2q37缺失合并4q部分三体综合征一例及临床基因芯片分析

谌 燕，冯宗辉，张 弦，易凤梅，李 敏

2q37缺失综合征是由2号染色体长臂3区7带片段缺失引起，常发生以智力及生长发育障碍、骨骼畸形、外观及行为异常为主的一系列症状，因此也称为BDMR综合征或AHO-like综合征[1]。4q三体综合征在20世纪70年代首次被发现，主要表现为生长发育迟缓、小头畸形等。大多数的4q重复来自于亲代的平衡易位，与其他染色体的各种4q三体部分和部分单体有关[2]。

1 病例介绍

孕妇，23岁，否认近亲婚配，家族中无特殊遗传病史及家族史可询，无不良生育史，孕1产0，孕17+周，自然受孕。孕妇入院时间：2019-05-05。民族：侗族。职业：护士。地区：贵州省锦屏县。B超检查发现宫内妊娠骶左前(left sacro anterior,LSA)活胎(胎儿相当于妊娠17+周大小)。胎儿先天性心脏病：单心房、单心室(见图1ⓐ)；胎儿左侧胸腔积液(8 mm)(见图1ⓑ)。胎儿颈褶(nuchal fold,NF)增厚：9.1 mm。中孕期血清学筛查21-三体高风险。拟行羊水穿刺产前诊断，术前充分沟通并告知相关风险，签署知情同意书，羊膜腔穿刺取羊水行胎儿染色体核型分析及染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)检查。行羊水穿刺术后回当地予以引产,经随访，引产后尸检与超声检查结果相符。

ⓐ仅显示单一心房、心室；SA：单心房，SV：单心室；ⓑ左侧胸腔见积液声像

2 方法

2.1标本采集 选择侵入性产前诊断，孕妇行羊膜腔穿刺术，获取胎儿组织(羊水)。

2.2G显带核型分析 无菌操作条件并超声引导下行羊膜腔穿刺术抽取孕妇羊水30 ml，取20 ml标本进行羊水细胞接种、培养、收获，经过消化、低渗、固定等步骤制片编号，做G显带进行核型分析。根据《2014人类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)》进行描述。

2.3CMA检测 取10 ml羊水标本进行基因组DNA提取，使用TIANGEN公司生产的TIAamp Micro DNA kit,严格按照试剂盒说明书进行基因组DNA提取，取基因组DNA 250 ng，应用美国Affymetrix公司生产的Affymetrix CytoScan 750K基因芯片进行CMA检测，使用CHAS 4.0软件对芯片扫描的数据进行分析，对所检出的拷贝数变异(copy number variations,CNVs)的结果判读参考以下国际数据库:OMIM、ISCA、UCSC、DECIPHER、DGV、ClinGen Dosage Sensitivity Map。文献资料主要基于Pubmed数据库。

3 结果

3.1细胞遗传学检查结果 初步分析胎儿羊水染色体核型分析结果提示：46，XN,der(2)t(2;4)(q37;q28)(见图2)。

图2 胎儿染色体核型分析结果图

3.2分子遗传学检查结果 胎儿羊水CMA检测结果显示：arr[hg19]2q37.2q37.3(235,758,221-242,782,258)x1；arr[hg19]4q28.3q35.2(135,406,163-190,957,460)x3(见图3)。该样本在2号染色体q37.2q37.3区带存在约7.0 Mb片段微缺失，4号染色体q28.3q35.2区带存在约55.5 Mb片段微重复。2号染色体q37.2q37.3区带存在约7.0 Mb片段微缺失，该片段包含47个OMIM基因：SH3BP4(605611)、AGAP1(608651)、HDAC4(605314)、KIF1A(601255)等，其中包含11个明确致病OMIM基因。该综合征的主要临床症状为发育迟缓、短指(趾)畸形、多器官异常及行为异常。4号染色体q28.3q35.2区带存在约55.5 Mb片段微重复。该片段包含140个OMIM基因：PCDH18(608287)、SLC7A11(607933)、NOCT(608468)等，其中包含38个明确致病的OMIM基因。该区带与4q部分三体综合征相关，临床表现为宫内生长障碍、特殊面容、先天性心脏病、张力减退、癫痫及严重的智力障碍等。结合胎儿的表型(单心房、单心室、左侧胸腔积液、胎儿颈脊部皮肤增厚等)与CMA检测结果相符。目前胎儿的染色体异常考虑不排除胎儿父母之一有染色体易位的可能，建议胎儿父母行染色体核型检测，必要时行荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)技术验证。

ⓐarr[hg19]2q37.2q37.3(235,758,221-242,782,258)x1；ⓑarr[hg19]4q28.3q35.2(135,406,163-190,957,460)x3

3.3胎儿父母的检测结果 胎儿父亲的染色体核型为46，XY(见图4)。胎儿母亲染色体核型为46，XX，t(2；4)(q37;q28)(见图5)。并进一步行胎儿母亲基因芯片验证检测结果显示：arr[hg19](1-22)×2(XN)×1(见图6)。检测结果证实胎儿母亲染色体核型为平衡易位。

