分享

染色体22q11区域基因组疾病

 闲庭之雨 2022-12-15 发布于湖北

在不同的染色体上,都会存在一些非常重要的地方,而22号染色体的1区1带区域,存在一个非常重要的位置。

22q11综合征,也就是22号染色体1区1带区域的拷贝数异常,它与先天性心脏缺损高度相关。

在10年以前,由于染色微阵列技术刚刚兴起,费用比较昂贵,并不是每一个家庭都可以承受得起这一笔费用,因此在产前诊断中的应用还不普及。那时候碰到了一个让我比较印象深刻的病例。

女性,32岁,平素月经规则,末次月经2010年10月3日。于孕25周行胎儿心脏彩超检查提示:胎儿心脏发育异常(肺动脉闭锁,永存左上腔静脉)。在医生的建议下行脐带血穿刺查胎儿染色体检查提示:胎儿染色体核型分析正常。因为染色体基因芯片收费贵,孕妇拒绝行染色体微阵列检查。于2011年6月27日顺产1孩子。该患儿出生后反应较差,1min Apgar评分为8分。查体:心尖搏动位于左锁骨中线内0.5cm处,搏动范围2~3cm,未扪及震颤,心率170次/分,律齐,心音有力,各瓣膜听诊区未闻及杂音。患儿出生10天内精神良好,无喂养困难,无抽搐等。然而查小孩超声心动图:先天性心脏病、肺动脉闭锁、室间隔缺损、卵圆孔未闭、侧支循环形成、永存左上腔静脉。CT提示:患儿胸腺发育正常,先天性心脏病,肺动脉闭锁并室间隔缺损,双侧肺动脉发育不全,双上腔静脉,卵圆孔未闭。那时候极其怀疑这一小孩是不是22q11微缺失综合征。但是由于染色体微阵列检测费用昂贵,因此当时选择了费用比较便宜的金标准检测方法——多重连接探针扩增技术(MLPA)给予确诊。

MLPA对22q11.2微缺失的确诊报告图

结果证实其为22q11.2微缺失综合征

曾经还有一个孕妇让我记忆深刻,那是2019年的事情了:她25岁,正好是生育的适合年龄,不过跟孕妇交流时候总是感觉孕妇有一种反应不过来的感觉。她在2018年的时候曾经怀孕过一次,在孕23+周的时候发现胎儿心脏异常引产了,而引产的胎儿也没做任何检测。2019年很幸运地又怀孕了,而且是双胎,全家人都欢天喜地!因为怀孕过不好的小孩,全家人都非常的谨慎,在孕16周的时候就前来抽羊水检查了,结果一查双胎均为22q11.2缺失综合征,但是当时孕妇还没有给小孩行排畸超声检查。因为2019年的时候对22q11.2缺失综合征已经有了进一步的认识,它也有可能是遗传自表型正常的父母的,因此孕妇及其配偶也查了染色体微阵列,结果母亲就是22q11.2微缺失综合征。

因此22q11.2微缺失综合征,就上面那两个病例而言,给了我们很多启示22q11.2微缺失综合征不仅在还没有出生的胎儿身上可以发生,在正常没有任何表现的成年人当中也可能发生,在新生儿当中有可能发生,而且症状还非常的不一致。有严重的,有表现很轻的,也有不发生任何表现的。

染色体22q11区域示意图

上图为22q11.1~22q11.23染色体区域常见LCRs序列位点、缺失类型及关键基因位点。

人类的22号染色体是一个端着丝粒染色体,多个基因组病发生于22q11染色体区域。该区域富含具有高度同源性,导致基因组不稳定的低拷贝重复序列(LCRs),也叫片段重复。如上图,红绿颜色的8个低拷贝重复序列是学者们关注的热点,也是目前研究得较详细的。在基因组不同位置出现的低拷贝重复序列,在胚胎早期染色体同源重组的过程中发生序列的交换,也就是非等位的同源重组,导致位于低拷贝重复序列之间的序列重排,包括了缺失、重复和倒位,从而出现疾病。

最常见出现的就是上述描述的22q11.2微缺失综合征,新生儿的发生率约为1/4000。许许多多的研究表明只有6%~25%的缺失是遗传的,而75%以上是新发的,也就是说这一区域突变的概率极高。因为22q11.2近端区域富含低拷贝重复序列(LCRs),在非等位的同源重组的过程中大多数的22号染色体基因组异常。这一组综合征包括:腭-心-面综合征、DiGeorge综合征、Cayler心面综合征、圆锥动脉干异常脸综合征或Takao综合征,目前这些综合征都统称为22q11.2微缺失综合征。而且这几个综合征它们的表现都是非常多样的。包括心血管系统、腭部、泌尿系统及颅面部异常。而在精神发育上,会存在学习、智力、心理和行为障碍。同时也会伴随免疫缺陷及先天性低血钙等等。

如上图所示,22q11.2最常见的是在LCR22-A~LCR22-D区域的3Mb片段的缺失,约占90%;其次为LCR22-A~LCR22-B重组引起的1.5Mb片段的22q11.2近端缺失,约占7%,由此产生的临床表型与3Mb缺失引起的表型相近。其他一些特异缺失或易位引起的缺失约占3%。但是有一种需要区别的是,位于10号染色体短臂10p13或附近的缺失也会引起类似DiGeorge综合征(DGS)或腭-心-面综合征的表现,临床上称为DGS Ⅱ型,以区别区22q11.2缺失引起的DGS Ⅰ型。但是DGS Ⅱ型发生的概率极低,约为DGS Ⅰ型1/50。

