沈雁文 王爱春 姚致雅 吴 冬
(1. 解放军总医院第一医学中心儿科,北京 100039;2. 北京市朝阳区妇幼保健院病理科,北京 110001;3. 福建医科大学附属省立医院妇产科,福建 福州 350001;4. 解放军联勤保障部队第九〇〇医院妇产科,福建 福州 350001)
我们对1 例孕25 周时因胎儿横纹肌瘤及胎儿心率异常引产的胎儿进行了病理学和分子生物学检测,发现了遗传病—结节性硬化(tuberous sclerosis complex,TSC)的遗传学证据,且胎儿宫内感染了巨细胞病毒,报告如下。
1.1诊治过程 患者,女,30 岁,平素体健、月经不调,当地医院孕前体检血常规、肝肾功能、X 线胸片、腹部彩色超声等未发现异常。孕1 产0,自然受孕,子宫前位。妊娠早期(约孕2 ~3 周)四肢皮肤出现散在红色小皮疹,伴瘙痒,予芦荟软膏外用约7 d 消退;孕14 ~15 周有1 ~2 次低热伴打喷嚏,体温37.4℃,未用药自愈。孕期无其他不适,
按时产检,孕6 周子宫体积5.50 cm×5.00 cm×5.76 cm,孕囊1.49 cm×1.26 cm,可见原始心管搏动,子宫及附件区未见异常包块。孕8 周子宫体积8.59 cm×7.18 cm×6.56 cm,孕囊4.72 cm×2.56 cm,囊内见胎儿及胎心搏动。孕11 周血常规、肝肾功能、尿常规、凝血功能、甲状腺功能均正常,乙型肝炎、梅毒、艾滋病检测提示无感染。孕12 周超声提示胎儿大小符合胎龄。孕20 周孕妇外周血胎儿游离DNA 高通量测序分析法行胎儿染色体非整倍体检测提示,13 三体、18 三体、21 三体低风险。孕22 周行胎儿磁共振检查,提示胎儿颅内蛛网膜下腔稍增宽,双侧枕叶周围明显,余未见异常(图1A 和图1B,见封三)。孕23 ~24 周,孕妇外周血TORCH 八项检测结果示巨细胞病毒抗体IgG 高于检测上限,巨细胞病毒抗体IgM 阴性,其余病原体检测阴性;胎儿超声示四腔心,左右房室大小基本对称,心房心室多发实质性占位,右房、右室、左室后壁、左室心尖部均探及强回声团,最大5.7 mm×4.3 mm,房间隔卵圆孔径稍宽(5.7 mm),胎儿-胎盘循环功能轻度降低(图2A,见封三);胎儿超声检查未见肾脏占位性改变。胎儿父母均无皮肤色素脱失斑、咖啡牛奶斑等皮肤改变,心脏及肾脏彩色超声检查结果正常。孕25 周胎儿出现胎心不稳定及胎儿心律失常,孕妇及家属商议后共同决定引产,并同意取胎儿脑、心脏组织行病理检查及分子生物学检测。转诊解放军联勤保障部队第九〇〇医院,经产科、产前诊断科多学科会诊同意,医院伦理委员会批准,于2021 年1 月13日予米非司酮及米索前列醇口服,2021 年1 月15 日出现规律宫缩,25+3周时在会阴保护下分娩一1 050 g 死产男性胎儿,胎膜胎盘完整,胎儿外观无畸形。取胎儿脑组织、心脏组织和少许肌肉组织送检,遗体火化处理。
1.2病理学检查 胎儿心脏组织大体所见:心尖向左,主动脉及肺动脉位置及走形大致正常,心腔结构清晰,房室瓣及半月瓣结构可辨,在左室后壁及心尖部室壁内分别见一类圆形灰白色结节,长径分别为0.5 cm 及0.2 cm,在右房及右室侧壁内分别见一类圆形灰白色结节,长径分别为0.5 cm及0.6 cm,部分凸向心腔。心脏组织苏木素-伊红(HE)染色可见:心房及心室壁横纹肌细胞多发性结节状增生,与周围组织界限较清,细胞质呈空泡状,可见“蜘蛛样细胞”(图2B,见封三)。胎儿脑组织大体可见:脑组织轻度自溶,大脑外观结构大致正常,脑沟、脑回分界不清,侧脑室轻度增宽(图3A,见封三)。胎儿脑组织HE 染色:部分神经元变性脱失,神经元数量减少,伴胶质细胞增生,个别神经元细胞内可见嗜酸性的病毒包涵体(图3B,见封三)。
