1例胎兒15q11-13部分三體與四體綜合征產前遺傳學分析

趙 輝，吳漢鋒，李炎炎，甘桂春

廣西壯族自治區貴港市婦幼保健院遺傳實驗室，廣西貴港 537100

小額外標記染色體(sSMC)是指除正常46條染色體外額外多出來的、無法通過傳統顯帶技術識別的異常小染色體。人群中sSMC攜帶率約為0.05%，其中大約有30%的患者能觀察到異常表型。在這些sSMC中約有一半是由15號染色體形成的衍生物。15q11-13區是已知的基因組重排易感性區域，存在大量短串聯重復序列，它們具有高度相似的序列(相似率高達97%)，在減數分裂過程中容易發生錯配和重組。15q11-13重復綜合征常見的表型有發育遲緩、智力障礙、早期的中樞性肌張力減退、語言發育落后、癲癇和自閉癥等[1]。本文報道了1例15q11-13部分三體與四體綜合征的孕婦和胎兒，探討其受累基因及胎兒將來的可能表型。

1 資料與方法

1.1一般資料 孕婦，20歲，孕1產0。體格檢查及婦科專科檢查未見異常，孕早期無陰道流血安胎史。因孕婦本人有智力障礙、自閉癥，來本院行羊水穿刺檢查。既往有癲癇病史，長期服藥(托吡酯片每天2次，每次25 mg，懷孕后加服左乙拉西坦每天1次，每次0.25 g)，否認糖尿病、高血壓、腎病及心臟病史，無藥物過敏史，否認近親結婚，否認遺傳病家族史。B超示宮內單活胎，上腹部見胎頭，頭顱光環可見，腦中線居中，兩側丘腦可見，側腦室不擴。小腦半球形態無明顯異常，后顱窩池無明顯增大。胎兒鼻唇顯示，上唇未見明顯連續性中斷，脊柱連續性好。胎心呈四腔心，胎心搏動好，胎心率161次/分。肝、胃、雙腎、膀胱可見。胎兒雙側股骨、脛腓骨、肱骨、尺橈骨可見。胎動可見，胎兒頸部未見明顯壓跡及臍帶回聲。超聲示胎兒臍帶血管血流充盈好，胎兒頸部未見彩色血流環繞，胎兒結構及臍帶血流比值未見異常。家屬簽署知情同意書后進行遺傳學檢查[染色體核型分析和低深度全基因組測序(CNV-Seq)]。

1.2方法

1.2.1染色體核型分析 孕婦凝血功能、血常規等檢查結果無異常，簽署知情同意書后在B超輔助下由具有產前診斷資質的醫師穿刺抽取羊水約30 mL左右，均分于3個無菌離心管中，其中1號管羊水進行 CNV-Seq檢測，2號和3號管進行細胞培養。2號和3號管中羊水分別接種放入A和B培養箱中進行培養，根據其長勢情況進行收獲。抽取孕婦外周血接種培養3 d后收獲。羊水和外周血細胞收獲后制片，進行G顯帶分析，計數20個分裂象，分析5個分裂象。

1.2.2CNV-Seq檢測 抽取約10 mL羊水、孕婦及其丈夫的10 mL外周血，進行CNV-Seq檢測。提取50 ng基因組DNA，以此為模板，構建測序文庫，最后使用MGISEQ-2000測序儀進行測序。運用PSCC分析軟件，針對染色體非整倍體變異和100 kb以上的基因拷貝數變異進行分析。

2 結 果

2.1染色體核型分析結果 胎兒核型結果為47,XX，+mar，孕婦外周血核型結果為47,XX，+mar。

2.2CNV-Seq檢測結果 羊水CNV-Seq結果為seq[GRCh37]15q11.2q13.2(21,885,000-30,613,106)×4(8.73 Mb)；seq[GRCh37]15q13.2q13.3(30,613,107-32,440,932)×3(1.83 Mb)。孕婦外周血CNV-Seq結果為seq[GRCh37]15q11.2q13.2(21,885,000-30,729,044)×4(8.84 Mb)；seq[GRCh37]15q13.2q13.3(30,729,045-32,607,693)×3(1.88 Mb)。檢出15q11.2-13.2區域內變異包含NDN、SNRPN、UBE3A、GABRB3、GABRA5、APBA2、ATP10A、CHRFAM7A等在內的39個蛋白編碼基因，丈夫外周血CNV-Seq未檢出致病性變異或疑似致病性變異。結果提示孕婦與胎兒15q11-13部分三體與四體綜合征。

