22q13.31-q13.33微缺失综合征导致自闭症的遗传学分析
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自闭症的遗传与基因研究自闭症(Autism spectrum disorder,ASD)是一种持久性的神经发育障碍,影响到个体在社交互动、沟通能力和行为模式等多个方面的发展。
随着对自闭症的研究不断深入,越来越多的证据表明遗传因素在自闭症的发病中起到重要作用。
本文将重点探讨自闭症的遗传与基因研究,为了更好地阐述内容,我们将采用科学论文的格式。
1. 引言自闭症是一种多因素遗传疾病,具有显著的遗传倾向。
研究表明,遗传因素在自闭症的发病中所占比例大约为70-90%。
因此,深入了解自闭症的遗传与基因机制对于疾病的防治具有重要意义。
2. 自闭症的遗传模式目前,自闭症的遗传模式主要包括单基因遗传、多基因遗传和复杂遗传。
其中,单基因遗传形式较为罕见,但具有较高的遗传风险。
典型的例子是 fragile X 综合征,该综合征由 FMR1 基因的突变引起,是导致智力低下和自闭症的主要遗传因素之一。
多基因遗传是自闭症的主要遗传模式,涉及多个基因的突变。
而复杂遗传形式则是指遗传因素与环境因素相互作用导致自闭症的发生。
3. 自闭症相关基因的研究进展随着高通量测序技术的发展,研究人员鉴定出了许多与自闭症相关的基因。
这些基因主要涉及神经发育、突触传递和神经元通信等关键生物学过程。
例如,SHANK3、NLGN3、NRXN1 和 CNTNAP2 等基因的突变与自闭症的高风险相关。
此外,一些复杂遗传基因(如 MET、FOXP1 和 MECP2 等)也被发现与自闭症的发病有关。
4. 遗传因素与环境相互作用遗传因素只是自闭症发病的一部分解释,环境因素也在其中发挥着重要作用。
研究人员发现,孕期和婴幼儿期暴露于环境致病因素(如特定化学物质、感染等)增加了自闭症的风险。
此外,早期生活事件和社交环境的变化也可能影响自闭症的进展。
5. 新兴技术在自闭症研究中的应用近年来,新兴技术为自闭症研究提供了新的突破口。
例如,基因组学、表观遗传学和脑成像技术等的发展,使得研究人员能够更全面地研究自闭症的遗传机制、表达模式以及脑结构和功能的变化。
自闭症的病因研究进展遗传和环境因素的影响自闭症的病因研究进展:遗传和环境因素的影响自闭症是一种神经发育障碍,其病因至今仍不完全清楚。
尽管如此,研究人员在过去几十年中取得了不少进展,揭示了遗传和环境因素对自闭症发生的影响。
本文将探讨自闭症的病因研究进展,重点关注遗传和环境因素的作用。
一、遗传因素的影响1. 基因突变研究许多研究已经发现,自闭症与基因突变之间存在密切联系。
例如,一些研究发现,自闭症患者中染色体上的部分区域存在缺失或复制,在这些区域中,可能包含与自闭症相关的关键基因。
此外,某些单基因遗传疾病,如脆性X综合征,也与自闭症的高发风险相关。
2. 遗传研究家庭研究和孪生研究表明,自闭症具有显著的家族聚集性和遗传风险。
如果一个家庭中已经有一个自闭症患者,那么其他亲兄弟姐妹患病的风险将显著增加。
此外,孪生研究发现,同卵双胞胎中如果一个患者患有自闭症,其另一半也有较高的患病风险。
二、环境因素的影响1. 感染和免疫系统研究表明,感染和免疫系统的异常对自闭症的发生可能起到一定的作用。
孕期感染和自闭症之间存在一定的关联,暗示了感染可能导致胎儿神经发育异常。
此外,免疫系统的异常活性化也与自闭症的风险增加有关。
2. 环境毒素一些研究指出,暴露于特定化学物质和环境污染物的胎儿和幼儿可能患有自闭症的风险较高。
例如,汞、铅等金属和农药等化学物质的接触与自闭症的发病率呈正相关。
这些环境毒素可能通过干扰大脑发育过程中的关键步骤,从而导致自闭症的发生。
3. 社会环境社会环境因素也可能对自闭症的发生起到一定的影响。
一些研究发现,早期的心理创伤和压力可能与自闭症的风险增加有关。
此外,社交互动的缺乏和孤独感可能对自闭症的病程发展产生负面影响。
三、遗传与环境因素的交互作用越来越多的研究证据表明,遗传和环境因素之间存在复杂的相互作用。
一些基因变异可能增加个体对特定环境刺激的敏感性,从而导致自闭症的发生。
此外,遗传多样性可能影响个体对环境因素的反应,进而影响自闭症的风险。
胎儿出生缺陷产前筛查及无创基因测序技术的临床应用分析【摘要】目的:分析胎儿出生缺陷产前筛查及无创基因测序技术的临床应用。
方法:采用回顾性分析法,选取2017 年1月至2020 年12月在江门市妇幼保健院检测的4010例孕妇作为研究对象,征得孕妇同意后行 NIPS,对检测阳性孕妇建议羊膜腔穿刺或脐带血穿刺进行胎儿染色体核型分析和CNV-seq检测,对比分析 NIPS与胎儿染色体核型分析和CNV-seq检测结果的一致性。
结果:本组4010例孕妇经 NIPS检测共筛查出82例阳性,其中21-三体19例, 18-三体11例,13-三体2例,性染色体非整倍体30例,染色体致病性微缺失微重复20例,以核型分析结果为金标准,NIPS检测 18-三体高风险、21-三体高风险及 13-三体高风险的复合阳性预测值为80%,性染色体非整倍体的复合阳性预测值为44.82%,致病性微缺失/微重复的阳性预测值为26.32%。
4010例孕妇通过NIPS检测得出阴性结果人数为3928人,在后续随访中发现12例流产,4例新生儿染色体异常,其余3912例新生儿未发现明显异常。
结论:无创基因测序技术在胎儿出生缺陷产前筛查中具有较强的实用价值,但是无创基因测序技术检测中对常见非整倍体疾病的阳性预测值较高,而在微缺失/微重复、性染色体异常等的检测中阳性预测值尚有待提高,临床中应根据孕妇风险情况合理选择【关键字】胎儿出生缺陷;无创产前筛查技术(NIPS);微缺失/微重复疾病;CNV-seq检测;临床应用前言出生缺陷由染色体畸变、基因突变等因素引起,包括先天畸形、染色体异常、遗传代谢性疾病、功能异常。
目前用于评估胎儿患21三体、18三体和13三体综合征风险的无创产前筛查技术(NIPS,Non-invasive Prenatal screening)已在临床广泛应用。
随着NIPS检测和生物信息分析技术的日趋完善,已有研究报道,利用NIPS技术也可以检测胎儿基因组疾病即染色体微缺失微重复综合征[1-2]。
