应用CMA技术诊断染色体不平衡易位1例

杨 曦，黄伟伟，李裕和

染色体易位是最常见的人类染色体结构异常。染色体易位根据遗传物质是否丢失可分为平衡易位和非平衡易位。染色体平衡易位，包括罗氏易位和相互易位，由于未造成重要遗传物质的丢失和增加，一般不会引起遗传效应，通常表型和智力正常[1]。但是可通过配子遗传给下一代，可能导致染色体不平衡易位，引发复发性流产、胎儿畸形、患儿智力障碍、发育迟缓等症状。准确诊断不平衡易位对预后及评估再生育风险及产前诊断具有重要意义[2]。

染色体核型分析是细胞遗传学最常用的诊断方法，但只能检测出5～10 Mb以上的染色体异常。随着技术的进步，染色体微阵列分析(chromosome microarray analysis，CMA)逐渐用于临床检测，可以检测染色体微小不平衡发生的缺失和重复，但不能检测出平衡易位、倒位等染色体拷贝数没有发生变化的异常。本文对1例产前超声检测结果异常的患者，应用CMA和传统的染色体分析技术对患者脐血进行检测，现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料孕妇35岁，G1P0A0，非近亲结婚。宫内妊娠，单活胎。胎儿唇裂合并腭裂声像(图1)。胎儿心脏发育异常，脐动脉血流频谱正常范围。无胎儿畸形家族史，无家族病史。胎儿母亲染色体正常，父亲染色体平衡易位:46,XY,t(4;8)(p16;p23)。

图1 胎儿唇腭裂

1.2实验方法

1.2.1G显带分析对患者脐血标本采用改良同步化染色体培养技术培养[3]，增加了阻断、释放和加秋水仙素时间，按常规方法制片、G显带分析要求达到500～550条带。显微镜下计数20个核型，分析5个核型[3]，根据人类细胞遗传学国际命名规则(ISCN)描述染色体异常核型。

1.2.2染色体微阵列分析(CMA) 征得患者同意并签署知情同意书。经腹脐静脉穿刺术采集脐血，EDTA抗凝。脐血基因组DNA提取使用QIAGEN公司生产的QIAamp DNA Blood Mini Kit，用美国昂飞公司生产的cyto750k SNP基因芯片进行CMA检测，实验过程为：取5 μL全基因组DNA(250 ng)限制性内切酶消化，将消化后产物末端连接接头，PCR全基因组扩增连接产物，磁珠法纯化PCR产物，将产物片段化、标记后，与杂交液预杂交，然后加入到芯片中，置于杂交仪50 ℃ 60 r·min-1杂交16～18 h，将杂交后芯片用工作站洗涤、芯片扫描仪扫描芯片。使用chromosome Analysis Suite(ChAS；version2.1)软件对芯片扫描的数据进行分析，参照DECIPHER、ClinGen、OMIM、DGV等数据库进行致病性分析。

2 结果

脐血染色体G显带结果正常。应用ChAS软件CMA分析发现4p16.3p16.1位置发生8.65 Mb缺失(arr[hg19] 4p16.3p16.1 (68 345～8 721 580)×1) (图2)，该区域位置包含113个基因，其中64个为OMIM基因。8p23.3p23.1位置发生6.76 Mb重复(arr[hg19]8p23.3p23.1(158 048～6 922 052)×3)(图3)，该区域位置包含31个基因,其中15个OMIM基因。

图2 ChAS软件分析4号染色体CMA结果图

图3 ChAS软件分析8号染色体CMA结果图

3 讨论

本例患者胎儿脐血CMA检测发现染色体4p16.3p16.1发生了微缺失，8p23.3p23.1发生了微重复，而胎儿父亲为t(4;8)(p16;p23)平衡易位携带者，导致胎儿染色体4p16.3p16.1与8p23.3p23.1之间发生了不平衡易位。4p16.3p16.1缺失会导致WHS 综合征(Wolf-Hirschhorn sydrome,WHS)，其发病率为 1/50 000，男女比例1∶2[4]。临床表现为精神发育迟滞、癫痫、小头畸型、心脏及骨骼异常、颅面异常等，其中“希腊头盔”外貌及智力低下是其两大特征。WHS表型轻重程度与丢失基因有关，缺失片段越大临床表型越严重，其中WHSC1、WHSC2、LETM1、MSX1 基因认为与WHS密切相关[5-6]。WHS患者中25%有尿道畸形，33%出现大脑结构异常，40%听力障碍及唇腭裂，50%表现先天性心脏病，60%～70%骨骼异常，50%～100%有癫痫[7]。8p23.3p23.1重复会导致“8p23重复综合征”，该综合征国内较少报道，临床表现为语言发育迟缓、学习困难、肌张力低下、心脏异常等[8]。

染色体不平衡易位会导致染色体遗传物质发生缺失或重复[9]，核型分析能检测出较大片段缺失或者重复的染色体不平衡易位，但由于核型分析只能检测出5～10 Mb以上的染色体变异，对较小片段的不平衡易位不能检测出。CMA分辨率较高(50～100 KB)，CMA能检测出微小的缺失或重复，对染色体核型分析显示正常或者平衡易位的患者，进一步行CMA技术检测可以确定是否发生微缺失、微重复、非平衡易位。本研究使用CMA中的SNP array基因芯片进行检测，无需对标本进行培养，除了能够检出染色体拷贝数变异外，还能检出单亲二体、杂合性缺失和三倍体等[10]，但不能检测出平衡易位等染色体拷贝数未发生改变的染色体异常。另外CMA能明确染色体异常的具体位置，以及判断染色体增多或减少片段的来源。对超声结果异常，而核型分析正常或平衡易位的胎儿，再进行CMA检测，可以明确是否真正的正常或者平衡易位，将有利于提高染色体异常检出率[11]，从而为临床医生提供有用的再发风险评估信息。

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