张艳霞 任丛勉 卢建 李怡 周伟宁 胡蓉 罗晓辉 黄华洁 黄伟伟
(广东省妇幼保健院 医学遗传中心,广州, 511442)
14q32缺失综合征是一组以发育迟缓、肌张力低下和特定面容为特征的疾病。该疾病主要是由14号染色体长臂 3 区 2 带(14q32)微缺失所致[1]。
14q32缺失目前国内少见相关报道,本文对因“出生后口吐白沫伴气促1天”入院的1例患儿进行染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)分析,提高对14q32微缺失疾病表型及致病基因的认识。
1.1 对象 患儿,男,1d,因“出生后口吐白沫伴气促1天”入院。父母非近亲结婚,否认家族病史。否认放射性物质接触史,否认孕期感冒等病史。孕妇无上胎溶血史、习惯流产史、剖腹产史、死胎史、畸胎史、出血史,G4P2,孕37+2周。1天前在当地医院顺产娩出,出生时羊水浑浊,Apgar评分7-8-8,反应差,出生体重2.4kg。出生后口吐白沫伴气促,胃管不能置入,考虑先天性食道闭锁,为进一步诊治转至本院新生儿科。患儿精神反应差,足月小样儿貌,全身皮肤轻度黄染,愚型面容,呼吸三凹征,通贯掌,头颅畸形,诊断为先天性食道闭锁、新生儿肺炎、头皮血肿、双侧脑室扩张、迷走右锁骨下动脉、卵圆孔未闭、染色体异常。
1.2 方法
1.2.1 核型分析 抽取肝素抗凝外周血3 ml ,并进行接种、培养、收获、制片、G显带及核型分析。
1.2.2 单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array,SNP-array)检测外周血基因组 DNA提取采用德国QIAGEN公司生产的QIAamp DNA Blood Mini Kit 试剂盒提取,SNP-array检测则采用美国Affymetrix公司的CytoScan 750 K SNP基因芯片进行检测:取提取好的外周血DNA标本,严格按照标准操作规程进行限制性内切酶的酶切,连接接头,PCR扩增,纯化PCR产物并测定纯化后的PCR产物浓度,PCR纯化产物片段化及片段化产物电泳,标记,50℃杂交,芯片洗染,芯片扫描,用配套的ChAS软件进行结果判读及应用 OMIM、DECIPHER、DGV、ClinGen等数据库对判读结果进行临床数据分析。
2.1 染色体核型分析结果 该患儿母亲染色体核型为46,XX,inv(9)(p11q13),父亲染色体核型为46,XY,患儿染色体核型为46,XY。
2.2 SNP-array检测分析结果 发现14号染色体14q32.2-q32.31位置发生缺失arr[hg19] 14q32.2q32.31(97,063,146-102,888,545)×1,片段大小约5.83Mb,包含128个基因(图1)。
图1 患儿外周血CMA 分析结果图
2.3 胎儿结局及遗传咨询 经详细向患儿家属交代病情,及患儿可能存在多发畸形、智力发育异常等问题,告知其手术方式、手术风险及术中术后可能并发症,征得家属同意并签署手术同意书后行“经胸膜外食管气管瘘结扎、食道端端吻合术、胸腔闭式引流术”。术后第18d,患儿自主呼吸平顺,胸腔引流管无明显引流液,大小便正常,家属拒绝进一步诊治,要求办理出院,劝阻无效,予办理签字出院。
随后在对该患儿的跟踪随访中,该患儿夫妇拒绝接受随访,故不明确该患儿在出院后的生长发育状况。
产前诊断染色体14q32缺失应该引起人们对14q32.2基因印记基因的重视。人类染色体14q32.2印迹区域带有几个父本表达的基因(paternally expressed genes,PEGs),例如DLK1和RTL1,母本表达的基因(maternally expressed genes,MEGs),例如MEG3(alias,GTL2)和RTL1as(RTL1反义),以及从种系衍生的初级DLK1-MEG3基因间差异甲基化区域(intergenic differentially methylated region,IG-DMR)和受精后衍生的二级MEG3-DMR[2]。
