郭莉 何軼群 盧建 鐘銀環(huán) 任叢勉 鄭來(lái)萍 尹愛(ài)華
廣東省婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳中心,廣東省婦幼代謝與遺傳病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(廣州511442)
Wolf-Hirschhorn 綜合征(Wolf-Hirschhorn syndrome,WHS)是一類嚴(yán)重出生缺陷的疾病,患者具有典型的面部特征,常伴有生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、智力低下和癲癇發(fā)作[1]。WHS是由于4號(hào)染色體短臂(4p)末端部分缺失引起的多種先天性異常,1965年由WOLF和HIRSCHHORN 首次報(bào)道。WHS 在活產(chǎn)兒發(fā)病率為1/50 000 至1/20 000,女性多見(jiàn)[2]。由于WHS 發(fā)病率低,以往報(bào)道多是針對(duì)出生后患兒的個(gè)案[3],單個(gè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)前診斷為WHS 胎兒的報(bào)道較少,產(chǎn)前胎兒臨床特點(diǎn)總結(jié)較少,導(dǎo)致產(chǎn)前診斷相對(duì)困難。因此,WHS 準(zhǔn)確的產(chǎn)前診斷對(duì)出生缺陷防治具有重要意義。一直以來(lái),染色體疾病診斷金標(biāo)準(zhǔn)是傳統(tǒng)染色體G 顯帶技術(shù),尤其是介入性產(chǎn)前診斷。與傳統(tǒng)技術(shù)相比CMA技術(shù)具有分辨率高、不平衡染色體易位定位準(zhǔn)確、無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)、高通量等優(yōu)點(diǎn),并逐步推廣至產(chǎn)前染色體疾病診斷。本研究通過(guò)傳統(tǒng)染色體G 顯帶,結(jié)合CMA分析,對(duì)高危孕婦進(jìn)行產(chǎn)前診斷,并結(jié)合超聲檢查、唐氏生化篩查、父母染色體G 顯帶檢查、孕婦年齡和妊娠結(jié)局隨訪等綜合分析,探討WHS 胎兒臨床診斷和特點(diǎn),為產(chǎn)前遺傳咨詢提供依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象2013年1月至2018年12月在廣東省婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳中心就診或外院轉(zhuǎn)診的孕婦,因高齡、產(chǎn)前超聲篩查異常、唐氏生化篩查高風(fēng)險(xiǎn)、無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢查(noninvasive prenatal testing,NIPT)高風(fēng)險(xiǎn)、不良生育史、夫婦雙方之一染色體異常等需介入性產(chǎn)前診斷,行傳統(tǒng)染色體G 顯帶或CMA 檢測(cè)共34 956例,術(shù)前均經(jīng)充分知情并簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 唐氏生化篩查/NIPT孕9~13+6周行唐氏Ⅰ期(妊娠相關(guān)血漿蛋白-A+人絨毛膜促性腺激素)/孕15~20+6周行唐氏Ⅱ期(人絨毛膜促性腺激素+游離雌三醇+血清甲胎蛋白),或孕12 周后胎兒染色體非整倍體的NIPT 篩查。