图4 胎儿父亲染色体核型图

图5 胎儿母亲染色体核型图

图6 胎儿母亲基因芯片检测结果图

4 讨论

4.1本病例通过核型+CMA，诊断为2q37缺失合并4q部分三体综合征。2q37缺失在2号染色体q37.2q37.3区带存在约7.0 Mb片段微缺失，该片段包含47个OMIM基因，目前明确致病OMIM基因有11个，包含HDAC4(605314)、KIF1A(601255)等基因，其中与2q37缺失综合征表型相关的关键基因为HDAC4(605314)，一般变异为2q37区域约2.6～8.8 Mb的缺失。HDAC4基因为Ⅱ型组蛋白脱乙酰酶，定位在2q37.3,主要作用为抑制转录因子RUXN2和MEF2C，两者均为骨骼发育必需的转录因子蛋白，另外该基因还通过调节一系列与肌肉、心脏及神经发育相关的蛋白因子发挥作用[3,4]。有文献[5]报道，在已知表型的候选基因中，HDAC4被认为是短指(趾)畸形和智力缺陷的原因，对骨骼形成、软骨发育以及神经元存活至关重要。2q37缺失综合征除了主要临床症状为发育迟缓、短指(趾)畸形、多器官异常及行为异常外，约30%的患者表现为严重畸形，包括先天性心脏病、胃肠道或泌尿生殖系统畸形、中枢神经系统畸形，受影响的个体通常有不同程度的发育迟缓[6]。

4.24q部分三体综合征，1972年Surana和Conen[7]首先报道了由细胞学所证实的第1例病例，随后Cervenka等[8]通过对另外几例患者临床表型的分析总结提出了4q部分三体综合征。4q部分三体在4号染色体q28.3q35.2区带存在约55.5 Mb片段微重复。该片段包含140个OMIM基因，其中包含NAA15(608000)、SLC10A7(611459)、MAB21L2(604357)等38个明确致病的OMIM基因，该区带与4q部分三体综合征相关，临床表现为宫内生长障碍、特殊面容、先天性心脏病、张力减退、癫痫及严重的智力障碍等。本病例中胎儿B超提示先天性心脏病，单心房、单心室，与上述2q部分单体中的多器官异常及4q部分三体中的先天性心脏病临床表型相符。但发育迟缓、短指(趾)畸形等临床表型，中孕期B超还难以发现。多数4q部分三体型都是由于亲代平衡易位的不平衡分离染色体易位重排而来，少数为突变型,在人群中罕见[9]。本病例通过胎儿父母验证：父亲染色体核型46，XY，母亲的染色体核型46，XX，t(2；4)(q37;q28)，CMA检测结果为arr[hg19](1-22)×2(XN)×1，孕妇的染色体为平衡易位，进一步证实了胎儿染色体的不平衡易位是由于其母亲染色体平衡易位的不平衡分离而导致的基因组失衡。

4.3染色体平衡易位是最常见的染色体结构异常，相互易位的染色体，在进行减数分裂形成配子时，可形成四射体。四射体通过交互分离、上下分离、左右分离、3∶1分离、断裂位点之间的互换等分离方式，理论上可形成18种不同类型的配子，1/18完全正常染色体，1/18与携带者相同的结构异常而遗传物质数量无增减的染色体，其余的均破坏了基因平衡，造成某个染色体片段的缺失和重复,形成了16种均为不平衡的配子，导致产生不孕、复发性流产及胎儿异常等不良孕产的发生。染色体平衡易位只是改变基因在染色体上的相对位置，不发生遗传物质的丢失和增加，通常不引起明显的遗传效应[10]。但染色体平衡易位携带者与健康人结婚后，生育子女时可以产生不平衡的配子，从而使后代出现染色体疾病。

4.4本胎儿及孕妇的明确诊断对再生育指导明确了方向，再次妊娠时可选择：(1)自然受孕，取绒毛、羊水或脐血，综合选用染色体显带、FISH、基因芯片、全基因组测序等方法进行产前诊断。(2)植入前遗传学诊断(preimplantation genetic diagnosis,PGD)。综合选用间期核FISH、单核细胞DNA扩增后基因芯片或全基因组测序、连锁分析等技术，行PGD，孕中期行介入性产前诊断。(3)他人供精(卵)试管婴儿[11]。

4.5多数遗传综合征临床表现多样，用常规的细胞遗传学检验技术较难检测到染色体的微小缺失及重复，在临床上常易漏检，而微小的染色体结构异常同样可引起严重的临床症状。CMA检测对先天性多发畸形、认知障碍性疾病、孤独症患儿的病因检出率提高了15%～20%[12]。CMA技术已经成为临床上解决这类疾病的一种不可或缺的实验室诊断方法，可以精确定位断裂点，定位到常规G显带无法定位的精确染色体区带，以及鉴别常规G显带无法查出的部分重复与缺失，在胎儿期诊断出可疑致病基因并分析表型与基因型的关系。尤其对于常规G显带核型分析未能给出明确结果的患者，应建议进一步做CMA检测。本病例通过G显带染色体核型分析结合CMA技术明确了缺失和重复的位点、片段大小及包含基因，并通过家系的验证明确了胎儿异常染色体的来源，为再次妊娠指明了方向。

随着产前诊断技术的不断提高，以及影像诊断技术的快速发展，胎儿结构异常在产前得以及时发现和诊断。然而在临床工作中，多数超声发现有结构异常的胎儿即直接终止妊娠，为后续的遗传咨询和再生育指导带来不便。此现象值得广大产科医师高度重视，建议产检发现有结构异常的胎儿转诊至有资质的产前诊断中心进一步作遗传咨询及产前诊断，必要时行家系验证，为再生育指导提供科学依据。