6例复发性17p12微缺失/微重复胎儿产前诊断

陈敏晖,刘欣茹,黄秀琼,林琴,毛雅珍*

染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)技术中的单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism,SNP array)技术,能够在全基因组水平进行扫描,不仅能检出拷贝数变异(copy number variations,CNVs),还能检出大多数的单亲二倍体、三倍体和低比例嵌合[1],CMA技术与传统核型分析比较,具有高分辨率、高通量、周期短等优点,在临床应用中能有效检出17p12微缺失/重复。目前,17p12区域微缺失/重复的产前诊断病例很少,本研究报道6例17p12片段微缺失/重复胎儿产前诊断情况,并对微缺失/重复区域包含基因、变异来源及其致病性等进行讨论,为复发性17p12区域[17p12 recurrent (HNPP/CMT1A) region (includes PMP22)]的微缺失/重复的产前诊断和遗传咨询提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月至2021年12月在福建医科大学附属福州市第一医院接受介入性产前诊断、SNP array结果为17p12区域微缺失/重复的6例孕妇,对其产前诊断指征、胎儿超声检查情况、胎儿染色体核型、胎儿父母SNP array检测结果、妊娠结局、出生后的情况进行分析,行介入性产前诊断的孕妇在检测前均充分知情并签署知情同意书。本次研究经本院医学伦理委员会同意。

1.2 方法

1.2.1 样本采集 对符合产前诊断指征的孕妇,在妊娠18～25周,抽取羊水30 mL用于染色体核型分析和SNP array分析。

1.2.2 染色体核型分析 将上述采集的羊水离心后,贴壁细胞法培养获得羊水细胞制片,G显带后对中期分裂相进行染色体核型分析。

1.2.3 SNP array 采用美国Affymetrix公司生产的CytoScan 750k芯片试剂盒(Affymetrix,USA)分析,将样本DNA和高密度覆盖SNP和CNV探针的基因芯片杂交,在全基因组水平进行检测,检索相同或相似区段的 CNV 研究的文献,解读该区域的CNV与疾病的相关性,根据美国医学遗传学指南(ACMG)[2],通过查询DECIPHER(https://www.deciphergenomics.org/)、DGV(http:// dgv.tcag.ca /dgv/)、OMIM(https://omim.org/)、Pubmed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)以及UCSC(http://genome.ucsc.edu/)等数据库对CNVs的临床意义进行分析。建议对临床意义不明变异(variants of uncertain significance,VUS)的胎儿父母外周血样本进行SNP array检测,通过结合家系可判断该CNVs的最终性质。

2 结果

2.1 胎儿产前诊断指征及亲代的溯源情况

6例17p12区域微缺失/重复孕妇的介入性产前诊断指征包括:胎儿产前超声指标异常4例、孕妇高龄1例、孕妇高龄且胎儿产前超声指标异常1例,所有病例染色体核型分析均未发现异常;4例微缺失的胎儿宫内表型涉及心脏、鼻骨和颈项透明层等的超声异常,其中2例17p12微缺失通过抽取父母外周血样进行验证,结果显示,2例微缺失都遗传自表型正常的父亲,余2例拒绝进行家系验证;2例微重复胎儿宫内表型分别为肾多发囊性病变和四叠体池处囊肿,其中1例父母拒绝行家系验证,另1例经过家系验证后发现属于新发病例。见下页表1。

2.2 SNP array检测结果

4例17p12微缺失病例缺失的片段长度都为1.4 Mb,均包含PMP22、COX10、HS3ST3B1和TEKT3等4个OMIM基因,2例微重复病例重复的片段包含的OMIM基因与之一致。复发性17p12区域的基因型见图1(彩插2)。

2.3 致病性分析

例1～4胎儿的17号染色体p12区域存在1.4 Mb的微缺失,而例5～6胎儿的17号染色体p12区域存在1.3 Mb的微重复,包含PMP22基因的复发性17p12的CNV[17p12 recurrent (HNPP/CMT1A) region (includes PMP22)]。根据ACMG指南,ClinGen数据库评议该区域和PMP22基因具有单倍剂量效应(haploinfficiency score:3)。

2.4 妊娠结局及随访

除肾多发囊性病变和四叠体池处囊肿的例5和例6选择放弃妊娠,例1～4选择继续妊娠,胎儿出生情况正常,分别于出生后24月、18月、33月和18月进行电话随访,除例4仍存在轻度的三尖瓣流反流外,其余发育情况均未见异常。见下页表1。

表1 6例17p12微缺失/重复胎儿的SNParray检测结果和临床分析

3 讨论

羊水染色体核型分析技术是产前诊断细胞遗传学的“金标准”,它能够检测染色体的数目异常和结构异常,由于该方法仅在亚显微水平,并受限于制片、显带水平的差异,只能检测大于5～10 Mb结构异常[3]。由于本研究6例17p12的CNV片段的变异仅有1.3～1.4 Mb,故其染色体核型分析的检测结果均正常。CMA技术能够检测出常规染色体核型分析不能发现的染色体微缺失和微重复,从而大大提高了染色体结构异常的检出率。因此在产前诊断领域,该技术被推荐为产前超声检查发现胎儿存在结构异常的一线检测方法[4]。

