
产前诊断中的染色体异常(十七)羊水细胞染色体嵌合
关于3个最常见的三体,13、18和21号三体嵌合,很可能预示着胎儿异常,发生率超过50%。关于罕见的三体,已有文献的报道进行了广泛的调研,如果希望获得详细信息,则需要参考原文。一些嵌合三体与胎儿或足月婴儿表型异常的风险增高有关,比如2、16和 22的嵌合三体表型异常发生率>60%,而7、8和17 则较低(小于20%)。超声检查在评估中有一定的作用,大多数胎儿嵌合程度较高时,会出现形态学/生长异常。然而,正常的超声检查结果并不能确保胎儿无异常。一些嵌合导致的结构缺陷,可能太过细微,无法在胎儿影像学上识别,但却可能导致孩子发生相当严重的功能性神经损害。在已知的受父母源性印记影响的染色体中,单亲本二体也需要纳入评估因素。在大多数情况下,只能考虑去做羊膜穿刺验证产前检查所见的异常,而不是去随访羊膜穿刺,以明确异常CVS结果。
2009年的研究这些罕见异常,按照常染色体三体嵌合的常见程度排序为:21三体 (1/4 000个羊水穿刺)、20三体(1/5 000), 13三体和18三体(1/22 000)、9三体(1/30 000);另外 2、6、7、8、 15、17的三体嵌合约为每90 000个羊水穿刺中出现1例。
2号三体嵌合 有研究显示,2号三体在“罕见的常染色体三体”中,异常结局的发生风险最高,约为90%;其缺陷形式多样。2016报告了1例经血清学和超生筛查发现,羊水细胞为47,XX,+2 [ 12]∕46, XX [73]的病例,伴有严重的胎儿畸形。胎儿/儿童的三体细胞系可能不易被发现。报道了1例Ⅲ级嵌合,27%的羊膜细胞(双亲代二,体倍体)中有2号三体细胞。该儿童严重异常,血液和皮肤核型为46,XY;4%的肝细胞为47, +2。有人2013报道了1例心缺损、多指和畸形的病例,其羊膜穿刺为胎儿为2号三体嵌合的胎儿。由于母体I期减数分裂的错误产生2号三体细胞,并构成了100%的胎盘、50%的羊膜和10%的胎儿肝,但胎儿的肺、皮肤和血液检查为核型正常。
3号三体嵌合 在1997年的综述中,仅发现2例,其中1例患儿有多种畸形,皮肤成纤维细胞培养证实为嵌合。另一个病例,孩子是正常的。受累孩子的主要特点是明显的宫内和产后生长受限,2个孩子在婴儿早期的发育,均属于正常范围。
4号三体嵌合 有关的病例报道极少见,正常或异常的结果与三体细胞的所占比例相关。 在1岁的随访中,+4细胞占比小于10%时,通常为正常表型。另外,超声检查正常是一个积极的指标。
5号三体嵌合 1997年记录了5例。在1例中,羊水穿刺为三体细胞占80%,但婴儿的表型和核型均为正常。另外2例是胎儿异常,出生后检查为嵌合体。 2009年有人发现了一例胎儿心超声异常,羊 水穿刺为5号三体嵌合率为50%的病例,在孕21周时终止妊娠。在胎儿病理检查中发现面部畸形、心缺损。胎儿组织(除血液外)检杳显示为嵌合体,但嵌合程度低于羊膜细胞培养。在2016一篇综述中,又增加了2个病例,在总共8例患者中,5例预后正常,3例有先天性畸形。2017年的另一个病例可,能反映了三体畸形的“矫正”,最终出生严重畸形婴儿,其外周血分析为5号单亲二体(无三体)。
6号三体嵌合 1997年记录了 3例,每例羊膜细胞中均有同样低水平(6%) 的三体,且这些病例的胎儿预后均正常。下面这些报告记录了在超声检查中,发现不同程度的胎儿缺陷后,经羊水穿刺检测的6号三体嵌合。1例孕23周胎死宫内的胎儿,皮肤细胞分析结果为48%的6号三体嵌合。2006年报道1例羊水穿刺检测为低水平(3%~10%) 嵌合、胎儿血液核型正常、双亲遗传的病例,父母选择终止妊娠,胎儿组织培养并未发现三体细胞。 因此提出低水平的6号三体嵌合体可能预后较好。
