一例眼发育异常伴小型脑膜膨出胎儿的遗传学分析

郭钦贤 怀磊* 孙博 朱惠青 鲁建央 张丽

胎儿眼发育异常是由于胚胎时期眼的生长发育停滞或发育异常出现外观畸形、组织器官缺陷或功能障碍，称为眼先天发育异常。胎儿先天性眼部异常少见，包括无眼畸形和小眼畸形等。无眼和小眼畸形发病受多种因素影响，病因主要有染色体畸形（三倍体，9、13、18-三体，染色体缺失等），环境因素（胎儿先天感染、胎儿酒精综合征）及基因综合征（常染色体显性或隐性遗传的某些畸形）［1］。眼部异常虽然是非致死性畸形，但患有眼部畸形的胎儿一旦出生，后果极其严重。黄苑铭等［1］研究发现胎儿小眼及无眼畸形最常见的合并畸形是神经系统畸形，提示小眼及无眼畸形可能与胎儿神经系统发育异常密切相关。近年发展起来的单核苷酸多态性微阵列芯片（single nucleotide polymorphism array，SNP array）技术可以精确分析染色体拷贝数异常的片段大小和断裂点［2］。通过SNP array 技术结合超声影像学检查，可以提高一些不明原因的胎儿各系统发育异常或畸形的诊断率，对预防出生缺陷具有重要的意义［3］。本资料中，作者通过染色体核型分析和SNP array 技术确诊了一例眼部发育异常伴小型脑膜膨出的MLS 综合征（Microphthalmia with linear skin defects，MLS，OMIM 309801）胎儿，并且明确了该胎儿异常遗传物质的来源，通过分析胎儿基因型与表型的对应关系，为遗传咨询及产前诊断提供有力依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 孕妇，25 岁，孕1 产0，宫内单胎妊娠。无遗传病家族史。孕妇无病毒感染史，无放射性接触史，无烟酒接触史，无房屋装修史，无化学品毒物接触史。妊娠25 周外院产前超声检查发现胎儿双眼发育异常（左侧小眼球，右侧晶状体缺失），转诊至本院。本院产前诊断超声提示胎儿多发畸形：小型脑膜膨出、右眼晶状体缺损、左眼发育异常（见图1）。孕26+周经孕妇知情同意后行介入性产前诊断，抽取脐血标本做染色体核型分析，抽取羊水标本做SNP array 检测。孕妇及其家属签署了知情同意书。本研究获医院伦理委员会批准。

1.2 方法 （1）染色体核型分析：抽取胎儿脐血和父母外周血培养淋巴细胞，常规收获、制片和G 显带。染色体的分析和描述标准依照《人类细胞遗传学国际命名体制2016 版》。（2）SNP array 检测：羊水DNA 的提取采用QIAamp DNA Blood mini kit（德国Qiagen 公司）试剂盒。采用SNP array（美国Affymetrix 公司）检测平台，基于CytoScan 750K Array 芯片进行全基因组拷贝数变异（copy number variants，CNVs）的检测。Chromosome Analysis Suite（ChAS）软件进行芯片数据的分析，以≥50 个探针标记，≥100 kb 的分辨率用于分析基因组CNVs。（3）TORCH 和B19 病毒抗体检测：运用酶联免疫法（ELISA）严格按试剂盒说明书检测脐血血清中弓形虫抗体IgM（TOX-IgM）（美国雅培公司）、风疹病毒抗体IgM（RUVIgM）（美国雅培公司）、巨细胞病毒抗体IgM（CMV-IgM）（美国雅培公司）、单纯疱疹病毒I 型抗体IgM（HSV1-IgM）（美国美德声科学技术公司）、单纯疱疹病毒II 型抗体IgM（HSV2-IgM）（美国美德声科学技术公司）和人类微小病毒B19 抗体IgM（B19-IgM）（德国维润公司）。

1.3 随访 对胎儿发育情况、妊娠结局等进行监测和随访。

2 结果

2.1 SNP array 检测结果 胎儿SNP array 检测结果为arr［hg19］Xp22.33p22.2（168，551-14，387，141）×1，7p11.1q11.21（58，019，956-62，619，266）×3，显 示 胎儿染色体Xp22.33p22.2 区段存在14.2 Mb 的缺失（见图2），7p11.1q11.21 区段存在4.5 Mb 的重复。胎儿SNP array 结果为arr（1-22，X）×2，胎儿父亲SNP array 结果为arr（1-22）×2，（XY）×1，显示父母全染色体基因组范围内未发现有染色体片段拷贝数的异常变化。

2.2 染色体核型分析结果 胎儿脐血染色体核型为mos 46，X，del（X）（p22.2）［15］/46，XX［35］；胎儿母亲染色体核型为46，XX；父亲染色体核型为46，XY（见图3）。

2.3 脐血TORCH和B19病毒抗体检测结果 胎儿脐血TOXIgM、RUV-IgM、CMV-IgM、HSV1-IgM、HSV2-IgM 和B19-IgM 结果均为阴性。

2.4 随访结果 孕妇于介入性产前诊断术后选择引产。引产儿未行尸体解剖，仅对其外观进行了大体检查。引产儿女性，体重800 g，触摸左眼无内容物，头顶有一小突起，大小为1.5 cm×1.0 cm，其余未见明显异常。

