赛福基因病例大讲堂第二期：一例嵌合体遗传的案例分享

王廉文，副主任医师，擅长儿童神经内科专业。毕业于上海第二医科大学儿科医学系，自1991年起于上海交通大学医学院附属新华医院儿内科工作至今，并担任新华临床医学院《儿科学》的部分临床教学工作。从事儿内科、小儿神经疾病的临床医疗工作20余年，有较为丰富的临床经验，比较擅长于小儿癫痫、小儿中枢神经系统的感染及小儿常见的普通内科等疾病的诊治。完成临床医学以及教学论文数十篇，作为主要负责人之一参与完成了多项临床及教学课题。

Part-2

公开课环节

各位亲爱的老师，大家好！欢迎来到赛福基因大讲堂---案例分享第二期。本次给各位老师带来的是一例嵌合体遗传的案例分享。

本次分享共分为以下三个部分。首先是了解患者的临床病史，然后结合临床病史我们来进一步解读患者的全外显子报告，最后是一个简单的小结。

下面是我们的第一部分，患者的临床病史介绍。本章节内容由新华医院小儿神经内科提供。

患儿，女，出生日期是2018年4月28号，前后一共两次入院，分别是2018年8月4号到8月18号和2018年的8月24号到9月5号。发病时间是2018年的8月1号，也就是三月龄起病。一共发生了两次惊厥发作，诱因分别是呼吸道感染和呕吐后呛奶。

我们来详细了解下患儿的入院病史。先看第一次入院的病史。主诉：咳嗽4天，抽搐2次。

现病史：患儿于入院前4天，无明显诱因出现抽搐，发作时表现为双目凝视、上肢划船样抽动，双下肢僵硬，口周发绀，口吐白沫，持续约3-5分钟后自行缓解。伴偶咳，有痰不易咳出，无发热，无腹泻，在我院就诊，给予对症治疗后，3天后咳嗽好转。于入院前20分钟，患儿再次出现抽搐，性质相似，持续20分钟未见缓解。急诊给予“水合氯醛”灌肠后，抽搐渐止，遂以“癫痫持续状态”收住入院。患儿自发病以来无发热，无喘息、烦躁，食纳可，无呕吐、腹泻，小便正常。

现在再来看一下第二次入院的病史介绍，主诉：面色苍白、呼吸微弱1小时。现病史：患儿入院前1小时左右（在睡眠中）家属突然听见患儿大叫一声，即发现患儿已吐奶，面色苍白、呼吸微弱，口唇发绀，四肢软弱无力，反应差，立即抱起患儿，翻身拍背，并行人工呼吸紧急处理，约2分钟左右患儿稍缓解，但仍有明显的面色苍白、口唇发绀、呼吸微弱，遂送至我院急诊，立即予以吸氧，诊治中发现患儿双眼上翻，呼吸微弱，心率增快，考虑抽搐可能，给予地西泮2mg静推后好转，随后拟以“吸入性肺炎，癫痫持续状态可能”收住院。病来神志不清，二便未排。

了解完病史，我们看看入院体检概况。第一次入院时，脉搏：128次/分，呼吸：28次/分，血压：86/47mmHg，镇静中，双侧瞳孔等大等圆，直径约2.5mm，颈软，口唇略苍白，咽稍充血，双肺呼吸音粗，可闻及少量痰鸣音，心律不齐，未闻及明显杂音，腹软，未触及包块，肝肋下1cm，脾肋下未触及，生理反射存在，四肢肌张力低。布氏征、克氏征（-），病理反射（-）。

第二次入院做了其他检测，体检：体温35.1℃，心率：160次/分，呼吸：25次/分，血压：90/40mmHg，血氧饱和度86%（吸氧情况下）。镇静中，双侧瞳孔等大等圆，直径约2.5mm，对光反射迟钝，颈软，颜面稍苍白，口唇发绀，咽充血，口腔未见异物，呼吸弱，双肺呼吸音粗，未闻及干湿性啰音，心律齐，心音有力，未闻及明显杂音，腹软，未触及包块，肝脾肋下未触及，生理反射存在，四肢肌力、肌张力低，肢体凉。