1.2.2 染色體G 顯帶分析超聲引導(dǎo)下采集樣本,孕16~24 周取羊水,孕25~32 周取臍靜脈血。按常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行胎兒細(xì)胞培養(yǎng)、收獲、制片、G 顯帶及核型分析。核型命名依據(jù)《人類遺傳學(xué)國(guó)際命名體制ISCN(2016)》。胎兒染色體異常,建議父母外周血染色體檢測(cè)。
1.2.3 CMA 分析CMA 檢測(cè)采用美國(guó)Agilent 公司8 × 60k 微陣列芯片或美國(guó)Affymetrix 公司Cyto-ScanTMHD 芯片,按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行DNA 提取、雜交和全基因組掃描等操作并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,查詢OMIM、UCSC、ISCA、DGV、DECIPHER等數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.2.4 產(chǎn)前超聲篩查使用彩色多普勒超聲診斷儀,腹部凸陣探頭,對(duì)胎兒進(jìn)行產(chǎn)前系統(tǒng)的超聲掃查,包括胎兒頭顱、心臟、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、脊柱、四肢等,記錄異常數(shù)據(jù)并比較。
2.1 一般情況診斷WHS 共14例,在所有介入診斷病例中發(fā)生率為1/2 500。其中12例為單純4p 末端缺失,2例為染色體隱匿性不平衡易位。孕婦平均年齡30.1±5.9歲(20~40歲),平均孕周27.9±3.5 周(21~35 周),羊水6例,臍帶血8例。除4例在中孕期診斷外,其他大多在晚孕期。明確診斷后孕婦和家屬均要求終止妊娠。
2.2 唐氏生化篩查/NIPT除2例孕期未進(jìn)行篩查,2例直接做NIPT,其余10例均進(jìn)行唐氏生化篩查(表1)。唐氏生化篩查5例提示高風(fēng)險(xiǎn),5例低風(fēng)險(xiǎn)。NIPT 檢測(cè)4例,結(jié)果均提示低風(fēng)險(xiǎn)。
2.3 胎兒染色體G 顯帶G 顯帶分辨率約450 條,檢出13例4p 末端部分缺失,缺失位點(diǎn)不盡相同(表1、圖1)。其中4p15.3 缺失病例數(shù)最多見(jiàn),有5例(病例4 至病例8);隱匿性不平衡易位導(dǎo)致4p16.1 缺失2例(病例13和14),易位重接在4p16.1 末端斷點(diǎn),極容易漏診。2例遺傳自母親不平衡易位染色體(病例4和病例13)。1例G 顯帶正常,而CMA 提示微缺失(病例1)。
圖1 正常4 號(hào)染色體和WHS 異常4p 末端G 顯帶核型比較Fig.1 Comparison of G banding karyotype between normal chromosome 4 and abnormal 4p distal of WHS
2.4 胎兒CMA 分析檢出14例WHS,包括G 顯帶檢出所有病例,并額外檢出1例G 顯帶正常的病例(病例1)。檢出的缺失在4p15.1~4p16.3 之間,缺失片段大小為6.5~34.7 Mb(圖2)。病例1 缺失片段為3.4 Mb,在常規(guī)G 顯帶不能檢出;該例胎兒雙親外周血CMA 檢測(cè)正常,提示胎兒異常為新發(fā)。此外,病例4 至8(共5例)G 顯帶均為4p15.3 缺失(圖1),但CMA 提示缺失位點(diǎn)不一,缺失片段從10.9 Mb到18.2 Mb不等,相差最大達(dá)7.3 Mb(圖2)。
2.5 產(chǎn)前超聲檢查14例WHS 胎兒超聲均提示異常,13例在中/晚孕期發(fā)現(xiàn)。其中,最多表現(xiàn)為胎兒宮內(nèi)生長(zhǎng)受限(intrauterine growth restriction,IUGR)(12例);其次為腎發(fā)育異常(9例),主要表現(xiàn)為腎臟輪廓模糊、皮髓質(zhì)分界不清、腎盂擴(kuò)張、腎臟體積小于孕周、腎位置低等(圖3)。此外,鼻骨發(fā)育異常、心血管異常各5例,唇腭裂、單臍動(dòng)脈各3例,顏面異常、羊水過(guò)少各2例,NT 增厚、小下頜、室管膜下囊腫、側(cè)腦室增寬、膈疝、股骨發(fā)育不良、脊柱異常各1例。
