無創(chuàng)越靈敏,，醫(yī)生越糾結(jié)？揭開嵌合的神秘面紗

綿綿細雨下不停 2016-07-26

展開全文

編者按

染色體嵌合現(xiàn)象一直是產(chǎn)前診斷中的難點之一,。隨著產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)的不斷進步,，相關(guān)檢測技術(shù)如無創(chuàng)產(chǎn)前檢測（NIPT）對于嵌合型染色體非整倍體的檢測靈敏度越來越高。然而,，由于標本來源和實驗方法的差異,，加之臨床結(jié)局多樣，如何進行遺傳咨詢,，給醫(yī)生帶來了不小的挑戰(zhàn),。今天，我們通過3個案例,，一起探討NIPT檢測發(fā)現(xiàn)的嵌合型染色體非整倍體及檢測后的遺傳咨詢,。

在2014年國際產(chǎn)前診斷與治療會議（ISPD）上，相關(guān)專家對于目前常規(guī)用于產(chǎn)前篩查與診斷的方法對嵌合檢出的靈敏度給出了總結(jié)（圖1）,。大會同時提出,，對于無創(chuàng)產(chǎn)前檢測（NIPT）檢出嵌合型染色體非整倍體的情況仍然有待探討，高靈敏度的NIPT檢出低比例嵌合體后的遺傳咨詢也是臨床醫(yī)生面臨的巨大挑戰(zhàn),。下面分享3個案例,，分析NIPT揭開嵌合神秘面紗的過程。

圖1. 2014年國際產(chǎn)前診斷與治療會議（ISPD）資料

案例一

耿某,，女,，33歲，LMP2016年2月15日,，平素月經(jīng)規(guī)則,，G2P1，2014年順娩一活男嬰,，現(xiàn)體健,。夫妻雙方既往均體健，均否認家族性遺傳病及傳染病史,。

孕早期產(chǎn)前檢查未及明顯異常,。孕12周NT超聲檢查示正常范圍內(nèi),。孕15⁺²周再次就診，應患者及家屬要求行華大基因胎兒染色體異常無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測,，結(jié)果顯示胎兒21三體,、18三體、13三體均為低風險,，22號染色體數(shù)目偏多（圖2）,，提示22三體可能。

圖2. 胎兒染色體非整倍體檢測其他染色體異常補充說明顯示：22號染色體數(shù)目偏多

告知病情及風險,，患者要求完善胎兒彩超檢查后再予處理,。孕16⁺³周胎兒彩超檢查結(jié)果示未及明顯異常，胎兒大小相當于15周,。

患者及家屬經(jīng)考慮后要求產(chǎn)前診斷,，于孕16⁺⁶周行羊膜腔穿刺術(shù)。羊水送核型分析檢查示G顯帶核型（圖3）：47, XN, +22[23]/46, XN[52]（解釋：計數(shù)分析75個分裂相,，發(fā)現(xiàn)23個核型增加一條22號染色體,，其余52個核型未見明顯異常，符合22-部分三體綜合征,，異常核型占比30%,，不排除其他遺傳學異常）。羊水染色體微陣列（基因芯片Affymetrix CYTOSCAN 750K）檢測結(jié)果：arr（22）×2-3（解釋：22號染色體嵌合重復,，異常細胞比率約為22%）(圖4),。

圖3. 羊水樣本G顯帶核型分析結(jié)果

圖4. 羊水樣本染色體微陣列報告

孕21周再次復查胎兒彩超檢查示：宮內(nèi)妊娠，單活胎,，頭位,，胎盤0級，股骨長2.77 cm,，肱骨長 2.73 cm,，均低于M-2SD線，胎兒大小相當于19周3天,；邊緣性胎盤臍帶入口,；胎兒左側(cè)脈絡叢可見一約1.4×0.7 cm大小囊腫，右側(cè)脈絡叢可見一約1.2×0.7 cm大小囊腫,，考慮胎兒雙側(cè)脈絡叢囊腫；胎兒眼內(nèi)距1.44 cm,，眼距0.9 cm,，考慮胎兒眼距增寬(圖5)。

