专栏名称: 中华围产医学杂志

中华医学会系列杂志、中国科技核心期刊、中文核心期刊《中华围产医学杂志》官方微信平台

临床科研｜5个隐匿性平衡易位致不良妊娠结局家系的遗传学分析

中华围产医学杂志 · 公众号 · · 2024-11-28 17:00

正文

点击上方蓝字“中华围产医学杂志” →选择关注| 点击右上角“···” → 选择“设为星标 ★

本文引用格式：郭彩琴, 肖建平, 杨岚, 等. 5个隐匿性平衡易位致不良妊娠结局家系的遗传学分析[J]. 中华围产医学杂志, 2024, 27(11): 937-942. DOI: 10.3760/cma.j.cn113903-20240222-00141.

郭彩琴 1肖建平 1

杨岚 1王峻峰 1崔玉 1桑泽玲 1刘俊 2

1. 无锡市妇幼保健院（江南大学附属妇产医院）医学遗传与产前诊断科，无锡 214002；2. 无锡市妇幼保健院（江南大学附属妇产医院）超声科，无锡 214002

通讯作者：肖建平，Email：[email protected]，电话：0510-81910207

基金信息： 江苏省妇幼保健科研项目（F202205）；无锡市医学创新团队项目（围产医学）（CXTD2021016）；无锡市“双百”中青年医疗卫生拔尖人才项目（HB2023082）

摘要

目的明确5个不良妊娠结局家系的遗传学病因，为指导遗传咨询及再生育提供参考。

方法在2016年1月至2023年6月期间于无锡市妇幼保健院医学遗传与产前诊断科接受介入性产前诊断的孕妇中，共5例具有不良妊娠史且夫妻一方检出隐匿性平衡易位的孕妇，对其家系进行回顾性分析。常规G显带核型及染色体微阵列分析（chromosome microarray analysis， CMA）检测患儿/胎儿样本，并用染色体G显带和荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization， FISH）技术溯源，进而遗传咨询并随访妊娠结局。对数据采用描述性统计分析。

结果例1长子不明原因智力障碍，CMA结果显示4p16.3p16.1区域8.6 Mb缺失及7q36.3区域1.0 Mb重复。例2~5本次妊娠胎儿均存在不平衡易位，分别为14q32.2q32.33区域6.1 Mb重复伴21q22.3区域1.6 Mb缺失（例2）、6q25.3q27区域10.8 Mb重复伴15q26.3区域1.2 Mb缺失（例3）、5p15.33区域1.0 Mb重复伴6q27区域2.9 Mb缺失（例4）和1q44区域3.2 Mb缺失伴19p13.3区域4.8 Mb重复（例5）。FISH验证后明确5个家系夫妻均有一方为隐匿性平衡易位的携带者。再对例3~4保留的前胎引产羊水行CMA检测，均提示存在不平衡易位。例1本次妊娠和例2遗传咨询指导后再妊娠产前诊断均未见异常，且均已生育健康后代，例3~5备孕中。

结论遗传学技术联合应用明确了5个有不良妊娠史家系的遗传学病因为隐匿性平衡易位，为其再次妊娠的遗传咨询和干预提供了依据。

关键词不良妊娠；隐匿性平衡易位；染色体微阵列分析；荧光原位杂交；产前诊断

隐匿性染色体易位通常指显微镜下不能辨别的细小或带纹相似的染色体片段易位^［1］。携带隐匿性平衡易位的夫妇生育时，不平衡易位配子的发生率高。隐匿性平衡易位是子代多发畸形和复发性流产等不良妊娠结局的主要原因之一^［2-4］，因易位片段较小或带纹相似度较高，常不能被染色体核型分析发现。染色体微阵列分析（chromosomal microarray analysis， CMA）对检测微缺失/微重复有显著优势。荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization， FISH）技术则可对特定位点标记荧光素，直观显示缺失、重复、易位的具体位置。本研究联合应用染色体核型分析、CMA和FISH技术，对5个隐匿性平衡易位致不良妊娠结局的家系进行遗传学分析，为患儿/胎儿发育异常明确病因，评估再发风险，并为指导再生育提供依据。

