3 142例遺傳咨詢兒童外周血染色體核型分析

劉為 涂明 趙溜 羅真情 諶芳 楊永佳

作者單位：410007 湖南長沙，湖南省兒童醫(yī)院兒科醫(yī)學(xué)研究所

染色體病是指由于染色體結(jié)構(gòu)異常，數(shù)目改變，從而導(dǎo)致人體形態(tài)發(fā)育或器官功能出現(xiàn)異常的一類疾病，屬于先天性遺傳疾病。染色體病在臨床較多見，患者數(shù)約占所有遺傳性疾病患者的10%［1］。其中，絕大不分染色體病患兒在胚胎時期就發(fā)生夭折，但少數(shù)胎兒仍可成功發(fā)育并分娩存活。此類患兒在兒童期即會表現(xiàn)為身體和智力發(fā)育遠(yuǎn)滯后于正常兒童［2］。在臨床開展將染色體核型常規(guī)篩檢，具有重要意義，能及時發(fā)現(xiàn)兒童發(fā)育異常的原因。本研究回顧并分析2017年1月—2021年12月在湖南省兒童醫(yī)院進(jìn)行遺傳咨詢的3 142例兒童的臨床資料，歸納和總結(jié)了染色體異常種類及發(fā)生率，為指導(dǎo)患兒治療和優(yōu)生優(yōu)育提供依據(jù)，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1研究對象 收集2017年1月—2021年12月因特殊面容、精神運(yùn)動發(fā)育遲緩、智力低下、多發(fā)畸形、身材矮小、性器官發(fā)育異常及第二性征不發(fā)育等原因于本院就診并進(jìn)行遺傳咨詢的3 142例患兒的臨床資料，其中男性1 885例，女性1 257例；年齡5 d～16歲，平均（7.26±3.26）歲。

1.1.1納入標(biāo)準(zhǔn) ① 近1個月內(nèi)未接受過抗菌藥物、激素類藥物以及其他免疫抑制劑治療；② 臨床資料完善；③ 監(jiān)護(hù)人知情同意并簽署知情同意書。

1.1.2排除標(biāo)準(zhǔn) ① 合并感染性疾病患兒；② 合并惡性腫瘤患兒。

1.1.3倫理學(xué) 本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)本院倫理委員會審批（審批號：HCHLL-2022-116），所有檢測均獲得過患兒監(jiān)護(hù)人的知情同意。

1.2研究方法 采用外周血淋巴細(xì)胞培養(yǎng)-G顯帶-染色體核型分析法［3］，采集咨詢兒童外周靜脈血2～3 mL，使用肝素鈉抗凝，接種于1640培養(yǎng)基中，充分晃勻后置于37 ℃、5%二氧化碳恒溫箱中培養(yǎng)72 h，加入10 mg/L秋水仙素0.1 mL，使細(xì)胞分裂終止在分裂中期。處理后的制片經(jīng)G顯帶染色處理，必要時增加C顯帶或N顯帶。應(yīng)用萊卡染色體核型掃描分析系統(tǒng)，對每份標(biāo)本計數(shù)不少于30個，選擇5個中期核型進(jìn)行分析，異常標(biāo)本計數(shù)到100個，分析10個核型。根據(jù)人類細(xì)胞遺傳學(xué)國際命名體制（IS-CN2009）完成核型分析。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行分析。計數(shù)資料以百分比或率表示，兩組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.12017—2021年異常染色體核型檢出率及變化趨勢 2017—2021年本院收治的3 142例遺傳咨詢受檢兒童中檢出異常染色體核型共416例，檢出率為13.24%，其中染色體數(shù)目異常286例，占所有染色體異常核型的68.75%；染色體結(jié)構(gòu)異常48例，占所有染色體異常核型的11.54%；染色體多態(tài)性82例，占所有染色體異常核型的19.71%。自2017年開始，異常核型檢出率逐年下降，且2017年異常核型檢出率明顯高于2021年，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表1，圖1。

表1 2017—2021年本院異常染色體核型檢出率比較

2.2染色體數(shù)目異常核型分類及占比 在416例染色體數(shù)目異常核型患兒中，21三體占比最高，共檢出299例，占71.88%；其次為45，X或45，X/46，XX（Y），共檢出98例，占23.56%。見表2。

表2 416例染色體數(shù)目異常核型分布及患兒臨床表現(xiàn)

2.3染色體結(jié)構(gòu)異常核型分類及占比 檢出染色體結(jié)構(gòu)異常的48例患兒中，X染色體結(jié)構(gòu)異常最常見，共檢出13例，占27.08%，其次為倒位，共檢出12例，占25.00%。見表3。