㊃论 著㊃D O I :10.3969/j.i s s n .1672-9455.2024.08.013无创产前基因检测筛查胎儿染色体异常的临床应用价值*李华锋,徐从红ә,冯 桐,邱吉刚,李永丽山东省临沂市妇幼保健院医学遗传科,山东临沂276000摘 要:目的 探讨无创产前基因检测(N I P T )筛查胎儿染色体异常的临床应用价值㊂方法 回顾性选取2017年1月至2022年6月在该院医学遗传科因N I P T 提示胎儿染色体异常的952例单胎孕妇的临床资料作为研究对象㊂按照年龄将所有研究对象分为低年龄组(<35岁,467例)与高年龄组(ȡ35岁,485例)㊂对所有研究对象进行核型分析和染色体微阵列分析(C MA ),计算阳性预测值(P P V )㊂随访所有孕妇,随访时间为分娩后3~12个月㊂结果 收集的952例N I P T 胎儿染色体异常的孕妇中,515例为常见染色体非整倍体,244例为性染色体非整倍体(S C A ),193例为其他染色体异常㊂515例常见染色体非整倍体中真性常见染色体三体胎儿397例,P P V 为77.09%;244例S C A 中真性S C A 119例,P P V 为48.77%;193例其他染色体异常中真性染色体异常61例㊂所有孕妇均在预产期3~12个月内进行妊娠结局电话随访㊂952例孕妇失访112例,随访成功率为88.24%㊂随访成功401例已出生胎儿,其中自然分娩261例,剖宫产140例;足月生产378例,早产儿23例;体质量正常儿363例,低体质量儿17例,巨大儿21例;出生健康胎儿396例,出生缺陷胎儿5例㊂结论 N I P T 筛查胎儿常见染色体非整倍体准确性高,可筛查S C A ,但不推荐筛查罕见染色体非整倍体㊂关键词:无创产前基因检测; 核型分析; 染色体微阵列分析; 阳性预测值; 妊娠结局中图法分类号:R 596.2文献标志码:A文章编号:1672-9455(2024)08-1087-05C l i n i c a l a p p l i c a t i o n v a l u e o f n o n -i n v a s i v e p r e n a t a l g e n e t i c t e s t i n gi n s c r e e n i n g fe t a l c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s *L I H u a f e n g ,X U C o n g h o n g ә,F E N G T o n g ,Q I U J i g a n g ,L I Y o n g l i D e p a r t m e n t o f M e d i c a l G e n e t i c s ,L i n y i M a t e r n a l a n d C h i l d H e a l t h H o s pi t a l ,L i n y i ,S h a n d o n g 276000,C h i n a A b s t r a c t :O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e c l i n i c a l a p p l i c a t i o n v a l u e o f n o n -i n v a s i v e p r e n a t a l g e n e t i c t e s t i n g (N I P T )i n s c r e e n i n g f e t a l c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s .M e t h o d s T h e c l i n i c a l d a t a o f 952s i n g l e t o n p r e gn a n t w o m e n w i t h f e t a l c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s i n d i c a t e d b y N I P T i n t h e D e pa r t m e n t o f M e d i c a l G e n e t i c s o f t h e h o s p i t a l f r o m J a n u a r y 2017t o J u n e 2022w e r e s e l e c t e d r e t r o s p e c t i v e l y a s t h e r e s e a r c h ob j ec t s .A c c o rd i n g t o a ge ,a l l s u b j e c t s w e r e d i v i d e d i n t o l o w a g e g r o u p (<35y e a r s o l d ,467c a s e s )a n d h i g h a g e g r o u p (ȡ35y e a r s o l d ,485c a s e s ).K a r y o t y p e a n a l y s i s a n d c h r o m o s o m a l m i c r o a r r a y a n a l ys i s (C MA )w e r e p e r f o r m e d o n a l l s u b -j e c t s ,a n d p o s i t i v e p r e d i c t i v e v a l u e (P P V )w a s c a l c u l a t e d .A l l p r e g n a n t w o m e n w e r e f o l l o w e d u p fo r 3t o 12m o n t h s a f t e r d e l i v e r y .R e s u l t s A t o t a l o f 952c a s e s o f N I P T p r e gn a n t w o m e n w i t h f e t a l c h r o m o s o m a l a b n o r -m a l i t i e s w e r e c o l l e c t e d ,i n c l u d i n g 515c a s e s o f c o mm o n c h r o m o s o m a l a n e u pl o i d i e s ,244c a s e s o f s e x c h r o m o -s o m e a n e u p l o i d e i s ,a n d 193c a s e s o f o t h e r c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s .A m o n g 515c a s e s o f c o mm o n c