染色体22q11.2微重复的产前诊断及临床遗传学分析

李燕青，苏景明，陈耿波，江矞颖，王元白，肖珊珊，庄建龙

基因组疾病是由区域特异性低拷贝重复序列（low-copy repeats，LCR）或非等位基因同源重组引起的染色体重排，而导致染色体缺失、重复、倒位和不平衡易位。染色体22q11.2是一个特征明确的基因组区域，其包含多个区域特异性LCR（LCR22A～LCR22H），该区域重排将导致猫眼综合征、der(22)综合征和22q11.2微重复综合征等[1]。本文对近3年在泉州市妇幼保健院（我院）产前诊断中心行胎儿染色体核型及单核苷酸多态性微阵列（single nucleotide polymorphism array，SNP-array）检测的13例22q11.2微重复胎儿进行分析，对部分家系进行追溯并给予相应的遗传咨询指导及随访观察，为临床遗传咨询提供数据。

1 对象与方法

1.1 研究对象2018年1月1日—2021年6月30日因不同高危因素在我院产前诊断中心行羊水/脐血染色体核型及SNParray检查的孕妇共2 745例，所有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。

1.2 细胞培养及染色体核型分析采用超声引导行羊膜腔穿刺术或脐血穿刺术，抽取羊水30 mL或脐血2 mL及外周血5 mL用于染色体核型分析和SNP-array检测。20 mL用于羊水细胞培养，行细胞收获、染色体制备和染色后，进行核型分析。羊水细胞共计数可分析核型30个，选取5个进行核型分析。1 mL脐血或2 mL外周血用于细胞培养，计数可分析核型20个，分析5个核型。染色体的命名依据人类细胞遗传学国际命名体制标准（ISCN 2020）[2]。

1.3 SNP-array检测采集孕妇10 mL羊水或1 mL脐血样本、夫妻双方外周血各3 mL送至第三方检测公司（北京贝康医学检验所）进行检测，离心收集沉淀后提取羊水细胞及父母外周血细胞基因组DNA，经稀释消化、扩增、纯化后，将芯片上的探针与用生物素进行标记的相应待测片段进行杂交、洗涤、结合染色，然后放入GeneChip扫描仪（Affymetrix Cytocan 750K基因芯片试剂盒，赛默飞世尔科技公司，美国）扫描，用Chromosome Analysis Suite（ChAS）v4.0软件分析扫描检测的荧光信号。根据美国医学遗传学与基因组学学会指南，查询DGV（基因组变异数据库）、OMIM（人类孟德尔遗传数据库）、PubMed、DECIPHER（拷贝数变异数据库）和UCSC Genome Browser（基因组浏览器），分析拷贝数变异（copy number variants，CNV）的临床意义。

2 结果

2.1 研究病例及染色体核型结果本研究共筛选产前诊断样本2 745例，其中13例胎儿携带22q11.2微重复，包括10例致病性变异和3例临床意义不明拷贝数变异（variants of unknown significance，VOUS），见表1。病例1胎儿染色体核型为47,X?,der(22)t(11;22)(q23.3;q11.2)，父母染色体核型检查显示父亲核型为46,XY，母亲核型为46,XX,t(11;22)(q23.3;q11.2)。病例8胎儿染色体核型为46,X?,inv(9)(p11q13)，未行父母验证。其余病例胎儿染色体核型检查均未见异常。

2.2 SNP-array结果羊水SNP-array检测结果提示病例1胎儿在7号染色体7p12.1区段存在1.6 Mb片段的重复，该片段内未包含OMIM基因；在11号染色体11q23.3q25区段存在18.2 Mb片段的重复，内含KCNJ1(600359)、FLI1(193067)和JAM3(606871)等128个OMIM基因，涉及Jacobsen综合征疾病区域；在22号染色体22q11.1q11.21区段存在3.8 Mb片段的重复，内 含CLTCL1(601273)、HIRA(600237)和TBX1(602054)等43个OMIM基因，涉及Emanuel综合征、22q11.2微重复综合征区域。病例2～11胎儿在22q11.21区段存在2.1～3.3 Mb片段的重复，内含CLTCL1(601273)、HIRA(600237)和TBX1(602054)等31～47个OMIM基因。病例12胎儿在22号染色体22q11.21区段存在823.7 kb片段的重复，内含PI4KA(600286)、SERPIND1(142360)和LZTR1(600574)等11个OMIM基因。病例13胎儿在22号染色体22q11.21区段存在801.1 kb片段的重复，内含SNAP29(604202)、SERPIND1(142360)和LZTR1(600574)等11个OMIM基因，该片段涉及22q11.2微重复远端区域（LCR22E～LCR22F）。见表1。

表1 13例22q11.2微重复胎儿的SNP-array结果及家系验证情况

2.3 妊娠结局随访经充分遗传咨询后，病例1胎儿因先天性膈疝（congenital diaphragmatic hernia，CDH）、胎儿颈后透明层厚度（nuchal translucency，NT）增厚和脉络丛囊肿，孕妇及家属选择终止妊娠，于孕20周引产一男婴，引产儿外观未见明显异常，孕妇及家属拒绝尸检。病例3选择终止妊娠。病例4失访；病例2和病例5选择继续妊娠，出生后失访。病例6～13均选择继续妊娠，新生儿均未见明显异常，分别随访至出生后2个月～5周岁，家属均自述发育与同龄儿相符。