其他一些信息在这张幻灯片补充。首先是患儿的既往史。患儿是有既往的抽搐病史的，曾经在外院住院治疗后出院，具体情况不是很清楚。但患儿的传染病史、药物以及其他过敏史、预防接种史、手术外伤及输血史没有特殊的地方。

患儿是首次怀孕母亲的双胞胎女儿中的小女儿，试管婴儿，孕35+3周，剖宫产，Apgar评分不详，出生体重2.7kg，无出生窒息，生后奶粉喂养，现可抬头。家族史这边，父、母体健，否认近亲结婚，家族中无遗传性、代谢性疾病史。母亲幼时曾有惊厥史，但具体情况不详。

本页总结了患儿两次住院的实验室检查结果。

本页为头颅MRI和MRA的结果。

本页总结了患儿的惊厥发作形式，单*号为第一住院时的发作形式，双*号的为第二次住院时的发作形式。

这一页描述了患儿的治疗详情。

这一页是两次住院后的出院诊断。

这一页是第二次住院后的出院随访，目前是服用左乙拉西坦和氯硝西泮，患儿出院3个月内没有临床发作的情况。

 

了解完患者的临床信息后，我们对之前提到的基因检测结果进行详细解读。

首先我们来了解一下患儿的变异信息，患儿检测到了SCN2A基因的一个错义突变，为第26号外显子的4701号T碱基变成了A碱基，导致了编码的氨基酸由天冬氨酸（Asn）变成了赖氨酸（Lys）。SCN2A基因编码了电压门控钠离子通道蛋白，为钠通道α亚单位基因家族的一个成员。该基因（NM_021007.2）含有 27个外显子，编码2005个氨基酸。我们可以通过右下方的图看到该基因在脑部是高度表达的。

那么这个突变的基因到底对应了什么疾病呢？

通过查询OMIM数据库，我们可以看到，该基因一共对应了两种疾病，分别是早期婴儿型癫痫性脑病11型和良性家族性婴儿惊厥3型。通过OMIM中提供的临床表型，我们可以看到这两种病的表型跟患儿都是有吻合的地方。

那么具体这样的一个c.4701 T>A究竟会不会导致疾病的发生呢？

我们根据由美国遗传学与基因组学会撰写的ACMG指南对该变异进行致病性分析：

首先这个变异是位于四个螺旋束结构域中，位于关键功能域，并且这个变异在多个正常人群数据库中都没有被收录，另外多个蛋白预测软件也是预测该变异是有害性变异。此外，这个变异在ClinVar里面也有一次记录，标记为疑似致病变异。

综上，我们将这个变异定义为可以解释患者表型的临床意义未明的变异。

明确了这个位点后，我们对父母进行进一步的家系一代验证。通过一代验证图，先证者该位点为杂合，其父亲为纯合野生型。但是先证者母亲的信号峰可以看到有一个较为明显的A碱基（绿色）的小峰，表明有A信号的出现，此时我们高度怀疑母亲是嵌合体。

随后，为了进一步验证母亲的嵌合情况，我们查阅了母亲的二代测序数据对应的变异位点的检测结果：二代数据中母亲该位点总共检测到了78次，其中有13次检测到了与患者相符的变异情况，约有16.67%的突变比例；一代测序数据也可见母亲该位点存在小杂峰；结合以上情况，我们高度怀疑母亲为嵌合体。

提到嵌合体，我们就先来简单了解下嵌合体和嵌合的类型。生殖腺嵌合：①异源嵌合体：两个精子分别于两个卵细胞受精后发生了融合。②胚胎发育过程中，某个未来的生殖腺细胞发生突变，导致该个体的生殖腺细胞成为嵌合体。

 