圖2 CMA 檢出14例產(chǎn)前胎兒WHS 缺失4p 末端片段大小與正常4p 末端片段模式圖比較(Mb)Fig.2 Compared the size of 4p terminal fragment deletion of 14 cases by CMA and normal 4p pattern(Mb)
WHS 患者臨床特點(diǎn)是典型的顱面特征,包括形如“希臘武士頭盔”(鼻梁過(guò)寬,延續(xù)至前額),小頭畸形、眼距增寬、小頜畸形、短人中、眉弓高拱、嘴角向下等,其他癥狀包括生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、智力低下、癲癇、腦結(jié)構(gòu)異常、骨骼異常、先天性心臟病、聽(tīng)力缺陷等[1]。大多患兒自出生第一年起即發(fā)育遲緩,青春期后體重增長(zhǎng)極差;嚴(yán)重智力低下占65%,中度和輕度分別占25%和10%[4]。產(chǎn)前WHS可胎死宮內(nèi),或出生后第一年內(nèi)死亡,給孕產(chǎn)婦及其家庭帶來(lái)沉重的身心傷害和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。大多數(shù)胎兒由于嚴(yán)重的IUGR 伴或不伴其他超聲異常,或因家族性染色體易位而發(fā)現(xiàn)[5]。因此,對(duì)WHS的早期產(chǎn)前診斷顯得尤為重要。
圖3 WHS 胎兒腎發(fā)育異常超聲特點(diǎn)Fig.3 Ultrasound features of fetal renal dysplasia in WHS
在本研究IUGR 是最多見(jiàn)的超聲特征,大多數(shù)病例早期不明顯,中/晚孕期才出現(xiàn),胎兒發(fā)育均低于第10 百分位數(shù)。其次,腎發(fā)育異常超過(guò)半數(shù)(9/14),高于文獻(xiàn)[6]報(bào)道,考慮文獻(xiàn)報(bào)道中該分類僅以腎發(fā)育不良作為指標(biāo),本研究將胎兒腎的各種發(fā)育異常歸為一類,包括腎發(fā)育不良、腎臟輪廓模糊、皮髓質(zhì)分界不清、腎盂擴(kuò)張、腎臟體積明顯小于孕周、腎位置低等。因此本研究提示胎兒腎的各種發(fā)育異??赡苁钱a(chǎn)前WHS 重要表現(xiàn)之一,而且往往在早期僅僅表現(xiàn)腎臟偏小,孕早期容易錯(cuò)過(guò)診斷,到孕晚期伴隨腎發(fā)育不良、羊水過(guò)少。此外,也有報(bào)道[7]稱羊水過(guò)少可作為WHS 唯一發(fā)現(xiàn),提示胎兒腎功能受到嚴(yán)重影響可能。所以,產(chǎn)前超聲篩查孕早期提示胎兒腎臟偏小等發(fā)育異常,需引起注意并繼續(xù)監(jiān)測(cè)腎臟大小、羊水量和是否合并IUGR 以排除WHS。本研究發(fā)現(xiàn)鼻骨發(fā)育異常5例,較文獻(xiàn)報(bào)道[8]高,考慮本院較早將鼻骨作為產(chǎn)前篩查指標(biāo),發(fā)現(xiàn)更多的WHS 胎兒鼻骨異常。因此,孕早期發(fā)現(xiàn)鼻骨異常,如鼻骨缺失和發(fā)育不良,合并上述腎發(fā)育異常,應(yīng)考慮WHS 早期表現(xiàn)。此外,本研究發(fā)現(xiàn)心血管異常5例,單臍動(dòng)脈、唇腭裂各3例;顏面異常、羊水過(guò)少各2例。XING等[8]對(duì)10例產(chǎn)前WHS研究發(fā)現(xiàn)IUGR(97.7%)和典型的面部表現(xiàn)(82.9%)最為常見(jiàn),其他較不常見(jiàn)的包括腎發(fā)育不全(36.2%)、心臟畸形(29.8%)、唇腭裂(25.5%)、大腦異常(25.5%)、骨骼異常(21.3%)和鼻骨發(fā)育異常(12.8%)。相比之下,本研究胎兒顏面異常發(fā)現(xiàn)率較低,考慮超聲篩查顏面容易受擋、異常不典型引起。因此,本研究認(rèn)為超聲未發(fā)現(xiàn)胎兒顏面異常不能排除WHS。