h r o m o -s o m a l a n e u p l o i d i e s ,397c a s e s w e r e t r u e t r i s o m y ,a n d t h e P P V w a s 77.09%.A m o n g 244c a s e s o f S C A ,119c a -s e s w e r e t r u e S C A ,a n d t h e P P V w a s 48.77%.T h e r e w e r e 193c a s e s o f o t h e r c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s ,a n d61c a s e s o f t r u e c h r o m o s o m a l a b n o r m a l i t i e s .A l l p r e g n a n t w o m e n w e r e f o l l o w e d u p b y t e l e ph o n e w i t h i n 3t o 12m o n t h s o f t h e e x p e c t e d d a t e o f d e l i v e r y .A m o n g 952p r e g n a n t w o m e n ,112c a s e s w e r e l o s t t o f o l l o w -u p,a n d t h e f o l l o w -u p s u c c e s s r a t e w a s 88.24%.A t o t a l o f 401f e t u s e s w e r e f o l l o w e d u p ,i n c l u d i n g 261c a s e s o f s po n t a -n e o u s d e l i v e r y ,140c a s e s o f c e s a r e a n s e c t i o n ,378c a s e s o f t e r m d e l i v e r y ,23c a s e s o f p r e m a t u r e d e l i v e r y,363c a -s e s o f n o r m a l b i r t h w e i g h t ,17c a s e s o f l o w b i r t h w e i g h t i n f a n t s ,21c a s e s o f m a c r o s o m i a ,396c a s e s o f h e a l t h yb i r t h i n f a n t s ,a n d 5c a s e s o f b i r t hdef e c t s .C o n c l u s i o n N I P T h a s h igh a c c u r a c yi n s c r e e n i n g co mm o n f e t a l c h r o m o s o m a l a n e u pl o i d i e s a n d c a n s c r e e n f o r S C A ,b u t i t i s n o t r e c o mm e n d e d t o s c r e e n r a r e c h r o m o s o m a l a n e -u pl o i d i e s .㊃7801㊃检验医学与临床2024年4月第21卷第8期 L a b M e d C l i n ,A pr i l 2024,V o l .21,N o .8*基金项目:临沂市重点研发计划(2022Y X 0016);临沂市妇幼保健院科研基金项目(Y 202203)㊂ 作者简介:李华锋,男,副主任医师,主要从事遗传与优生方面的研究㊂ ә 通信作者,E -m a i l :1505287299@q q.c o m ㊂K e y w o r d s:n o n-i n v a s i v e p r e n a t a l g e n e t i c t e s t i n g; k a r y o t y p e a n a l y s i s;c h r o m o s o m a l m i c r o a r r a y a n a l y-s i s;p o s i t i v e p r e d i c t i v e v a l u e;p r e g n a n c y o u t c o m e我国出生缺陷总发生率为5.6%[1],染色体畸变是出生缺陷的主要原因之一,在新生儿中的发生率约为0.5%[2],可导致新生儿智力低下㊁发育迟缓㊁颜面部畸形㊁内脏畸形等㊂产前筛查与诊断为预防胎儿出生缺陷的基本措施,目前产前筛查主要包括血清学筛查和无创产前基因检测(N I P T)㊂血清学筛查主要筛查年龄<35岁孕妇所孕胎儿21-三体综合征(T21)㊁18-三体综合征(T18),多数地区为其提供免费筛查服务㊂N I P T除筛查T21㊁T18外,还可筛查出13-三体综合征(T13)及性染色体非整倍体(S C A),可作为辅助性检查来报告其他染色体异常㊂随着测序技术的发展,扩展性N I P T(N I P T-p l u s)可筛查基因组拷贝数变异(C N V)及相关的微缺失/微重复综合征(MM S)[3],但其价格较昂贵㊂针对N I P T能否取代血清学筛查成为出生缺陷的一线筛查技术,以及N I P T-p l u s能否广泛应用于临床筛查C N V均还存在争议[4-5]㊂本研究分析952例N I P T异常的单胎孕妇的产前诊断结果㊁计算阳性预测值(P P V)及随访妊娠结局,探讨N I P T技术在产前筛查中的临床价值,以期为该技术在产前筛查的合理应用提供参考依据,现报道如下㊂1资料与方法1.1一般资料回顾性选取2017年1月至2022年6月在本院医学遗传科因N I P T提示胎儿染色体异常的952例单胎孕妇的临床资料作为研究对象㊂年龄25~46岁,孕周16~22周㊂按照年龄将所有研究对象分为低年龄组(<35岁,467例)与高年龄组(ȡ35岁,485例)㊂本研究通过本院医学伦理委员会审核批准(Q T L-Y X L L-2023045)㊂1.2仪器与试剂广州白云山羊水细胞培养基,L e i-c a G L S120核型扫描仪;T i a n g e n B i o t e c h C o D N A提取试剂盒,美国A f f y m e t r i x C y t o