圖5. 中,、晚期妊娠系統(tǒng)胎兒超聲檢查結(jié)果

再次告知患者,、家屬病情及22-部分三體綜合征對胎兒及新生兒預后的可能影響,。22號染色體三體嵌合型，表現(xiàn)多樣,，最典型的是耳,、心臟和腎臟的畸形，肛門閉鎖和橈骨發(fā)育不全,。也有報道呈Turner樣表型,。染色體非整倍體的嵌合比例較低，可能沒有明顯的超聲異常表現(xiàn),。向孕婦交待病情后,，由孕婦及其家屬自行決定。

案例二

劉某,，女,，39歲，孕20周送檢華大基因胎兒染色體異常無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測,。結(jié)果示：胎兒21三體,、18三體、13三體均為低風險,， 9號染色體數(shù)目偏多（圖6）,，提示9三體可能。

圖6. 胎兒染色體非整倍體檢測其他染色體異常補充說明顯示：9號染色體數(shù)目偏多

告知病情及風險,，患者及家屬經(jīng)考慮后要求產(chǎn)前診斷,。孕21⁺¹周行羊膜腔穿刺術(shù)，羊水送檢核型結(jié)果示：47,XX,+9[55]/46,XX[33],。

繼于孕26⁺⁵周行經(jīng)皮臍血管穿刺術(shù),，臍血送檢核型結(jié)果示：47,XX,+9[3]/46,XX[225]。

孕31⁺³周B超示胎兒室間隔上部回聲連續(xù)性中斷,，寬約6.2mm,，可見穿隔血流信號，考慮室間隔缺損,；羊水最大前后徑18mm,，羊水指數(shù)為38mm，羊水分布欠均勻,，考慮羊水過少,。

9號染色體三體嵌合型表現(xiàn)為胎兒生長受限、室間隔缺損,、小頜畸形,、單臍動脈、羊水障礙。羊水細胞為胎兒體表,、泌尿道,、呼吸道、消化道等脫落的細胞,，來源于外胚層,、中胚層和內(nèi)胚層；臍血屬于胎兒循環(huán)系統(tǒng),，來源于中胚層,。

再次告知患者及家屬病情，其表示了解,，要求終止妊娠,。

案例三

韓某，女, 37歲,，孕21周送檢華大基因胎兒染色體異常無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測,。結(jié)果示：胎兒21三體、18三體,、13三體均為低風險,， 16號染色體數(shù)目偏多（圖7），提示16三體可能,。

圖7. 胎兒染色體非整倍體檢測其他染色體異常補充說明顯示：16號染色體數(shù)目偏多

告知病情及風險,，患者及家屬經(jīng)考慮后要求產(chǎn)前診斷。孕22⁺⁴周行羊膜腔穿刺術(shù),，羊水送檢核型結(jié)果示：47,XY,+16[4]/46,XY[28] ,。胎兒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)超聲檢查未及明顯異常。

疾病表型的嚴重程度與嵌合比例的高低有著密切的關(guān)系,，嵌合比例越高,，癥狀一般更為嚴重。極低比例的嵌合可能沒有明顯的超聲異常,，對于這種情況的預后及評估有一定的困難,，醫(yī)生需要詳細告知，在尊重自主的情況下幫助夫妻雙方做出合適的決定,。

案例討論

嵌合(Mosaicism),，英文命名最初是以我們建筑上常用的裝飾風格”馬賽克”所命名的。在臨床醫(yī)學上用到的意義實際上也是從馬賽克這種多種顏色瓷磚鑲嵌搭配的意義引申而來的,。即在個體內(nèi)存在兩種或以上的不同細胞系,，且都來自于同一個合子。主要表現(xiàn)為染色體非整倍體核型或者結(jié)構(gòu)異常核型和正常細胞系嵌合,，例如: mos 47,XX, +21 / 46,XX,。

嵌合的類型包括生殖細胞嵌合（germline mosaicism）,、體細胞嵌合（somatic mosaicism）以及生殖細胞和體細胞均發(fā)生嵌合（gonosomal mosaicism）的情況（圖8）。