在22q11.2微缺失综合征中,由于3Mb及1.5Mb缺失导致TBX1基因单拷贝是引起其临床症状的重要因素。TBX1基因缺乏可导致心血管异常、咽弓动脉发育和成形的异常、心脏外流出道发育和分离异常,室间隔缺损和圆锥动脉干不分离;同时TBX1基因在调节口腔上皮细胞的黏附和腭部的发育中起着重要的作用。而TBX1基因本身在多个物种中极度保守,在胚胎发生过程中表达受到精确的调节。因此TBX1基因的剂量减少或增加都有可能影响胚胎的发育

22q11.2中部缺失综合征

在LCR22-B~LCR22-D区域存在一个报道相对较少的非典型缺失,目前称之为22q11.2中部缺失。有动物实验表明22q11.2中部的CRKL基因缺失可引起相应的22q11.2中部缺失综合征表型。小头畸形及生长受限是其表现当中发生率最高的,也有心脏异常的发生,但其发生率较低;腭裂和腭咽部缺陷、低血钙、低甲状旁腺激素等不是中部22q11.2缺失综合征患者的表型。但是在智力障碍、行为问题、面部畸形和泌尿道异常这些表现中,22q11.2中部缺失综合征与22q11.2微缺失综合征中发生频率相近。

大多数22q11.2中部缺失来源于LCR22-B~LCR22-C或LCR22-B~LCR22-D之间的重组。有研究提示22q11.2微缺失综合征人遗传率为57%,与之相比,22q11.2常见的3Mb片段缺失综合征的新发突变为90%~94%。基于22q11.2中部缺失综合征遗传率较高,建议行证者的父母行缺失检测和遗传咨询。

22q11.2远端微缺失综合征

22q11.2远端缺失综合征主要发生于3Mb常见缺失区域远端的LCR22-D~LCR22-H之间,由于断裂点位置不同而形成各种类型的可重复、独特的缺失综合征。其临床表现主要为:早熟、产前或产后生长受限、学习障碍、发育迟缓、特殊面容、中度骨骼异常和动脉干发育异常等。并且这一综合征中心脏缺陷的发生机率也是较高的,最常见的为室间隔缺损、各种瓣膜异常和动脉干发育异常。而常见的外观异常有扁平人中、耳结构异常、腭裂或双叉悬雍垂、小(缩)颌、眼睑裂斜上向外、薄上唇及耳前小赘肉等等。而发生生长受限情况可能与这一区域中的MAKP1基因的缺失有关系。

非等位同源重组后导致的染色体错误重排,出同3Mb的重复以及3Mb的缺失

22q11.2微重复综合征

发育或语言障碍、行为问题、多发性先天异常、轻度面容异常、听力缺失和生长迟缓为22q11.2微重复综合征的主要临床表现。理论上重复和缺失的发生率应该是一致的。尽管已经发现了22q11微重复的病例,但与22q11缺失的发生率相比,明显少于予预期。22q11微重复的发生率仅为22q11缺失的50%。大多数22q11.2微重复的病例携带约3Mb与22q11.2微缺失相对应的重复,其他重复如1.5Mb与22q11.2微缺失近端缺失区域相对应的重复,而部分4Mb和6Mb大的重复也见报道。22q11.2微重复综合征通常表现为轻中度异常,并且具有高度异质性:有些病例表型完全正常或接近正常,有些病例会表现多个缺陷。这也许就是22q11.2微重复综合征被发现与22q11.2微缺失综合征预期较少的原因。比如在同一家系里,同样存在22q11.2重复的父亲仅有轻度的认知障碍,其子代则可能会表现为严重的心血管发育异常。与22q11.2微缺失综合征类似的是TBX1基因在微重复综合征中起着重要的调控作用。TBX1基因的高表达及低表达均会引起心血管系统发育的缺陷,因此22q11.2微重复综合征与22q11.2微缺失综合征表型上存在一致的现象。

猫眼综合征(CES)

猫眼综合征的发生率为1/50000~1/150000。由于小的额外标记染色体导致22号染色体长臂近端部分三体或四体是形成猫眼综合征的主要原因,少数原因为猫眼综合征基因关键区域(CESCR)的重复复制。从22号染色体着丝粒到D22S57的CESCR区域大小约为2Mb,其中位于17659680~17702744Mb之间的CESCR1和以17956630~18033845MB为侧翼的CESCR2,如上图所示,分别为心/面、神经/眼部症状的主要候选基因。猫眼综合征的临床表型多样化,最常见的表型是耳前小赘物(81%~87%),肛门直肠异常(闭锁,前置,73%-81%),泌尿系统异常(如单侧肾脏缺失,71%),眼部缺损(55%-61%)和先天性心脏异常(如肺静脉反充,法洛氏四联征,持续左上腔静脉,瓣膜异常等,50%-63%),智力发育通常正常或接近正常。41%的病例会出现3个主要的异常。

上述叙述了那么多关于染色体22q11区域的异常。那么对于防止这一先天性的异常的小孩的出生,我们能做一些什么?总体上讲,22q11.2导致的疾病目前认为是常染色体显性遗传方式的。约93%为新发,仅有7%左右遗传自异常亲本;患者后代有50%概率获得该异常染色体而发病;有家庭史或已已生育过22q11.2微缺失综合征患儿的线亲再次生育该病患儿的风险明显增加,因其可能存在生殖细胞突变或低比例嵌合,因此产前诊断对她们而言是非常重要的。如果亲本一方为涉及22q11.2的染色体平衡/非平衡易位携带者,则其后代22q11.2微失综合征高风险。而产前超声检查发现先天性心脏病和(或)其他相关异常(如腭裂、多指、膈疝、肾脏异常和羊水过多),尽管未能确定22q11.2微缺失综合征高风险,也应考虑有针对性地进行产前检测。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多