S c a n750K阵列芯片及配套试剂,A f f y m e t r i x G e n e C h i p3000扫描仪㊂1.3方法1.3.1染色体核型分析超声引导下进行羊膜腔穿刺术㊂采集所有研究对象羊水24m L,平均分为3份,其中2份用于常规G带核型分析,按照标准细胞学操作收获核型,使用核型扫描仪进行扫描㊂1.3.2染色体微阵列分析(C MA)1份8m L羊水用于C MA㊂所有操作过程均按照制造商的说明书进行㊂使用A f f y m e t r i x G e n e C h i p3000扫描仪7G进行扫描㊂使用C h r o m o s o m e A n a l y s i s S u i t e C h A S3.2软件进行C MA结果分析㊂1.3.3数据分析染色体核型由2名检测人员根据国际人类细胞基因组命名系统进行独立分析㊂查询相关数据库,所有C N V根据美国医学遗传学会对C N V的解释,将C N V分为5类:致病性拷贝数变异(p C N V)㊁可能致病变异㊁意义不确定变异(V O U S)㊁良性变异和可能良性变异㊂分析N I P T染色体异常类型㊁N I P T染色体异常诊断结果㊁N I P T常见染色体非整倍体核型分析结果㊁N I P T S C A诊断结果及N I P T其他染色体异常诊断结果㊂1.3.4随访对所有孕妇进行电话随访,随访时间为分娩后3~12个月,记录孕妇妊娠结局情况,记录分娩方式㊁孕周㊁胎儿体质量及健康状况等㊂1.4统计学处理采用S P S S26.0统计软件进行数据分析处理㊂计数资料以例数或百分率表示,组间比较采用χ2检验㊂以P<0.05为差异有统计学意义㊂2结果2.1 952例孕妇N I P T胎儿染色体异常类型结果515例为常见染色体非整倍体,其中T21375例, T1893例,T1347例㊂244例为S C A,其中性染色体数目偏多150例,性染色体数目偏少94例㊂193例为其他染色体异常,其中罕见染色体非整倍体151例, N I P T-p l u s提示的C N V异常42例㊂罕见染色体非整倍体中占比最高的为7号染色体三体(22.52%, 34/151),其他为22号染色体三体(15.23%, 23/151)㊁8号染色体三体(10.60%,16/151)等,未收集到有关19号染色体数目异常的病例;N I P T-p l u s提示C N V异常涉及片段大小在2.10~36.90M b,缺失性C N V17例,重复性C N V19例,同时发生缺失性和重复性C N V异常6例㊂2.2 N I P T染色体异常诊断结果在515例常见染色体非整倍体中检测出397例真性常见染色体三体胎儿,P P V为77.09%(397/515),244例S C A检出119例真性S C A胎儿,P P V为48.77%(119/244); 193例其他染色体异常中确诊61例真性染色体异常胎儿,P P V为31.61%(61/193)㊂低年龄组与高年龄组N I P T筛查的T21㊁T18㊁T13㊁S C A及其他染色体异常的P P V比较,差异均无统计学意义(χ2=1.706㊁0.025㊁3.116㊁0.954㊁0.000,P=0.190㊁0.874㊁0.078㊁0.329㊁0.995)㊂见表1㊂表1 N I P T染色体异常诊断结果[%(n/n)]组别n P P V组别n P P V低年龄组46754.18(253/467)高年龄组48566.80(324/485)常见三体20972.25(151/209)常见三体30680.40(246/306) T2115281.58(124/152)T2122386.55(193/223) T183167.74(21/31)T186269.35(43/62) T132623.08(6/26)T132147.62(10/21)性染色体异常14146.10(65/141)性染色体异常10352.42(54/103)其他染色体异常11731.62(37/117)其他染色体异常7631.58(24/76)㊃8801㊃检验医学与临床2024年4月第21卷第8期 L a b M e d C l i n,A p r i l2024,V o l.21,N o.82.3 N I P T常见染色体非整倍体核型分析结果515例常见染色体三体共检出397例真性常见染色体三体胎儿,其中T21317例㊁T1864例㊁T1316例㊂T21的P P V为84.53%(317/375);T18P P V为68.82% (64/93);T13P P V为39.00%(16/41)㊂2.4 N I P T S C A诊断结果确诊的119例S C A胎儿,占比最高的为47,X X Y(32.77%),其次为47, X X X(26.05%)和47,X Y Y(15.97%)㊂性染色体三体胎儿P P V占60.00%(90/150),明显高于45,X的20.21%(19/94),差异有统计学意义(χ2=37.011, P<0.05)㊂见表2㊂2.5 N I P T其他染色体异常诊断结果 N I P T提示的193例其他染色体异常中,共确诊61例真性染色体异常胎儿,其中5例嵌合型罕见染色体非整倍体㊁31例p C N V及25例V O U S㊂151例罕见染色体非整倍体中,嵌合型罕见染色体非整倍体5例(包括3例嵌合型2-三体㊁1例嵌合型22-三体,1例嵌合型9-三体);另检测出p C N V17例㊁V O U S10例,P P V为64.28% (27/42);42例N I P T-p l u s提示的C N V中检出p C N V 14例及相关MM S和V O U S15例㊂见表3㊂表2 N I P T确诊的119例S C A胎儿性染色体异常诊断结果S C A类型产前诊断例数(n)构成比(%) 45,X97.56 45,X/46,X X43.36 45,X/46,X Y32.52 45,X/47,X X X32.52 47,X X,+m a r21.68 47,X X X3126.05 47,X X Y3932.77 47,X Y Y1915.97 47,X X Y/46,X Y10.84 46,X,i(X)(q10)10.84 46,X,a d d(X)(p22.3)10.84 46,X,d e l(X)(p11.2)21.68 46,X,d e l(X)(p21.1)10.84 46,X,d e l(X)(q22.1)10.84 46,X,d e r(X)t(X;Y)(p22.31;q11.21)10.84 46,X Y,d u p(X)(p22.33;p21.2)10.84合计1191.00表3 N I P T-p l u s提示C N V经产前诊断的p