3 討 論

sSMC是一種額外的異常染色體，人群中較罕見，中國人群報道也較少[2-4]。15q11-13是已知的基因組重排易感性區域，此區域內含有復雜的父系和母系印記基因，包括Prader-Willi綜合征(PWS,OMIM﹟176270)及Angelman綜合征(AS,OMIM#105830)的關鍵區域(PW/ASCR)。15q11-13重復綜合征(OMIM#608636)具有自閉癥、智力低下、共濟失調、癲癇發作、肌張力減低、發育遲緩等表型。

本研究中孕婦智力障礙，有自閉癥、癲癇發作史，且一直服用抗癲癇藥物。羊水細胞G顯帶核型結果為47,XX，+mar，與孕婦外周血核型一致，考慮遺傳自孕婦。羊水細胞與孕婦外周血CNV-Seq結果均提示15q11-13部分三體與四體綜合征，與LU等[5]和CHEN等[6]報道的病例存在相似的染色體片段拷貝數、基因位點、變異范圍。本研究檢出15q11.2-13.2區域內變異包含NDN、SNRPN、UBE3A、GABRB3、GABRA5、APBA2、ATP10A、CHRFAM7A等在內的39個蛋白編碼基因，且該區域包括Prader-Willi綜合征及Angelman綜合征(PW/ASCR)的關鍵區域。據報道，母系來源的15q11-13區域重復是自閉癥中最常見的染色體畸變，發生率高達4%[6]。自閉癥是一種復雜的神經發育障礙，其主要特征是人際溝通和語言障礙、刻板印象和重復行為。有研究表明編碼γ-氨基丁酸(GABA)受體基因可能參與了自閉癥的發病機制[7]。GABA受體基因重復改變了GABA受體的活性，GABA是中樞神經系統中最重要的抑制性神經遞質。染色體15q11-13區域的一個或多個基因在自閉癥易感性中發揮重要作用，GABRB3是自閉癥易感性的主要候選基因。此外，NITURAD等[8]研究顯示GABA受體的表達水平與癲癇發作密切相關。UBE3A(OMIM：601623)也被報道是自閉癥另一個候選基因[9]，UBE3A基因的過度表達會使突觸間興奮性傳遞減少，UBE3A是位于15q11-13區域重要的母源性印跡基因，它也是Angelman綜合征的相關基因。癲癇發作也是15q11-13重復綜合征的一個重要臨床表型，癲癇發作可見于60%的15q11-13重復綜合征患者，患兒發病年齡在5歲之前[10]。癲癇發作通常首先表現為痙攣，可有多種發作類型(無張力性、強直陣攣性、肌陣攣性等)。15q11-13重復綜合征和精神病也有相關聯系，INGASON等[11]研究表明15q11-13區域過多的母系基因表達產物可能是導致精神病的病因。該病具有遺傳異質性，個體間臨床表現也具有差異性，且存在不完全外顯。存在不完全外顯的原因是15q11-13重復綜合征具有母本效應，母親來源重復比父親來源重復更易表現出臨床癥狀[10]。另外，本次還檢出15q13.2q13.3區域約1.83 Mb的重復，ClinVar數據庫中發現8例相似大小基因拷貝數變異的報道，該區域包含TRPM1、FAN1在內的11個蛋白編碼基因。據VAN-BON等[12]報道15q13.3區域重復患者表現為輕度智力低下、肌張力減退、行為障礙、隱睪、低耳、并指(趾)、短指(趾)等。此外，HASSFURTHER等[13]也報道了15q13.3區域重復患者具有自閉癥、語言發育遲緩及智力障礙、特殊面容、行為障礙等臨床表型。

本例中胎兒超聲結構無異常，不包括不在描述范圍內的非常規檢測項目(甲狀腺、內外生殖器等)，涉及神經系統方面的異常超聲亦無法檢出。參考上述研究報道及孕婦本人智力障礙、自閉癥、言語障礙和癲癇發作等臨床表型，綜合評估該胎兒將來極大可能會有相似表型，經充分告知，孕婦家屬選擇終止妊娠。