1例罕見Emanuel綜合征胎兒的遺傳學(xué)分析及追溯

李燕青 傅婉玉 劉夏瑩 謝俊杰 王元白 江矞穎*

（1.泉州市婦幼保健院兒童醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心，福建 泉州 362000；2.福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院骨科，福建 泉州 362000）

染色體顯帶技術(shù)是將染色體標(biāo)本經(jīng)過一定程序處理，并用特定染料染色，使各號染色體顯現(xiàn)其獨(dú)特的條紋，但一些人細(xì)胞核內(nèi)另有多余的不能通過常規(guī)顯帶方法明確結(jié)構(gòu)畸變的染色體片段，被稱為額外小標(biāo)記染色體（small supernumerary marker chromosome，sSMC）。sSMC因其片段太小，并缺少明顯的顯帶模式，無法通過傳統(tǒng)的細(xì)胞遺傳學(xué)顯帶技術(shù)進(jìn)行識別，需要采用芯片比較基因組雜交或熒光原位雜交（fluorescent in situ hybridization，F(xiàn)ISH）等多種分子生物學(xué)診斷方法才能確診［1-3］。由sSMC導(dǎo)致的染色體異常綜合征較多，常見為Pallister-Killian綜合征、等臂18p染色體綜合征、貓眼綜合征、Emanuel綜合征［4-5］。我們對1例超聲提示頸項(xiàng)透明層厚度（nuchal translucency，NT）增厚、膈疝、室間隔缺損、脈絡(luò)叢囊腫的引產(chǎn)胎兒進(jìn)行了詳細(xì)的遺傳學(xué)分析，并對病因進(jìn)行了追溯，通過明確其攜帶的衍生染色體的性質(zhì)和來源，確診其為Emanuel綜合征。

1 材料與方法

1.1 研究對象 患者女，34歲，孕3產(chǎn)1，育有一健康男孩；夫妻均健康，非近親結(jié)婚。否認(rèn)有毒有害物質(zhì)接觸史，否認(rèn)孕前及孕期服藥史，夫妻雙方家族史無特殊。2018年5月孕22周因胎兒膈疝、室間隔缺損引產(chǎn)一女無生機(jī)兒，引產(chǎn)兒外觀未見明顯異常，引產(chǎn)羊水染色體核型為47，XN，＋der（22？），拒絕行夫妻雙方外周血染色體核型檢查。2019年9月孕19＋1周外院超聲檢查胎兒NT增厚，及曾有不良孕史到泉州市婦幼保健院要求行羊膜腔穿刺術(shù)，術(shù)前超聲檢查顯示胎兒膈疝、室間隔缺損、脈絡(luò)叢囊腫，通過遺傳咨詢后孕婦選擇終止妊娠。經(jīng)孕婦及家屬知情同意后，在羊膜腔注入依沙吖啶之前抽取30 ml羊水行染色體核型及SNP檢查，同時(shí)抽取胎兒父母雙方外周血各3 ml，分別進(jìn)行染色體核型檢查。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及染色體核型分析 采集孕婦羊水進(jìn)行羊水細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)7～10d后用胰酶消化法進(jìn)行細(xì)胞收獲，通過自動染色體收獲系統(tǒng)Sinochrome ChromprepⅡ（上海樂晨生物科技有限公司）進(jìn)行染色體制備，經(jīng)吉姆薩染液染色后，進(jìn)行核型分析。采集夫妻雙方外周血樣于無菌條件下接種入Chromed P細(xì)胞培養(yǎng)基中，分兩瓶培養(yǎng)68～72h后收獲后分別制片。羊水細(xì)胞共計(jì)數(shù)可分析核型30個，分析5個核型。外周血每例計(jì)數(shù)20個核型，分析5個核型。染色體的命名依據(jù)人類細(xì)胞遺傳學(xué)國際命名體制（2016）的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 單核苷酸多態(tài)性微陣列（single nucleotide polymorphism array，SNP array）技術(shù)檢測 簽署知情同意書后將采集10ml羊水樣本送至第三方檢測公司（北京貝康醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所）進(jìn)行檢測，通過離心收集沉淀，采用DNA提取試劑盒提取羊水細(xì)胞基因組DNA，經(jīng)稀釋消化、擴(kuò)增、純化后，形成25堿基左右的片段。將芯片上的探針與用生物素進(jìn)行標(biāo)記后的相應(yīng)堿基片段進(jìn)行雜交、洗滌、結(jié)合染色后放入Affymetrix公司GeneChip＠3000Scanner with7G upgrade掃描儀掃描，采用Chromosome Analysis Suite（Ch AS）v4.0軟件對掃描檢測熒光信號進(jìn)行分析。通過查詢DGV、OMIM、NCBI、DECIPHER以及UCSC數(shù)據(jù)庫明確拷貝數(shù)變異（copy number variants，CNVs）的臨床意義