当同源染色体或者染色体上的某部分片段都来源于双亲中的一方时,就会发生单亲二体(uniparental disomy,UPD)[3],父源性14号染色体单亲二体[paternal uniparental disomy 14, pUPD(14)]和母源性14号染色体单亲二体[maternal uniparental disomy 14, mUPD(14)]引起了明显的临床表型[4,5]。mUPD(14)的特征是出生前和出生后发育迟缓、肌张力低下、进食问题、运动延迟、身材矮小、青春期提前发作以及面部、手和脚的轻微畸形[6]。DLK1和RTL1的表达降低或 DMR 的父本甲基化缺失会导致UPD(14)mat-like表型[1]。pUPD(14)表现出独特的表型,其特征是面部异常,小钟形胸腔,腹壁缺损,胎盘肥大和羊水过多[7]。本病例中该患儿部分临床表现与上述描述有所重合。
14q32缺失综合征是较少见的染色体缺失综合征之一,本病例应用CMA检测发现14号染色体14q32.2-q32.31位置发生缺失,片段大小约5.83Mb,该区域包含128个基因,其中OMIN基因52个。该疾病的主要致病基因有BCL11B、CCNK、DYNC1H1、PPP2R5C、YY1、DLK1、RTL1、MEG3等。
BCL11B是具有多种功能的锌指蛋白转录因子。它既充当遗传抑制子又充当激活子,直接作用于启动子区域,也间接作用于启动子结合的转录因子。BCL11B是胎儿发育中的基本转录因子,对于中枢神经系统(central nervous system,CNS)中各种神经元亚型的分化和发育具有重要作用[8]。另外,BCL11B在皮肤发育、脂肪形成、牙齿形成和颅面骨骼形成中发挥着重要的作用[9]。
CCNK是一种具有580个氨基酸的蛋白质,属于细胞周期蛋白的一个子类别,其不随细胞周期振荡,主要参与转录控制[10]。Fan等[11]研究表明斑马鱼幼虫CCNK敲低会导致大脑发育缺陷、小眼睛和卷曲的脊髓,其研究指出CCNK变化引起的具有DD/ID和面部特征的综合征性神经发育障碍,可能是由于单倍机能不全的机制引起的。
DYNC1H1是一种细胞质动力蛋白,该蛋白在神经元逆行轴突运输中起关键作用,DYNC1H1中的突变可导致广泛的表型谱,包括严重的 ID 和可变的神经元迁移缺陷以及周围神经病变[12]。相关学者[13-16]在小鼠模型的研究中还表明,DYNC1H1的杂合错义突变与神经系统疾病有关。表型包括步态异常,肌力降低,反射减弱以及异常原肠和夜盲症,以及运动和感觉神经元的丧失。另外,DYNC1H1的纯合子功能丧失在胚胎上具有致死性,表明DYNC1H1在人类胚胎发育中具有重要作用[17]。
PPP2R5C是蛋白磷酸酶2A调节亚基的成员之一,基于它在各种残基上诱导P53的去磷酸化,在细胞增殖、分化和转化中起着关键作用。近来,特征在于PPP2R5C的表达模式的改变与细胞恶性转化有关,因此PPP2R5C被认为是B-CLL中进行性疾病的标志[18]。
YY1是一种无处不在的表达转录因子,调节各种生物过程,在细胞分化和组织发育中的作用,特别是在肌肉、神经和免疫细胞/组织中的作用[19]。
另外,有文献报道以下这些基因BCL11B[20]、CCNK[11]和YY1[21]其单倍剂量不足会引起多种不同的神经发育和同型性障碍。
本病例通过SNP-array技术检测出该缺失位于14q32.2-q32.31,此缺失为国内暂未有相关报道的新变异。本病例中患儿该缺失部位包含大脑及肌肉运动功能相关的基因,查询DECIPHER 等数据库,除上述致病基因外,如HSP90AA1、RCOR1、TRAF3、WDR20等,在匹配的患者中均有40%以上的智力残缺和20%以上的肌肉无力症,因此推测为致病变异的可能性比较大。虽然该缺失位置部分基因的功能分析可以解释该患儿的部分表型,但由于目前国内外对该缺失位置所包含致病基因的功能尚未完全阐明,而且该缺失位置包含的致病基因的临床表型涉及多个系统,具有较大的个体差异,因此,此缺失部位致病基因所引起的临床表型及导致的相关疾病尚待进一步研究。
SNP-array技术除了能检测出一些由于染色体微缺失或微重复引起的发育迟缓、智力及精神障碍等异常疾病外,还能检测出大多数的UPD及低水平的嵌合体。另外,由于国内暂未有对于14q32.2-q32.31位置缺失的报道,因此,该检测技术及该病例可提高人们对该缺失位置所引起的临床表现的认识及可为产前诊断、遗传咨询提供重要的依据。
另外,要诊断本病,应合理选择遗传学及产前诊断检测方法,结合超声、羊水染色体核型分析及CMA检测技术。临床上应重视微重复微缺失病例的诊断,避免漏诊。