1.3分子生物学检测 胎儿组织及父母外周血提取DNA,行3 人全外显子家系基因200× 高通量测序(迈基诺公司),结果发现胎儿存在TSC 致病基因TSC2 c.4005+1G >A 新发变异,父母无TSC1/TSC2 基因变异(图4A1 ~4A3,见封三)。为准确判断再孕的生殖风险及是否需要选择做第三代试管婴儿,对胎儿组织行TSC 基因及神经纤维瘤基因测序(1 000×)确认,并对父亲精子和外周血进行单基因突变位点测序(10 000×)及分析(迈基诺公司),确定胎儿存在TSC2 c.4005+1G >A 杂合变异,父亲精子中有5%(13 195/255 221)TSC2 c.4005+1G >A拷贝数变异,外周血中存在2%(11/629)拷贝数变异,显示胎儿存在来源于父亲的遗传性变异,而非新发基因突变,其父亲实际为TSC 致病基因TSC2 嵌合体(图4B,见封三)。测序同时发现胎儿肌肉组织存在神经纤维瘤基因NF1 c.2329T >C (p.W777R)变异2%的低比例嵌合,该变异未在父母外周血及父亲精子中检测到,推测为胚胎组织发育中出现的新发变异(图4C1 ~4C2,见封三)。同时,胎儿心脏组织及脑组织送武汉病毒所行病毒聚合酶链反应(PCR)检测,对巨细胞病毒gB 基因、IE1 基因及pp65基因分别设计2 段引物进行二次扩增巢式PCR 检测,检测结果提示心脏组织IE1、gB 基因阳性,脑组织IE1 基因阳性。IE1 基因为增殖性感染的标志。
TSC 为常染色体显性遗传病,可累及皮肤、心脏、肾脏、大脑等多个脏器和系统,出现皮肤色素脱失斑、咖啡牛奶斑、心脏横纹肌瘤、淋巴管瘤、多囊肾、肾脏错构瘤、孤独谱系障碍、癫痫等多种临床表现。心脏横纹肌瘤约占胎儿期心脏肿瘤的60%,而其中TSC 是胎儿心脏横纹肌瘤的最常见病因,71%~100%胎儿心脏横纹肌瘤患者可检测到TSC1/2基因变异[1-3]。在TSC 患者中,临床严重程度常常被认为与累及基因及是否为嵌合体有关。研究表明,TSC2 基因变异的患者往往临床表型较TSC1 基因变异患者更为严重,嵌合体变异患者也往往较他们的子代表现更轻微[4]。在TSC 患者中,约15%为体细胞嵌合体,1%为生殖细胞嵌合体[4-5]。因而,外周血TSC 基因检测阴性并不能排除TSC 的可能。本病例中,胎儿父母健康,无任何结节性硬化相关临床表现,其外周血TSC 基因检测结果阴性,但进一步对父亲精子进行检测,则检测到约5%的低比例嵌合。因而,在首胎出现新发TSC 变异的家系中,对父母进行生殖腺嵌合体检测以排除再孕的遗传风险具有重要的临床价值,且这种排查并不局限于有临床表现的父母。由于取卵操作创伤较大,而取精过程更简单、便捷、损伤小,故应鼓励在此类家庭中对父亲的精子进行高深度基因检测,以提高再孕的遗传风险评估准确性。研究表明体细胞新发突变的嵌合体临床表型通常表现为轻表型,结合父母亲的嵌合体排查,同时可以确认胎儿是否真正意义上的新发突变,有助于疾病严重程度的判断[3]。