3 讨论

人类的22号染色体是一个端着丝粒染色体，多个基因组病发生于22q11.2染色体区域，该区域富含导致基因组不稳定的LCR。LCR导致22q11.2区域不稳定，易发生重排。位于22q11.2区域的致病基因由于染色体重排导致剂量不平衡，引起临床表型，即基因组病，其发生机制复杂多变，表型谱极其广泛，具有高度异质性[3]。已有的研究显示，22q11.2微重复具有明显的表型差异，可无临床表型或仅表现轻微的临床症状，如轻微的学习障碍和轻度面容异常等，严重则表现为发育或语言障碍、听力缺失、智力障碍、心血管系统异常和泌尿生殖系统异常等[4-6]。

22q11.2微重复的检出率是缺失的2倍多，其原因可能与缺失易导致妊娠早期自然流产和婴儿死亡有关[7]。典型的22q11.2微重复常发生在LCRA和LCRD之间，大多数存在3 Mb的重复，包括TBX1基因，该基因已被证明是导致DiGeorge/Velo-cardio-facial syndrome（DGS/VCFS）的主要基因[8-10]。本研究中病例2～11胎儿22q11.2微重复片段均包含TBX1基因，多数病例产前超声未见明显异常，只有病例2和病例8彩色超声提示右锁骨下动脉迷走。病例12～13胎儿22q11.21区段涉及复发性22q11.2远端区域重复（LCR22E～LCR22F）。有研究显示，22q11.2微重复的表型从轻度学习障碍到严重的先天性畸形，可能表现出与DGS/VCFS重叠的特征[5,11]。但梅瑾等[8]对6例22q11.2微重复胎儿进行随访发现，出生后临床表型均正常。本研究中有10例胎儿因产前超声随访未发现明显结构异常而选择继续妊娠，其中部分家系遗传自没有明显表型异常的亲代，出生后随访的8例婴儿或儿童，家属均自述未见明显异常，与文献报道相符。但是本研究胎儿出生后随访时间相对较短，病例数较少，22q11.2微重复胎儿预后仍需进一步研究。

研究显示，大多数22q11.2微重复遗传自表型正常的亲代[8]。本研究中共有5个家系进行了验证，其中3例遗传自表型正常的亲代。Woodward等[6]用微阵列分析6个不相关家族的13个22q11.2重复（LCR22B～LCR22D）受试者，观察到异常表型的家族间和家族内变异性，其症状从没有明显的表型异常到严重的智力残疾、发育迟缓和非语言自闭症。其中PI4KA、SERPIND1、CRKL、AIFM3、SLC7A4和BCRP2等基因与神经系统发育密切相关，其中PI4KA基因是该区间内表达最高的基因之一[6]。22q11.2微重复与膀胱外翻-尿道外翻综合征（bladder exstrophyepispadias complex，BEEC）的发生有关，LZTR1基因是其潜在候选基因[12]。本研究中病例12、13胎儿22q微重复片段包含PI4KA、SERPIND1和LZTR1基因，其中病例13遗传自表型正常的亲代，胎儿出生后随访家属均诉未发现异常，但不排除因目前年龄尚小其神经系统发育障碍未被及时发现，因此仍需进行长期随访。22q11.2微重复片段大小与临床表型并无相关性，主要与所含基因是否属于剂量敏感型有关[8]。t(11;22)染色体平衡易位是人类最常见的非罗伯逊易位型复发性易位，携带者通常表型正常，往往由于多次流产、不育或生育过Emanuel综合征患儿而被发现[13]。本研究中病例1胎儿因先天性膈疝、NT增厚和脉络丛囊肿，经过充分遗传咨询后，孕妇及家属选择终止妊娠，引产羊水染色体核型及SNP-array提示胎儿为表型正常亲代平衡易位导致的额外衍生22号染色体[der(22)综合征]，即Emanuel综合征。11q23三体综合征的临床表现主要包括小头畸形、小下颌畸形和心脏畸形等，其表型在不同的患者中具有高度的异质性[14]。研究发现11q23.3-qter区域上的重复易发生先天性膈疝[15-16]。徐玲玲等[17]认为22q11.2微重复表型较轻，Emanuel综合征的临床表型可能与11q23-qter的重复相关。因此，病例1胎儿存在严重发育异常，推测与Emanuel综合征相关，其中11q23.3q25重复可能为主要遗传病因。

综上，22q11.2微重复产前超声检查缺乏特异性表型，常在产前诊断中被偶然发现，其对胎儿神经精神方面的影响无法在产前进行评估。因此，产前22q11.2微重复的临床意义判读仍需慎重，避免过度解读引起不必要的妊娠终止，结合产前超声检查及亲代验证可帮助选择妊娠结局。