应用染色体微阵列技术检测2q37缺失综合征

黄华洁 兰菲菲 彭海山 黄伟伟 卢建 姚翠泽

(广东省妇幼保健院 医学遗传中心，广东 广州 511442)

2q37缺失综合征(OMIM#600430) ，可导致BDMR综合征(brachydactylymental retardation syndrome)，是一种罕见的以生长发育迟缓、骨、心血管、神经系统改变为特征的常染色体显性遗传病。由于缺失片段的大小不同，以及其中所涉及的基因不同，其临床表型具有高度异质性，主要包括短指畸形、身材矮小、发育迟缓、面部畸形、轻中度的智力障碍、孤独症谱系障碍(autistic spectrum disorder，ASD)等。本研究应用单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism microarray，SNP-array)技术检出2q37.2-q37.3缺失的胎儿，并结合文献分析，提高对2q37缺失综合征表型和致病基因的认识。

1 资料和方法

1.1 临床资料 孕妇29岁，停经22周，孕早期先兆流产安胎史，因唐氏筛查21-三体风险值为1 ∶ 14，来广东省妇幼保健院产前诊断中心就诊。经过充分咨询并知情选择后，孕妇在B型超声引导下行羊膜腔穿刺术，采集羊水约30ml进行羊水染色体核型分析和染色体微阵列检测。

1.2 研究方法

1.2.1 羊水染色体核型分析 将羊水接种、培养，收获后制片，再经G显带染色后分析核型。操作过程严格按照实验室规范。

1.2.2 CMA检测 采用Affymetrix公司的Cytoscan 750k芯片，严格按其提供的流程操作。数据分析所参考的数据库包括：DGV数据库、DECIPHER数据库、OMIM数据库、Cligene数据库等。

2 结果

羊水G显带染色体核型结果为46，XN，del(2)(q37)；夫妻双方的外周血核型结果正常。提示胎儿为新发的染色体异常。

染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)检测结果提示2号染色体2q37.2-qter位置存在缺失arr[hg19] 2q37.2q37.3(236,584,897-242,782,258)×1，大小约为6.2Mb，涉及80个基因，其中包含HDAC4、TWIST2、KIF1A、STK25等44个OMIM基因，为致病性CNV，可导致“2q37缺失综合征”(OMIM#600430)，见图1。

图1 胎儿羊水染色体微阵列结果图

3 讨论

首例2q37缺失综合征于1989年由Gorski等[1]报道，该患儿主要表现为肌张力减退、发育迟缓和面部畸形。由于不完全外显以及缺失的区域不同，2q37缺失综合征的临床特征存在较大差异。Le等总结103个病例发现发育迟缓占79%，为所有患者中外显率最高，颅面畸形占86%，肢体畸形占61%，其中E型短指(BDE)占总数48%，超重和肥胖占34%，还有30%的患者出现自闭症特征。本病例中孕妇因唐氏综合征产前筛查高风险就诊，胎儿暂未发现超声异常，在告知孕妇各项检测技术的优势、检测范围及局限性后，其自愿选择进行羊水穿刺的产前诊断。对于胎儿产前诊断结果提示为2q37缺失综合征，但未出现超声异常的原因可能是由于 2q37缺失综合征临床表型多样且不完全外显，其中颅面畸形的圆脸、前额突出、上唇薄、眉毛弓形突出及短指症等症状不易或不能通过超声诊断；另一个原因可能是胎儿因孕周过早暂未表现出异常，且智力发育和神经发育方面的异常也无法通过产前检查进行评估。另一方面，目前尚未发现文献报道2q37缺失综合征在胎儿时期的表现，提示该病可能缺乏超声特异性特征，难以在胎儿期识别出，较容易导致该病的漏检。

80%～85%的2q37缺失综合征患者可通过染色体分析检出，15%～20%的病例因小片段缺失而通过其他方法如荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)，多重链接探针扩增技术(multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA)、CMA等检测[2]。随着分子检测技术的发展，2q37缺失综合征的基因型-表型相关性研究也发展得更加深入。Chaabouni等[3]描述该综合征引起短指表型的关键区域包括HDAC4和STK25。随后Williams等[4]于2010年报道了6例无亲缘关系的短指智力低下综合征(brachydactyly mental retardation, BDMR)患者，其中4例染色体2q37缺失涉及HDAC4基因，2例HDAC4基因发生点突变。据报道，HDAC4是一种组蛋白去乙酰化酶，在调节骨、肌肉、神经和心脏发育中发挥重要作用，通过与转录因子Runx2和MEF2C相互作用并抑制转录，从而抑制软骨细胞肥大和软骨内骨形成[5]。而小鼠研究表明，HDAC4缺失可引起发育中骨的过早骨化而导致骨骼畸形[6]。因此，Williams结合6例无亲缘关系BDMR患者共有HDAC4缺陷的发现和以往报道的hdac4(-/-)小鼠出现严重骨骼畸形的现象，认为HDAC4基因的缺失或突变是导致2q37缺失综合征具有类似于BDMR综合征和AHO表型的主要原因。Villavicencio-Lorini等[7]于2013年报道了一个家系于2q37.3位置缺失约800bp，包含HDAC4和TWIST2，表现为智力障碍而未出现短指症。相反，Jean-Marcais等[8]报道一个家系2q37.3区域内缺失相对较小的片段同样包含了HDAC4和TWIST2，表现为短指症而智力正常。而Wheeler等[9]的研究同时表明HDAC4缺陷可单独引起BDE，却不一定导致智力障碍。Leroy等[10]发现未表现短指症的患者同样具有HDAC4缺失。这些研究表明HDAC4对2q37缺失综合征表型的影响较为复杂，具有不确定性，可能存在其他调控机制。

另外，Imitola等[11]于2015年通过研究2q37缺失综合征患者的496kb缺失区域，证明STK25在该区域中与神经发育作用关系最大，可导致小头畸形和神经发育迟缓。Leroy等[10]分析了14个2q37缺失综合征患者中的10个表现为短指症的病例，使用Manteia数据库分析出共同缺失的基因包括PER2、TWIST2、HDAC4、GPC1、GPR35、FARP2、STK25和PDC1。其中TWIST2与各类骨骼畸形如四肢短小、脊椎异常和颅面形态改变有关。Pacault等[12]报道一位孤独症谱系障碍(ASD)和智力障碍(ID)的患者在2q37.2位置有1.06Mb缺失，包含AGAP1和SH3BP4基因，提示这两个基因可能为ASD和ID的候选基因。

由于目前2q37缺失综合征报道例数较少，其基因型与相应表型的关系尚不明确，临床症状可能由于表现度和外显率存在个体差异，因此，临床医生应做好遗传咨询。SNP-array是目前检测基因组拷贝数变异的首选方法，探针涵盖几乎全部致病性CNV，数据库注释明确。对于小片段引起的2q37缺失综合征，染色体核型分析不易检出，而CMA对该类疾病诊断具有重要意义。