一资料与方法

（一）研究对象及基本情况

本研究为回顾性研究。在2016年1月至2023年6月于无锡市妇幼保健院医学遗传与产前诊断科接受介入性产前诊断的孕妇中，5例具有不良妊娠史且夫妻一方检出隐匿性平衡易位，将此5例孕妇及其家系纳入本回顾性分析。孕妇年龄25～36岁，孕18～24周接受介入性产前诊断，夫妻双方表型正常，无家族遗传病史。所有相关检查均经孕妇及家属知情同意。本研究经医院伦理委员会审查批准（2023-06-0511-13）。

1.例1：孕妇31岁，孕2产1。2014年自然受孕，孕期外院不规律产前检查（简称产检），超声示胎儿生长受限（fetal growth restriction， FGR）后未行产前诊断，孕36周⁺因“FGR”剖宫产分娩一子。新生儿出生体重1 550 g。患儿18月龄首次癫痫发作；至2020年6月（5岁余），能独坐但无法独走、交流，癫痫每4～5个月发作1次，康复治疗3年余效果欠佳；5周岁儿童保健科体格检查时诊断为“重度智力障碍”。2020年孕妇再次自然受孕，孕11周⁺因“长子不明原因智力障碍”首次来本院就诊。

2.例2：孕妇29岁，孕2产0。2016年自然受孕，孕12周超声示“胎儿颈项透明层厚度3.0 mm”，拒绝行介入性产前诊断；孕24周因超声提示“胎儿多发畸形，羊水过多”要求终止妊娠，引产羊水染色体核型分析未见明显异常。2018年自然受孕，孕20周⁺²因“不良孕产史”来本院行介入性产前诊断。

3.例3：孕妇25岁，孕3产0。2017年自然受孕，孕期在外院不规律产检，孕22周超声提示“胎儿双侧脑室积水，骶尾部椎间隙增宽”；孕24周转诊至本院首次就诊，因超声提示“胎儿脑积水”要求终止妊娠，拒绝遗传学检测，但同意保存引产羊水。2018年自然流产1次。2020年自然受孕，孕20周因“不良孕产史”行介入性产前诊断。

4.例4：孕妇36岁，孕5产1。2004年，孕24周⁺因“胎儿脑积水”引产一男性胎儿，未行遗传学病因检测。2005年足月经阴道分娩一子，婴儿左眼有先天性白内障。2015年人工流产1次。2019年再次妊娠，孕24周⁺因“胎儿脑积水”引产一女，拒绝遗传学检测，但同意保存引产羊水。2022年意外自然受孕，孕18周⁺³因“不良妊娠史”于本院行介入性产前诊断。

5.例5：孕妇33岁，孕5产0。2011年孕10周胚胎停育1次，2017年生化妊娠1次，2018年孕10周自然流产1次后夫妻双方染色体核型分析未见明显异常，2019年超声提示左侧异位妊娠后保守治疗。2020年第5次自然受孕，孕早期血清学筛查21-三体风险值1/238，孕19周因超声提示“胎儿偏小2周”于本院首次就诊。孕20周因“血清学筛查高风险，胎儿偏小2周，复发性流产史”行介入性产前诊断。

（二）遗传学检测

1.染色体核型分析：抽取胎儿羊水、患儿及夫妻双方外周血，常规G显带（320～400条带）制备并分析染色体核型。

2. CMA检测：采用Affymetrix CytoScan^TM 750K芯片（美国Thermo公司）对胎儿羊水及患儿外周血进行CMA检测。按标准操作步骤抽提基因组DNA，消化、扩增、纯化、杂交、洗涤并扫描，然后应用ChAS 4.2软件及生物信息学方法分析原始数据。参照相关数据库及文献判读拷贝数变异，染色体位置信息参照GRCh 37/hg 19。