表1 14例產(chǎn)前診斷WHS 胎兒臨床特點(diǎn)和染色體核型分析Tab.1 Clinical characteristics and karyotype analysis of 14 cases of prenatal diagnosis of WHS
WHS 被認(rèn)為是4p 部分缺失引起的一種連續(xù)基因綜合征,基因組的復(fù)雜性是表現(xiàn)多樣的原因之一,被認(rèn)為是一種臨床表型多樣的疾?。?]。目前WHS 可分為3 類:(1)缺失片段3.5Mb 以內(nèi),定位在4p16 至4p 末端,表現(xiàn)輕微;該類往往由于傳統(tǒng)G 顯帶分辨率局限容易被漏診;(2)缺失片段在(5~18)Mb 之間,具有典型的WHS 表型;(3)缺失片段大于22 Mb,常表現(xiàn)為嚴(yán)重畸形。本研究中12例為單純4p 末端缺失,2例不平衡易位。按上述分類,第一類有1例,早孕期僅表現(xiàn)為NT 增厚;第二類有9例,其中6例在晚孕期發(fā)現(xiàn),多表現(xiàn)為IUGR、腎發(fā)育異常、軟指標(biāo)異常等,并發(fā)現(xiàn)早/中孕期超聲異常不典型而錯(cuò)過(guò)產(chǎn)前診斷最佳時(shí)機(jī);第三類有4例,其中3例在中孕期發(fā)現(xiàn),為較嚴(yán)重的IUGR和多發(fā)結(jié)構(gòu)異常。總的來(lái)說(shuō),缺失片段越大、癥狀越嚴(yán)重者可較早發(fā)現(xiàn)。但也有例外,如病例1 缺失片段3.4 Mb,早孕期僅表現(xiàn)NT 增厚,但中孕期表現(xiàn)IUGR和腎發(fā)育不良,臨床表現(xiàn)如上述第二類較嚴(yán)重者;在第二類中2例比同類嚴(yán)重,如病例5的脊柱異常和病例8的主動(dòng)脈瓣反流、雙側(cè)室管膜下囊腫、唇腭裂等;第三類中有3例均表現(xiàn)為嚴(yán)重結(jié)構(gòu)異常,包括雙側(cè)腦室增寬、腭裂、膈疝、心臟增大、股骨發(fā)育不良、顏面部異常、鼻骨發(fā)育不良、單臍動(dòng)脈等,但病例10 卻相對(duì)較輕相當(dāng)于第二類的表現(xiàn)。特征性顏面異常只有2例,提示胎兒顏面特征不如出生后患者明顯,產(chǎn)前病例不能僅從顏面異常來(lái)除外WHS。因此,不能通過(guò)超聲異常程度判斷4p 末端缺失片段大小,早孕期缺乏超聲表現(xiàn),中孕期異常不典型也易被忽略,往往在晚孕期發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重異常時(shí)錯(cuò)過(guò)最佳診斷時(shí)機(jī)。
由于WHS 關(guān)鍵區(qū)在4p 末端5 Mb 大小以內(nèi),目前報(bào)道涉及4p16.3 末端至少68 kb 大小缺失[1],該區(qū)域缺失即可引起臨床癥狀。多年來(lái)傳統(tǒng)染色體G 顯帶技術(shù)是介入性產(chǎn)前診斷檢測(cè)核型的金標(biāo)準(zhǔn)。但受該技術(shù)分辨率局限,G 顯帶很難檢測(cè)5~10 Mb 以內(nèi)的單純?nèi)笔Ш碗[匿性易位,甚至在G 顯帶上缺失位點(diǎn)相同,而實(shí)際可達(dá)數(shù)十Mb 差別。本研究病例1的G 顯帶正常,CMA 發(fā)現(xiàn)4p 有3.4 Mb缺失。