国际遗传学杂志 2021 年 04 月 15 日第 44 卷第  2 期 IntJ Genet Apr. 15 ,2021,Vol. 44,No. 2• 73 •
•论著•
1例13q33. 3-q34微缺失胎儿的
产前分子遗传学诊断
张艳曾丽娜林荔董娴
莆田学院附属医院产前诊断中心351100
通信作者:张艳,Email:zhangyanyan84082 1@ 163
【摘要】目的联合应用多种技术产前检测1例胎儿13q33.3-q34微缺失。方法采集
中孕期胎儿羊水及其父母外周血样本,行常规染体核型分析,并应用单核苷酸多态性微阵
列芯片(single nucleotide polymorphism array , SNP - array )技术对胎儿及其父母进行全基因组拷贝
数变异分析,最后采用突光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH )进行确诊。
结果胎儿羊水细胞染体核型为46,X N, 16qh +,S N P结果为13q33.3-q34区段缺失
2. I M b;胎儿父亲外周血染体核型为46,X Y,16qh +,S N P结果为13q l
3.3-q l
4.2区段存
在10. 5 M b杂合性缺失片段;胎儿母亲外周血染体及S N P结果均未见异常。F I S H检测结
果显示胎儿父母未发现有13q33.3位点片段的缺失、重复或易位等异常。出生后小儿无异
常临床表型。结论通过结合染体G显带核型分析、S N P-a rr a y以及F I S H,产前确诊1例
13q33.3-q34微缺失胎儿。其微缺失基因型与临床表型相关性还需进一步研究。
【关键词】微缺失;产前诊断;单核苷酸多态性微阵列芯片;荧光原位杂交
基金项目:莆田学院2019年校内科研项目(2019099)
DOI :10. 3760/c m a.j.c n231536-20200905-00081
Prenatal genetic diagnosis of a fetus with 13q33. 3-q34microdeletion
Zhang Yan , Zeng Lina, Lin L i, Dong Xian
Prenatal Diagnosis Center , the Affiliated Hospital of Putian College ^ Putian 351100y China
Corresponding author:Zhang Yan, Email : zh an gyan yan840821 @ 163. com
【Abstract 】Objective To explore the application of combined techniques for the prenatal diagnosis
of a case with 13q33.3-q34microdeletion. Methods The fetus and its parents were subjected to chromo­
some karyotyping and SNP array analysis , and the diagnosis was confirmed by fluorescence in situ hybrid­
ization. Results The chromosome karyotypes of fetal amniotic fluid cells were 46, XN , 16qh + . SN P-array
analysis showed that the fetus had a 13q33-q34microdeletion with a size of 2. 1Mb. The father of fetus
had a 46, XY , 16qh + karyotype , and SNP-array showed a 10. 5 Mb loss of heterozygosity in 13q l3.3-
q 14. 2.The mother was normal for both tests. FISH showed that no abnormalities of the fetal parents at
the 1 3 q3 3. 3 locus. Conclusion The combined techniques of chromosome G - banding karyotype analysis ,
SNP-array and FISH have enabled effective prenatal diagnosis of a case with 13q33.3-q34microde­
letion. The correlation between genotypes and clinical phenotypes should be further studied.
