重庆地区1743例智力低下/发育迟缓儿童细胞遗传学分析及意义探讨
2012-08-13李程,程茜,张伟
李 程,程 茜,张 伟
(1.泸州医学院附属医院儿科,四川 泸州 646000;2.重庆医科大学附属儿童医院 400014)
智力低下(mental retardation,MR)/发育迟缓(developmental delay,DD)是常见的神经发育障碍性疾病,2000年抽样调查证实中国儿童智力残疾现患率为0.931%,相当于有智力残疾儿童1300万人。MR/DD儿童的病因诊断对于儿科医师为家长提供遗传、产前咨询、管理、康复建议以及家庭参与医疗活动有重要意义。文本回顾性分析重庆地区1743例MR/DD儿童细胞遗传学检查结果,旨在了解染色体异常在重庆地区MR/DD儿童的分布情况及探讨核型分析在 MR/DD儿童病因评估中的作用,为临床明确筛查、重点干预、遗传咨询及优生优育提供依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料 1982年1月至2006年12月25年期间本院遗传染色体研究室接受主要来自儿童保健遗传门诊、住院部MR/DD儿童共1743例,临床主要诊断为疑似先天愚型、脆性X综合征等遗传综合征及表型不易识别的MR/DD,就诊年龄从出生1h至18岁不等。
1.2 方法 抽取1743例患者2mL无菌抗凝外周血,常规染色体接种(若疑似脆性X综合征,培养基加入5-氟脲嘧啶核苷),培养,制片,G分带,ZKPAOS电脑图文系统计数分析50个中期细胞染色体分裂相,如有异常染色体加倍分析。根据国际人类染色体命名系(ISCN)1985分析标准确定异常染色体核。
2 结 果
2.1 25年来临床诊断MR/DD染色体送检及检出异常情况1982年1月至2006年12月,临床诊断MR/DD送检1743例,染色体检出异常共742例,异常检出率42.57%,见表1。
表1 1982~2006年MR/DD送检及检出情况
2.2 异常核型分布 742例中异常核型共20种,部分具体核型见表2、3。
表2 异常核型类型
2.3 送检病例临床诊断与检出异常的符合情况 送检病例主要临床诊断为疑似为MR/DD综合征,如先天愚型、脆性X综合征、猫叫综合征及表型不易识别的MR/DD两大类,按病因分类检出异常相符情况见表4。
表4 临床诊断与异常核型符合程度
2.4 按病因分类送检年龄分布 见表5。
表5 主要送检年龄分布(%)
3 讨 论
资料统计平均1.00%的儿童罹患MR/DD,每1000个10岁儿童里有12个是 MR[1]。美国疾病预防控制中心资料显示:自闭性和生长发育性残疾监测项目追踪结果表明孤独症谱系疾病和智力障碍儿童2002年排名第5位,2006年升为第4位。引起MR/DD的原因有多种,如营养不良、感染、遗传、早产及过期产等围产期因素、物理化学因素、严重社会剥夺及社会环境因素等,但遗传因素约占智力障碍病因的40.00%。迄今为止人类孟德尔遗传在线(the online mendelian inheritance in man,OMIM)记录了以智力障碍为特征的遗传病1045种,而染色体异常大约导致20.00%的 MR/DD[2]。作者对25年来重庆地区1743例临床诊断为MR/DD儿童的细胞遗传学结果进行较详细的总结分析,以期得到导致重庆地区儿童MR/DD的主要病因,找出临床及检验手段存在的不足,为优生干预提供一定的指导和帮助。
3.1 传统细胞遗传学检测发现,重庆地区 MR/DD儿童最常见染色体异常为Down′s综合征、Kilinefelter综合征、脆性X综合征。本组1743例MR/DD儿童,主要由于临床疑似为先天愚型、脆性X综合征等遗传综合征及表型不易识别的智力障碍为主要表现等原因送检,检出染色体异常742人,2002~2006年近5年送检人数、检出异常人数均超过前20年总和。作者认为这可能与临床医师知识不断更新,对疾病的认识、意识提高有关。总异常检出率42.57%,略高于国内同类报道。异常核型多达20种,以21-三体综合征最多见,占检出异常人数的94.61%(702/742),其次为 Klinefelter综合征,脆性 X综合征居第3位。
Down′s综合征是最常见的引起智力障碍的染色体病,是由于遗传倾向、高龄孕妇、病毒感染、母体接触放射线等多种复杂原因导致近端着丝粒染色体不分离,异常增多了1条21号染色体。本院25年检出717例,近10年检出人数508例,占70.85%,可能与现代社会环境污染加重、外界辐射、食品添加剂、母亲产龄偏大等因素引起的染色体异常发生频率增加有关。其中男446例,女271例,男女比例约1.646∶1.000。标准型658例,占91.77%;易位型26例,占3.63%;嵌合型31例,占4.32%。欧美报道新生儿发生率为1.00%~1.20%,上海5市调查132138名新生儿其发生率约为0.58%,男女比例欧美为1.25∶1.00,国内为1.65∶1.00。717例患儿有3例分别由母亲、父亲、外公平衡易位携带遗传而来,平衡易位携带者虽然无症状表现,但是后代发生染色体异常的风险高,因此做好产前筛查、家庭遗传咨询工作,对有效预防该类患儿出生有重要意义。