最后，我们对上面的内容进行总结：

本案例中患儿检测到了SCN2A基因的可以解释患者表型的临床意义未明变异。目前SCN2A在OMIM中对应两种疾病。 

早期婴儿型癫痫性脑病 11 型(Epileptic encephalopathy, early infantile, 11)是一种常染色体显性遗传癫痫疾病，其特征是在婴儿期发作难治性癫痫，伴有神经发育倒退和持续的神经异常。该病在 OMIM 中的表型包括：全面性强直-阵挛发作、癫痫持续状态、婴儿期发病、痉挛性四肢瘫、表现度差异、癫痫性脑病、全面发育迟缓、精神运动发育迟缓、可出现发热性癫痫发作、EEG 可见大量的慢波和快速棘波活动、EEG可见爆发抑制活动、难治性癫痫、严重程度不一等。

良性家族性婴儿惊厥 3 型(Seizures, benign familial infantile, 3)。该病在1 岁内无热癫痫丛集发作，无神经后遗症。该病在 OMIM 中的表型包括：发作间期正常脑电图、双侧痉挛发作、呆滞性癫痫发作、局灶性癫痫发作、紫绀、局灶性无热惊厥、继发性全面性强直阵挛发作可能发生、一或数天内丛集发作、癫痫发作通常首先出现头部和眼睛偏斜、出生后 2 天-7 个月内起病（大多集中在 2-3 个月）等。 

该患者目前起病年龄尚早，还需进一步观察进行具体病种的确诊；

 

在本次案例的家系分析中，我们通过母亲的二代数据以及一代验证的结果高度怀疑母亲是个嵌合体。

源于单个受精卵却含有遗传组成不同的2种细胞系的个体称为嵌合体。依据突变发生的时期与组织分布，嵌合体分为三种类型，体细胞嵌合(仅发生于体细胞，不含生殖细胞)，生殖腺嵌合(仅发生在生殖细胞，不含体细胞)以及体细胞和生殖腺均嵌合。后两种类型的嵌合体亲代可将突变遗传给子代。

可采用Ion Torrent PGM和ddPCR技术对绝大部分嵌合突变进行验证及定量分析。

早期识别和明确亲代嵌合体对患儿家庭遗传咨询非常重要。

本次的分享到此结束，感谢各位老师的聆听。

Part-3

问答环节

赛福基因-赵越：

老师，这个基因对应的两种疾病，一个类似于恶性惊厥，另一个属于良性的，那目前而言，这个孩子还能确诊吗？到底是良性还是恶性的呢？

王廉文老师：

良性家族性婴儿癫痫是一种常染色体显性遗传的癫痫综合征，其特征是：其它方面正常的婴儿在大约6月龄时开始出现的无热型癫痫发作。发作通常在2岁前缓解，精神运动发育正常。一些患者及家族在青春期或成年期出现发作性运动诱发性运动障碍；研究发现其中大多数染色体16p上的富脯氨酸跨膜蛋白2（proline-rich transmembrane protein2, PRRT2 ）基因存在突变。PRRT2 基因突变的表型包括所谓的婴儿惊厥伴（阵发性）舞蹈手足徐动症（infantile convulsions and paroxysmal choreoathetosis, ICCA）综合征、发热相关性婴儿癫痫发作、偏瘫型偏头痛和发作性共济失调。在一些良性家族性婴儿惊厥（伴或不伴迟发运动障碍）家族中，还发现了钠通道基因SCN2A 和SCN8A 突变。

从目前患儿的随访来看，一般情况良好，未出现发育明显落后。用LEV的效果也不错。所以很可能是良性的，这点也是家属所希望的。但该患儿还比较小，还需进一步随访观察，而且其母亲有发作史。目前临床无发作，更可能是良性的。

赛福基因-赵越：

好的，谢谢老师解答，目前孩子还是更倾向良性惊厥的。

王廉文老师：

我也是这样认为，但对家属没有很肯定的说。患儿临床发作有多样性，而且有全面性强直发作。

 

观众b:

老师，一般基因测序深度要到多少才能检测出这种嵌合现象呢？

赛福基因-赵越：

一般全外100X的测序深度，我们可以检测到15%以上的嵌合比（基于我们公司的案例）但这个必须依赖家系WES的父母测序信息。

观众b:

那目前你们公司的家系全外应该都是达到100X的是吧?

