无创产前筛查检测母源性t(8;22)非平衡易位胎儿一例并文献复习
2020-11-23李怡王奕霞彭海山郭芳芳杨洁霞侯亚萍王东梅欧阳浩新蔡婵慧
李怡?王奕霞?彭海山?郭芳芳?杨洁霞?侯亚萍?王东梅?欧阳浩新?蔡婵慧
【摘要】目的 分析无创产前检测(NIPT)用于提示染色体非平衡易位的应用价值。方法经介入性产前诊断一例母源性t(8; 22)非平衡易位胎儿,该例孕妇因NIPT结果提示8号染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb的片段重复,应用染色体微阵列分析(CMA)及染色体核型G显带分析胎儿羊水,同时对胎儿父母外周血行染色体核型G显带分析,并以“t(8; 22)”为关键词在中国知识基础设施工程 (CNKI) 数据库、全国图书馆参考咨询联盟、PubMed及迈特思创外文医学信息资源检索平台对有详细源于亲代t(8; 22)非平衡易位患者病历资料的相关文献进行检索。结果 该例CMA显示胎儿在8p21.2-pter位置发生约 23.2 Mb的重复,涉及184个基因;22q13.31-qter位置发生约 5.9 Mb的缺失,涉及79个基因。胎儿羊水核型G显带分析结果为46,XN,der(22)t(8;22)(p21.2;q13.3)。母親染色体核型为46,XX,t(8;22)(p21.2;q13.3)。父亲染色体核型结果正常,为46,XY,证实胎儿衍生22号染色体为母系遗传。经文献检索收集到2例国外患者发生源于亲代t(8; 22)非平衡易位病例,且均表现有智力迟钝,说话不清,发育异常等临床症状。结论 NIPT对胎儿非平衡易位染色体疾病筛查具有一定参考价值,需进一步介入性产前诊断及结合父母染色体核型分析,以指导遗传咨询及再生育需求。
【关键词】无创产前检测;t(8; 22)非平衡易位;8p21.3重复综合征;
22q13.3缺失综合征;Phelan-McDermid综合征;SHANK3 基因
Non-invasive prenatal testing for a fetus with unbalanced maternal translocation t (8; 22): a case
report and literature review Li Yi, Wang Yixia, Peng Haishan, Guo Fangfang, Yang Jiexia, Hou Yaping, Wang Dongmei, Ouyang Haoxin, Cai Chanhui. Medical Genetics Center, Guangdong Women and Children Hospital, Guangzhou 511400, China
Corresponding author, Cai Chanhui, E-mail: 564434954@ qq. com
【Abstract】Objective To evaluate the application value of non-invasive prenatal testing (NIPT) in the detection of unbalanced translocation of chromosomes. Methods A fetus with unbalanced maternal translocation t (8; 22) was confirmed by interventional prenatal diagnosis. NIPT prompted approximately 19.52 Mb of duplication in the region of 3472902-22994689 on chromosome 8. The fetal amniotic fluid was analyzed by chromosome microarray analysis (CMA) and G-banded karyotype analysis. Meanwhile, the peripheral blood of fetal parents was subject to G-banded karyotype analysis. Literature review was performed using the keywords of “t(8; 22)”in China National Knowledge Infrastructure (CNKI) database, National Library Reference Association, PubMed and Foreign Medical Literature Retrieval Service of Metstr for detailed clinical data of patients with unbalanced translocation t (8; 22) resulting from parental pericentric inversion. Results CMA demonstrated that approximately 23.2 Mb of duplication occurred at the position of 8p21.2 - pter on chromosome 8, involving 184 genes, and approximately 5.9 Mb of deletion at the position of 22q13.31-qter on chromosome 22, affecting 79 genes. Amniotic fluid sampling revealed a karyotype of 46, XN,der (22)t(8;22)(p21.2;q13.3). Cytogenetic analysis revealed a karyotype of 46,XX,t(8;22) (p21.2;q13.3) in the mother and a karyotype of 46, XY in the father, confirming that the derived chromosome 22 of the fetus was from maternal inheritance. Through literature review, clinical data of two patients with unbalanced parental translocation t(8;22) outside China, and both of them showed clinical symptoms including mental retardation, unclear speech and abnormal development, etc. Conclusion NIPT can provide certain reference value for the screening of fetal unbalanced translocation chromosomal diseases, which remains to be validated by interventional prenatal diagnosis combined with the parental chromosome karyotype analysis, thereby guiding genetic counseling and reproductive needs.