7号三体嵌合 1997年记录了8例,其中三体细胞比例为5%~48%。仅1 例出现了表型异常的患儿,另外2例表型正常的患儿,经包皮分析证实有低水平47,XY,+7/46,XY嵌合。2002有人强调对这种相对较低的风险进行评估是恰当的,还指出UPD 7虽然不太可能发生,但也值得进行检测。另有研究报道了1个低水平的嵌合体病例,在终止妊娠后进行的病理检查和多部位胎儿核型分析显示,都完全正常,作者认为,在这样的情况下,可以给予乐观的建议。
其他结果异常的病例(确诊结果可能有偏差) 包括以下情况。2002年报道的1名婴儿的皮肤成纤维细胞有嵌合现象,胎儿血样和中孕期超声检查都正常,孩子伴有面部不对称、 轻度畸形和明显的伊藤色索减少症,精神发育没有进行详细评估,但“被认为在正常范围内“。2003年的一个病例,由于筛查高风险做羊水穿刺检查,核型为47, XX, +7/46, XX,二体细胞比例高达41%,在46,XX系中为单亲二体。在新生儿血液样本中,所有细胞均为46, XX,所分析的胎盘细胞均为三体。这个孩子小于胎龄,并伴有一些轻微异常。作者提到了一个三体嵌合体女性“从大学毕业并结婚”的轶事。 有人2012描述了1例因IUGR进行羊膜穿刺的病例,当时的结果是正常的。患儿生长发育迟缓,有伊藤色素减少症。血液分析显示46,XY与母体UPD7。皮肤成纤维细胞核型为47,XY,+7/46, XY;对长期培养保存的羊膜细胞进行再研究,发现为7号嵌合三体。
8号染色体嵌合 该异常的咨询比较困难,必须谨慎地给出建议。羊水细胞中观察到8号染色体三体,预示着很可能是Warkany 综合征,但并非绝对。要对风险水平作出一个准确的估计,几乎是不可能的。相反,在羊膜穿刺中,不一定能发现真正的胎儿嵌合体。在 47,+8/46,N妊娠终止后,在胎儿检查中发现形态学正常,可能有误导性,因为该综合征对形态学的影响相对较小。 有人2001年在膜穿刺中发现两例8号三体嵌合体,均为假性嵌合体。
9号染色体嵌合 该异常的风险很高。在1997年记录了25个病例,其中21例终止妊娠。 21例患者中,大部分发现了异常,7例皮肤成纤维细胞研究有嵌合现象。在4人继续妊娠的病例中,1名活产了异常婴儿,血液核型为47,+9/46嵌合;其他3例妊娠的新生儿基本正常。胎儿畸形的整体风险为56%。这一高百分比并不令人惊讶,考虑到在年长者中,有记录的9号3体嵌合表型,它很可能低估了儿童功能异常的风险(新生儿的智力无法评估)。
10号染色体嵌合 2004年所列的1例病例中,47,XX,+10 [ 27 ]/ 46,XX [83],核型与严重胎儿缺陷相关,因此产前诊断中观察到这种情况,应向上级医院转诊。该异常确定为母源性基因,在受精卵形成后复制所导致的。
11号染色体嵌合 报道的 4个病例,均为正常结局。其中1名婴儿在妊娠期检测三体细胞的比例为26%,出生后的组织检显示,核型为46,N,随访到1岁未见异常。这种类型的嵌合可能预后较好。
12号染色体嵌合 这是最常描述的嵌合体之一,通常代表着高风险。1997报道的23例,其中12例继续妊娠,11 例终止妊娠。大多数进行胎儿或新生儿成纤维细胞核型检测的病例,均证实了嵌合体,尽管大多数胎儿表现正常。然而,如果这些“正常”胎儿出生的话,可能会有一些细微的生理特征,或是不明显的神经缺陷。少数有记录的12三体嵌合患者的临床表现迥异,有的新生儿期死亡,也有1例表 型正常的男性,因不孕症检查时发现患有Kartagener 综合征。在12例继续妊娠中,5例外观异常,7例外观正常。其中3名正常的婴儿随访5个月至5年,均可继续正常生活。有人2003年又补充了1名3岁的婴儿。羊膜穿刺中三体细胞的比例并不能很好地预测结局。2004年还报告了一个18周时,因胎儿缺陷终止妊娠的病例,该三体是由一个同源染色体,在受精卵形成后复制所致。
