性染色体型性发育异常的遗传学分析及临床意义

李 翠，王晓岩，赵明刚，刘小刚，李萍萍，李 旭，王 翔

（1.西安交通大学第一附属医院转化医学中心；2.检验科，陕西 西安 710061）

性染色体型性发育异常（disorders of sex development, DSDs）是指先天性的染色体、性腺和表型性别发育异常或不一致，总的发病率为1/300～1/200[1]。DSDs 是一类复杂疾病，包含一系列内外生殖器发育异常，其可能与性染色体异常、性腺发育相关基因突变、激素合成和分泌障碍及激素受体功能异常等有关[2]。目前DSDs 主要分为三类：性染色体型DSD、46、XY DSD 和46、XX DSD[3]。

性染色体型DSD 主要包括克氏综合征（Klinefelter syndrome，KS）、特纳综合征（Turner syndrome，TS）、超雌综合征和超雄综合征等，与性染色体异常相关，常见于新生儿或青少年，新生儿主要表现为外生殖器异常，青少年则多表现为青春期发育不全[4-5]。性染色体型DSD 的临床诊断包括病史、家族史、体检、影像学检查、实验室生化及遗传学检测等，其中染色体核型分析是性染色体型DSD 临床诊断的“金标准”。目前，国内外关于性染色体型DSD 的研究相对偏少，而且主要集中在性发育异常中的性染色体型DSD 发生率方面，其人群分布及各类型构成比的研究仍不够完善，缺乏较大数据的支持。故本研究通过对就诊于西安交通大学第一附属医院的性染色体型DSD 患者的临床表现和遗传学改变进行分析，总结性染色体型DSD 不同类型的构成比，旨在提高对这类疾病的认识，为性染色体型DSD 患者的临床诊疗提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

2008 年至2019 年在西安交通大学第一附属医院确诊为性染色体型DSD 患者，共356 例，其中男性224 例，女性132 例，平均年龄23.47 岁，所有患者均接受检测前遗传咨询，且签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 染色体核型分析

抽取患者外周血3mL，常规淋巴细胞培养和制片，按照标准化操作流程进行G 显带染色体分析。根据人类细胞基因组学国际命名体系（ISCN 2016）标准进行核型分析命名，每例计数30 个核型，分析5个核型，嵌合体者增加计数和分析。本研究经本院伦理委员会批准（KYLLSL-2018-218）。

1.2.2 人外周血基因组DNA 提取

抽取患者外周血2mL，采用血液DNA 提取试剂盒（QIAGEN，德国）提取基因组DNA。

1.2.3 Y 染色体微缺失检测

采用上海透景生命科技有限公司的Y 染色体微缺失检测试剂盒，实时荧光定量PCR 法扩增Y 染色体AZF 区域内的6 个序列标签位点，分别是AZFa 区（SY84 和SY86）、AZFb 区（SY127 和SY134）、AZFc区（SY254 和SY255），Y 染色体上的性别决定基因（sex-determining region Y，SRY）和ZFX/ZFY 为内对照，正常男性为阳性对照，正常女性为阴性对照。采用伯乐CFX-96 荧光定量PCR 仪进行扩增，PCR扩增反应体系和扩增条件参照试剂盒说明书。

2 结果

2.1 染色体核型分析

356 例性染色体型DSD 患者中，KS 210 例，TS 124 例，47,XYY 综合征8 例，47,XXX 综合征8 例，45,X/46,XY 男性3 例，Y 染色体结构异常3 例[2 例为46,X,idic(Y)(q11.2)，1 例为46,X,del(Y)(q12)]，见表1。

表1 356 例性染色体型DSD 患者分类及临床表现Table 1 Classifications and clinical presentations of 356 patients with sex chromosomal DSDs

210 例KS 中，单纯47,XXY 最多，共198 例；47,XXY/46,XY 8 例；47,XXY/ 46,XX 3 例；47,XXY/48,XXXY/49,XXXXY 1 例，见表2。

表2 210 例KS 患者染色体核型分类Table 2 Chromosomal karyotype classifications of 210 patients with Klinefelter Syndrome

124 例TS 中，单体型（45,X）48 例，X 染色体结构异常17 例，X 数目/结构异常嵌合体42 例，含Y 染色体的核型为17 例，其中2 例为45,X/46,X,i(Y)(q10)，见表3。

表3 124 例TS 患者染色体核型分类Table 3 Chromosomal karyotype classifications of 124 patients with Turner Syndrome

2.2 Y 染色体微缺失检测

对18 例45,X/46,XY 嵌合体患者行Y 染色体微缺失检测，结果发现3 例存在微缺失，其中AZFc 位点缺失2 例，AZFa+b+c 位点缺失1 例，具体临床资料及AZF 基因缺失类型见表4。

3 讨论

3.1 性染色体型DSD 染色体类型及临床表现

性染色体型DSD 染色体类型较多，包括45,X、47,XXY、47,XXX、47,XYY、同源嵌合体等。生殖器官发育异常是性染色体型DSD 最常见的临床表现，对于部分性染色体异常的胎儿，可通过产前超声检查发现。新生儿及婴幼儿期的患儿则会出现外阴性别不明、尿道下裂、隐睾、腹股沟疝、外周血染色体核型分析和表型不一致等。儿童及青少年时期，主要由于小阴茎、性早熟、性腺发育不全或原发闭经等被发现。对于性染色体型DSD 患者，早期的正确诊断对后期的性别认定及合理的性别选择至关重要。