【Key words】Non-invasive prenatal testing;Unbalanced translocation t(8;22);
8p21.3 duplication syndrome;22q13.3 deletion syndrome;
Phelan-McDermid syndrome;SHANK3 gene
无创产前检测(NIPT)是采用高通量测序技术对母亲外周血胎儿游离DNA进行检测,评估13、18、21号染色体非整倍体风险。随着NIPT技术的应用及发展,临床研究显示NIPT还可以提示其他染色体微缺失/微重复,但尚存在争议,主要是因为缺少临床验证[1]。《国家计生委办公厅关于规范有序开展孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断工作的通知》规定:对于目标疾病以外的其他异常高风险结果,产前诊断机构应当告知孕妇本人或其家属进行进一步咨询和诊断[2-3]。本文报道一例NIPT孕妇外周血结果提示胎儿8号染色体3472902-22994689区域可能存在长约19.52 Mb的片段重复,通过对胎儿进一步介入性产前诊断及父母外周血染色体核型分析,发现胎儿遗传母亲平衡易位并发生非平衡重排,导致8p21.3重复综合征及22q13.3缺失综合征(又称Phelan-McDermid综合征,PMS),并检索有详细源于亲代t(8;22)非平衡易位患者病历资料的相关文献,分析NIPT在提示染色体非平衡易位中的应用价值。
对象与方法
一、研究对象
2019年2月3日我院接诊一例36岁高龄孕妇。该例孕妇在外院NIPT提示8號染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb的片段重复,因不良生育史,高龄前来咨询风险。为确定胎儿染色体是否存在异常,予进一步介入性产前诊断,抽取胎儿羊水行染色体微阵列分析(CMA)及染色体核型G显带分析,并对孕妇及其丈夫行染色体外周血G显带分析。孕妇及其丈夫对相关检查知情同意并已签署知情同意书。
二、CMA
羊水DNA提取采用QIAamp DNA Blood Mini Kit试剂盒,严格按照试剂说明书进行DNA提取操作,使用 CytoScan 750k SNP基因芯片(美国Affymetrix公司)对羊水进行CMA,按标准作业程序规范文件操作。运用DECIPHER、OMIM、ISCA、DGV 等数据库对芯片拷贝数变异(CNV)结果进行数据解读。
三、染色体G显带分析
在B超引导下抽取胎儿羊水20 ml及对其父母抽取外周血行常规细胞接种、原位培养、制片、G显带及核型分析。核型结果根据人类细胞基因组学国际命名体系(ISCN 2013)对染色体核型进行命名。
四、文献检索
以“t(8;22)”为关键词在中国知识基础设施工程 (CNKI) 数据库、全国图书馆参考咨询联盟、PubMed及迈特思创外文医学信息资源检索平台对有详细源于亲代t(8;22)非平衡易位患者病历资料的相关文献进行检索,检索时间截至2020年3月25日。
结果
一、1例外院NIPT结果提示8号染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb片段重复的胎儿及其父母病历资料
1. 胎儿父母病历资料
该例孕妇36岁,停经15周,G3P1A1,2011年剖宫产一男婴(因先天性心脏病、肺不张于出生后3个月夭折),自然流产1次。末次月经2017年10月17日,孕期顺利,无阴道流血及安胎史。2018年1月12日超声检查提示:单活胎,胎儿如孕12周,未见明显异常。孕妇产检结果示:平均红细胞体积(MCV)84 fl,血红蛋白A2 2.6%,A型血,TORCH-IgM抗体阴性,HIV抗体阴性,梅毒螺旋体IgM抗体阴性,HBV、丙型肝炎病毒标志物阴性,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性正常,TSH降低,FT3和FT4升高,部分活化凝血酶原时间降低,空腹血糖正常。丈夫MCV 88 fl。