C N V编号N I P T异常C N V C MA结果相关MM S11q43q44,缺失12.00M b1q43q44X1,1缺失11.99M b18p11.32p11.21,重复15.00M b18p11.32p11.21X3,重复13.83M b1q43-q44缺失综合征25P15.33P15.2,缺失12.52M b5p15.33p15.11X1,缺失17.26M b9p24.3p22.3X3,重复14.63M b猫叫综合征35q21.3q22.2,缺失3.96M b5q21.3q22.2X1,缺失4.11M b8p23.3p23,缺失7.96M b8p23.3p23.1X1,缺失6.77M b49p24.3p24.1,缺失5.12M b9p24.3p24.1X1,缺失4.59M b59p24.3p21.3,重复23.00M b9p24.3p22.1X3,重复19.44M b610q25.210q26.3,重复24.20M b10q25.1q26.3X3,重复24.11M bX p22.33p22.2,缺失12.40M b X p22.33p22.2X1,缺失14.95M b715q11.215q13.1,重复5.00M b15q11.2q13.1X3,重复5.23M b P r a d e r-W i l l i/A n g e l m a n综合征816p13.12p12.3,缺失2.10M b16p13.11X1,缺失1.54M b16p13.11微缺失综合征916q21.1q21,重复11.86M b16q11.2q21X3,重复18.65M b1022q13.31q13.33,缺失5.70M b22q13.31q13.33X1,缺失6.00M b22q13.31X3,重复888.00K b22q13.3微缺失综合征1122q11.21X1,缺失4.50M b22q11.21X1,缺失3.15M b D i G e o r g e综合征1222q11.21X1,缺失4.25M b22q11.21X1,缺失3.15M b D i G e o r g e综合征13X p22.31,缺失1.74M b X p22.31X0,缺失1.68M b鱼鳞病14X p22.33p21.2,重复27.20M b X P22.33p21.2,重复27.20M b2.6随访情况952例孕妇失访112例,随访成功率为88.24%㊂8例T21选择继续妊娠;3例T18和1例T13自然流产/死胎,其余全部选择终止妊娠;S C A 中选择继续妊娠的35例,终止妊娠的51例;确诊染㊃9801㊃检验医学与临床2024年4月第21卷第8期 L a b M e d C l i n,A p r i l2024,V o l.21,N o.8色体正常胎儿但因后期超声异常终止妊娠2例,不明原因死胎1例㊂见表4㊂随访成功401例已出生胎儿,其中自然分娩261例,剖宫产140例;足月(孕周:37~42周)生产378例,早产儿(孕周<37周)23例;体质量正常儿(2.5~ 4.0k g)363例,低体质量儿(<2.5k g)17例,巨大儿(>4.0k g)21例;出生健康胎儿396例,出生缺陷胎儿5例㊂表4随访情况(n)N I P T诊断类型n终止妊娠继续妊娠流产/死胎失访T213172868023T1864500311T131614011S C A1195135033其他染色体异常61312109正常3752337135合计95243440151123讨论3.1 N I P T常见染色体非整倍体的临床意义2011年N I P T引入临床检测胎儿常见染色体非整倍体,因其快速㊁无创㊁准确率高的特点而在全球范围内广泛应用,且对T21㊁T13㊁T18有较高的检出率和P P V㊂本研究中N I P T低年龄组与高年龄组的P P V均符合国内外报道的数据[5-6]㊂评估N I P T结果的准确性不仅取决于其检测能力,还与疾病的发生率有关,T18㊁T13的发病率均低于T21的发病率,检出的T18㊁T13例数少,差异大,可能是因为T18㊁T13的P P V明显低于T21的P P V㊂N I P T假阳性的一个重要原因是限制性胎盘嵌合㊂N I P T检测的是胎盘滋养层细胞释放到母体外周血中的游离D N A,而三体在形成的过程中会自救导致胎盘滋养层三体核型和正常核型嵌合,造成胎儿核型正常的假阳性结果[7]㊂T13更容易发生限制性胎盘嵌合,这可能是T13的P P V最低的原因㊂除失访病例,T21有8例选择继续妊娠,T13和T18除自然流产死胎全部终止妊娠㊂3.2 N I P T S C A的临床意义人类胚胎S C A主要包括特纳综合征(45,X)㊁超雌综合征(47,X X X)㊁克氏综合征(47,X X Y)㊁超雄综合征(47,X Y Y),S C A发生率约占新生儿的1/400~1/350[8]㊂N I P T应用于S C A的产前筛查仍有争议,X U等[9]认为N I P T S C A 假阳性率高㊁P P V低,黄婷婷等[10]认为N I P T提高了S C A筛查效率及产前检出率,能避免严重畸形儿的出生㊂本研究S C A总的P P V为48.77%,符合相关文献报道的30.00%~67.00%[11]㊂45,X的P P V明显低于性染色体三体的P P V,可能与母体染色体核型异常(如低比例嵌合的45,X㊁母体C N V)㊁X和Y染色体高度同源有关[12]㊂有研究表明,超雌综合征和超雄综合征对胎儿的影响较小[13-14],这决定了其不同的妊娠结局㊂本研究认为N I P T可以作为筛查胎儿性染色体异常的一线方法,但45,X的P P V较低,应结合超声检查及产前诊断结果指导孕妇决定妊娠结局㊂3.3 N I P T其他染色体异常诊断结果的临床意义随着N I P T技术的发展,N I P T-p l u s可检测罕见染色体非整倍体和C N V㊂Q I等[15]对35例N I P T7-三体高风险孕妇进行验证,证实多数为限制性胎盘嵌合,胎儿核型通常正常,但本研究因条件限制未取得胎盘验证,只确诊5例嵌合型的罕见常染色体非整倍体㊂有研究表明胎儿的每条染色体均可随机发生数目异常,但除T13㊁T18㊁T21以外的其他常染色体数目异常往往引起胎儿早期流产,导致在孕中期能确诊的其他常染色体非整倍体例数极少[16]㊂本研究结果显示, 5例嵌合型罕见染色体非整倍体中,1例嵌合型22-三体失访,1例嵌合型2-三体在后续的超声检测中未发现异常,经慎重考虑继续妊娠,且足月顺产,在婴儿6㊁12月时回访,智力㊁生长发育均正常,原因可能为采用羊水脱落细胞检测胎儿游离D N A并不能完全代表胎儿的表型,尤其是嵌合体更应加强遗传咨询,其余3例均终止妊娠㊂以上N I P