3. FISH检测：按试剂盒（美国Abbott公司）说明书进行夫妻双方外周血中期细胞的FISH检测。选用特定位点探针，与染色体变性、杂交后，荧光显微镜下观察分析荧光信号。

染色体核型分析与CMA检测均由本单位独立完成，FISH检测由北京贝康医学检验所协助完成。

（三）统计学分析

采用描述性统计分析。

二结果

1. 产前诊断指征：5例孕妇产前诊断指征见表1。

表1 5例孕妇一般情况、超声和遗传学检测结果及妊娠结局

注：^a染色体核型分析未见异常；^b2021年胚胎植入前染色体结构重排检测后受孕，产前检查及产前诊断未见明显异常，足月分娩1健康女婴；DS：唐氏综合征（Down syndrome）；CMA：染色体微阵列分析（chromosomal microarray analysis）；FISH：荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization）；－：未检测

2. 先证者（患儿/胎儿）遗传学检测结果：例1孕妇的长子行外周血核型分析未见异常，CMA示4p16.3p16.1区域存在8.6 Mb缺失，同时7q36.3区域存在1.0 Mb重复（图1A）。例2~5孕妇行羊水染色体核型均未见明显异常，CMA检测，均提示存在2条染色体末端的不平衡易位（图1B~1E）。5例先证者（1例患儿+4例胎儿）的遗传学检测结果见表1。

3.孕妇夫妻外周血FISH检测结果：根据5例先证者2条染色体端粒缺失+重复的结果，结合5例孕妇的不良妊娠史，高度怀疑5对夫妻均有一方携带隐匿性平衡易位。遗传咨询后，5个家庭均同意行夫妻双方外周血特定位点FISH检测，结果显示5对夫妻均有一方为隐匿性平衡易位携带者（图2）。见表1。

4. 其他样本遗传学检测结果：针对5对夫妻外周血FISH检测结果予以遗传咨询，知情同意后对例1孕妇行产前诊断（本次妊娠羊水染色体核型分析+CMA检测）、例3~4对保存的前次引产羊水行CMA检测。结果显示例1孕妇本次妊娠羊水核型及CMA均未见明显异常；例3第1次引产羊水CMA示6q25.3q27区域10.8 Mb缺失伴15q26.3区域1.2 Mb重复；例4第2次引产羊水CMA示5p15.33区域1.0 Mb重复伴6q27区域2.9 Mb缺失，与本次妊娠羊水结果一致。见表1。

5.本次妊娠超声筛查结果与妊娠结局：例1胎儿羊水核型及CMA结果、超声筛查均未见明显异常，规律产检后足月分娩一女，生后随访至2周岁，生长发育未见异常。例2本次妊娠产前超声提示“单脐动脉”，慎重考虑不平衡易位的影响后决定终止妊娠；再于2021年行胚胎植入前染色体结构重排检测（preimplantation genetic testing for structural rearrangements， PGT-SR）后受孕，羊水染色体核型分析+CMA检测均未见明显异常，孕期顺利，足月分娩一女，生后随访至1周岁，生长发育未见异常。例3~5本次妊娠产前超声结果提示胎儿不同程度的异常（表1），结合产前遗传学诊断结果均选择了终止妊娠，建议再次妊娠前行PGT-SR咨询；电话随访至2023年12月均已接受该项咨询，备孕中。

三讨论

染色体易位包括平衡易位和不平衡易位。尽管多数平衡易位携带者表型正常，但减数分裂期染色体重组时，可形成的18种配子中仅2种为基因组平衡的配子，因而流产、子代严重缺陷等不良妊娠的风险增加^［4-5］。本研究中，夫妻一方隐匿性平衡易位确诊前，5个家庭均被“不良妊娠史病因不明，无健康子代”困扰多年。