圖8. 不同類型的嵌合

近年來,，隨著胚胎植入前遺傳學篩查技術(shù)（PGS）的應用，越來越多的實驗與研究證明染色體嵌合體存在的普遍性,。Van Echten-Arends等研究報道,，行PGS檢測的卵裂球中59％是二倍體/非整倍體的嵌合體^[1]。Northrop等研究報道,，16％的囊胚為嵌合體^[2],。在形態(tài)學良好的胚胎中，僅有42%的胚胎是染色體完全正常的^[3],。

要理解嵌合體,，需要對胚胎發(fā)育有一個大致了解: 單倍體性的生殖細胞受精后形成二倍體性合子→卵裂期→囊胚，囊胚由64 個細胞構(gòu)成,，這些細胞還沒有開始分化,，這個階段之后胚胎開始出現(xiàn)分化，大多數(shù)細胞成為滋養(yǎng)細胞,，形成胚外組織( 絨毛膜,、羊膜、胎盤等),。只有少部分內(nèi)細胞群有可能形成胚胎本身^[4],。囊胚期進一步發(fā)育到原腸期會形成外胚層，中胚層及內(nèi)胚層,。其中,，外胚層分化為皮膚的表皮、中樞神經(jīng)系統(tǒng)及一些色素細胞,。中胚層分化為結(jié)締組織,、血管以及肌肉組織。內(nèi)胚層分化為消化道,、消化腺以及呼吸道的上皮組織（圖9）,。

圖9. 胚胎發(fā)育過程示意圖

嵌合與胚胎發(fā)育過程中的細胞復制、分化以及凋亡有著密切的關(guān)系,，在整個胚胎發(fā)育與分化的過程當中,，減數(shù)分裂染色體不分離有可能導致生殖腺嵌合，若異常發(fā)生在有絲分裂即有可能引起體細胞嵌合^[5],。

對于嵌合的發(fā)現(xiàn),，最初只是基于對于組織細胞的研究與發(fā)現(xiàn)以及一些臨床表型輔助診斷，隨著細胞學以及FISH,、CMA等新型分子技術(shù)的發(fā)展,，越來越多較低比例的嵌合被檢測出來,。然而，對于檢測出來的嵌合體的臨床解釋及后續(xù)遺傳咨詢卻給醫(yī)生帶來了不小的挑戰(zhàn),。

不同嵌合型染色體非整倍體的表型不盡相同,，同一種嵌合型染色體非整倍體也有可能有不同的臨床表現(xiàn)。嵌合比例,、嵌合發(fā)生的染色體位置的不同所導致的臨床異質(zhì)性,，給嵌合型染色體非整倍體的遺傳咨詢帶來了巨大的挑戰(zhàn)。特別是對于一些罕見的染色體嵌合,，嵌合的核型,、程度、范圍各異,，更沒有固定的案例可循,。高靈敏度的NIPT能夠檢出越來越多低比例的嵌合體，對于嵌合型非整倍體的提示,，有望能夠促進嵌合型的非整倍體的產(chǎn)前篩查與診斷,，結(jié)合B超等臨床信息，為嵌合體的臨床異常咨詢積累更多的有理可循的案例以及經(jīng)驗,。

參考文獻

[1]. VanEchten-Arends J,，et.al. Chromosomal mosaicism in human preimplantation embryos: a systematic review[J]. Hum Reprod Update. 2011,17: 620-627.

[2]. NorthropLE, et.al. SNP microarray-based 24 chromosome aneuploidy screening demonstratesthat cleavage-stage FISH poorly predicts aneuploidy in embryos that develop tomorphologically normal blastocysts [J]. Mol Hum Reprod. 2010,16: 590-600;

[3]. Fertilityand sterility. 2010. 94(2): 408-80.

[4]. 高佳琪 et.al. 染色體非整倍體嵌合在產(chǎn)前診斷中的研究進展. 中國計劃生育與婦產(chǎn)科. 2016, 8:20-24.

[5]. Leslie G. Biesecker, et.al. A genomic view of mosaicism and human disease. Nature. 2013, 14: 307-320.