该病例的另一个特殊之处在于孕期同时合并了巨细胞病毒感染。巨细胞病毒感染是最常见的引起神经系统异常的宫内感染病原体。欧美国家新生儿先天性巨细胞病毒感染率约0.5%~1%,发展中国家的这个比例可高达6.1%[6]。发生于孕期的初次巨细胞病毒感染可导致胎儿宫内感染的比例高达30%~40%,而发生于孕期的巨细胞病毒二次感染或潜伏感染的再激活中仅有0.5%~2%可影响发育中的胎儿[7]。巨细胞病毒感染的临床症状很难识别,出现发热等临床症状也并不多见。此病例中孕妇在孕早期出现皮疹,间隔3 个月后出现低热,均未进行巨细胞病毒相关检查,故不能明确是否为初次感染。本例孕中期血清巨细胞病毒抗体IgG 较高,而IgM 阴性,结合临床,虽然考虑初次感染的可能性大,但仍不能排除二次感染或潜伏感染的再激活,而胎儿的病毒相关检测中IE1 阳性提示胎儿为早期感染。判断母体巨细胞病毒感染是否导致胎儿感染是临床难点。胎儿的不同器官对巨细胞病毒感染的敏感性有所不同,在胎盘(100%),胎儿的胰腺(100%)、肺(87%)、肾(87%)、肝(71%)、脑(55%) 及心脏(44%) 中敏感性逐渐递减,胰腺、肝、肾、心脏感染造成的病理损害可能在后期有所修复,而大脑组织的病理损害往往难以修复并造成出生后严重的神经系统异常,如小头畸形、脑瘫、听力损害等[8]。早期感染时胎儿彩色超声检查常常不敏感,磁共振成像虽然更灵敏,但早期诊断意义亦有限[9]。该胎儿22 周磁共振成像检查仅发现蛛网膜下腔及脑室稍增宽,为非特异性改变,引产后胎儿病理学检查见脑室系统轻度扩张,在脑组织中发现病毒包涵体存在,虽然由于标本运输过程中操作失误导致标本HE 染色质量受影响,但仍可见到胎儿脑组织中神经元数量显著减少,胶质细胞增生。TSC 的二次打击假说认为,除TSC1/2 基因变异外,也可能存在其他病因,从而导致疾病的严重程度存在差异。巨细胞病毒基因组与人类基因组存在84 个长度超过20 bp 的同源片段,同源片段涉及的人类基因包括GRIN2B、SYNGAP1、CACNA1A、 龙华CACNA1F、STX1B、GRID2、KCNC3等神经系统兴奋性相关基因、ROBO2等轴突生长相关基因及GSTP1、TBP、ARID1A等肿瘤生长相关基因,病毒相关基因的复制可能干扰相应基因的表达或相关蛋白功能的执行;虽然结节性硬化患者的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号转导通路被激活,但84 个存在同源片段的基因中极少直接参与mTOR信号通路,目前也尚无相关实验室证据及临床研究对二者关系进行探索。患TSC 的胎儿是否对巨细胞病毒感染的易感性增加或巨细胞病毒感染是否使TSC 病情加重或与神经纤维瘤病的致病基因1/2基因新发变异有关均有待进一步研究,但TSC 及巨细胞病毒感染均可导致胎儿的神经系统异常,这在临床工作中应予以重视。
总之,TSC 是胎儿心脏横纹肌瘤的常见病因,对散发病例应重视对胎儿父母生殖腺嵌合体及体细胞嵌合体的筛查,建议选择高深度的测序方法;即使确诊为患有TSC 的孕妇或胎儿,也不应该忽略对孕期巨细胞病毒等病原体进行常规监测;胎儿影像学检查对是否存在神经系统损害的早期预测价值较低。儿科与产科合作,有利于协助产科及产前诊断科进行遗传性疾病的风险预测及评估,协助进行优生优育的选择。