1例复杂染色体核型的产前诊断及分析

陈 波 郭 洁

江西省萍乡市人民医院(337000)

1 临床资料

患者孕16+6周时行唐氏筛查提示高风险，产前超声检查胎儿未见明显异常，要求行产前诊断。夫妻双方染色体核型细胞学分析均未见明显异常。既往体健，育有一健康女儿，非近亲结婚，无流产史、家族史及放射性物质接触史。孕20+5周行羊水穿刺染色体核型分析示：45,X[43]/46,X,i(Y)(p10)?[3]/46,XY?[30]。进一步用针对Y染色体短臂的SRY基因探针行荧光原位杂交技术(FISH)检测示：46,XY[44%]/47,XYY[46%]/45,X[10%]。比较基因组杂交分析(arrayCGH)发现Yp11.32-q11.221存在19.32Mb重复，重复比例约为41%，Yq11.222-q12存在38.52Mb缺失。行羊水染色体拷贝数变异(CNV-seq)检测示：羊水染色体存在非整倍体或100Kb以上已知的明确致病的基因组拷贝数变异(CNVs)，47,XYY[80%]/45,X[20%]。综上，患者羊水染色体核型为45,X/46,X,psuidic(Y)(q11.221)/46,XY。

2 讨论

结合病史及检测结果，考虑此胎儿染色体异常可能并非来自于父母遗传，而是一例新发染色体突变。其发生机制可能为：受精卵在有丝分裂时，部分细胞受到不良刺激，Y染色体的两条姐妹染色单体在Yq11.221位置发生断裂后重接。如果以pter→q11.221∷q11.221→pter连接，则会形成假双着丝粒染色体psuidic(Y)(q11.221)；另外两个片段q11.222→qter由于没有着丝粒连接，无法被纺锤丝附着，只能丢失降解。同时，其余未受到不良刺激的细胞发生正常分裂，则表现为46,XY。其次，人类性别主要的决定基因SRY基因定位于Y染色体短臂p11.3上[1]，由于此胎儿嵌合体中含有46,X,psuidic(Y)(q11.221)的核型，相当于有两个SRY基因，出生后可能会有类似超Y综合征患者(47，XYY)的临床表现[2]，身材高大、肌张力异常、运动不协调或震颤、智能略低于平均水平、伴有狂暴倾向等。同时，胎儿嵌合体中还含有45,X的核型，可能会有turner综合征(45，XO)的临床表现[3]，身材矮小、生殖器与第二性征不发育及一些躯体的发育异常，通常智力正常。出生后具体临床表现与嵌合体中各核型所占比例有关，也可能会存在个体差异。最后，此胎儿大多数核型存在del(Y)(q11.222→qter)，即q11.222到长臂远端的缺失，此区域覆盖了约35%的AZFb+AZFc区域。无精子因子(AZF)分为AZFa、AZFb、AZFc、AZFd4个位点[4]，在男性生殖细胞发育的不同时期起作用，每一位点的缺失都可能导致严重的少精症或无精症(AZFd缺失多见于轻度少精症)。由于此病例缺失仅覆盖了部分AZF区域，可以针对主要的AZFa、AZFb、AZFc位点行多重PCR，进一步辅助诊断。

此病例的复杂之处主要有两个方面：①羊水核型呈现多重嵌合体型。嵌合体的形成是受精卵在有丝分裂过程中不分裂所造成的[5]。②嵌合体中46,X,psuidic(Y)(q11.221)的确定。此核型的确定充分利用了各个检查的优缺点，有层次合理的辅助产前诊断。主要包括4个检查：染色体核型细胞学分析、Fish、基于微阵列技术的arrayCGH、基于高通量测序技术的CNV-seq。染色体核型细胞学分析，其优点是可以直观的发现染色体数目畸变，以及染色体结构畸变中的倒位、平衡易位、插入、缺失等。其缺点是由于方法上的局限，染色体5Mb以下的结构畸变难以发现。本病例中虽然Y染色体有超过10Mb的缺失及重复，但由于人类Y染色体多态性的特点，染色体细胞学检测只给出了46,X,i(Y)(p10)?的结果，无法给出更准确的判断。FISH检测[6]，其优点是可以定位长度在1kb的已知DNA序列，可以在玻片上显示中期染色体数量或结构的变化，也可以在悬液中显示间期染色体DNA的结构，对染色体平衡易位及倒位有很好的诊断价值。其缺点是不能达到100%杂交，对染色体可能断裂点的定位不够快速准确。此病例中选取了Y染色体短臂末端的探针，确定了等臂Y的存在，但由于此病例Y染色体的特殊性，不易选出针对断裂点的探针。arrayCGH能够发掘出以往用低分辨率技术无法检出的基因微缺失或微重复，利用寡核苷酸CGH芯片技术，能揭示更多更新的染色体重排的分子机制[7]。本病例中通过arrayCGH的检测，提示了等臂假双着丝粒Y染色体的存在。其缺点是arrayCGH对染色体平衡易位及倒位这种未涉及染色体缺失和重复的结构畸变，不能做出准确的诊断。CNV-seq是基于二代测序技术的超高通量目的区域拷贝数检测技术，具有超高通量、高准确性、高分辨率的特点，其单个目标探针可准确检测4拷贝以内的目的片段，通过区域内高密度探针的方法可使目标区域分辨率达10拷贝以上[8]。此病例中对arrayCGH的结果给出了很好的验证及支持。其缺点也是对于染色体平衡易位及倒位的结构畸变不易检测。

综上所述，当遇到复杂的染色体核型时，应合理有序的选择不同的产前诊断方法，多种检查相结合尽可能提供全面准确的信息，辅助诊断。