伴有室间隔缺损和7q11.23q21.3三体的双胞胎产前诊断1例

刘轶 文娟 刘娜 牟凯 程翠云

(1. 淄博市妇幼保健院 遗传实验室，山东 淄博 255000； 2. 中南大学生命科学学院医学遗传学研究中心，医学遗传学湖南省重点实验室，湖南 长沙 410078)

产前诊断是出生缺陷综合防治体系中的重要内容，是在遗传咨询的基础上，在胎儿出生之前应用各种检测技术，包括影像学、生物化学、细胞遗传学以及分子生物学等，来了解胎儿宫内的发育情况，为先天性和遗传性疾病做出诊断。随着技术的革新和临床经验的累积，人们越来越认识到产前诊断的重要性。从20世纪70年代末开始，有创羊膜穿刺术、绒毛膜绒毛取样、脐血穿刺术、高分辨率超声检查等技术相继出现，为产前诊断提供了新的手段。产前诊断的主要临床适应症包括高龄(≥35岁)、产前筛查提示高风险、超声检查提示胎儿异常、有不良孕产史的孕妇等。传统的产前诊断方法是染色体核型分析，由于分辨率低，对产前诊断指导作用有限，为满足临床的需要，越来越多的基于DNA分子水平的产前筛查和诊断技术出现，包括aCGH、SNP array、QF-PCR、一代测序、高通量测序技术等。为产前诊断提供更多更详细的信息，对指导妊娠起到非常重要的作用。

室间隔缺损(ventricularseptal defect， VSD)是最常见的先天性心脏病(congenital heart disease，CHD)类型。对VSD胎儿进行遗传学病因检测具有重要临床意义，有助于判断其预后，而且对手术的取舍具有指导价值[1]。尽管现有的外科手术能对大部分出生后VSD进行有效干预，但由遗传缺陷引起的先心病伴有其他并发症，即使手术修补了VSD的缺口，仍会导致预后不佳。对VSD胎儿进行遗传学病因检测有助于对该对夫妇再次妊娠做出风险评估和产前诊断。

在本研究中，该孕妇36岁，无创产前筛查(NIPT)结果提示胎儿为7q21.11q21.3三体，约15.54Mb。行羊膜穿刺术后，对羊水胎儿上皮脱落细胞进行染色体核型分析、FISH以及SNP array分析，并对胎儿进行系统的超声及心脏彩超检查，以探求7q21.11q21.3三体的来源及对胎儿生长发育的影响，为是否终止妊娠提供依据。现报告如下：

1 材料和方法

1.1 临床资料 患者：女，36岁，孕3产1流1。既往体检，无过敏史，平素月经规律，颜色与量均正常，心肺腹部四肢脊柱等相关检查未见异常，否认家族遗传病史，已生育一健康男孩。此次妊娠为双胎妊娠，末次月经为：2016.3.10，NIPT提示7q21.11q21.3三体，遂来我院进行遗传咨询，经医生建议行羊膜穿刺术，进行染色体核型分析、SNP array分析以及FISH检测，同时对胎儿进行系统的超声检查。

1.2 细胞遗传学分析 对孕妇行羊膜穿刺术，分别抽取两个胎儿的羊水20 ml，1 500 rpm，离心10 min，收集羊水细胞，进行常规培养；抽取孕妇夫妇、孕妇儿子以及孕妇父母的外周血，肝素钠抗凝，淋巴细胞培养。对羊水细胞和淋巴细胞进行常规染色体的制备，G显带，镜检30个中期分裂相，分析5个核型。诊断标准参考2016年人类细胞遗传学国际命名体系(ISCN)。

1.3 SNP array分析 分别从羊水中胎儿脱落细胞和孕妇夫妇、儿子和父母的外周血中提取基因组DNA，进行SNP array分析。DNA提取采用DNeasy血液与组织提取试剂盒，之后将样本浓度调整到50 ng/μl。使用人类全能四分体芯片和Illumina BeadScan基因分型系统来获取SNP探头的信号强度。这个芯片包含了超过110万个人类基因组的基因座。GenomeStudio V2011软件用于分析基因型(人类基因组构建37/Hg19进行分析)并评价实验质量。样品的通过率超过了99.5%。

1.4 荧光原位杂交(FISH)分析 FISH分析使用的3个探针包括：4p16.3(2,156,895-2,351,734)、7q21.12(86,802,721-86,97,97,95,95,903)和7p22.3(1,645,493-1,814,816)。用荧光显微镜对每条染色体的中期分裂相进行分析。

1.5 超声检查 孕妇孕29周时，进行胎儿系统超声检查，结果发现胎儿存在心内结构发育异常，于是进行了双胎的心脏彩超，结果提示双胎儿室间隔上段均探及连续中断，分别约为3.1 mm、2.9 mm，并伴有双向分流信号，诊断为室间隔缺损。