关于复发性17p12区域的微缺失/重复的产前诊断报道很少,本研究6例胎儿因涉及心脏、大脑、肾脏等系统的超声异常及孕妇高龄,行介入性产前诊断后发现17p12区域的CNV异常,该片段的微重复/缺失均包含PMP22、COX10、HS3ST3B1和TEKT3等4个OMIM基因。检索ClinGen数据库可知,PMP22具有明确的单倍剂量不足效应,COX10基因无剂量效应,而HS3ST3B1和TEKT3是否具有剂量效应还未知。

3.1 PMP22及17p12区域微缺失

外周髓磷脂蛋白-22 (PMP22)是结间髓鞘的完整膜糖蛋白,约占周围神经系统髓鞘蛋白总量的2%～5%[5]。PMP22在Schwann 细胞中高表达,促使其髓鞘形成并在调控Schwann 细胞增殖、分化及凋亡[6]。ClinGen数据库评议PMP22基因具有单倍剂量效应,这提示PMP22为常染色体隐性基因,当一条17号染色体的17p12区域出现微缺失时,另一条17号染色体上的PMP22基因同时发生微缺失或发生了致病性单核苷酸变异的个体PMP22基因功能将被破坏。基因组的剂量是保持平衡的,但有一些基因剂量敏感而引起基因组平衡的异常改变,称之为剂量敏感基因。 当携带了剂量敏感基因的片段出现缺失或重复时,由于基因剂量减少而无法维持正常的生物学功能或是基因剂量的叠加而使该基因的功能被破坏,就可将其视作疾病[7]。已有研究报道PMP22基因突变或者累及PMP22等基因的17p12区段的缺失与常染色体显性遗传的遗传性压力易感性神经病(hereditary neuropathy with liability to pressure palsies,HNPP)相关[8]。Hu等[9]在遗传性神经病小鼠模型(PMP22+/-)中观察到伴有PMP22基因杂合缺失的小鼠模型髓鞘连接断裂,导致压力性麻痹。HNPP的特点是在青春期或青年期开始的个别神经中反复出现感觉和运动神经病变,神经传导检测发现在卡压部位存在局灶性传导异常,以及神经活检发现髓鞘有香肠样肿胀(小泡)[8]。由于临床和电生理表现的异质性,HNPP可能经常被漏诊或误诊,但HNPP患者预后一般良好[10-11]。

3.2 PMP22及17p12区域微重复

另有研究报道累及PMP22基因的17p12区段的重复与常染色体显性遗传的腓骨肌萎缩症1A型(Charcot-Marie-Tooth type 1A,CMT1A)疾病相关,该病典型的临床表现为肢体远端无力,感觉、腱反射减弱或消失以及足部畸形,双膝关节以下明显肌萎缩,呈“仙鹤腿”。但由于没有严格的基因型-表型相关性,此病发病年龄和严重程度个体差异较大,临床上可能表现出外显不完全和表现度差异[12-13]。症状轻微者可仅有感觉不适甚至无症状,而严重者可导致瘫痪或残疾。目前尚无针对CMT 的有效药物,临床仅采用对症治疗。

HNPP和CMT1A这两类疾病都导致神经病变,目前针对PMP22 的基因缺失、重复及其导致的HNPP和CMT1A尚无特效治疗方法,临床中也没有治愈的直接方法和有效手段。根据CNVs检测在产前诊断中的应用指南[14],在检测中发现一些成人期迟发性疾病,提示父母之一可能罹患同一疾病但尚未表现出临床症状。

3.3 小结

本研究6例产前诊断17p12微缺失/重复,其中3例选择家系验证,明确来自正常表型父亲的例1和例2的孕妇及家属选择继续妊娠,出生后近期随访未见异常,例3、4虽拒绝家系验证,但孕妇及家属充分考虑这个区域导致HNPP的临床表型轻、预后良好、青春期后发病等的情况后也选择继续妊娠,例5和例6因胎儿超声多发异常选择放弃妊娠。

由于HNPP和CMT都是高度异质性的神经疾病,HNPP在青少年期发病,对症治疗的预后较好,而早发型的CMT在儿童期发病,症状严重、预后差,产前诊断过程中复发性17p12微重复致病的发现,为孕妇及其家属预防患病胎儿的出生提供了必要依据,通过早干预,尽快、尽早的康复训练可积极改善预后,避免严重临床后遗症的产生。

本研究的局限性:17p12区域和PMP22基因具有单倍剂量不足效应,但本研究纳入的例1～4虽为微缺失的病例,其产前超声仅发现一些软指标异常,反而是例5～6为微重复的病例存在肾多发囊性病变等明显结构异常,可能的原因是病例1～4的软指标异常和17p12区域的微缺失并不相关,需要更多的17p12微缺失的产前诊断病例来说明胎儿在宫内的表型;而17p12微重复的产前诊断病例未见到相关肾多发囊性病变等明显结构异常的报道,有可能是胎儿其他单基因产前17p12区域微缺失/重复的研究较少,后续将继续进行相关数据的积累和研究,为其遗传咨询提供更多依据。