3 讨论

眼发育畸形有遗传因素和环境因素［1］。本资料中对胎儿脐血进行感染指标TORCH 和人类微小病毒B19 抗体检测，结果均显示阴性，因此可基本排除感染导致的眼部发育异常。胎儿SNP array 结果显示胎儿染色体在7p11.1q11.21 区段存在4.5 Mb 的重复，Xp22.33p22.2 区段存在14.2 Mb 的缺失；经父母SNP array 检测和染色体核型验证，确定其为新发突变。7号染色体的重复片段主要包含7 号染色体着丝粒异染色质区域，为无临床意义的染色体多态性；X 染色体的缺失片段包括SHOX（OMIM 312865）、HCCS（OMIM 300056）等57 个OMIM 基因。其中HCCS 基因突变与MLS 综合征相关。胎儿脐血染色体核型结果显示为Xp22.2末端缺失和正常女性核型的嵌合体，结合羊水SNP array 检测结果，考虑正常的核型结果可能源于取样时的母血污染。

图1 胎儿异常超声图。1A． 右眼球可见，内未见晶状体回声，左眼球隐约可见，内部结构不清，呈不均匀回声；1B． 颅顶部可见一囊性暗区，大小1．6 cm×1．1 cm，内见条索状回声，似与颅内相连续。图2 胎儿SNP array检测结果显示Xp22．33Xp22．2区段微缺失。图3 胎儿及其父母染色体核型。3A． 胎儿脐血核型46，X，del（X）（p22．2）；3B． 胎儿母亲外周血核型46，XX；3C：胎儿父亲外周血核型46，XY

MLS 综合征是一种罕见的X 连锁显性遗传病，男性胎儿一般在宫内死亡，临床症状主要包括眼部异常（单侧或双侧的小眼或无眼）和线状皮肤缺损，线状皮肤缺损通常出生时在面部和颈部出现，随着年龄的增长而痊愈，留下极少的残留疤痕［4］。从90 年代开始就有大量的文章报道MLS 综合征相关的病例和家系，已报道的病例主要与X 染色体末端缺失和Xp22 微缺失相关［5］。2006 年，WIMPLINGER 等［6］在正常核型的MLS 综合征患者中发现HCCS 基因的功能缺失是导致MLS 综合征发病的原因；而且在几乎所有染色体核型异常的MLS 综合征患者中均存在HCCS 基因的缺失。随后有文献报道 Xp11.3 的NDUFB11（OMIM 300403）基因和Xq21.1的 COX7B（OMIM 300885）基因突变或缺失也会导致MLS综合征［7-8］。这三个基因编码的蛋白质在线粒体呼吸链和氧化磷酸化中起着必不可少的作用。因此，氧化磷酸化的受损或ATP 的缺乏和自由基的产生可能是MLS 综合征临床表型产生的原因［4］。

HCCS 基因是从真菌到后生动物高度保守的基因，编码一种线粒体全细胞色素C 合成酶，全细胞色素C 合成酶的最终产物细胞色素C（Cytc）在氧化磷酸化和细胞凋亡中起重要作用的，而细胞凋亡对中枢神经系统的发育至关重要［9］。hccs基因缺失突变的小鼠会在胚胎期死亡［10］。INDRIERI 等［11］在青鳉鱼中敲低hccs 基因，引起Cytc 的减少从而导致caspase-9依赖性细胞死亡增加和活性氧的增加；青鳉鱼的眼睛和中枢神经系统的细胞死亡增加，出现小眼和小脑畸形。据已报道的病例统计，诊断为MLS 综合征的患者中仅81%的患者有小眼或无眼的临床表型；75%的患者有线状皮肤缺损的表型，而线状皮肤缺损多出现在头部和颈部被认为与神经嵴细胞的参与有关［12］；约70%的患者还存在其它的结构异常，包括其他眼部异常（如角膜异常、眼眶囊肿、白内障）、神经系统异常（如结构异常、发育迟缓、婴儿癫痫）、心脏异常（如肥厚性或嗜酸细胞性心肌病，房间隔缺损或室间隔缺损，心律失常），身材矮小，膈疝、甲营养不良、听力障碍、泌尿生殖系统畸形等［4］，这可能与X 染色体末端缺失的基因数有关。通过分子检测诊断为MLS 综合征的女性也可能完全无任何特征，这种临床变异被认为与不同组织中X 染色体的选择性失活相关［13-14］。本例中胎儿右眼晶状体缺损，左眼发育异常和小型脑膜膨出均不是MLS 综合征的主要临床特征。VANESSA 等［15］收集的病例中有1 例核型为46，X，del（X）（p22）小眼无晶状体的病例。本例中左眼隐约可见，内部结构不清说明该胎儿左眼发育比小眼畸形更严重；已报道的MLS 综合征的病例中虽然未见脑膜膨出的病例报道，但是神经系统异常的病例报道并不少见，如胼胝体发育不良、小脑畸形等［15］。结合胎儿染色体核型和SNP array 检测结果，可以确定该胎儿的临床表型是Xp22.2 末端缺失引起的MLS 综合征。因其为新发突变，家庭再生育患儿的风险低，但再次妊娠时仍需进行产前诊断，以排除生殖腺嵌合的可能。

MLS 综合征的病例报道虽多，但产前相关报道较少。作者应用超声诊断结合染色体核型分析和SNP array 技术，鉴定了1 例染色体Xp22.2 末端缺失导致的MLS 综合征胎儿。通过基因型和表型的相关分析，为临床诊断提供了依据。

声明：所有作者均不存在利益冲突。