2 結(jié)果

羊水染色體核型檢查顯示胎兒染色體核型為47，XN，＋der（22？），見圖3C，其父親外周血染色體核型為46，XY；母親外周血染色體核型為46，XX，t（11：22）（q23：q11），見圖3A，提示母親11號與22號染色體相互易位，本次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型為47，XN，＋der（22？），追溯前一次引產(chǎn)胎兒染色體核型47，XN，＋der（22？），見圖3B，兩次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型一致。

圖3 染色體核型圖，箭頭所示為異常染色體

SNP-Array芯片檢測結(jié)果顯示男性胎兒，在下列染色體存在拷貝數(shù)的異常變化：①22號染色體22q11.1q11.21區(qū)段（16 888 899～20 716 903）存在3.8 Mb片段的重復(fù)，見圖1C，內(nèi)含43個OMIM基因，涉及Emanuel綜合征相關(guān)區(qū)域；②11號染色體11q23.3q25區(qū)段（116 684 163～134 938 470）存在18.2 Mb片段的重復(fù)，見圖1B，內(nèi)含128個OMIM基因，涉及Jacobsen綜合征疾病區(qū)域；③7號染色體7p12.1區(qū)段（51 690 431～53 295 058）存在1.6 Mb片段的重復(fù)，見圖1A，查詢數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)該片段內(nèi)未包含OMIM基因。

圖1 本次引產(chǎn)羊水HD SNP-Array圖

根據(jù)胎兒彩超報(bào)告及遺傳學(xué)檢測結(jié)果，結(jié)合孕婦外周血染色體核型，本次引產(chǎn)胎兒羊水染色體核型為47，XN，＋der（22）t（11∶22）（q23.3；q11.2），被確診為Emanuel綜合征伴7號染色體微重復(fù)。經(jīng)過溝通，孕婦及家屬拒絕進(jìn)行引產(chǎn)羊水FISH檢查及夫妻雙方染色體單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）檢查驗(yàn)證。

圖2 兩次引產(chǎn)胎兒超聲檢查圖（H：心臟；ST：胃泡）

3 討論

t（11；22）是最常見的非同源染色體間的平衡易位，攜帶者一般無表型，但其產(chǎn)生的配子在減數(shù)分裂中可形成四射體，后者在減數(shù)分裂Ⅰ期通過2∶2和3∶1分離可產(chǎn)生至少18種不同配子，其中1／18為正常，1／18為攜帶者，其余均為部分三體、部分單體或單體、單體并三體，從而產(chǎn)生相關(guān)的表型效應(yīng)，主要表現(xiàn)為反復(fù)流產(chǎn)、胚胎停育、畸胎或生育Emanuel綜合征等［6］。Shaikh等［7］使用11號染色體和22號染色體上的短串聯(lián)重復(fù)序列多態(tài)性標(biāo)記對16個t（11；22）家族進(jìn)行了分析表明，t（11；22）平衡易位攜帶者父母中3∶1減數(shù)分裂Ⅰ的異常分離是導(dǎo)致超數(shù)der（22）綜合征的主要機(jī)制。

2004年，超數(shù)的der（22）t（11；22）綜合征被正式命名為Emanuel綜合征（OMIM 609029）。超過99%的Emanuel綜合征患者的親代之一攜帶t（11；22）（q23；q11）平衡易位，且母親為平衡易位攜帶者時(shí)生育Emanuel綜合征患兒的概率更高，母親易位攜帶者影響后代的風(fēng)險(xiǎn)為4%～10%，父親易位攜帶者影響后代的風(fēng)險(xiǎn)為0～7%［8］。這種差異與精母細(xì)胞、卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)的形式不同有關(guān)，男性平衡易位攜帶者正常精子優(yōu)先受精，異常精子被排斥，而女性平衡易位攜帶者卵子無擇優(yōu)機(jī)會［9-10］。