1.遗传学技术的进步及合理应用提高了隐匿性平衡易位的诊断率并为部分不良妊娠明确了病因：虽然传统的染色体核型分析较容易诊断大片段（>10 Mb）易位，但无法分辨5~10 Mb或以下的小片段以及部分带纹相似的片段，且当分辨率较低或带纹相近时，即使10 Mb以上的易位也可能漏诊。因此，本研究中5例先证者及亲代，尽管标本类型不同，但常规核型分析（320~400条带）均未提示先证者异常可能与上述原因相关。随着分子遗传学技术的发展，CMA因分辨率高（>100 kb）、检测周期短等优势，近年来已成为不可或缺的一线遗传学诊断技术^［6］，但也存在无法识别平衡易位等缺点。本研究中，5例先证者均由CMA诊断存在1条染色体末端缺失伴另1条染色体末端重复。根据先证者CMA检测结果，结合孕妇单次/多次（例1/例2～5）不良妊娠史，高度怀疑均为亲代之一携带隐匿性平衡易位（相互易位模式）。然后，参照5例先证者拷贝数变异区域选择特定的探针对其父母行外周血FISH溯源，最终确定5对夫妻均有一方为隐匿性平衡易位（相互易位）携带者。2016年，例2孕妇“胎儿多发畸形”引产时，产前遗传技术主要集中于细胞遗传学水平，因此仅对引产羊水进行了核型分析，结果显示阴性；2018年第2次妊娠时，CMA已常规用于产前诊断并发现胎儿存在14q32.2q32.33区域的重复和21q22.3区域的缺失但核型分析仍提示正常。因此，遗传学技术的进步，以及CMA和FISH等多种遗传学技术的合理运用不仅帮助提高了隐匿性平衡易位的诊断率，也为部分有不良妊娠史的家庭明确了病因。

2.规范的遗传咨询与产前诊断是减少出生缺陷、指导优生优育的重要手段：理论上，隐匿性平衡易位携带者子代不平衡易位的配子率高达16/18^［5］。尽管多数不平衡易位的胚胎会在早孕期自然流产，但仍有部分胎儿能存活至中晚孕期甚至出生^［7］，因此产前诊断与遗传咨询是减少此类患儿出生、指导优生优育的重要手段。虽然平衡易位（相互易位）携带者产生正常/平衡易位配子的理论概率仅有2/18，但实际概率远高于理论值。有研究对2 924例欲行PGT受孕的相互易位携带者进行了13 378枚胚胎检测，正常/平衡易位的胚胎数为3 846枚，基因组平衡的胚胎概率28.75%；再检索相关文献统计后发现，正常/平衡易位的胚胎概率为26.96%（7 953/29 495）^［8］，因此无论自然受孕还是PGT受孕均有机会生育健康子代。本研究中，例1~2通过产前诊断与遗传咨询均成功获得了健康子代。例1孕妇2014年首次妊娠后未规律产检，超声提示FGR也未行产前诊断，因而未能避免该缺陷儿的出生。2020年自然妊娠后按期产检，本院遗传咨询后同意对长子行遗传学病因检测，才明确患儿为父源隐匿性平衡易位所致的4p-综合征（Wolf- Hirschhorn综合征）^［9］患者。然后，再对本次妊娠的胎儿行产前诊断，羊水核型、CMA及超声均未见明显异常，最终成功生育一健康女婴。例2本次妊娠胎儿超声与前次“多发畸形”不同，仅存在单项软指标异常，但羊水CMA提示存在不平衡易位。遗传咨询时，告知母源性不平衡易位对胎儿可能的影响，详述了平衡易位携带者获得健康子代的实际概率并建议PGT-SR受孕。遗传咨询后，例2夫妻决定终止妊娠，同时接受建议，通过PGT-SR再次受孕并行产前诊断，最终成功生育一健康女婴。

