染色体微阵列分析技术对1例毛发-鼻-指(趾)综合征的产前诊断

宋婷婷,李春艳,徐 盈,黎 昱,郑 娇,徐 慧,陈必良,张建芳

(空军军医大学第一附属医院妇产科,西安 710032;*通讯作者,E-mail:zhangjf@fmmu.edu.cn)

毛发-鼻-指(趾)综合征(tricho-rhino-phalangeal syndrome,TRPS)是一种以毛发稀疏、梨型鼻、部分指、趾骨锥形骨骺和短指(趾)畸形等为特征的常染色体显性罕见遗传病,由Giedion于1966年首次报告。根据临床表型和基因型可分为3个亚型:TRPS Ⅰ型主要由TRPS1基因点突变所致,有上述典型的毛发、面容及骨骼改变[1];TRPS Ⅱ型又称Langer-Giedion综合征,致病基因为TRPS1和EXT1,定位于8号染色体8q23.3q24.11区域,大部分TRPSⅡ型与8号染色体长臂部分片段缺失有关[2,3],除了Ⅰ型表征外患者常伴有多发性、外生性骨软骨瘤及智力发育迟缓,易与TRPSⅠ型和Ⅲ型区分[4];TRPS Ⅲ型亦称为Sugio-Kajii综合征,主要致病基因亦为TRPS1,被认为是TRPSⅠ型临床表现较重的亚型,除Ⅰ型临床表现外常伴严重短指(趾)、身材矮小及生长发育迟缓[5,6]。本文对1例BACs-on-BeadsTM(BoBs)提示8q23区域缺失胎儿进一步染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)检测给予验证,CMA检测明确缺失范围和断裂位点,成功产前诊断毛发-鼻-指(趾)综合征1例。

1 资料与方法

1.1 孕妇资料与产前超声检查

孕妇,22岁,孕2产0,自然宫内单胎妊娠,否认不良孕产史、不良接触史、家族遗传病史及近亲结婚史,陕西省妇幼保健院孕中期唐氏筛查结果提示21三体风险值1/109,其中AFP 19.59 U/ml,校正MOM 1.23(0.5-2.5);β-HCG 77.15 ng/ml,校正MOM 4.38(0.25-2.5),于孕22周来我院遗传咨询门诊就诊。

1.2 介入性产前诊断

孕妇及家属进行遗传咨询并签署知情同意书,常规消毒超声引导下行羊膜腔穿刺术抽取羊水25 ml,15 ml用于细胞培养,10 ml用于DNA提取。

1.3 染色体核型分析

羊水与外周血样本按常规方法进行细胞培养、胰酶消化、常规染色体制片、G显带,每例样本分析30个分裂相,采集3-5个核型图,发现染色体异常或多态性变异时,计数50个分裂相并适当增加分析的核型数。羊水染色体核型分析发现8q23.1q23.3区域缺失,核型结果为46,XX,del(8)(q23.1q23.3),见图1。胎儿父母外周血染色体核型分析未见异常。

1.4 BoBs检测

1.5 CMA检测

基因组DNA样本与Affymetrix公司的CytoScan 750k芯片杂交,按照厂家的标准操作说明进行,应用Affymetrix 3000 G扫描仪扫描获得的数据信息,应用ChAS(Chrosome Analysis Suite)软件对结果进行判读,通过与DGV、DECIPHER、OMIM、CAGdb、ISCA、UCSC、ClinGenDosageSensitivityMap、PubMed等公共数据库进行比对分析,按照ACMG指南及CMA在产前诊断中的应用(母胎医学协会2016年第41号实践指南)判断检测结果的类型。CMA检测结果显示arr[GRCh37]8q23.1q23.3(108,191,045-117,604,774)x1,即胎儿8号染色体8q23.1q23.3区域存在约9.4 Mb的缺失(见图3)。

箭头所指为8q23.1q23.3缺失的8号染色体图1 胎儿羊水细胞G显带核型分析结果

该样本8q23区域发现明显缺失,见箭头处图2 胎儿羊水细胞BoBs检验结果

1.6 妊娠结局

电话随访得知,孕妇及家属于我院遗传咨询门诊对核型分析、BoBs及CMA结果进行遗传咨询后,决定终止妊娠。

2 讨论

TRPS1基因全长260 505 bp,定位于8号染色体8q23.3区域,含7个外显子,开放阅读框始于外显子3,TRPS1蛋白(锌指蛋白GC79)属于GATA家族脊椎动物核转录因子,含9个锌指结构区域,其中包括1个GATA样锌指结构和2个C末端锌指纹蛋白样锌指结构,锌指结构区域对TRPS1蛋白功能有重要作用[7,8]。TRPS是一种以毛发稀疏、梨型鼻、部分指、趾骨锥形骨骺和短指(趾)畸形等为特征的常染色体显性罕见遗传病,包括3个亚型,TRPSⅠ型主要由TRPS1基因缺失、移码突变、无义突变及错义突变所致,其中4、5、7号外显子突变较为常见[8-10]。TRPSⅡ型患者除了Ⅰ型表征外,患者常伴有多发性、外生性骨软骨瘤及智力发育迟缓,主要由包含TRPS1与EXT1基因的大片段缺失所致[11,12]。TRPS Ⅲ型被认为是TRPSⅠ型临床表现较重的亚型,除Ⅰ型临床表现外常伴严重短指(趾)、身材矮小及生长发育迟缓,致病基因亦为TRPS1,基因外显子6基因突变较为常见,该外显子突变破坏TRPS1蛋白锌指区域,导致TRPS1蛋白失活,目前发现的所有病例均是由TRPS蛋白的GATA DNA结合锌指结构发生改变所引起[5,13]。

在本病例中,BoBs及染色体核型分析提示胎儿8号染色体8q23区域存在缺失,随后进行CMA检测给予验证,并对缺失范围进行精确定位,CMA检测结果显示胎儿8号染色体8q23.1q23.3区域存在9.4 Mb缺失,该缺失区域涉及ANGPT1,RSPO2,EIF3E,EMC2,TMEM74,TRHR,NUDCD1,PKHD1L1,EBAG9,SYBU,KCNV1,CSMD3,TRPS1 13个OMIM基因,其中TRPS1基因缺失与TRPSⅠ型、Ⅲ型相关,其他OMIM基因的功能尚不完全明确。本病例中缺失区域包含TRPS1基因,单拷贝基因缺失并不影响另一基因的正常表达,表达的TRPS1蛋白锌指区域结构未改变,该缺失区域不包括EXT1基因,因此我们诊断该胎儿为TRPSⅠ型,孕妇及家属于我院遗传咨询门诊进行遗传咨询后决定终止妊娠,引产下来的胎儿可见面部异常,如梨状鼻、小下颌。

BoBs技术无需细胞培养,能够快速地对9种常见的微缺失综合征进行检出,同时其覆盖的探针是已知疾病的关键区域,避免了无明显临床意义的结果,提高了产前诊断的效率,降低了遗传咨询的难度,但由于BoBs仅对探针覆盖区域进行检测,不能明确缺失的具体大小。CMA技术通量大,分辨率及准确率高,在全基因组水平检测染色体细微的结构异常,提高了染色体异常的检出率,因此当BoBs结果异常时需结合高分辨CMA检测技术,一方面用于验证BoBs检测结果,一方面用于确定断裂点位置明确缺失大小。CMA技术能够提高疾病诊断率,有利于产前临床咨询中正确评估胎儿的预后,为产前诊断提供更客观的理论依据。