T筛查的罕见染色体非整倍体确诊例数少,不推荐用于一线筛查㊂C N V广泛存在于人类基因组中,p C N V在正常人群中的发病率为1.00%~1.70%,远高于T21的发病率(0.13%~0.17%)[17],与之相关的MM S是一重要群体,可导致不同程度的生长发育迟缓㊁智力障碍㊁颅面内脏畸形[18]㊂有文献报道MM S的P P V在不同研究间存在明显差异,范围从低(11.00%)到高(77.00%)不等[19]㊂本研究中42例N I P T-p l u s共筛查出27例C N V,P P V为64.28%㊂确诊的14例p C-N V涉及1q43-q44缺失综合征㊁猫叫综合征㊁P r a d e r-W i l l i/A n g e l m a n综合征㊁16p13.11微缺失综合征㊁22q13.3微缺失综合征等常见MM S㊂在N I P T-p l u s 提示的罕见染色体数目异常中也检测出14例p C-N V,尽管与产前诊断结果不一致,但当N I P T-p l u s提示罕见染色体数目异常时,应当建议产前诊断,避免严重畸形儿的出生,另检测出15例V O U S,结合后期超声无异常,并经遗传咨询,大多数孕妇选择继续妊娠㊂V O U S的不确定性会增加产前遗传咨询的复杂性,导致不必要的侵入性产前诊断,可能增加孕妇的焦虑[20]㊂因此,在临床实践中引入N I P T-p l u s,要结合病例㊁超声检查结果进行仔细的遗传咨询后再做出选择㊂3.4401例已出生胎儿随访的临床意义401例已㊃0901㊃检验医学与临床2024年4月第21卷第8期 L a b M e d C l i n,A p r i l2024,V o l.21,N o.8出生胎儿的随访结果因受电话随访的方式㊁随访时间㊁随访对象保护隐私及文化程度的影响,与真实出生胎儿健康状况并不完全一致㊂因此,如何及时有效㊁准确地获得产前诊断后的回访信息,进一步对出生缺陷患儿早期干预及治疗还需进行深入探讨㊂综上所述,N I P T相对于血清学筛查胎儿常见染色体非整倍体有较高的准确度,尤其对T21的P P V高,但仍是一项筛查技术,不能泛化到本该做产前诊断的人群中㊂检测S C A时还需积累相关数据尤其是提高性染色体数目减少符合率,不推荐用于罕见染色体非整倍体的筛查㊂N I P T-p l u s筛查C N V时要进行详细的遗传咨询,加深测序深度,重点筛查发病率高的MM S㊂建议对所有N I P T高风险病例进行核型分析及染色体微阵列检测以减少漏诊率㊁误诊率㊂妊娠结局随访能及时发现出生缺陷患儿,提供早期干预及治疗㊂参考文献[1]中华医学会医学遗传学分会临床遗传学组,中国医师协会医学遗传医师分会遗传病产前诊断专业委员会,中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会遗传病防控学组.低深度全基因组测序技术在产前诊断中的应用专家共识[J].中华医学遗传学杂志,2019,34(4):293-296.[2]H I N O J O S A M C,Y E R E N A D E V E G A M C,P A N Z Z I ME,e t a l.G e n e t i c a m 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专家笔谈|22q11.2微缺失综合征潘虹作者单位:100034 北京大学第一医院中心实验室22q11.2微缺失综合征是人类最常见的由于拷贝数变异(copy number variations,CNVs)引起的染色体微缺失综合征,20世纪60年代第1次以表型描述。
22q11.2微缺失综合征的遗传病理基础是染色体22q11.2区域有0.7~3 Mb片段缺失,累及多系统,具有表型异质性,是第二位常见的引起先天性心脏病和发育迟缓,以及最常见的腭裂综合征的遗传性疾病[1]。
男性和女性均可受累[2]。
1990年至2000年早期,由于基因检测方法的限制,活产儿中22q11.2微缺失综合征的发病率为1/6 000~1/3 000[3]。
但近年来,随着分子检测技术进步和产前诊断病例的积累,胎儿患病率约为1/1 000,如有超声结构异常,特别是有先天性心脏病的胎儿,患病率可高达1/100[4-5]。
22q11.2微缺失大部分为新生性,家族遗传性少见,如果为家族性,则符合常染色体显性遗传规律[2]。
亲缘来源分析提示,缺失来源于母亲略多于父亲,但并不受母亲妊娠年龄的影响,父亲的年龄与发生缺失的频率也无关[6]。
一、分型22q11.2微缺失综合征主要包括以下亚型[7]。
1. DiGeorge综合征[DiGeorge syndrome,DGS,在线人类孟德尔遗传(Online Mendelian Inheritance in Man,OMIM) 188400]:DGS于1965年由Angelo DiGeorge医生首次报道,婴儿期表现为先天性胸腺和甲状旁腺缺陷,其后又有先天性心脏病,特别是流出道异常而被命名。
主要指新生儿期甲状旁腺发育不良引起低钙血症、胸腺发育不良为突出表现和心脏流出道缺陷的病例。
2.腭-心-面综合征(velo-cardio-facial syndrome,VCFS,OMIM 192430,又称Shprintzen综合征):主要表现为儿童期腭发育异常导致的说话鼻音重,先天性心脏病,特殊面容及认知、精神、学习和行为异常等。
自闭症病因与遗传相关性的研究引言自闭症是一种神经发育障碍,对个体的社交能力、沟通技巧和行为表现产生深远影响。
多年来,科学家们一直在努力探索自闭症的原因和遗传背景。
本文将重点介绍自闭症的遗传基础以及相关基因变异与该疾病之间的关联。
一、自闭症的基因变异通过家庭和孪生等大规模人群调查,科学家已经确定了自闭症具有明显的遗传倾向。
估计遗传因素对自闭症风险的贡献率约为70-90%。
过去几十年来,在全球范围内进行了大量与自闭症相关的基因变异研究。
1.1 单基因突变早期发现的罕见单基因突变被证实可以导致严重的自闭症表型。
例如,FMR1 基因重复扩增会导致脆性 X 综合征,患者通常伴有智力障碍和行为异常,其中包括类似自闭症特征的表现。
此外,一些其他罕见遗传疾病如 TSC1、TSC2 和SHANK3 突变等也与自闭症发生有关。
1.2 多基因模型除了单基因突变之外,最近的研究表明,自闭症也可能是多基因模型的结果。
运用全基因组关联分析和复杂性别平衡分析等方法,多项研究已经鉴定出数百个与自闭症相关的基因位点。
然而,总体而言,单个位点的效应通常较小。
二、自闭症的遗传机制在深入了解自闭症遗传学之前,我们首先需要了解几个重要概念——常见变异和罕见突变。
2.1 常见变异大部分人类特征(包括身高、智力等)显示出连续性分布,在整个人群中呈正态曲线分布。