13号染色体嵌合 该异常的风险非常高。有23个实验室合作,提供了25个47,+13/46嵌合的产前诊断结果,排除了超声检查异常 所可能导致偏倚的病例。21例终止妊娠;其中10 例发现了各种异常;异常羊膜细胞占比范围为 6%~94%,平均为58%。其余11例流产胎儿未发现缺陷,但评估仅限于简单的检查。4例妊娠为正常活产,其异常细胞的比例较低(5%~13%)。
14号染色体嵌合 有人2013年从文献中总结了10例。其中有3个病例的14号染色体是同源的;10例患者中有4位继续妊娠,其中3例婴儿表现正常,1例出现多发畸形并导致新生儿死亡。5例终止妊娠,其中4例有多发畸形,1例仅发生小颌畸形。1例在孕18周时胎死宫内,但解剖未见异常。除了嵌合三体本身导致的缺陷外,也存在14号单亲二体的风险,应该进行检查。
15号染色体嵌合 15三体通常是母体I期减数分裂不分离所导致的。羊水嵌合很好地反映了胎儿真正的嵌合现象。1997年记录的11例病例中,有6例出现异常结果,当三体水平较高时,风险更大(>40%)。98年回顾了7例在产前诊断中检测出低水平的15号嵌合三体病例,均为高龄产妇行羊膜穿刺。所有7个病例都选择终止妊娠,且大多数(不是全部)发现了各种缺陷。起初的羊水细胞分析为三体细胞系占比较低(47, XX,+15 [2]∕46,XX [37]),胎儿组织分析显示,三体细胞水平也较低(肺2%~5%,心8%~15%,皮肤6%~10%,分别分析中期和间期细胞),但胎盘间期分析结果为100%三体,FISH间期细胞分析结果是95%为三体。有人从文献中引用了4例出生异常的15三体嵌合患者。另外,关于母系来源的15号单亲二体所致的Prader-Willi综合征,可能会在15三体嵌合的表型上,有所叠加。
16号染色体嵌合 2006年有人对产前诊断为16号嵌合三体进行了详尽的文献综述,其中包括36例羊膜穿刺;还报告了自己的研究发现,其中有3个病例之前没有做过CVS。这3例患者的结局均为异 常,1例IUGR,但在14个月时判断认知发育正常; 1例IUGR和严重畸形,包括右位心;1例为左心发育不良的IUGR,并导致新生儿死亡。在他们的文献综述中,并发症的数据为:婴儿死亡率33%;早产率64%;IUGR我69%;身体异常75%;只有一项评估正常的为3% (数据比CVS诊断的结果差得多)。在这种情况下,II级嵌合可能反映了一种真正的胎儿嵌合。UPD似乎不影响早产或婴儿死亡率。有人2017年提出了upd(16)mat本身不具有致病性,任何相关的表型异常,实际上是隐匿的16嵌合三体的结果。然而,有人的研究显示,IUGR或胎儿畸形的妊娠中,更常会发生UPD。 有人2003年对一群16三体嵌合妊娠的婴儿进行了UPD检测,其中upd (16)mat的比例为40%,接近单体随机缺失的三分之一,这些婴儿比16号染色体双亲遗传的婴儿受到的影响更严重。16三体嵌合与妊娠早期血清筛查中,妊娠相关血浆蛋白-A(PAPP-A)水平极低相关,且与母亲的子痫前期发生相关。因此,1998年的早期观点得到了支持,即 “通过羊膜穿刺检测到的16三体嵌合预后不良,异常结局发生风险高,最常见的是宫内生长迟缓、心缺陷、发育迟缓和轻微畸形。有人在2009年产后诊断了2例,发现2例间表型差异较大:1例正常生长发育到11月龄,但有严重的尿道下裂;另一个则有IUGR、肢体不对称、多发异常,在 7个月时死亡,这进一步说明了这种遗传异常,在产前咨询中收到的挑战。