【K eyw ords】Microdeletion ; Prenatal diagnosis ;Single nucleotide polymorphism array ;Fluorescence
in situ hybridization
Fund program:Scientific Research in Putian College ( 2019099 )
D O I:10.3760/c m a.j.c n231536-20200905-00081
• 74 •国际遗传学杂志202丨年04月丨5日第44卷第2期丨ntj Genet Apr.丨5,2021,Vol.44,N〇.2
13q缺失综合征是一种罕见的染体畸变,于1969年由Allderdice等⑴首次报道,其特 征是有广泛的表型谱,取决于缺失区域的大小和位置。临床特征包括中度至重度智力障碍(intellectual disturbance,1D)、生长迟缓、烦面崎形、脊柱异常、牙齿排列异常、50%先天性心脏病和肿瘤风险增加,特别是视网膜母细胞瘤[2]。根据表型相关性,可分为3型:I型缺失 范围13q l2. 2-q31 ,表现为轻或中度ID,生长 发育迟缓,远端肢体异常,畸形特征多样化,因基因缺失(13q l4. 2),可能有视网膜母细胞瘤;n型缺失范围为13q l2. 2-q32,因13q32 是临床表型严重的关键区域,所以此型以严重ID、小头畸形及生长发育严重落后为特征,主 要涉及大脑;ID型缺失范围为13q33. 3-q34, 有精神发育迟缓和生长落后,但无严重器官功能障碍及畸形[3]。目前中国关于13q33-q34 微缺失的产前诊断在文献中鲜有报道。这种罕 见性的染体畸变要求不断报告和收集现有证据,以提高提供准确遗传咨询的能力,特别是在产前环境中。本研究运用多种细胞学及分子学技术,明确诊断了1例13q33. 3-q34微缺失 胎儿,为产前的遗传咨询和产前诊断提供依据。
1对象与方法
1.1 对象
染体多态性孕妇,29岁,孕2产0,第1次妊娠因“孕 18周,胎儿胸腔积液、枕后皮层增厚”引产。夫 妻双方均本科学
历,非近亲结婚,无家族遗传病史,否认孕前特殊病史及围孕期不良因素暴露史。本次妊娠孕20周来莆田学院附属医院产前诊断中心咨询,产前超声检查未见异常。因不良孕产史,采集胎儿羊水及夫妻外周血行常规染体核型分析、SNP-array及FISH检测。本研究符合《世界医学会赫尔辛基宣言》。
1.  2 方法
1.2.1染体核型分析按常规方法进行羊水及外周血细胞培养、收获、制片、G显带、C显 带,采用全自动染体核型分析系统(LEICA,德国)进行核型分析,核型描述依据《人类细胞遗传学国际命名体制2013版》标准。
1.2.2 SNP-array检测提取羊水及外周血全基因组DNA,采用美国Affymetrix公司提供的AffymetrixCytoScan7 5 0 K Array芯片信息,包含 200 000 单核昔酸多态性(single nucleotide poly­morphism,SNP) 标记和 550 000 拷贝 数变异(copy number variation,CNV)标记,以平均 1个 标记/4 K b的密度分布于人类的整个基因组,用于检测全基因组有临床意义的染体微缺
失/微重复和染体亚端粒缺失综合征等异常的染体拷贝数变化(CNV)以及杂合性缺失(loss of heterozygosity,LOH ) 〇应用 Chromosome Analysis Suite(ChAs)软件进行数据结果分析,选取CytoScan™H D芯片所识别的CNVs中多 100 K b的缺失为可疑致病性CNVs,再检测结果再与公共数据库中的CNVs进行比对分析,包括 0MIM、DGV、NCBI、DECIPHER 及 UCSC,判 断拷贝数变异性质。
1.2.3 FISH 检测 采用美国Empire Genomics 公司的位于13q33.3区段探针RP11-120I5 (标记为红),与培养后的胎儿羊水及父母外周血中期分裂相细胞进行常规FISH检测,计数 1〇〇个细胞内FISH的杂交信号,采用冷光CCD 照相系统分别记录荧光信号,并进行图像合成、保存。
2 结果
2. 1染体核型分析结果
胎儿羊水细胞染体核型为46 ,XN, 16qh+ ,胎儿父亲外周血染体核型为46,XY, 16qh + ,胎儿母亲外周血染体核型未见异常(见图1 )。
2. 2 SNP-array检测结果
胎儿羊水标本为arr[hg19] 13q33.3q34 (109 093 051-111 243 736 )x l(见图 2),13q33.3-q34缺失大小为2. 1Mb。胎儿母亲未检测到拷贝数异常,胎儿父亲外周血标本为arr[hg19] 13q l3. 3q l4. 2(37 460 647-47 990 203 )x2 hm Z(见图3),全染体基因组范围内未发现拷贝数的异常变化,同时13q l3.3- q l4. 2区段存在10. 5 M b杂合性的缺失片段。
2.3 FISH检测结果
胎儿父母检测结果均为ish13q33. 3 (R P ll-l2〇I5 x2)(见图4),未发现有探针位点片段的缺失、重复或易位等异常。
国际遗传学杂志202丨年04月丨5日第44卷第2期丨n t J O t i e 丨Apr. 15,202丨,Vo丨.44,N 〇>2• 75 •
图1染体核型分析结果
Fig. 1
Results of karyotype analysis
注:A.患儿染体核型46,XN,16qh + ;B .胎儿父亲染体核型46,X Y ,l6qh + ;C .胎儿母亲染体核型46,X X 。
Note : A. The chromosomal karyotype of fetus 46 ,XN ,16 qh + ; B. The chromosomal karyotype of father 46 ,X Y , 16 qh + ;C . The chromosomal kar­yotype of mather46,XX.