这些特征的差异主要由多个对应位点上共同作用基因的常规变异所致。
2.2 罕见突变相比之下,罕见突变则是指那些稀有到只有极少数人才会拥有的突变,则容易产生显著且不可预测的影响。
自闭症中的大部分遗传突变被认为属于这一类别。
三、基因变异与自闭症的相关性3.1 常见变异的贡献具有多个位点常见变异的个体,其罹患自闭症风险会略微升高。
然而,由于常规变异对整体风险的贡献较小,单纯依靠这些位点无法精确预测自闭症。
3.2 罕见突变的关联相较于常见变异,罕见突变在自闭症中的关联更为显著。
通过家庭和人群间遗传学研究发现,几百个罕见基因突变位点与遗传性自闭症有关。
孤独症与遗传学因素儿童孤独症是一种广泛而且严重的发育性障碍,其病因目前尚未完全明确。
最初认为是由社会心理学、心理动力学原因所致。
经过半个多世纪的科学研究,越来越多的资料证明,儿童孤独症是由多种生物学因素所致的一种神经精神发育异常综合征。
研究主要集中在遗传学、病毒与免疫学、神经生物学、脑影像与脑电生理学、围生期因素和社会心理学等方面。
第一节遗传学因素一、孤独症与遗传学因素Kanner(1938)最初所报道的11例孤独症患儿都是在出生后不久就显示出孤独症的症状,因此他认为“孤独症患儿是生来就缺乏与人建立情感联系的能力”,初步说明遗传因素在孤独症发病过程中所起的作用。
近年来,越来越多的人类遗传学和分子生物学研究表明,遗传在孤独症发病过程中起着非常重要的作用。
另有一些由遗传因素引起的疾病,如结节性硬化、苯丙酮尿症、脆性X染色体疾病等伴有孤独症的也不少见。
如Simda(1984)研究41名轻度和重度精神发育迟滞(智力低下)的脆性染色体阳性者,其中5名(12.2%)伴有孤独样症状,也提示该病可能与遗传因素有关。
根据现有的双生子和家系等研究资料,有理由设想至少孤独症患者中有一亚型,遗传因素在发病过程中起着主要的作用。
(一)双生子同病率研究双生子研究可以帮助研究者从环境因素中识别出遗传因素。
双生子有两类,一类是单卵双生子(monozygotictwins,MZ),由一个受精卵变异分裂,而后发育成两个婴儿,属同性别,他们的遗传因子相同。
另一类是双卵双生子(digygotictwins,DZ),由两个受精卵分别发育成两个婴儿,他们的遗传因子与同一父母所生的兄弟姐妹一样。
MZ 和Dz在遗传上有差异,所以常以之为对象,研究遗传与环境因素对病因或后天行为的不同影响。
若双生子中的一个患孤独症,另一个不患孤独症,可汁算同病率的差异,以说明遗传程度。
Folstein和Rutter(1977)查得21对Mz的同病率为36%,而11对DZ的同病率为0。
22q13.31-q13.33微缺失综合征导致自闭症的遗传学分析摘要: 目的采用aCGH分析1例发育落后合并自闭症患儿,分析其染色体异常与临床表型的相关性。
方法首先应用外周血培养G显带分析患儿及父母染色体核型,然后应用荧光PCR技术对FMR1基因和aCGH 技术对患儿进行基因组拷贝数变化的检测分析( copy number variations,CNVs) 。
患儿与其父外周血染色体核型一致,均为46,XX/Y,t(1;13)(p36.1;p11.2),其母染色体正常,患儿FMR1基因的CGG重复的基因型为30/30次,array - CGH 分析发现患儿22q13.31-q13.33存在 2.95Mb 的致病性缺失片段。
结论22q13.31-q13.33微缺失区域是患儿发育落后、语言障碍、自闭症发生的关键区域。
关键词:微缺失;自闭;聚合酶链反应;微阵列比较基因组杂交技术The genetic analysis of autism caused by 22q13.31-q13.33microdeletion syndrome.Abstract:Objective: ACGH was used to analyze the relationship between chromosome abnormality and clinical phenotype in 1 cases of children with autism.Methods:First application of peripheral blood culture G banding karyotype analysis of children and parents, then the application of fluorescence PCR technique to FMR1 gene and aCGH technology for genome copy number variations of children's testing analysis (copy number variations, CNVs).Results:Agree with her father's peripheral blood chromosome karyotype, children are 46, XX/Y, t (1; 13) (p36.1; p11.2),her mother 's chromosomes is normal.The FMR1 gene of the CGG gene was 30/30, and the CGH - array analysis showed that the 22q13.31-q13.33 of the gene in the children was the absence of 2.95Mb. Conclusion:22q13.31-q13.33 is a key region in the development of children with developmental lag, language disorder and autism.Key words: microdeletion;autism;Polymerase chain reaction;Array-based comparative genomic hybridization染色体异常通常伴有生长发育迟缓、智力低下和精神发育异常,G 显带染色体核型分析技术是传统的染色体检查方法,可以检测整套染色体的数目和明显的结构异常,通过G显带染色体分析发现染色体异常是临床上最常用的技术手段,但其分辨率有限,对于片段长度小于5Mb 的不平衡畸变则难以检出,故临床上经常遇到染色体正常或平衡异常的发育落后和智力低下,原因不明。