除此之外,一位CVS和羊膜穿刺检测到高水平的16三体嵌合病例,在36 周时因为IUGR和胎儿窘迫,进行了剖宫产终止妊娠,孩子出生后,颊黏膜细胞检测到低水平(8%)的16,三体,在两岁半时评估为正常。
17三体嵌合 有人201年)从文献中总结了28例,其中至少有一部分是有丝分裂来源的。最常见的结局是活产健康的婴儿(19/28,68%),孩子血液和(或)成纤维细胞中均无17三体细胞。9例成纤维细胞检测发现三体,其中6例是在出生后,3例在妊娠终止后。在9例真性嵌合的病例中,有7例未在血液中检测到三体,提示这些细胞在该组织中不具有选择优势,这可能解释了为什么很少有产后的、这种异常病例报道。在真正的胎儿嵌合体病例中,临床表型包括小脑发育不全、室间隔缺损、脊柱侧弯、生长发育和智力发育迟缓以及肢体不对称。有人2008报道了一个随访时间最长的病例,一名36个月的儿童伴严重的发育迟缓,其发育年龄相当于26个月。然而,正常结局的病例数目不少;有人(2005)在自己的病例中所记录的1例儿童,在两岁时检测为正常,且他们在文献中也注意到其他少数病例也是如此。他们建议,如果超声检查正常,应该持乐观态度。2016年,有人支持这一观点,其患者产前诊断为47.XX, +17 [4]∕46,XX [ 17],且经间期FISH重复检测进一步确认(5/105细胞),最后足月活产一个正常的孩子,脐带血检测显示为46, XX。
18三体嵌合 该异常风险非常高。有人2000年共回顾了 31例产前诊为18三体嵌合的病例。其中超过50%是不正常的,做了人工流产或自然流产。11例胎儿检查未发现缺陷;只有3例妊娠是活产,新生儿外观正常。这3例患者的三体羊水细胞比例为2%~20%,平均9%;异常结局的病例,三体羊水细胞占比例为 2%~95%,平均37%。 一种非常罕见的异常为45, X∕47,XX,+18嵌合体,其表型可从相当轻微到严重不等。
19三体嵌合 1997记录了1例,其结局为正常活产。
20三体嵌合 是最常见的非整倍体嵌合之一。20号三体可能以3种形式存在:局限性胎盘嵌合,胎盘-胎儿嵌合体,其随后出生的婴儿外观表型正常;胎儿嵌合体,结局显示相应表型,可能没有畸形的特征,或只是一些“软指标”异常,或很少会出现意义不明的面部畸形 。在某些可能存在三体异常的部位,尤其是肾和肠道,这种不平衡显然没有明显的不良影响,但可以从尿沉淀物中培养出非整倍体细胞(由于认识到胎儿尿液对羊水的产生有很大的贡献,因此,诊断出20号染色体三体的一些“羊水细胞”可能实际上起源于胎儿的尿道)。
在2000研究的152个诊断病例中,记录了10例 7% 异常结局 ,6例活产,4例流产。病情与嵌合程度相关,羊膜穿刺中三体细胞占比>50%时,有20%发生异常;三体细胞占比<50%时,仅有5%发生异常。有人回顾了 17例,随访时间超过1年的儿童,其中12例,71% 发育正常;其余5人有不同程度的语言和运动迟缓。2002年有人的观点更为乐观,他们追踪了1991—2001年在羊膜穿刺中确诊的所有病例,共计13例,其中9例(最长至10岁)的随访,一直持续到儿童时期。羊水细胞中三体细胞的占比范围为8%~50%。一名在出生时可能因臀位分娩而轻微异常,但在6个月时恢复,体重低于第3 百分位;唯一一名选择终止妊娠的病例中,观察到相当细微的(实际上是边缘性的)胎儿外观异常,组织培养显示低水平的(皮肤2%,肾7%)三体嵌合体;其余病例均为正常。有人2001 随访2例羊膜穿刺的三体细胞比例较高的患儿,1例为83%和57%,另1例90%。在2个孩子年龄分别为9岁和8岁复查,显示智力正常,外观基本正常。 然而,每一种都表现出相当明显的伊藤色素减退症,这可能反映了至少在皮肤上广泛分布着20三 体细胞系。