Kilinefelter综合征是临床上较多见智力障碍的染色体疾病,以男性无生育能力或第二性征不明显呈女性化以及身材高大为特征,含X数目越多,性征和智力发育障碍越重,伴有体格异常越多。本组检出7例,47,XXY 6例,占85.71%,49,XXXXY 1例。据报道该病占染色体异常的10.92%,新生儿中发病率0.1‰~2.6‰,夏家辉[3]报道为0.5‰。
此外本组发现猫叫综合征4例,特征表现为宫内发育迟缓,出生后生长障碍,小头圆脸、宽眼距等特殊面容,极度智力低下。
3.2 DNA分析是检出脆性X综合征更重要手段 本院25年共检出脆性X综合征检出5例,异常检出率仅为0.29%(5/1743),临床疑似脆性X综合征240例患者中检出异常率为2.08%。脆性X综合征是不同于其他典型X连锁的遗传性疾病,其发病率男性约1∶1500,女性为1∶2500,国外报道在男性MR群体中约占10.00%~20.00%,以MR、巨睾症、特殊面容、语言行为障碍为特征。有学者于1969年最先报道,Mulligan 1985年将脆性位点准确定位于 Xq27.3[4]。张静等[5]报道的对300例MR患者脆性位点分析,25例为脆性X综合征的异常检出率(8.34%)。本组仅对临床疑似脆性X综合征行X染色体脆性位点分析,可能是本组异常检出率低的原因之一;细胞遗传学分析是检测脆性X综合征的重要手段,但脆性位点通常只在部分细胞中出现,约40.00%女性携带者和20.00%男性患者不显示脆性位点,可能为本院25年来在240例临床疑似脆性X综合征中阳性检出例数少的更重要原因,因此,在传统检测分析方法基础上采用更加敏感和准确的检测方法成为现代医疗的急切需要。
脆性X综合征智力低下基因已识别并命名为FMR-1,该基因在5′端有不稳定的CGG片段,健康人可常有200bp的胞苷磷酸鸟苷片段,在无症状携带者中,这种片段可达500bp(前突变),有脆性X表现者可超过600bp(完全突变)。以往对本症患者家庭进行遗传咨询较困难,细胞遗传学检查和临床症状不完全外显,影响了识别该基因的所有携带者,根据上述机制利用直接DNA分析可以发现几乎所有无症状的基因携带者。因此对于高度怀疑,特别已知家族史,应进行DNA分析,而且一旦患儿确诊,在一级亲属中筛查,检出前突变及携带者,并在妊娠时产前诊断,有利于遗传咨询和优生优育。
3.3 染色体异常的亚显微水平检测是明确 MR病因的必要补充 染色体异常是导致MR/DD的重要原因,常规细胞遗传学分析可检测到的染色体异常占 MR/DD病因的4.00%~28.00%。在本组中观察到临床诊断以智力障碍为主要表现的疑似某种遗传综合征中,染色体核型检出异常的符合程度高达80.69%,说明在散发性智力障碍中细胞遗传学检测发现染色体畸变的作用仍然很大,细胞遗传学技术是具有价值的诊断技术。作者也同样发现表型不易识别的以MR/DD为主要表现的送检组,阳性检出率只有4.95%,且近5年总送检人数明显增加,异常检出率反有降低(44.02%。Knight等[7]报道,目前仍有半数以上的MR/DD病因不明,对MR/DD病因的认识不够,阻碍了提供有效治疗和预防性管理措施,是医疗实践的巨大挑战。过去10年,越来越多的证据表明,隐匿性染色体末端异常在智力障碍性疾病中占有重要地位。文献报道表型不易识别的MR/DD核型分析结果正常病因无法明确,而用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)检测染色体亚端粒区域可明确约7.4%中至重度 MR/DD及0.5%轻度MR/DD的病因;研究大量特发性 MR(idiopathic mental retardation IMR)提示为染色体异常的非特异性体征病例,运用FISH亚端粒探针杂交发现染色体重排(如易位、缺失、复制等)在MR/DD中很常见[8]。综合研究结果提示,微小染色体亚端粒重排是引起 MR/DD的重要原因,是引起中度至重度MR/DD的继Down′s综合征的第二大病因,一旦可识别的综合征被排除,或核型分析正常,FISH研究亚端粒重排是评估MR/DD患儿的重要方法[9-10]。此外微阵列比较基因组杂交(array-comparative genomic hybridization,array-CGH),多重连接依赖探针扩增(multiplex ligation dependent probe amplification,MLPA)等分子核型分析方法,由于其检测DNA序列的异常拷贝数对于染色体极小片段的缺失和复制十分敏感,被誉为评估MR/DD病因最好的“显像技术”。
有理由认为,由于传统细胞遗传学检测技术显带粗糙、分辨率低,极有可能使得部分亚显微水平的隐匿性染色体畸变未被检出,导致本组临床中无法识别其特异体征的MR/DD组的低检出率,以及近5年MR/DD患儿增加阳性检出率却反而降低。这也提示,对诊断不清的MR/DD,应该利用更为敏感的、特异性高的细胞分子、分子遗传学技术检测染色体亚显微异常。临床医生依赖更好的检测手段可以提高诊断水平,对深入探讨MR/DD的病因、发病机制、管理患者、提供遗传咨询、产前诊断筛查、早期干预及治疗具有积极的意义[13]。
