先天性膈疝相关基因的筛选

熊瑛，董煜，杨祖菁，古航

(1上海交通大学医学院附属新华医院，上海200092；2上海第二军医大学附属长海医院)



先天性膈疝相关基因的筛选

熊瑛1，董煜1，杨祖菁1，古航2

(1上海交通大学医学院附属新华医院，上海200092；2上海第二军医大学附属长海医院)

目的筛选先天性膈疝的相关基因。方法确诊为先天性膈疝的11例胎儿，出生后使用Affymetrix Cytoscan 750K平台微阵列进行分析。结果仅1例患儿检出基因序列异常，包括268-kb的重复2q33.1、ARR [hg19] 2q33.1(201,303,201-201,571,143)，一个纯合性缺失的8p11.22、ARR [hg19] 8p11.22(39,226,335-39,388,919)，以及12p13.33的部分损失、ARR [hg19] 12p13.33(1,262,947-1,375,084)。检出5个基因发生序列重复，包括SPATS2L、KCTD18、Shugoshin样蛋白2(SGOL2)、醛氧化酶1(AOX1)、AOX2P；2个基因发生纯合缺失，为ADAM5、ADAM3A；1个基因为ERC1发生了杂合性的部分损失。该患儿母亲为初产妇，合并妊娠期糖尿病，进行微阵列分析未检出基因序列异常。结论筛选出先天性膈疝患儿8个基因发生序列异常，包括SPATS2L、KCTD18、Shugoshin样蛋白2、醛氧化酶1、醛氧化酶2P、ADAM5、ADAM3A和ERC1。这些基因序列异常可能是先天性膈疝的潜在根因素。

膈疝；先天性膈疝；全基因组芯片技术；SPATS2L；KCTD18；Shugoshin样蛋白2；醛氧化酶1；醛氧化酶2P；ADAM；ERC1

先天性膈疝(CDH)是一种可危及新生儿生命的先天性畸形，病死率高[1]。美国学者[2]报道CDH的发病率为1.93/10 000胎。CDH可分为三种类型：后外侧膈疝(最常见)、前部型膈疝和中央横膈疝(最少见)[3]。患儿的孕母在怀孕期间大多已经明确诊断，并存在分离型的缺陷或非分离型的缺陷，也可能同时有其他类型的胎儿异常。CDH的病因仍然不明。遗传因素在CDH发病中的作用渐渐得到明确[4]。Lan等[5]研究认为新发的拷贝数变异与CDH相关，并证实KCNA2、LMNA、CACNA1S、MYOG、HLX、LBR、AGT、GATA4、SOX7、HYLS1、FOXC1、FOXF2、PDGFA、FGF6、COL4A1、COL4A2、HOMER2、BNC1、BID和TBX1等基因可能参与膈膜的发育过程。Lan等[6]报道称全基因组测序标识GATA6新发突变与CDH有关。Wat等[7]研究证实ZFPM2缺失可引起与不完全外显性遗传孤立膈肌缺损。至今国内尚无CDH相关遗传基因的报道。为此，我们收集了CDH患儿的资料，尝试筛选CDH的参与基因，现报告如下。

1　研究对象与方法

1.1研究对象2014年2月～2015年5月在上海交通大学医学院附属新华医院确诊的CDH患儿11例。孕妇孕18～30周时通过超声确诊，新生儿出生后当天通过超声检查再次明确诊断。11例患儿中，1例(患儿1)实验结果呈阳性，有异卵双胞胎兄弟(患儿12)，另一胎出生时被确诊为胎儿肠管扩张。纳入患儿基本情况见表1。

表1　纳入患儿基本情况

1.2CDH相关基因筛选方法孕母分娩后取脐血5 mL，使用Affymetrix Cytoscan 750K阵列平台进行微阵列分析，阵列平台包括多于550 000标记拷贝数和200 000基因型。