1998有人报道了一个发人深省的病例,一个15个月的孩子,他的大动作和精细动作明显滞后,语言习得也很差,通过皮肤活检显示三体细胞比例为54%(外周血核型正常)。在怀孕期间,羊膜穿刺显示三体细胞比例为45%的嵌合,胎儿超声检查正常,父母得到了 “谨慎的建议”。同样地,,有人2005 报告了一个出生时外观正常的病例,血液核检查为46, XX,但该病例后来表现出一种“广泛性发育-精神障碍”。在羊膜穿刺中,只有4/63个集落有20三体;四岁时在尿沉淀物中发现三体细胞。作者认为“对发育结果不能盲目乐观”。有人 2008年总结了这些问题,并提出了 建议,重复CVS或羊膜穿刺价值不大;胎儿血样检查和UPD分析无意义;嵌合程度也并不能预测结果;正常的超声检查也能起到一定的确认作用。
21三体嵌合 唐氏综合征的发生风险非常高。半数患者的结果明显异常,其中少数患者进行了验证性的细胞遗传学研究。绝大多数是因胎儿各种异常而终止妊娠;6例活产儿中有5例临床诊断为DS,1例是单发的心缺陷。41例流产的胎儿外观(评估仅限于39例检 查,2例为尸检)记录为明显正常,其中20例进行了进一步的细胞遗传学分析(重复羊水穿刺、胎儿组织、胎儿血液、胎盘),8例为8%~90%的三体细胞嵌合,12例三体细胞为0%。7名新生儿正常,2名新生儿随访至新生儿期;没有人有确证性的核型分析。在这些正常儿童中,羊水中三体细胞的范围为6%~31%,平均占比为17%。与之相比,在 那些结局明显异常的患者中,三体细胞平均占比为35%。即使在羊水三体细胞占比最低 3%~10% 的那组中,也有患者出现了异常结局。从整体来看,表型异常的发生风险,最低估计为50%;因为在胎儿或新生儿的评估中,更细微的缺陷被忽略了;智力功能的潜在危害,显然是无法评估的。有人2016的报告表明,如果儿童的嵌合体水平较低(在1例中,出生后的脐带血为2/38),那么至少在7个月大时,判断该嵌合体的表型正常;另有2例羊膜穿刺检出5/53和6/26的21三体细胞。
22三体嵌合 有人在1997年确定了 47,+22/46的异常风险非常高,其中7/11为异常。有人1998年描述了在羊膜穿刺中,诊断为22三体嵌合后,胎儿血液核型正常的病例,但胎儿皮肤活检为47,+22/46,随后在流产胎儿中发现了结构异常。在 2001年的综述中,4例均在CVS初始检测后,进行了羊水穿刺。其中3例在终止后的胎儿取样中,显示出一定程度的正常/三体嵌合。2010年记录了一个随访至4岁的病例,尽管该儿童的细胞中,皮肤中有6%的嵌合,但其表型正常。 其他3个病例在尸检中发现异常(胎儿宫内死亡2 例,终止妊娠1例)。
羊水穿刺检测的部分三体嵌合 该类病例,每一个都需要个体化 地对待。一个特别值得关注的例子,即del(10)(q23) 嵌合,因为它可能仅是培养过程中染色体脆性区域断裂引起的假性嵌合。有人(2002)记录了1例在羊膜穿刺中检测到的46,XY,del(10) (q23) [9 ]∕46,XY [ 45 ]。该表型正常的儿童为del(10q) ,仅存在于3/100的血细胞中,这种培养是在低叶酸培养基中培养的。少数本质上类似的病例均涉及10q23,然而没有1例异常儿童的记录。 由于羊水细胞通常是在抑制脆性区域表达条件下培养的,因此其生物学特性尚不确定。事实上,目前尚不清楚位于10q23的FRA10A这一已知的脆性区域,是否与此有关。
根据《染色体异常与遗传咨询》内容编辑
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