应用单核苷酸多态性微阵列芯片检测13p染色体部分三体

高健，卫海燕，陈永兴（郑州大学附属儿童医院/河南省（郑州）儿童医院.儿童遗传代谢性疾病重点实验室；.内分泌遗传代谢科，河南 郑州450003）

13-三体综合征又称Patau综合征，是由于体细胞基因组额外多出一条13号染色体所引起，活产新生儿中的发病率为1/10 000［1］，该病在1960年由Patau首先报道，主要特征为严重智力低下、特殊面容、手足及生殖器畸形，并可伴有严重的致死性畸形，90%患儿在1岁内死亡,13号染色体长臂部分三体的存活儿童在临床上较为罕见［2］。本研究中我们采用单核苷酸多态性微阵列芯片（single nucleotide polymorphism array，SNP array）技术对1例不明原因的生长发育迟缓患儿进行了分析，探讨了13p部分三体患儿的基因型与表型的对应关系，为明确患儿的诊断和遗传咨询提供重要的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 患儿，女,7月14天，因“生长发育迟缓”为代主诉来我院就诊。患儿现不会坐，不会爬，不会说话，叫名反应差，与人目光交流少，患儿系第1胎第1产，足月顺产，出生体重2.8kg，母孕期体健。查体：精神好，表情呆，身高66.3cm（正常中下等），体重6.20kg（下等低体重），头围小40.5cm（下等过小），BMI 141.1kg/m2（下等消瘦），见（图1）。低耳位，耳廓畸形，肌张力高，手指脚趾畸形见（图3～5），心肺及腹部未见异常，父母体健，否认遗传病家族史。血尿遗传代谢病筛查未见异常。

图1 患儿身高体重头围评价表

图3 左手小指多指

1.2 方法 SNP微阵列芯片分析：采集患儿外周血3ml(EDTA抗凝)，采用PerkinElmer Chemagic 360全自动核酸提取仪提取基因组DNA。采用Nanodrop One分光光度计（美国Thermo Scientific公司）测定DNA浓度、A260/A280值，确保检测前DNA样本的合格。采用Affymetrix CytoScan 750K SNP Array微阵列芯片进行检测，按照Protocol标准规程操作,使用Affymetrix Chromosome Analysis Suite Soft软件对芯片检测结果进行分析。

2 结果

SNP array 检测结果arr［hg19］13q14.11q34(44,446,733～115,107,733)x3，提示13号染色体长臂13q14.11q34区段重复约70.7Mb见图2。

图2 患儿SNP array结果为13号染色体长臂13q14.11q34区段重复约70.7Mb

图4 左脚第四趾指甲朝下

图5 耳位低耳廓畸形

图6 重复区域包含基因

3 讨论

单核苷酸多态性微阵列芯片（single nucleotide polymorphism array，SNP array）可检测全基因组范围内遗传物质的增加或减少（即染色体微缺失和微重复），与传统的核型分析技术相比具有更高的分辨率，可识别kb级别及以上的染色体细微异常，已被广泛用于微缺失微重复的检测［3，4］。

本例患儿13号染色体长臂13q14.11q34(44,446,733～115,107,733)区段重复约70.7Mb，该重复区段包含637个基因，其中包括OMIM中明确的功能基因162个，包含ALG11、CARKD、CARS2、CHAMP1、CLN5、COL4A1、CLOL4A2、EDNRB、ERCC5、GPC6、LIG4、NALCN、PCCA、RNASEH2B、TGDS、ZIC2等。在已报道的13号染色体微重复的相关数据库文献中，CliVar数据库有多例致病性报道；DECIPHER数据库有多例智力障碍、身材矮小、低耳位、发育落后、等病例报道；PubMed有文献报道肌张力障碍、面部畸形、多指、乳腺癌等［5，6］。本例患儿出现的手脚耳廓畸形、发育迟缓、低耳位，肌张力高等特征符合文献报道。

Thurtle等［7］曾报道了一名20岁患有13号染色体三体的白人女孩，患有结肠息肉病和结肠腺癌，室间隔缺损，癫痫发作，严重的发育迟缓，无目的的讲话，痉挛性四肢瘫痪性脑瘫，白内障和尿路异常（马蹄肾）。Krygier等［5］报道一例染色体13q（13q14→qter）远端部分的三体，本文报道的重复区域包含这一区域。临床表型有：特殊面容包括浓密的眉毛，长睫毛，长短发，上唇细，上弓状，多齿状，眼部异常和血管瘤。本病例有上述的部分表型,主要表现为智力低下、语言发育障碍、生长发育迟缓,手足畸形，低耳位、耳廓畸形等。13q远端部分的三体，即使在同一区域重复，患者的表型存在相当大的差异。已有文献报道［8～12］的临床症状有：全前脑缺损或其他主要的先天性缺陷，智力落后，面部轻度畸形，中枢神经系统异常（蛛网膜囊肿），眼部异常（斜视，眼球散光，散光），后轴多指畸形和多发性血管瘤等。后轴多指型A2的关键区域最近被划定为13q31.3q32.1，特别是GPC5和GPC6基因，它们参与肢体形成。由此可见,此患儿手指脚趾畸形符合文献报道，与其13号染色体长臂部分的三体有关。远端13q32.1区域包含GPR180基因，该基因编码在眼平滑肌细胞参与血管重塑；位于13q34区段的COL4A1基因编码参与血管生成和上皮细胞分化的IV型胶原的α-1链。COL4A1基因的突变与遗传性血管病有关，因此在血管瘤形成中具有潜在作用。GPR180以及COL4A1基因可能是13q三体患者中形成血管瘤的候选基因，但是本例患儿没有血管瘤的症状。大多数13q远端重复的患者都有轻微的神经系统异常，脑电图异常和/或癫痫发作，位于13q32.3区段的ZIC2基因，在大脑和脊髓中表达，可能是编码在其器官发生早期重要的转录因子的潜在候选基因，ZIC2基因的重复，患儿可表现为发育迟缓，白质或轻度脑部异常。Moscovich等［6］报道一例13q34染色体的重复，该女性具有整体发育迟缓，面部畸形，身材高大，乳腺癌和肌张力障碍。已有动物模型报道［13］TFDP1基因的过度表达与乳腺癌等恶性肿瘤的发生或发展有因果关系，也可能与患儿的畸形和肌张力障碍有关。本例患儿有肌张力高症状，与此报道相符，但目前还没有乳腺癌的表现。

13号染色体长臂所携带的基因很多,患儿病情严重程度的因素尚不清楚，由于年龄还小，很多表型可能还未表现出。由于SNP array能够检出染色体亚显微结构的微重复或微缺失，提高了致病性染色体变异的检出率，且能够对染色体变异区域准确定位。2010年5月，国际细胞基因组芯片标准协作组(The International Standard Cytogenomic Array，ISCA Consortium)推荐将染色体微阵列分析技术作为不明原因的发育迟缓、智力低下、多种体征畸形以及自闭症的首选检测方法，在国内这项技术的应用也日益广泛。本病例经SNP array检测，患儿的13号染色体长臂存在染色体微重复，未检测到其他染色体的微重复或微缺失，因此排除了其它染色体结构异常，并对13号染色体重复区域进行精确定位，确诊了1例生长发育迟缓患儿的致病原因，单核苷酸多态性微阵列芯片技术有助于发现染色体微重复，为明确生长发育迟滞患儿的诊断和遗传咨询提供重要的线索。