2. 胎儿羊水CMA结果
胎儿羊水CMA(根据人类细胞遗传学国际命名体制):arr[hg19]8p23.3p21.2(158, 048-23,358,230)x3;22q13.31q13.33(45,329,431-51,197,766)x1,提示胎儿在8p21.2 -pter位置发生重复,片段大小约23.2 Mb,涉及184个基因,该重复包含8p21.3重复综合征(DECIPHER数据库)区域;在22q13.31-qter位置发生缺失,片段大小约5.9 Mb,涉及79个基因,该区域缺失可导致PMS(OMIM #606232),SHANK3基因是关键单倍剂量不足基因,见图1。
3. 染色体核型G显带结果
胎儿羊水染色体核型G显带结果为:46,XN,der(22)t(8;22) (p21.2;q13.3),提示8号、22号染色体发生非平衡易位。胎儿父亲染色体核型G显带结果正常,母亲染色体核型G显带结果为平衡易位:46,XX,t(8;22) (p21.2;q13.3)。由此可见,胎儿遗传母亲t(8;22)平衡易位并发生染色体重排,见图2。
4. 结 局
经遗传咨询门诊,向孕妇解释其为染色体平衡易位携带者,表型一般正常,可形成18种配子,其配偶染色体正常,子代中1/18为正常染色体核型, 1/18为与孕妇相同类型的平衡易位携带者,其余16/18的染色体核型为单体或部分单体、三体或部分三体,易导致流产、死胎或畸形儿。这也是导致孕妇不良妊娠史重要原因,告知孕妇胎儿可能预后不良。2018年4月1日孕妇选择终止妊娠。
二、源于亲代t(8;22)非平衡易位患者的文献分析
经文献检索收集到国外2例患者发生源于亲代t(8;22)非平衡易位病例,且均表现有智力迟钝,说话不清,发育异常等临床症状,见表1。
讨论
近年NIPT技术广泛应用于临床,因其具有无创性、高灵敏度、高特异度等优点,产前检测领域发生了翻天覆地的变化。目前NIPT仅被推荐用于普通的胎儿非整倍体,而不建议用于筛选染色体微缺失/重复[1]。但随着 NIPT的临床应用,在检测13、18、21号染色体非整倍体风险同时,其他染色体数目与结构异常不断被发现。NIPT通过母体游离DNA检测胎儿其他染色体数目异常、微缺失/微重复,其诊断效能尚处于研究阶段,缺乏临床大数据研究。因此,临床医师对NIPT提示的其他染色体数目异常、微缺失/微重复的阳性预测值以及临床咨询的问题处理颇为棘手,这对后续的产前诊断提出了更高的要求[6]。Wapner等[7]报道,22q11.2缺失综合征(45/46)检出率为97.8%,Prader-Willi综合征(15/15),Angelman综合征(21/21),1p36缺失综合征(1/1)和Cri-du-chat综合征(24/24)检出率为100%。22q11.2缺失综合征(3/397)假阳性率为0.76%,Cri-du-chat综合征(1/419)假阳性率为0.24%。Prader-Willi综合征(0/428),Angelman综合征(0/442)和1p36缺失综合征(0/422)假阳性率为0。有研究显示,NIPT检测染色体缺失/重复的阳性预测值(PPV)为15.79%,其他染色体数目异常的PPV为4.76%[8]。卫妇幼发[2016]45号文指出对于目标疾病以外的其他异常高风险结果,产前诊断机构应當告知孕妇本人或其家属进行进一步咨询和诊断[2]。NIPT为筛查检测技术,如检测结果为阳性,应进一步遗传咨询,必要时进行介入性产前诊断。