表3 48例染色體結(jié)構(gòu)異常核型分布及患兒臨床表現(xiàn)

2.4染色體多態(tài)性核型分類及占比 在82例染色體多態(tài)性患兒中，Yqh+/qh-最常見，共檢出44例，占比為53.66%；其次為1qh+，共檢出18例，占比為21.95%。見表4。

表4 82例染色體多態(tài)性核型分布及患兒臨床表現(xiàn)

3 討論

染色體病是由染色體異?；蚧兯拢壳皩和旧w核型分析的相關(guān)研究并不多見，不同研究中兒童染色體病的發(fā)生率也不同。李南［4］選擇2002—2011年275例0～14歲發(fā)育異?；純哼M(jìn)行染色體核型分析，結(jié)果顯示異常染色體核型檢出率為42.9%。王華先等［5］選擇2012—2013年408例1個月～14歲患兒進(jìn)行染色體核型分析，結(jié)果顯示異常染色體核型檢出率為36.52%。高曉鵬和楊穎［6］選擇2007—2020年6 285例患兒進(jìn)行染色體核型分析，結(jié)果顯示異常染色體核型檢出率為24.85%。本研究中2017—2021年進(jìn)行遺傳咨詢的3 142例患兒中，異常染色體核型檢出率為13.24%，低于上述研究，分析原因可能與入選患兒地區(qū)和年份差異有關(guān)。本研究顯示，兒童異常核型檢出率逐漸下降，表明隨著對優(yōu)生優(yōu)育和產(chǎn)前體檢的重視，染色體病發(fā)生率越來越低。

3.1染色體數(shù)目異常 染色體數(shù)目異常是人類最常見的遺傳異常，其在胚胎中的高發(fā)是導(dǎo)致著床失敗、流產(chǎn)和先天性出生缺陷的主要原因［7］。染色體數(shù)目異常核型主要有非整倍體、染色體鑲嵌等。導(dǎo)致非整倍體的機(jī)制大致有以下幾點：① 非分離錯誤（同源染色體或姐妹染色單體未能分離）；② 過早分離（同源染色體或姐妹染色單體早期分離）。因此，配對實體之間正確運(yùn)作的凝聚裝置對保持整倍性至關(guān)重要。絕大多數(shù)（90%～99%）減數(shù)分裂錯誤發(fā)生在母體減數(shù)分裂期［8］，其中最近的研究表明，約50%～70%的減數(shù)分裂錯誤源于減數(shù)分裂Ⅰ期，約30%～50%源于減數(shù)分裂Ⅱ期［9］。有研究對妊娠早期流產(chǎn)的2 564份胎兒組織樣本進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)分析，在49.5%的病例中檢測到異常核型。此外，約4%的死胎和約0.3% 的新生兒攜帶非整倍體［10］。

所有常染色體單體和大多數(shù)常染色體三體都是對胚胎致死的，例外的是13、18和21三體，攜帶者偶爾會出生，分別導(dǎo)致帕陶氏綜合征、愛德華茲綜合征和21三體綜合征。21三體綜合征患者可以存活到成年這一事實表明，僅具有異常的染色體拷貝數(shù)可能不會影響生存能力本身，而是位于受影響染色體中的基因的異常轉(zhuǎn)錄會影響發(fā)育［11］。由于21號染色體較小，包含的基因較少，這可能解釋了攜帶異常染色體細(xì)胞的長期存活。影響性染色體的非整倍體可能具有從無法檢測到嚴(yán)重或致命的一系列臨床影響，具體取決于受影響的拷貝數(shù)和染色體；47，XXX和47，XYY通常會表達(dá)為表型正常的女性和男性，45，X和 47，XXY會導(dǎo)致先天性卵巢發(fā)育不全綜合征和先天性曲細(xì)精管發(fā)育不全綜合征，但 X染色體是必要的，因為其缺失會導(dǎo)致胚胎死亡。胚胎中缺少一整套染色體（單倍體），或存在額外的染色體組（多倍體），與人類生命不相容［12］。

