高健,衛(wèi)海燕,陳永興(鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院/河南?。ㄠ嵵荩﹥和t(yī)院.兒童遺傳代謝性疾病重點實驗室;.內(nèi)分泌遺傳代謝科,河南 鄭州450003)
13-三體綜合征又稱Patau綜合征,是由于體細(xì)胞基因組額外多出一條13號染色體所引起,活產(chǎn)新生兒中的發(fā)病率為1/10 000[1],該病在1960年由Patau首先報道,主要特征為嚴(yán)重智力低下、特殊面容、手足及生殖器畸形,并可伴有嚴(yán)重的致死性畸形,90%患兒在1歲內(nèi)死亡,13號染色體長臂部分三體的存活兒童在臨床上較為罕見[2]。本研究中我們采用單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技術(shù)對1例不明原因的生長發(fā)育遲緩患兒進(jìn)行了分析,探討了13p部分三體患兒的基因型與表型的對應(yīng)關(guān)系,為明確患兒的診斷和遺傳咨詢提供重要的依據(jù)。
1.1 一般資料 患兒,女,7月14天,因“生長發(fā)育遲緩”為代主訴來我院就診?;純含F(xiàn)不會坐,不會爬,不會說話,叫名反應(yīng)差,與人目光交流少,患兒系第1胎第1產(chǎn),足月順產(chǎn),出生體重2.8kg,母孕期體健。查體:精神好,表情呆,身高66.3cm(正常中下等),體重6.20kg(下等低體重),頭圍小40.5cm(下等過?。珺MI 141.1kg/m2(下等消瘦),見(圖1)。低耳位,耳廓畸形,肌張力高,手指腳趾畸形見(圖3~5),心肺及腹部未見異常,父母體健,否認(rèn)遺傳病家族史。血尿遺傳代謝病篩查未見異常。
圖1 患兒身高體重頭圍評價表
圖3 左手小指多指
1.2 方法 SNP微陣列芯片分析:采集患兒外周血3ml(EDTA抗凝),采用PerkinElmer Chemagic 360全自動核酸提取儀提取基因組DNA。采用Nanodrop One分光光度計(美國Thermo Scientific公司)測定DNA濃度、A260/A280值,確保檢測前DNA樣本的合格。采用Affymetrix CytoScan 750K SNP Array微陣列芯片進(jìn)行檢測,按照Protocol標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程操作,使用Affymetrix Chromosome Analysis Suite Soft軟件對芯片檢測結(jié)果進(jìn)行分析。
SNP array 檢測結(jié)果arr[hg19]13q14.11q34(44,446,733~115,107,733)x3,提示13號染色體長臂13q14.11q34區(qū)段重復(fù)約70.7Mb見圖2。
圖2 患兒SNP array結(jié)果為13號染色體長臂13q14.11q34區(qū)段重復(fù)約70.7Mb
圖4 左腳第四趾指甲朝下
圖5 耳位低耳廓畸形
圖6 重復(fù)區(qū)域包含基因
單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片(single nucleotide polymorphism array,SNP array)可檢測全基因組范圍內(nèi)遺傳物質(zhì)的增加或減少(即染色體微缺失和微重復(fù)),與傳統(tǒng)的核型分析技術(shù)相比具有更高的分辨率,可識別kb級別及以上的染色體細(xì)微異常,已被廣泛用于微缺失微重復(fù)的檢測[3,4]。
本例患兒13號染色體長臂13q14.11q34(44,446,733~115,107,733)區(qū)段重復(fù)約70.7Mb,該重復(fù)區(qū)段包含637個基因,其中包括OMIM中明確的功能基因162個,包含ALG11、CARKD、CARS2、CHAMP1、CLN5、COL4A1、CLOL4A2、EDNRB、ERCC5、GPC6、LIG4、NALCN、PCCA、RNASEH2B、TGDS、ZIC2等。在已報道的13號染色體微重復(fù)的相關(guān)數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)中,CliVar數(shù)據(jù)庫有多例致病性報道;DECIPHER數(shù)據(jù)庫有多例智力障礙、身材矮小、低耳位、發(fā)育落后、等病例報道;PubMed有文獻(xiàn)報道肌張力障礙、面部畸形、多指、乳腺癌等[5,6]。本例患兒出現(xiàn)的手腳耳廓畸形、發(fā)育遲緩、低耳位,肌張力高等特征符合文獻(xiàn)報道。