Emanuel綜合征的特征是多種先天性異常和發(fā)育障礙［8］，典型的臨床癥狀包括耳畸形、腭裂、小頜畸形、先天性心臟?。òㄊ议g隔缺損、房間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉等）、皮埃爾羅賓序列征、孤立腎、腎功能不全、智力低下、發(fā)育遲緩及Dandy-Walker畸形、腦積水、癲癇等［8，11］。胎兒異常表型主要由22q11.1q11.21和11q23.3q25的重復(fù)引起，該區(qū)域涉及包含171個OMIM基因，涉及Jacobsen綜合征、Emanuel綜合征、22q11.2微重復(fù)綜合征和22q11重復(fù)綜合征等疾病區(qū)域。

本研究中胎兒攜帶22q11.1q11.21區(qū)段3.28 Mb的重復(fù)片段，包含ZNF74、SCARF2以及DGCR6L3個涉及心血管發(fā)育的基因［12］，這可能是導(dǎo)致胎兒室間隔缺損的重要原因。室間隔缺損是最常見的先天性心臟病之一，研究發(fā)現(xiàn)胎兒室間隔缺損合并染色體異常的發(fā)生率為36.5%［13］，合并心外畸形時(shí)染色體異常概率顯著升高［12，14］。趙穎等［14］認(rèn)為先天性心臟病伴有染色體異常經(jīng)常屬于某些綜合征，因此強(qiáng)烈建議對心臟畸形合并心外異常的胎兒進(jìn)行染色體核型分析和基因芯片檢測。

Klaassens等［15］認(rèn)為“部分三體性11q綜合征”具有高度可變的表型，11q23.3-qter上約19 Mb區(qū)域內(nèi)基因的重復(fù)可能會促進(jìn)先天性膈疝（congenital diaphragmatic hernia，CDH）的發(fā)展，CDH應(yīng)該添加到該綜合征可能出現(xiàn)的異常范圍內(nèi)。CDH指腹腔內(nèi)容物橫膈上的裂孔或缺損進(jìn)入胸腔。膈疝在活產(chǎn)兒中的發(fā)生率為1／2200，60%為孤立性膈疝，40%為復(fù)雜性膈疝或綜合征類疾病，約40%的病例可合并其他部位的畸形，染色體異常發(fā)生率5%～15%，尤其是18-三體綜合征，CDH還與多種遺傳綜合征有關(guān)，如Fryns綜合征、Berkenstsdt綜合征、Bieber綜合征等［16］。本研究中孕婦前次妊娠因胎兒膈疝及室間隔缺損引產(chǎn)一女無生機(jī)兒，引產(chǎn)羊水染色體核型為47，XN，＋der（22？），因受傳統(tǒng)染色體核型技術(shù)的影響，無法明確其來源，結(jié)合超聲表示推測其為Emanuel綜合征可能。本次引產(chǎn)羊水染色體核型及SNP檢測結(jié)果結(jié)合超聲檢查報(bào)告和孕婦46，XX，t（11：22）（q23：q11），胎兒被確診為Emanuel綜合征，兩次不良孕史均提示胎兒膈疝，研究提示11q遠(yuǎn)端基因的上調(diào)可能在CDH的發(fā)生中發(fā)揮作用［17］，因此本研究推測胎兒膈肌發(fā)育異常導(dǎo)致11q三體，與Klaassens的研究相符合。

經(jīng)查詢數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)7號染色體7p12.1區(qū)段存在1.6 Mb片段的重復(fù)未包含OMIM基因，相關(guān)文獻(xiàn)未見該片段重復(fù)的致病報(bào)道，因未能取得家屬同意，未能針對該重復(fù)片段來源進(jìn)行驗(yàn)證，本研究認(rèn)為該片段重復(fù)目前臨床意義不明確。

綜上，本研究通過對1例超聲異常胎兒進(jìn)行遺傳學(xué)分析并追溯其父母染色體檢查，確診了該病例由母源性染色體平衡易位引起不平衡重排導(dǎo)致的Emanuel綜合征，通過分析認(rèn)為當(dāng)胎兒染色體核型異常時(shí)應(yīng)對父母雙方的染色體進(jìn)行檢測。編外標(biāo)記染色體無法明確其來源時(shí)應(yīng)使用分子遺傳學(xué)檢測。