赛福基因-赵越：

对，我们公司的平均测序深度为100X。

观众b:

如果临床怀疑，15%以下的检测有没有其它办法？

赛福基因-赵越：

ddPCR我有了解，可以检测低频的嵌合。另一种方法Ion Torrent PGM我这边没有了解过，所以没法给老师解答。

观众b:

这种大部分用于检测父母，检测一家三口的意义是什么呢？

赛福基因-赵越：

有些小于1kb的缺失重复需要做家系验证。ddPCR不仅可以解决嵌合问题，也能解决缺失重复，目前我们公司大部分ddPCR是验证小的缺失重复的。

观众b:

PCR和MLPA差异大吗？PCR是更为精确吗？

赛福基因-赵越：

MLPA只能针对有试剂盒的，取决于荷兰MLPA公司的研发情况。但是ddPCR对这些都没有要求，一旦全外提示了有CNV的变异，我们只需设计特定的探针即可。

 

观众c:

你好老师，想问一下，该突变没有在其它病例报道过吗？

赛福基因-赵越：

ClinVar中仅收录一次。

 

观众d:

谢谢老师，PPT中有讲“可采用Ion Torrent PGM和dd PCR技术对绝大部分嵌合突变进行验证及定量分析。”请问这两种方法检出的嵌合比最低限是多少？

赛福基因-赵越：

老师可以参考下PPT中张月华老师的文献《Dravet综合征患儿父母SCN1A基因突变嵌合体研究》，具体目前没有一个统一的标准。

 

观众e:

本例中患儿检测到了SCN2A基因，解释为患者表型临床意义未明变异。意义未明为什么目前SCN2A在OMIM中还对应两种疾病？

王廉文老师：

图片是ACMG的评级指南，这个变异，根据指南只有PM1+PM2+PP3三个证据支撑，在ClinVar里面只有一次报道，所以够不上致病和疑似致病的门槛。但是这个点又没有任何良性变异记录，所以排除了良性和疑似良性的可能，我们只能定义为临床意义未明。在临床中我们还是要将检查的结果与临床结合。

赛福基因-赵越：

我们的这个临床意义未明指的是变异的对应位点，而不是这个基因。ACMG的致病分级指南针对的是变异，我们通过相关证据来判断它的致病性。而这里患儿检测到的这个SCN2A是基因，目前根据OMIM数据库，确实是有明确与之对应的疾病的。

王廉文老师：

数据库中的疾病描述，还是需要与患儿的临床去匹配，最后的诊断还是离不开临床。它的临床意义不明的定义，并不意味着在临床中无意义，从该患儿来讲就是有意义的。

 

观众f:

王医生，SCN2A变异的患者，用奥卡西平的治疗效果如何？

王廉文老师：

不太建议用OXC。

观众k:

用OXC和LTG会加重症状吗？

王廉文老师：

OXC可能会加重症状，LTG不一定。

观众k:

用LEV如果症状控制好，多长时间可以考虑撤药？

王廉文老师：

一般至少4-5年。

 

观众g:

全外100X以上，capture区域多大？

观众l:

安捷伦V6的捕获区域是60Mb，相当于2%的人类基因组区域。

 

观众h:

老师，这例嵌合属生殖腺嵌合？双胞胎姐姐是正常的吗？

王廉文老师：

姐姐是正常的。

观众h:

生殖嵌合一般外周血能检测出来吗？

赛福基因-赵越：

测不出来。

观众b:

一般外周血只能检测体细胞嵌合。