家系全基因组拷贝数变异测序检测诊断13号染色体微重复患儿的临床分析

徐丙杰，许迎春，李 薇，徐建华，李海浪

0 引 言

新生儿的出生缺陷已逐渐成为婴儿死亡的主要原因和导致儿童残疾的重要原因之一，我国是新生儿出生缺陷高发国家之一，每年新增出生缺陷数高达90万例[1]。新生儿出生缺陷是指先天性结构或功能异常，导致长期残疾，对个人、家庭、医疗保健系统和社会产生不利影响，其中大约20%的出生缺陷是由于染色体结构异常所致[2]。染色体某一区段结构的异常也称为拷贝数变异(copy number variation，CNV)，分为微缺失和微重复两种，可导致新生儿出现发育迟缓、智力残疾、自闭症、精神分裂症、肥胖和癫痫等复杂病征[3-4]。本文通过研究家系全基因组CNV测序(Trio-CNVseq)检测的报道1例临床表现为精神运动发育迟缓、难治性癫痫及反复感染的患儿，通过Trio-CNVseq检测，明确其遗传学基础为尚未见文献报道过的13号染色体微重复，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 病例介绍患儿，女，3个月，因“间断抽搐2个月，咳喘1周余”于2018年11月入住我院，该患儿系第1胎第1产，胎龄39+1周，因疑似“巨大儿”于我院进行剖宫产娩出，出生体重3900 g，Apgar评分10分，胸骨下段凹陷，吸气时明显，生后母婴同室，母乳喂养，父母非近亲结婚，母亲体健，父亲14岁左右发现听力受损；患儿有一同父异母的哥哥，6岁，体健；患儿姑姑2岁时诊断为先天性听力障碍。生后3 d出现黄疸，生后7 d血间接间胆红素达最高值(326 μmol/l)，血型O型RH阳性，与母亲血型一致，进行蓝光治疗，生后20 d黄疸消退；出生1个月后逐渐出现喂养困难，主动吃奶少，停母乳，改用配方奶挤奶瓶喂养，四肢活动少，时有手抖，经常双眼上翻，不注视也不追视人与物；生后2个月20天盖塞尔婴儿发展量表(GESELL)检查示发育迟缓(相当于5～7周)。入院后检查：血常规、肝肾功能、心肌酶及电解质正常；头颅MRI示硬膜下间隙增宽；动态脑电图示中央中线区优势的2 Hz左右尖慢综合波爆发；遗传代谢病氨基酸和酰基肉碱谱分析、尿液有机酸综合分析未见异常；经父母知情同意后，采集患儿及其父母3人外周血样，由北京智因东方转化医学研究中心通过高通量测序行Trio-CNVseq检测。初步诊断：1.精神运动发育迟缓？2.难治性癫痫？3.急性毛细支气管炎。

1.2 诊疗过程根据患儿临床症状，给予抗感染、雾化、德巴金、对症支持等对症治疗，10 d好转出院，在门诊定期康复训练；生后4个月因“急性支气管炎”第2次住院，给予抗感染治疗，好转出院后继用德巴金控制癫痫；生后6个月因“间断发热10 d，喘息3 d”第3次住院，拟诊：支气管肺炎、婴儿贫血，为进一步控制病情，改为德巴金加开普兰联合控制癫痫，12 d好转出院；生后7个月因“发热半天伴惊厥1次”第4次住院，拟诊：重症肺炎，给予抗感染及德巴金、开普兰、托吡酯联合控制癫痫，治疗24 d好转出院。

2019年7月，患儿因“发育迟缓伴间断性抽搐7个月”第5次住院，患儿8个月不会抬头，不会翻身，四肢活动少，有时抽搐，不会抓握物，不与人对视，很少发声。偶有不自主微笑，吃奶前有哭闹，哭声低弱，无呕吐，大小便无异常。入院查体：患儿呈嗜睡状，无特殊面容，全身软绵，不能竖头，刺激时口角颤抖，无哭声，双眼睁开时向上方斜视，面色苍白，颜面、四肢稍水肿，皮下脂肪薄，头型无异常，前囟2 cm×2 cm,平软，咽充血，颈软，无抵抗，胸骨呈漏斗样凹陷，双肺呼吸音粗，未闻及明显干湿性啰音，心律齐，心前区闻及收缩期杂音Ⅱ，腹软，稍膨隆，肝肋下3 cm，质软，脾肋下刚及，四肢时有抽动，肌力1级，可见肌肉轻微收缩，脑膜刺激征阴性。入院检查血常规：白细胞2.49×109/L，中性粒细胞47.4%，血红蛋白88 g/L，血小板65×109/L，降钙素原2.49 ng/mL。临床诊断：重症肺炎、感染性休克、难治性癫痫、精神运动发育迟缓、婴儿贫血。