Al-Alawi 等[6]对1 232 例性发育异常患者进行研究，发现最常见的染色体异常为TS（38.2%），明显高于KS（24.9%）的发生率。本研究中，356 例性染色体型DSD 患者中，KS 最多，构成比为58.99%，其次为TS，构成比为34.83%。对KS 染色体核型进行分类，发现47,XXY 型的KS 患者占比最高，为94.29%，明显高于以往研究[7]。导致此差异的原因可能是性染色体型DSD 核型构成比存在一定的人种或（和）地域的差异，样本量不足也可能是其中原因之一。其余5.71%的KS 核型为47,XXY/46,XY、47, XXY/46, XX 和 47, XXY/48, XXXY/49,XXXXY。据报道，部分KS 患者本身无明显的临床表现，约64%的患者一生都未被诊断出[8]。KS 在不育症患者中占3%～4%，在非梗阻性无精症中占10%～12%[9-11]。其主要在三个时期被确诊，分别是出生前、儿童期和青春期，不同时期患者均需行染色体分析确诊。KS 患者的主要临床表现是原发性性腺功能减退，具体表现为：小睾丸、睾酮水平明显降低，无精症等，伴有体型和智力异常等[12]。文献报道，KS 患者还可伴有多种代谢异常，包括自身免疫性疾病、糖尿病、骨质疏松等[13-15]。研究表明，KS 患者发生男性乳腺癌和性腺外生殖细胞肿瘤的风险增加[16]。因此，KS 患者早期准确的诊断和临床密切的监测对预防肿瘤的发生有重要的意义。由于KS 患者主要面临原发性性腺功能下降和生育困难的问题，有研究者提出可开展儿童时期的KS 筛查及确诊，早期诊断、及时治疗及生育干预可最大程度减少对患者的影响[17]。

本研究共发现124 例TS，其中单体型TS（45,X）最多，占比38.71%。其次为X 数目/结构异常嵌合体，占比33.87%，这与以往报道并不完全一致。Ghazaey 等[18]研究发现，单体型TS 占总TS 患者的52.1%，而Al Alwan 等[19]报道单体型TS 占比为31%。这说明TS 各类型构成比也存在一定的人种或（和）地域的差异。TS 是由于X 染色体非整倍体或结构重排导致。X 染色体结构重排包括X 等臂染色体、部分缺失和环状X 染色体等。部分TS 胎儿期可出现淋巴水囊瘤或水肿等临床表现，在产前超声检查可被发现，联合羊水穿刺进行诊断。TS 患儿可出现低体重、短颈、肘外翻等典型体征，出生时即被诊断。目前TS 的实验室诊断依据为染色体分析，对于疑似嵌合体的患者，可通过FISH 或CNV-seq 检测进行确诊。TS 患者可通过生长激素治疗提高其最终身高，雌激素替代治疗可以促进第二性征发育及骨量增加[20]。此外，本研究还发现13.71%的TS患者体内含有Y 染色体，与以往报道基本一致，Y 染色体的存在会使其患性腺母细胞瘤的风险显著增加[21]。因此，对于TS 患者，需根据其染色体核型的类型进行个体化的遗传咨询和治疗。

3.2 45,X/46,XY 嵌合体临床特征分析

45,X/46,XY 嵌合体是一种罕见的性染色体型DSD，发病率为1.5/10 000[22]。其临床表现复杂，可出现从正常个体到不同程度的生殖器或性腺异常的情况[23]。本研究中发现18 例45,X/46,XY 嵌合体患者，其中15 例社会性别为女性，临床表现为TS；3 例社会性别为男性，主要表现为无精症，与文献报道一致[24-25]。我们还发现2 例45,X/46,XY 男性患者Y染色体存在微缺失。已有研究报道，71.43% 的45,X/46,XY 男性患者存在Y 染色体微缺失，且会将有缺失的Y 染色体遗传给后代[26-27]。因此，建议对45,X/46,XY 男性患者进行Y 染色体微缺失检测，以便于在选择单精子注射进行辅助生殖时，可避免将有缺失的Y 染色体传递给后代，从而达到优生优育的目的。对于45,X/46,XY 女性，Y 染色体微缺失的发生率较小（6.67%），这可能是由于本研究采用的微缺失试剂盒本身局限性较大，后续可选取AZF 区域内的更多的序列标签位点进行分析。此外，45,X/46,XY 女性的发生机制还可能与SRY 基因或其他性别决定基因的突变有关，这也将是我们后续研究的重点。

3.3 结论

综上所述，本研究主要对性染色体型DSD 患者遗传学改变进行分析和分类，探讨了本中心性染色体型DSD 不同类型的构成比，为临床诊疗提供基础。但本研究总体病例数仍然较少，因此后续需要大样本、多中心的数据来明确性染色体型DSD 不同类型构成比是否存在人种或地域差异，并进一步采用全外显子组测序等方法来探讨其发病机制。