3.4 重视始于婴儿期的发育监测和染色体筛查 值得注意的是本研究中表型可识别的以MR/DD的综合征患儿送检年龄主要在小于1岁组,而表型不易识别或临床症状不完全外显智力障碍的综合征患儿进行遗传咨询的时间却较晚集中于学龄前期,是因为往往运动、语言发育落后是小于5岁DD儿童的前驱表现,缺乏特异性的躯体异常,导致家长、医生重视不够,所以在临床中必须重视从婴儿期开始发育状况的监测和筛查,更重要的是明确对于临床上不论有无躯体畸形的发育迟缓的儿童获得其染色体信息十分必要[14],这将有利于早期找出病因、早期干预、降低病残率及给予家庭有效而准确的咨询[15]。
[1]姜玉武 规范神经发育障碍性疾病的诊断开展神经遗传学的病因研究[J].中华儿科杂志,2009,47(8):561-564.
[2]Frints SGM,Froyen G,Marynen P,et al.X-linked mental retardation:vanishing boundaries between non-specific(MRX)and syndromic(MRXS)forms[J].Clin Genet,2002(62):423-432.
[3]夏家辉.染色体病[M].北京:科学出版社,1989,88-93.
[4]李雪荣.现代儿童精神医学[M].长沙:湖南科学技术出版社,1994,174-187.
[5]张静,彭惠民,唐吟宇,等.非特异型精神发育迟滞患者的染色体脆性位点研究[J].中国优生与遗传杂志,2002,10(2):36-43.
[6]McElwee C,Betnard S.Genetic sgndromes and mental retardation[J].Curr Opin Psgchiatry,2002(15):469-475.
[7]Knight SJ,Regan R,Nicod A,et al.Subtle chromosomal rearrangements in children with unexplained mental retardation[J].Lancet,1999,354(9191):1659-1660.
[8]Moeschler JB,Shevell M.Clinical Genetic Evaluation of the child with Mental Retardation or Develcpmental Delags[J].Pediatrics,2007,6(117):2304-2316.
[9]Caliskan MO,Karauzum SB,Michi E,et al.Subtelomeric chromosomal rearrangements detected in patients with idiopathic mental retardation and dysmorphic features[J].Genet Couns,2005,16(2):129-138.
[10]Bocian E,Hélias-Rodzewicz Z,Suchenek K,et al.Subtelomeric rearrangements:results from FISH studies in 84 families with idiopathic mental retardation[J].Med Sci Monit,2004,10(4):143-151.
[11]De Vries BBA,Pfundt K,Leisink M,et al.Diagnostic genome profiling in mental retardation[J].Am J Hum Genet,2005(77):606-616.
[12]Engels H,Brackschmidt A,Hoischen A,et al.DNA microarry analysis identifies candidate regions and genes in unexplained medtal retardation[J].Neurology,2007,68(10):743-750.
[13]李荣,赵正言,Pai S.精神发育迟滞荧光原位杂交染色体亚端粒的研究[J].浙江大学学报:医学版,2004,4(33):349-352.
[14]Joanne F,Stephen D,Cederbaum,et al.Diagnostic yied of chromosome analysis in patients with developmental delay or mental retardation who are otherwise nondysmorphic[J].Am J Med Genet,2006,140A:2320-2323.
[15]罗小平,梁雁.遗传性严重功能异常疾患的早期诊断和干预治疗的现状和趋势[J].中华儿科杂志,2007,6(45):401-403.