3.需重视流产/引产物的样本保存与遗传学检测：与例1~2家庭积极配合遗传学病因检测不同，虽然例3~4孕妇均有1~2次“胎儿脑积水”引产史，但都拒绝引产标本的遗传学检测，幸运的是遗传咨询后均接受建议按样本库要求保留了引产时的羊水。本次妊娠羊水CMA结果提示不平衡易位时才考虑亲代可能携带平衡易位，并通过FISH检测明确夫妻一方为隐匿性平衡易位的携带者。再对前次妊娠的羊水行CMA检测，发现例3存在6q25.3q27区域缺失伴15q26.3区域重复，例4存在5p15.33区域重复伴6q27区域缺失，均涉及6q末端缺失且包含关键基因DLL1。6q末端缺失是一种罕见的遗传病，以发育迟缓、智力障碍、脑部结构异常、癫痫等为主要特征^［10］。有研究显示，包含DLL1基因的6q末端缺失患者，产前超声均提示胎儿脑部结构异常，其中小脑发育不良、脑室扩张、胼胝体异常最常见^［11］。例3~4孕妇前次妊娠引产羊水的CMA检测结果与“胎儿脑积水”的临床表型高度吻合，也帮助其反复不良妊娠明确了病因，进一步说明对拒绝明确遗传因素的畸形胎儿，有必要知情同意后按样本库要求保留引产标本。同样，例5也有多次不良妊娠史，但前3次妊娠丢失均未行流产物遗传学检测，直到本次妊娠产前诊断发现存在1q44和19p13.3区域的微缺失/微重复，结合复发性流产史高度怀疑夫妻一方存在隐匿性平衡易位并通过FISH检测进一步证实，才为反复不良妊娠明确了病因。但如果例3~4前次妊娠即对发育异常的胎儿样本行CMA检测，例5第3次流产起就根据专家共识^［12-13］对流产物行CMA检测，不仅可以将亲代隐匿性平衡易位的病因学诊断提前2~3年，而且可能通过PGT-SR，避免再次发生不良妊娠结局。因此，流产物也是先证者，需重视引产/流产物的遗传病因排查。对拒绝遗传学检测明确病因的病例，应尽可能保存流产/引产组织至样本库备检；对有生育需求的夫妇，应建议行流产物的遗传学检测，从而为再次妊娠咨询及产前诊断提供依据。

4.小结：遗传学技术的进步及合理应用有助于提高隐匿性平衡易位的诊断率并为部分不良妊娠明确病因；规范的遗传咨询与产前诊断是减少出生缺陷、指导优生优育的重要手段；提高有生育需求夫妇流产物遗传学病因检测的意识，对拒绝遗传学检测明确病因的病例应尽可能按样本库要求保存流产/引产样本，也将有助于再生育咨询，并为再次妊娠产前诊断提供依据。

利益冲突声明

所有作者声明无利益冲突

参考文献：

1. Shaffer LG, Bejjani BA. A cytogeneticist's perspective on genomic microarrays[J]. Hum Reprod Update, 2004,10(3):221-226. DOI: 10. 1093/humupd/dmh022.

2. Sato T, Migita O, Hata H, et al. Analysis of chromosome microstructures in products of conception associated with recurrent miscarriage[J]. Reprod Biomed Online, 2019,38(5):787-795. DOI: 10.1016/j.rbmo.2018.12.010.

3. Xie M, Xue J, Zhang Y, et al. Combination of trio-based whole exome sequencing and optical genome mapping reveals a cryptic balanced translocation that causes unbalanced chromosomal rearrangements in a family with multiple anomalies[J]. Front Genet, 2023,14:1248544. DOI: 10.3389/fgene.2023.1248544.

4. Zhang S, Pei Z, Lei C, et al. Detection of cryptic balanced chromosomal rearrangements using high-resolution optical genome mapping[J]. J Med Genet, 2023,60(3):274-284. DOI: 10.1136/jmedgenet-2022-108553.

5. 陆国辉,张学.产前遗传病诊断[M].2版.广州:广东科技出版社,2019:136-138.

Lu GH,Zhang X. Prenatal diagnosis of genetic disorders[M].2nd ed. Guangzhou:Guangdong Science & Technology Press,2019:136-138.

6. 中国预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会产前筛查和诊断学组,中华医学会医学遗传学分会产前诊断学组. 染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用指南(2023)[J]. 中华妇产科杂志,2023,58(8):565-575. DOI:10.3760/cma.j.cn112141- 20230327-00146.

Prenatal Screening and Diagnosis Group,Birth Defect Prevention and Control Professional Committee.Guideline for the application of chromosomal microarray analysis in prenatal diagnosis (2023)[J].Chin J Obstet Gynecol,2023,58(8):565-575. DOI:10.3760/cma.j.cn112141-20230327-00146.

7. 赵炜,梁思颖,谢宁,等. 染色体核型分析联合染色体微阵列分析在平衡易位/倒位携带者产前诊断中的应用价值[J]. 中华围产医学杂志,2022,25(1):35-41. DOI:10.3760/cma.j.cn113903- 20210430-00403.