本例孕妇NIPT结果提示为8号染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb的片段重复,并结合孕妇高龄、不良孕产史,建议孕妇进行介入性产前诊断,结果发现胎儿染色体羊水染色体核型为46,XN,der(22)t(8;22) (p21.2;q13.3),CMA结果显示胎儿羊水8p21.2-pter位置发生约23.2 Mb重复,22q13.31-qter位置发生约5.9 Mb缺失,可导致胎儿发生8p21.3重复综合征及22q13.3缺失综合征(OMIM #606232),据此怀疑胎儿父母一方可能为8、22号染色体平衡易位携带者,经外周血检测孕妇染色体核型结果为46,XX,t(8;22) (p21.2;q13.3),其丈夫染色体核型正常,胎儿因发生非平衡易位导致染色体结果异常。8p21.3重复综合征(DECIPHER数据库),主要表现为发育迟缓、智力低下、行为问题及先天性心脏异常等。22q13.3缺失综合征主要表现为全面的发育迟缓、中-重度智力缺陷、严重的语言发育迟缓、肌张力低下、自闭症等症状,PMS是由22q13.33号染色体上的SHANK3基因单倍剂量不足引起的,其特征是智力残疾,肌张力低下,严重的言语障碍和自闭症谱系障碍[9]。SHANK3是一种广泛表达的支架蛋白,在突触后兴奋性突触中富集,SHANK3基因单倍剂量不足是自闭症谱系障碍中较常见的单基因突变之一[10]。该例孕妇高龄,G3P1A1,有不良孕产史,2011年剖宫产一男婴,因先天性心脏病、肺不张出生后3个月夭折。故对于高龄及不良孕产史的孕妇应建议直接产前诊断(羊水/脐带血穿刺)排除胎儿染色体异常。
本例NIPT结果仅提示8号染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb的片段重复,未检测出22号染色体存在缺失,因NIPT为低深度高通量测序技术,如孕妇孕周小、胎儿游离DNA含量低或22号染色体缺失片段偏小可能会导致假阴性[11]。检索文献发现2例国外源于亲代t(8;22)非平衡易位患者,伴有智力迟钝,说话不清,发育异常等。G?dde-Salz等[4]报道一男孩染色体非平衡易位47,XY,+der(22)t(8;22)(q24.1;q11.2)mat,伴有智力迟钝,说话不清晰,耳部位置明显低,腹股沟隐睾以及瘘管手术留下的耳前瘢痕,但脑电图正常。Mundhofir等[11]报道一男孩染色体非平衡易位46,XY,der(22)t(8;22)(p22;q11.21)mat,伴有轻微智力迟钝,说话不清晰,轻微发育异常(如高额头和发际线,内眦距过宽,眼睑上斜,鼻梁凹陷,指甲发育不全,脚趾位置异常和5个手指斜指)。国内有文献报道t(8;22)平衡易位患者导致复发性流产[12-14]。但罕有胎儿染色体结果及相关临床资料,本研究为临床提供相关补充资料。
本例NIPT提示8号染色体3472902-22994689区域存在长约19.52 Mb的片段重复,并结合孕妇不良孕产史及高龄临床诊断,进一步采取介入性产前诊断,有效指导孕妇优生优育,避免遗传缺陷胎儿的出生。平衡易位携带者一般正常,可形成18种配子,如果其配偶染色体正常,子代中1/18为正常染色体核型,1/18为与孕妇相同类型的平衡易位携带者,其余16/18的染色体核型为单体或部分单体、三体或部分三体,易导致流产、死胎或畸形儿。对于平衡易位携带者再生育,建议行胚胎植入前遗传学诊断(PGD)或在孕中期对羊水行染色体核型分析及CMA,有助避免缺陷儿出生,指导优生优育[15]。胚胎植入前遗传学诊断/筛查技术专家共识指出,PGD技术适用于夫妇任一方或双方携带染色体结构异常,其中包括相互易位[16]。规范应用PGD技术可保证临床诊断的精准和出生子代的安全。在临床上遇到无创DNA提示胎儿染色体片段缺失/重复,建议遗传咨询,知情选择产前诊断(羊水/脐带血穿刺),对胎儿行CMA和染色体核型分析,排除胎儿染色体异常,必要时行胎儿父母染色体检查进行验证。如果产前诊断结果未见异常,建议定期超声监测胎儿生长发育。
参 考 文 献
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(收稿日期:2020-05-14)
(本文编辑:林燕薇)