |
8 |
77 |
10 |
46 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
92 |
13 |
50 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|||
|
7 |
剖宫产，男孩，3.3 kg |
8 |
78 |
10 |
48 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
|
|
18 |
93 |
13 |
49 |
中高 |
与年龄符合 |
正常 |
正常 |
正常 |
3 讨论
22q11.2区域拷贝数异常引起的相关疾病包括迪格奥尔格(DiGeorge)综合征(DGS)、猫眼综合征、22号染色体衍生综合征及22q11.2微重复综合征。有研究表明22q11.2区域为染色体“重组热区”，22q11.2区域的特殊DNA结构如LCR、Alu序列、回文结构(palindromic structures)是诱发染色体22q11.2结构重排的重要原因 [ 3] 。另有研究证实，在22q11.2区域内存在大量串联重复序列(TTAGGGAGG)，与染色体末端端粒的重复序列(TTAGGG)非常相似，称为间隙端粒样序列(interstitial telomere-like sequence，ITS)，该区域内的ITS数量显著多于其他染色体，亦与该区域易发生断裂和重组高度相关 [ 4] 。22q11.2区域最常见的微重复发生在LCRA和LCRD之间，大小约3 Mb，这与在DGS/歌舞伎面谱综合征(VCFS)观察到的缺失区域是一致的 [ 5] 。Portnoï [ 5] 对17例22q11.2微重复病例研究发现，其中13例有共同的重复区域，大部分微重复都在常见的关键区域。在Dupont等 [ 6] 对24例22q11.2微重复病例的研究中也得出了相似的结果，其中有11例微重复也在常见的关键区域。本文资料显示，8例22q11.2微重复病例中，有6例都是有3 Mb左右的重复，与上述研究结果一致。
22q11.2重复综合征为常染色体显性遗传，约10%的患者遗传自父母，约90%为新发突变 [ 4, 7] 。本文资料中的8例病例，6例进行了父母CMA溯源，2例拒绝。溯源结果显示，6例均遗传自无任何异常症状的父母一方。22q11.2重复综合征已报道的主要临床表型为发育或语言障碍、行为问题、轻度面容异常、听力缺失和生长迟缓等 [ 5, 8] 。另有研究报道胎儿22q11.2区微重复与先天性心脏病缺陷相关，甚至某些微重复是由父母遗传导致的也会产生此现象 [ 9- 10] 。对于在这种综合征中观察到的不完全外显率和表现度差异，有几种可能的解释 [ 11] ：①缺失/重复片段大小不一致；②多个干扰基因或表观遗传因素的影响；③存在额外的拷贝数变异。但也有大量研究报道22q11.2微重复患者的临床表型接近正常或完全正常 [ 9- 11] 。本研究中，6例胎儿期未见明显异常、1例颈项皮肤皱褶增厚(0.66 cm)，1例侧脑室增宽(1.0 cm)、羊水偏少(指数7.4 cm)。6例继续妊娠胎儿出生时外观正常，随访至今最大年龄3岁半，其中5例生长发育和心理发育正常，1例生长迟缓，但认知发育正常，说明22q11.2微重复临床表型正常，与报道一致。
研究表明，22q11.2微重复综合征表型的严重程度与微重复的片段大小无关 [ 6, 12] 。目前报道的最小的微重复片段为437 kb，由Weisfeld-Adams等 [ 13] 在一例患有小头畸形、隐睾和动脉导管未闭的患儿中鉴定发现，该微重复遗传自母亲，并且该孩子的姐妹具有相同的微重复片段，临床表型为轻度的动作迟缓。这些病例再次表明，即使是在家族性遗传的病例中，微重复片段的大小与临床表型不存在正相关。本文资料显示，22q11.2区域微重复变异片段大小为651 kb~3.2 Mb，主要涉及 CLTCL1、 HIRA、 TBX1等OMIM基因，除2例有胎儿期超声表现(1例表现为颈项皮肤皱褶增厚，1例为胎儿侧脑室增宽)外，其余6例均无明显的超声表现异常，显示22q11.2区微重复表型无特异性，且与片段大小无关。本组病例中有一例胎儿在22q11.23区微重复651 kb，包含 RTDRI、 GNAZ、 RAB36和 BCR共4个OMIM基因，公共数据库中有此片段的重复与肌张力低下、全身发育迟缓等相关报道，但该病例出生后随访婴儿无类似表型。所以22q11.2区微重复有无临床表型，关键不在于大小，而在于所包含基因是否属于剂量敏感型。
目前认为CMA技术是诊断22q11.2重复综合征的金标准，一旦诊断确立，需要对患者的双亲或同胞进行检测以了解是否存在22q11.2区域的拷贝数变异，由此确定是父母遗传而来还是新发突变。本文22q11.2区微重复8例中，6例病例产前通过其父母CMA溯源发现胎儿的微重复变异均来自正常表型的父母一方，超声检查无异常，继续妊娠，出生后随访表现正常5例，生长迟缓1例。本文引产的2例，均未经过充分的遗传咨询，家属错误地认为22q11.2区微重复是异常情况，要求引产，引产胎儿外观无异常。另外，父母的CMA溯源结果中，胎儿来自父亲遗传的22q11.2微重复有5例，仅有1例是母亲遗传而来，而出生的孩子有女性2例，男性4例，与性别没有明显的相关性。
综上所述，对22q11.2微重复不能简单地认为是致病性拷贝数变异，要结合溯源父母的情况及辅助检查结果，慎重选择妊娠结局。本研究收集的例数少，且出生后随访时间短，22q11.2微重复患儿的预后尚需进一步研究。
Funding Statement
浙江省医药卫生科技计划（2017KY552）；杭州市社会发展科研自主申报项目（20160533B37）
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