微阵列比较基因组杂交技术(array-based comparative genomic hybridization,array-CGH 或aCGH)是新近发展起来的一种高效的分子核型分析技术,通过一次杂交实验就能够对全基因组DNA 拷贝数变异(copy number variants,CNVs)进行高通量、高分辨率分析,准确地检测到DNA 拷贝数的多寡,并能将某一DNA 序列变异准确定位到染色体上,从而发现一些常规染色体分析不能诊断的微缺失或微重复[1-2]。
本研究对一例发育落后、自闭的患儿进行了array - CGH 分析。
资料与方法1 临床资料患儿3 岁,女,外貌表型正常,发育迟缓,1周岁10个月始会走路,语言发育障碍,至今仅能简单发音“爸爸、妈妈”,与人不能正常交流,有自闭倾向。
父母身体均健康,母亲32岁足月剖宫产此患儿,生后评分正常。
其母之前两次因胎停育行人工流产术。
非近亲婚配,双方家族中均无同类病例,否认其它家族遗传病史。
2 实验方法2.1 外周血培养染色体G显带分析抽取患儿及其父母外周血肝素抗凝,进行淋巴细胞培养,常规制片,G 显带,必要时进行C 显带等, 每例计数分散较好的30个中期分裂相细胞, 核型分析3~5个细胞, G 显带,显微镜下进行染色体核型分析,异常者核型分析及计数加倍。
2.2 荧光PCR技术检测FMR1基因取患儿取200ul外周EDTA抗凝血,提取基因组DNA;引物序列为FXFOR5’-AGGCGCTCAGCTCCGTTTCGGTTTCCTTC- 3′和FXX35’-FAM-GTGGGCTGCGGGCGCTCGAGG-3′,PCR总反应体系试剂主要购自瑞士Roche公司,反应于热循环仪上进行PCR扩增反应,进行毛细管电泳分析,应用GeneMaperV3.0软件进行数据分析根据电泳峰位置坐标计算CGG重复次数。
2.3 aCGH 技术对患儿进行基因组拷贝数变化的检测分析取0.5g检测样本基因组DNA 和对照基因组DNA,使用内切酶进行酶切,aCGH 芯片的检测分辨率为50Kb 在芯片杂交炉( Agilent,G2545A) 中杂交24h,杂交后的aCGH 芯片使用芯片扫描仪( Agilent,G2505C) 扫描并通过Agilent Feature Extraction 10. 7.3. 1 软件进行数据提取使用Agilent Genomic Workbench Lite Edition 6. 5. 0. 18 软件对提取的数据进行变异区段分析并上传至北京博尔诚医学检验所染色体数据库进行致病性分析。
结果外周血G显带染色体分析结果:患儿染色体核型46,XX,t(1;13)(p36.1;p11.2),其父染色体核型46,XY,t(1;13)(p36.1;p11.2),其母为46,XX。
患儿FMR1基因的CGG重复的基因型为30/30次,结果提示患儿不携带脆性X综合征致病基因的三联密码子CGG重复扩增突变。
患儿array -CGH分析结果:患儿del(22)(q13.31;q13.33)区段48,224,528-51,178,264存在2.95Mb 的致病性缺失片段。
讨论自闭症( autistic disorder) 目前普遍认为自闭症是由于脑功能障碍所致的发育障碍引起的一组行为症候群,其临床特征是社会交往障碍、言语发育障碍、兴趣范围狭窄和刻板重复的行为方式,是一种终生性疾病,较轻的患者生活可以自理,而症状较重者需要终身的医疗护理和社会援助服务。
有研究报道目前除14、20 号染色体未发现与自闭症相关报道外,其余染色体异常与自闭症的相关性均有报道[3]。
Cook[4]等发现自闭症患儿在染色体15q11-13 部位存在5q12 缺失,即在15q11-13 位置上存在可能与自闭症相关的印迹基因。
脆性X 染色体综合症(fragile X syndrome,FXS )是引起自闭症和智力发育低下的一种常见X连锁遗传病。
其分子机制是脆性X智力低下1基因(fragile X mental retardation 1 protein,FMR1),FMR1基因位于X 染色体长臂的27.3 上,其5' 非翻译区CGG重复序列异常重复,正常情况下该重复序列少于55 个重复,但该重复序列在母系遗传过程中不稳定,会下一代的重复次数会增加,当重复次数在55-200 之间时则被称为是突变基因携带者;若重复次数超过200会发生完全突变,导致发生自闭、智力低下等病症[5]。
本研究发现患儿的FMR1基因的CGG重复的基因型为30/30次,结果提示患儿不携带脆性X综合征致病基因的三联密码子CGG重复扩增突变,故此患儿自闭情况与FMR1基因突变无关。
而患儿染色体存在微缺失,为del(22)(q13.31;q13.33)区段48,224,528-51,178,264存在 2.95Mb 的致病性缺失片段。
该区段包含10个OMIM致病基因,Decipher数据库显示与22q13缺失综合征疾病相关,临床症状包括孤独症,语言发育落后,智力障碍等,与本研究中患儿临床表型一致。
文献报道约有4-8%的新生儿存在先天多发性畸形、发育迟缓和智力低下等出生缺陷。
染色体不平衡畸变是其重要原因,而染色体不平衡畸变常见的是部分微缺失或重复。
传统的染色体检查方法-G显带染色体核型分析技术不能检测出片段长度小于5Mb 的不平衡畸变。
aCGH是一项高分辨率全基因组扫描技术,它能够识别出因太小畸变在传统核型分析无法检出的异常,因此最适合于诊断染色体的微缺失或重复[6]。
有研究报道通过aCGH在多达15%的不明原因智力低下、先天畸形、自闭症样表型的核型正常儿童中检出致病性基因组不平衡或遗传学突变,现正在诊断胎儿及儿童遗传学异常中引起人们的兴趣[7]。
本研究通过aCGH 检测出患儿存在del(22)(q13.31;q13.33),分析引起此患儿临床表型的原因,指导患儿父母再次生育时可通过aCGH检测胎儿微缺失情况,帮助准确评估病情和预后。
参考文献[1]Rifai L,Port- Lis M,Tabet AC,et al. Ectodermal dysplasia-like syndrome with mental retardation due to contiguous gene deletion: further clinical and molecular delineation of del( 2q32) syndrome〔J〕. Am J Med Genet A,2010,152A( 1) : 111-117.[2]V.Malan,S.Romana. Analyse chromosomique sur puce à ADN (CGH array) : principe et application en diagnostic prénatal〔J〕. Revue de médecine périnatale,2012,4(2):67-73. [3]王安莲,刘志荣。