Thurtle等[7]曾報道了一名20歲患有13號染色體三體的白人女孩,患有結(jié)腸息肉病和結(jié)腸腺癌,室間隔缺損,癲癇發(fā)作,嚴(yán)重的發(fā)育遲緩,無目的的講話,痙攣性四肢癱瘓性腦癱,白內(nèi)障和尿路異常(馬蹄腎)。Krygier等[5]報道一例染色體13q(13q14→qter)遠(yuǎn)端部分的三體,本文報道的重復(fù)區(qū)域包含這一區(qū)域。臨床表型有:特殊面容包括濃密的眉毛,長睫毛,長短發(fā),上唇細(xì),上弓狀,多齒狀,眼部異常和血管瘤。本病例有上述的部分表型,主要表現(xiàn)為智力低下、語言發(fā)育障礙、生長發(fā)育遲緩,手足畸形,低耳位、耳廓畸形等。13q遠(yuǎn)端部分的三體,即使在同一區(qū)域重復(fù),患者的表型存在相當(dāng)大的差異。已有文獻(xiàn)報道[8~12]的臨床癥狀有:全前腦缺損或其他主要的先天性缺陷,智力落后,面部輕度畸形,中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常(蛛網(wǎng)膜囊腫),眼部異常(斜視,眼球散光,散光),后軸多指畸形和多發(fā)性血管瘤等。后軸多指型A2的關(guān)鍵區(qū)域最近被劃定為13q31.3q32.1,特別是GPC5和GPC6基因,它們參與肢體形成。由此可見,此患兒手指腳趾畸形符合文獻(xiàn)報道,與其13號染色體長臂部分的三體有關(guān)。遠(yuǎn)端13q32.1區(qū)域包含GPR180基因,該基因編碼在眼平滑肌細(xì)胞參與血管重塑;位于13q34區(qū)段的COL4A1基因編碼參與血管生成和上皮細(xì)胞分化的IV型膠原的α-1鏈。COL4A1基因的突變與遺傳性血管病有關(guān),因此在血管瘤形成中具有潛在作用。GPR180以及COL4A1基因可能是13q三體患者中形成血管瘤的候選基因,但是本例患兒沒有血管瘤的癥狀。大多數(shù)13q遠(yuǎn)端重復(fù)的患者都有輕微的神經(jīng)系統(tǒng)異常,腦電圖異常和/或癲癇發(fā)作,位于13q32.3區(qū)段的ZIC2基因,在大腦和脊髓中表達(dá),可能是編碼在其器官發(fā)生早期重要的轉(zhuǎn)錄因子的潛在候選基因,ZIC2基因的重復(fù),患兒可表現(xiàn)為發(fā)育遲緩,白質(zhì)或輕度腦部異常。Moscovich等[6]報道一例13q34染色體的重復(fù),該女性具有整體發(fā)育遲緩,面部畸形,身材高大,乳腺癌和肌張力障礙。已有動物模型報道[13]TFDP1基因的過度表達(dá)與乳腺癌等惡性腫瘤的發(fā)生或發(fā)展有因果關(guān)系,也可能與患兒的畸形和肌張力障礙有關(guān)。本例患兒有肌張力高癥狀,與此報道相符,但目前還沒有乳腺癌的表現(xiàn)。
13號染色體長臂所攜帶的基因很多,患兒病情嚴(yán)重程度的因素尚不清楚,由于年齡還小,很多表型可能還未表現(xiàn)出。由于SNP array能夠檢出染色體亞顯微結(jié)構(gòu)的微重復(fù)或微缺失,提高了致病性染色體變異的檢出率,且能夠?qū)θ旧w變異區(qū)域準(zhǔn)確定位。2010年5月,國際細(xì)胞基因組芯片標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作組(The International Standard Cytogenomic Array,ISCA Consortium)推薦將染色體微陣列分析技術(shù)作為不明原因的發(fā)育遲緩、智力低下、多種體征畸形以及自閉癥的首選檢測方法,在國內(nèi)這項技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛。本病例經(jīng)SNP array檢測,患兒的13號染色體長臂存在染色體微重復(fù),未檢測到其他染色體的微重復(fù)或微缺失,因此排除了其它染色體結(jié)構(gòu)異常,并對13號染色體重復(fù)區(qū)域進(jìn)行精確定位,確診了1例生長發(fā)育遲緩患兒的致病原因,單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片技術(shù)有助于發(fā)現(xiàn)染色體微重復(fù),為明確生長發(fā)育遲滯患兒的診斷和遺傳咨詢提供重要的線索。