2 结 果

2.1 Trio-CNVseq检测结果①患儿的染色体组成46，XX，染色体数目正常。②患儿染色体微重复：chr13q12.12-q12.12(chr13:23528440-24922980)位置存在约1.39 Mb的可能致病性CNV，为单倍重复，父母均为野生型，见图1；CNV类型为新发突变(denovo)。这一CNV区域中有3个致病基因分别为γ-肌聚糖基因(SGCG基因)、线粒体中间肽酶基因(MIPEP基因)以及痉挛性共济失调Charlevoix-Saguenay基因(SACS基因)。

2.2 转归患儿第5次住院，给予抗休克、抗感染、抗癫痫等治疗，病情无好转，按家长意愿予以放弃抢救，住院第4天呼吸心跳停止，宣布死亡。

a：先症者(女，患者)；b：父(正常)；c：母(正常)图1 13号染色体微重复患儿及其父母在chr13染色体拷贝数分布图

3 讨 论

染色体微缺失/微重复综合征患者染色体DNN缺失或者增加的片段长度通常为1～3 Mb，其中微缺失的大多数表型效应是由几个关键基因或单个基因的单倍剂量不足引起，而微重复的大多数表型效应是由于一个或多个剂量敏感基因的改变或基因的完整性受到损伤所致[5]。目前有关微缺失的临床病例报道明显多于相应染色体微重复的临床病例报道，而本病案为一例染色体微重复，具有很高的临床研究意义。本例患儿经Trio-CNVseq检测证实：chr13q12.12-q12.12区域存在1.39 Mb的微重复，父母均为野生型，患儿CNV类型为单倍重复，这个CNV区域中有3个致病基因：SGCG基因、MIPEP基因以及痉挛性共济失调SACS基因，分别与3种人类遗传疾病数据库疾病相关联。

其中肌聚糖蛋白(sarcoglycan，SGC)为一组跨膜糖基化蛋白，分为γ、α、 β、 δ 四个亚基，是构成肌营养不良糖蛋白复合体(dystrophin glycoprotein complex，DGC)的重要成分，广泛表达于骨骼肌、心肌和平滑肌，维持肌纤维膜结构稳定和调节细胞信号转导。SGCG基因位于13号染色体的长臂 (13q12.12), 编码SGC蛋白γ-亚基，当其发生突变会导致肢带型肌营养不良2C型(OMIM：253700)，临床症状主要表现为进行性加重的肌无力、肌萎缩，病程晚期由于呼吸肌与心肌受累，出现呼吸衰竭和(或)心力衰竭，是患者死亡的重要原因[6-7]。MIPEP基因是线粒体中间肽酶(Mitochondrial intermediate peptidase，MIP)的编码基因，在心脏、大脑、骨骼肌和胰腺中高水平表达，该基因变异导致联合氧化磷酸化缺陷31型(COXPD 31，OMIM：617228)，是一种由线粒体氧化磷酸化系统紊乱导致的常染色体遗传的临床异质性多系统疾病，一般于出生时或出生后发病，出现早发性心肌病和神经系统损伤，临床特征有生长发育迟缓、癫痫、乳酸性酸中毒、脑病，心肌病、肝功能异常[8]。SACS基因位于13q12.12，编码Sacsin蛋白，该蛋白在成纤维细胞、大脑神经元尤其小脑浦肯野细胞以及骨骼肌中高表达，目前认为SACS 是唯一发生致病性突变后导致常染色体隐性遗传性痉挛性共济失调(autosomal recessive spastic ataxia of Charlevoix-Saguenay，ARSACS)(OMIM：270550)的基因[9]。该种疾病是一种早发型遗传性神经退行性疾病，主要临床表现为儿童期发病的小脑性共济失调、锥体束征受累、周围神经病变三联征，病情缓慢进展[10]。

再结合本病例中患儿的主要临床表现：精神运动发育迟缓、明显智能障碍、难治性癫痫及反复呼吸道感染，同时伴有喂养困难、肌无力、眼球活动障碍，最终于生后8个月死于呼吸心脏功能衰竭，与上述3个致病基因变异所致的疾病有许多相似之处。这与家系全基因组拷贝数变异测序证实患儿13号染色体微重复区域涵盖这3个致病基因是一致的，同时也有助于说明患儿病情与预后较单一基因致病严重的原因。搜索相关文献，13号染色体微重复区域涵盖的另外6个基因ANKRD20A19P、C1QTNF9、C1QTNF9B、C1QTNF9B-AS1、APATA13、TNFRSF19目前未有报道致病且无ClinGen基因库注释，是否致病待进一步研究和探索。