2 结果

羊水细胞的常规细胞遗传学分析结果显示：两个胎儿具有相同的核型，即46、XN、der(4)in(4;?)(q31.3;?)(图1)；SNP array结果显示：2个胎儿都是7q11.23q21.3(77,283,926-93,528,760) (图2)三体。为了探究7 q11.23q21.3三体的来源，我们建议对孕妇和她的丈夫进行细胞遗传学和SNP array分析。孕妇的结果是46,XX,der(4)ins(4;?)(q31.3;?)、7 q11.23q21.3(77283926-93528760)×3(数据未显示),其丈夫相关检测未见异常。同时，我们又对孕妇的儿子及父母进行了细胞遗传学和SNP array分析。孕妇的儿子及其母亲拥有相同的核型和SNP array结果(数据未显示)。FISH结果显示：重复的7q11.23q21.3片段插入到4号染色体的长臂上，产生了一条衍生的4号染色体(图3)。胎儿心脏彩超显示：2个胎儿室间隔上端均探及连续中断，分别约3.1 mm、2.9 mm，提示室间隔缺失。

注：箭头所示衍生4号染色体插入的片段7q11.23q21.3

图1胎儿的染色体核型

注：蓝色区域为7q11.23q21.3三体区域

图2胎儿的SNP array结果

注：红色荧光代表7p22.3(1,645,493-1,814,816)；橘黄色荧光代表7q21.12(86,802,721-86,975,903)；绿色荧光代表4p16.3(2,156,895-2,351,734)

图3胎儿的FISH结果

3 讨论

染色体异常分为结构异常和数目异常，其异常频率在正常人群中占0.40%(1∶250)～0.65%(1∶154)[2]。大约有50%～60%的自然流产是由染色体异常引起的。传统的核型分析能够发现数目异常以及大片段的缺失和重复，而微小片段的缺失和重复往往被漏诊。随着科技的进步，新的基因组技术的引入，包括aCGH、SNP array，高通量测序技术等，微缺失、微重复的识别变得简单，为遗传咨询提供更多的遗传信息。然而伴随庞大信息量的检出，不确定的信息也越来越多，这需要在进行产前诊断时非常慎重，从多方面考虑检测结果与临床的相关性。有关7号染色体长臂部分三体的报道很多，其产生的原因是由染色体易位、倒置和复杂的重新排列引起的。Carpentier等[3]首次描述了7号染色体长臂部分三体的个案。Grace等[4]描述的一例7q22q32三体的患者，表现为额叶轴突、斜视、大耳朵和低张力。Vogel等[5]的一项研究中发现，在低出生体重、生长和智力发育迟缓、微颌、腭裂和白内障等患者中，存在7q22或7q31-qter三体的比例相对较高。Romain 等[6]描述的7q22q31.2三体的患者表现为发育迟缓、右肾发育不良、缺铁性贫血和中度听力损失。虽然很多报道关于7号染色体长臂部分三体的患者有各种临床表型，但与本例重复的区段有所不同，且孕妇、孕妇儿子及孕妇母亲等家族中携带者的表型都正常，我们推测胎儿表型正常的可能性极高。因此并不建议孕妇终止妊娠。

室间隔缺损指室间隔在胚胎时期，由于室间隔肌部与心内膜垫及心动脉球形成的左、右球嵴相互融合异常形成，在心室水平产生左向右分流。室间隔缺损是最常见的先天性心脏病，发病率约为12%～25%[7]。据统计，在我国室间隔缺损的年发病率为17.3‰[8]。室间隔缺损受到遗传因素和环境因素的影响。既可以表现为单一的心脏缺陷，也可以伴随多种复杂的畸形。复杂的畸形难以治愈，但对于单一的心脏缺陷，应做到早发现、早诊断、早治疗。对于室间隔缺损不是很大者预后良好，其自然寿命甚至可达70岁以上；缺损小者有可能在10岁以前自行关闭。缺损较大者1～2岁时即可发生心力衰竭，有肺动脉高压者预后差。但如能及时手术治疗，一般可以达到和正常人无异的效果。因此，针对室间隔缺损的胎儿的产前诊断，一定要结合临床充分评估后，再进行遗传咨询，帮助患者做出最有利的选择。

在本研究中我们通过染色体核型分析、SNP array、FISH和超声技术，不仅明确胎儿确实是7q11.23q21.3三体，同时明确三体的来源。结合家族中其他三体携带者表型，我们有理由相信胎儿正常的可能性极高，可以继续妊娠。孕29周的超声结果虽然提示胎儿存在室间隔缺损，基于缺损较小且未发现其他畸形，缺损可能会出于生后自行闭合,且目前心脏手术又非常成熟，缺损完全可通过手术修补。给予充分告知，患者同意继续妊娠。胎儿于2016年11月29日出生，生后生长发育正常，没有出现喂养困难、憋喘、发绀、反复肺炎等症状，双胎1岁 4个月时彩超提示室间隔缺损，缺损大小分别为3 mm、4 mm，于上级医院就诊，建议随访，待小儿3岁后进行手术治疗。

随着SNP array广泛应用于产前诊断，拷贝数变异的检出率逐渐上升，尤其检测中发现的未知意义的(variant unknown significance，VUS)CNVs一直是争论的焦点[9]。从某种意义上来说，也许是目前对这些变异的研究比较少，即在临床上还不能确定这些变异与表型之间的相关性或者证据不足；这些变异也许可能是受到表型异质性影响的微缺失和微重复，所以也无法将此变异简单地推理为超声异常胎儿的致病原因。然而由于染色体结构异常的胎儿常含有致病性的遗传变异，所以检测发现的CNV即使当时无法解释，仍有可能是致病的原因，从这个角度上来说，排除家族性良性突变并给予家属合理的遗传咨询是非常必要的。