染色體嵌合的定義是具有兩種（或更多）不同染色體構(gòu)成的細(xì)胞共存。在植入前非整倍體檢測（preimplantation genetic testing for aneuploidy，PGT-A）的背景下，最相關(guān)的類型是整倍體和非整倍體細(xì)胞的混合［13］。鑲嵌現(xiàn)象起源于合子后發(fā)育過程中的有絲分裂事件。導(dǎo)致嵌合體最典型的有絲分裂錯誤類型是姐妹染色單體錯誤分離［14］，后期滯后主要導(dǎo)致一個正常和一個單體子細(xì)胞，形成互惠的三體和單體子細(xì)胞，造成嵌合體的其他類型的有絲分裂錯誤是核內(nèi)復(fù)制（二倍體細(xì)胞通過染色體的過度復(fù)制而變成三體）、微核的形成（獨(dú)立的核膜包裹的染色體材料的異常建立）和影響染色單體分離的中心粒/中心體失調(diào)［15］。邱惠國等［16］選擇廈門地區(qū)342例存在出生缺陷或者發(fā)育異常的兒童染色體進(jìn)行核型分析，發(fā)現(xiàn)21三體及嵌合體占染色體數(shù)目異常的66.33%。韓寧等［17］研究廣州地區(qū)2 583例遺傳咨詢兒童，檢測到21三體及嵌合體核型占染色體數(shù)目異常的比例為58.11%。本研究檢測出21三體及嵌合體核型占染色體數(shù)目異常的比例為71.88%，略高于上述研究。

3.2.染色體結(jié)構(gòu)異常 染色體結(jié)構(gòu)異常包括平衡易位、插入、倒位、缺失、重復(fù)、inv（Y）、環(huán)狀染色體和X 染色體結(jié)構(gòu)異常等。其中平衡易位、插入、倒位、缺失是改變?nèi)旧w片段自然順序但不改變拷貝數(shù)的異常。這種異常的攜帶者通常是無癥狀的，但減數(shù)分裂時的重組和分選會在卵子和精子中產(chǎn)生染色體拷貝數(shù)異常，會導(dǎo)致生育問題，增加流產(chǎn)的可能性，并增加產(chǎn)生身體和精神殘疾后代的概率［18］。本研究中，平衡易位、倒位、缺失、重復(fù)核型共檢出35例，占所有染色體結(jié)構(gòu)異?；純旱?2.92%。其中又以倒位所占比例最高，占所有結(jié)構(gòu)異常染色體的25%。由于倒位只是染色體斷裂且中間片段180°翻轉(zhuǎn)，一般不存在遺傳物質(zhì)丟失現(xiàn)象，因此可不出現(xiàn)癥狀。但若斷裂點正好處于結(jié)構(gòu)基因區(qū)，患兒則會表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀［19］。有研究顯示，如果斷裂點存在于9號染色體，患兒往往會出現(xiàn)發(fā)育遲緩癥狀［20］。本研究中除有9號染色體斷裂外，還有1號染色體斷裂，患兒主要表現(xiàn)為智力低下和發(fā)育遲緩。性染色體異常的主要原因是在親代配子形成過程中出現(xiàn)的X染色體延遲復(fù)制，性染色體不分離，絲粒在拉力作用下出現(xiàn)橫向斷裂，最終表現(xiàn)為只有長臂復(fù)制，短臂丟失，造成患兒出現(xiàn)典型的身材矮小、第二性征發(fā)育異常、性腺呈索條狀等特征。本研究表明，該現(xiàn)象在所有染色體結(jié)構(gòu)異常患兒中占比最高，為27.08%，患兒癥狀為發(fā)育遲緩、第二性征不發(fā)育。

3.3染色體多態(tài)性 染色體多態(tài)性為染色體片段的大小或染色的差異，包括異染色質(zhì)和編碼rRNA的核仁組織區(qū)的變異，主要表現(xiàn)為同源染色體大小形態(tài)、帶紋寬窄或著色強(qiáng)度等方面的變異，主要包括D/G組染色體隨體區(qū)變異（如隨體區(qū)增大，雙隨體），Y染色體的異染色質(zhì)區(qū)增加以及1、9、16號染色體副縊痕增加或缺失等［21］。染色體多態(tài)性通常被歸類為染色體的平衡重排，在許多研究中已被證明具有臨床意義，其中大多數(shù)研究顯示，在不育患者中多態(tài)性變異的頻率增加［22-23］。雖然早期研究表明，對表型沒有影響的染色體多態(tài)性被認(rèn)為是“無害的”，沒有臨床意義，然而越來越多的證據(jù)顯示，染色體變異可能與不良的生殖后果、復(fù)發(fā)性妊娠丟失、生殖失敗或不孕有關(guān)［24-25］。本研究結(jié)果顯示，異常染色體患兒主要染色體多態(tài)性核型為Yqh+/qh-，表現(xiàn)為多動和小陰莖。

綜上所述，兒童遺傳咨詢?nèi)旧w異常的發(fā)生率較高，因此對于出現(xiàn)發(fā)育遲緩、智力低下、生殖發(fā)育異常等的兒童，應(yīng)盡可能進(jìn)行遺傳咨詢，有助于及早發(fā)現(xiàn)染色體異常。

利益沖突作者聲明不存在利益沖突