2　结果

仅患儿1被检出基因序列异常，包括用268-kb的重复2q33.1、ARR[hg19]2q33.1(201,303,201-201,571,143)，一个纯合性缺失的8p11.22、ARR[hg19]8p11.22(39,226,335-39,388,919)，以及12p13.33杂合性的一部分损失、ARR[hg19]12p13.33(1,262,947-1,375,084)。检出5个基因发生序列重复，包括SPATS2L、KCTD18、Shugoshin样蛋白2(SGOL2)、醛氧化酶1(AOX1)、醛氧化酶2P(AOX2P)；2个基因发生纯合缺失，为ADAM5、ADAM3A；1个基因发生杂合性的部分损失，为ERC1。该患儿母亲为初产妇，合并妊娠期糖尿病(GDM)，进行微阵列分析未检出基因序列异常。

3　讨论

CDH属于非外伤性膈疝的一种，发病率为1/4 000～1/2 500，病死率高(约为35%)，最常见者为食管裂孔疝、胸腹裂孔疝、胸骨旁疝和膈缺如等。膈疝症状轻重不一，主要决定于疝入胸内的腹腔脏器容量、脏器功能障碍的程度和胸内压力增加对呼吸循环机能障碍的程度。孕期可通过B超和MRI检查帮助诊断，新生儿出生后可借助超声检查进一步明确诊断。目前国外已筛查出CDH部分相关基因，国内无报道。

染色体基因芯片分析(CMA)能在全基因组范围内同时检测很多种因染色体拷贝数变异而导致的疾病，已经逐步应用于多种疾病的临床诊断和研究。目前，全基因组芯片技术渐渐用于儿科遗传疾病筛查[8]，常见应用指征包括以下几个方面：①不明原因的智力落后或发育迟缓；②非已知综合征的多发畸形；③自闭症谱系障碍及其他精神神经发育障碍。全基因组芯片技术在产前诊断中的应用包括：①产前超声检查发现胎儿结构异常者，如核型分析正常，则建议进一步行CMA检查；②胎死宫内或死产需行遗传学分析者；③胎儿核型分析结果无法确定染色体畸变情况者。本研究中应用的Affymetrix Cytoscan 750k芯片探针涵盖复发性基因组病及常见微缺失/微重复综合征区域，并覆盖亚端粒区域；在探针覆盖区域可检测出小至几十kb的拷贝数变异；能检测出已知印记区域的纯合区。

本研究纳入了11例确诊先天性膈疝的患儿，并通过全基因组芯片技术筛选出8个序列异常的基因，但这8个基因均无相关报道证实与膈疝发病有关。SPATS2L在体内的功能仍未明确，有学者[9]研究发现SPATS2L可能通过下调β2肾上腺素能受体水平而介导支气管扩张剂反应。KCTD18被认为与不安腿综合征(RLS，一种病因不明的综合征，系指小腿深部于休息时出现难以忍受的不适，运动、按摩可暂时缓解的一种综合征)有关[10]。SGOL2在哺乳动物卵母细胞的分离中有重要作用[11]。TRIPIN是着丝粒凝聚力的必要基因，是着丝粒错误检查机制中的关键部分[12]。AOX1在健康的肝脏及肝硬化组织中表达，但较少在肝癌组织中表达，AOX1表达抑制被认为与肿瘤的发病有关。AOX2P未被证实与人类的疾病相关。ADAM基因可能与细胞间通信和附着力的调控有关。ADAM3A纯合性缺失被认为在儿科高级别胶质瘤中发挥作用[13]，ADAM3A的过度表达可能还与结膜鳞状细胞癌(CSCC)有关[14]。ADAM5已被证实在猕猴精卵结合中起引导作用，但未被证实与人类有关。ERC1为IκB激酶(IKK)复合体的一个必不可少的调节亚基，在炎症反应、细胞凋亡、肿瘤发病和发展中起重要作用，ERC1还是兰伯特-伊顿肌无力综合征一个罕见的抗原[15]。

综上所述，虽然本研究仅纳入11例患儿，样本量较小，但有1例患儿检测出8个基因序列异常，包括SPATS2L、KCTD18、SGOL2、AOX1、AOX2P、ADAM5、ADAM3A和ERC1。鉴于上述基因与CDH发病的关系尚未得到证实，本研究结果有望为CDH发病原因的后续研究提供参考方向。

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R726.5

B

1002-266X(2016)19-0084-03

2015-12-01)