病例4 至8的G 顯帶示4p15.3 缺失,但CMA提示該5例缺失片段從10.9 Mb 到18.2 Mb 不等,相差最大達(dá)7.3 Mb,提示CMA 定位更為準(zhǔn)確。此外,本研究中病例13和病例14 為隱匿性不平衡易位,易位片段較小,僅從G 顯帶很難判斷是否異常,不能判斷易位小片段的來(lái)源,需結(jié)合CMA 才能明確判斷。所以,診斷WHS僅靠傳統(tǒng)G顯帶存在少部分病例漏診或誤診,實(shí)際WHS 發(fā)生率可能高于目前報(bào)道,因?yàn)橐酝\斷WHS 多采用傳統(tǒng)G 顯帶檢測(cè)。因此,CMA 在診斷小片段缺失或隱匿性易位的WHS具有非常重要的作用。如果胎兒G顯帶正常,臨床上懷疑WHS的應(yīng)進(jìn)一步行CMA 檢測(cè)。本研究10例唐氏生化篩查,5例提示高風(fēng)險(xiǎn),包括3例18-三體高風(fēng)險(xiǎn)和2例21-三體高風(fēng)險(xiǎn),表明該篩查對(duì)WHS 具有一定的提示作用,尤其早期9~13+6周篩查,可更早提示W(wǎng)HS 風(fēng)險(xiǎn)。除唐氏生化篩查外,近年推廣的NIPT 主要應(yīng)用二代測(cè)序技術(shù),通過(guò)孕婦外周血提取胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞DNA 來(lái)篩查胎兒是否患21、18、13 三種常見(jiàn)染色體三體綜合征。在本研究4例中,NIPT 結(jié)果低風(fēng)險(xiǎn),考慮檢測(cè)范圍不包括WHS 以及技術(shù)本身的局限性。但隨著技術(shù)發(fā)展和測(cè)序的深入,NIPT作為篩查WHS具有廣闊前景。
確定胎兒4p 缺失的來(lái)源對(duì)遺傳咨詢和再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估至關(guān)重要,可以有效降低WHS 患兒出生。有報(bào)道[9]50%~60%的WHS 由單純4p 末端部分缺失引起,40%~45%伴有不平衡易位染色體,包括新發(fā)異?;蜻z傳自家族不平衡易位染色體。本研究中大多數(shù)(12/14)病例為新發(fā)異常,孕婦大多為初次妊娠,或之前已分娩一正常孩子,估計(jì)再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較低,但不能排除生殖腺鑲嵌體的可能;2例遺傳自母親不平衡易位染色體,其再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增加,或?qū)е聫?fù)發(fā)性流產(chǎn),應(yīng)建議下次妊娠及早產(chǎn)前診斷或第三代試管嬰兒技術(shù)。本研究大多數(shù)(9/14)的孕婦為低齡,提示孕婦高齡并非WHS 主要因素,近年本中心對(duì)微缺失綜合征的研究提示也未發(fā)現(xiàn)高齡因素[10]。
綜上所述,WHS 早期產(chǎn)前超聲篩查不易發(fā)現(xiàn),孕中/晚期主要表現(xiàn)為IUGR,本研究提示胎兒鼻骨發(fā)育不良和腎發(fā)育異常可能是最早表現(xiàn)之一,應(yīng)注意鑒別。唐氏生化篩查高風(fēng)險(xiǎn)對(duì)WHS 有一定提示作用,需結(jié)合超聲判斷是否進(jìn)一步介入性產(chǎn)前診斷。懷疑WHS 時(shí)需及時(shí)介入性產(chǎn)前診斷,染色體G 顯帶和CMA 檢測(cè)均可確診,但少部分WHS涉及4p 末端缺失片段較小,僅憑G 顯帶可能漏診,應(yīng)行CMA 進(jìn)一步明確。CMA 對(duì)染色體4p 末端缺失具有準(zhǔn)確定位的作用,對(duì)隱匿性不平衡易位和微小片段缺失的WHS 具有重要診斷意義。