Zhao W, Liang SY, Xie N, et al. Role of karyotyping combined with chromosomal microarray analysis in prenatal diagnosis of balanced translocation or inversion carriers[J]. Chin J Perinat Med,2022,25(1):35-41. DOI:10.3760/cma.j. cn113903- 20210430-00403.

8. Tian Z, Lian W, Xu L, et al. Robust evidence reveals the reliable rate of normal/balanced embryos for identifying reciprocal translocation and Robertsonian translocation carriers[J].Zygote,2024,32(1):58-65. DOI:10.1017/S0967199423000606.

9. Paprocka J, Kaminiów K, Yetkin O, et al. Clinical and epilepsy characteristics in Wolf-Hirschhorn syndrome (4p-): A review[J]. Seizure, 2024,116:14-23. DOI: 10.1016/j.seizure.2022.12.001.

10. Engwerda A, Kerstjens-Frederikse WS, Corsten-Janssen N, et al.The phenotypic spectrum of terminal 6q deletions based on a large cohort derived from social media and literature: a prominent role for DLL1[J].Orphanet J Rare Dis, 2023,18(1):59. DOI: 10.1186/s13023-023-02658-w.

11. Lesieur-Sebellin M, Till M, Khau Van Kien P, et al.Terminal 6q deletions cause brain malformations, a phenotype mimicking heterozygous DLL1 pathogenic variants: A multicenter retrospective case series[J].Prenat Diagn, 2022,42(1):118-135. DOI: 10.1002/pd.6074.

12. 中华医学会妇产科学分会产科学组, 复发性流产诊治专家共识编写组. 复发性流产诊治专家共识（2022）[J] . 中华妇产科杂志, 2022, 57(9) : 653-667. DOI: 10.3760/cma.j.cn112141- 20220421-00259.

Obstetrics Subgroup, Chinese Society of Obstetrics and Gynecology,Chinese Medical Association; Chinese Expert Consensus Group on Diagnosis and Management of Recurrent Spontaneous Abortion. Chinese expert consensus on diagnosis and management of recurrent spontaneous abortion (2022)[J].Chin J Obstet Gynecol,2022, 57(9) : 653-667. DOI: 10.3760/cma.j.cn112141-20220421-00259.

13. 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, 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, 等. 流产物基因组拷贝数变异检测应用及家庭再生育咨询的专家共识[J]. 中华医学遗传学杂志, 2023, 40(2):129-134. DOI: 10.3760/cma.j.cn511374-20221019-00699.

Genetic Disease Prevention and Control Group, Professional Committee for Birth Defect Prevention and Control, Chinese Preventive Medicine Association; Clinical Genetics Group, Medical Genetics Branch, Chinese Medical Association; Clinical Genetics Group, Medical Geneticist Branch, Chinese Medical Doctor Association. Expert consensus on the detection of genome-wide copy number variations in abortive tissues and family reproductive consultation[J].Chin J Med Genet,2023, 40(2):129-134.DOI: 10.3760/cma.j. cn511374-20221019-00699.

供稿编辑：高雪莲

未经授权禁止转载，一经发现立即举报。

本平台学术内容仅供医学专业人员参考。除非特别声明，发送的所有内容不代表中华医学会和本刊编委会的观点。译文或摘译类文章，详细内容请参照原文全文。

2、温故知新｜X-连锁脊柱骨骺发育不良家系孕早期产前诊断一例

3、病例报告｜同一家系2例胎儿眼脑肾综合征的产前表型和基因型

欢迎进入 “视频号” 主页 查阅更多内容！

RECOMMEND

- 觉得好看就点个赞吧！

临床科研｜5个隐匿性平衡易位致不良妊娠结局家系的遗传学分析

正文

一 资料与方法

（一） 研究对象及基本情况

（二） 遗传学检测

（三） 统计学分析

二 结果

三 讨论

利益冲突声明

一资料与方法

（一）研究对象及基本情况

（二）遗传学检测

（三）统计学分析

二结果

三讨论