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图2
胎儿SN P-array 检测结果
Fig. 2 SNP-array results of the fetal
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图3胎儿父亲SN P -airay 检测结果
Fig. 3 SNP-array results of the
father
图4 F IS H检测结果
Fig. 4 The results of FISH
注:A.胎儿父亲FISH检测结果;B.胎儿母亲FISH检测结果。Note: A. FISH results of the father;B. FISH results of the mother.
2.4 妊娠结局及随访
胎儿染体13q33-q34微缺失,出生后可有严重精神发育迟缓和生长落后,但无严重器官功能障碍及畸形。本例因为多次胎儿期超声均未检出结构异常,且为珍贵儿,孕妇及家属选择继续妊娠,孕期定期超声检查。孕妇于2017年12月足月顺产一表型正常的男婴,出生体重3 000 g,Apgar 评分 1m in 10 分,5 m in10 分,10 m in 10分。出生后随访至2岁半,喂养正 常,第1个月开始发声,第2个月能俯卧抬头,会 微笑,第3个月会翻身,第5个月能扶坐片刻,会 翻身,咿呀发声,第6个月独坐片刻,第7个月能 较稳地独坐,第9个月会扶站,会模仿,第10个 月会爬。第12个月扶走表现良好,有意识地叫爸爸妈妈。目前可流利成句,活泼好动,体格检 査(五官、口腔、四肢、心脏、外生殖器、髋关节)正常,体格测量(身高、体重、头围、胸围、腹围、上臂围)正常,发育评估(视力、听力、语言、精细 动作、社交行为)正常,脑电图正常,尚未发现其 他异常指标。此例是目前国内首例13q33. 3- q34缺失的临床表型最温和的病例。
3 讨论
本研究FISH检测结果显示胎儿父母染体13q33. 3区段未发现缺失、重复或易位等异常,可证明胎儿染
体13q33. 3-q34缺失2.丨M h 系新发突变。Affymetrix CytoScan 7 5 0 K Array 芯 片信息来自Affymetrix公司www.Affymetrix. com。该缺失区段内包含C0L4/U( 120130 )、COL4A2 ( 120090 ) ,IRS2( 600797 ) ,M Y016(615479) 4 个01^1\1基因。(:0/^/17基因突变与常染体显性遗传的脑穿通畸形1( Poren-cephalyl)等疾病相关[4],临床表型包括脑裂畸形、皮质发育不良、脑积水、强直状态、癫痫、肌 张力障碍、智力障碍、脑白质病等。COL442基 因突变与常染体显性遗传的脑穿通畸形2 (P〇renCephaly2 )等疾病相关[4],临床表型包括脑室增宽、颅内出血、偏瘫、精神运动发育迟缓白质病等。经公共数据库中查询/ftS2及 A/y〇/6基因未见致病报道[5~。考虑该缺失为致病性CNVs。
胎儿父亲的SN P结果显示在13号染体13q l3.3-q l4_2区段存在10.5 M b杂合性的缺失片段,目前已知母源的7、14和15号染 体及父源的6、11、14和15号染体的单亲源二体(uniparental disomy,UPD)可导致临床的异常表型[7~,也有少数涉及母源的2、16和20号 染体及父源的20号染体UPD表征异常的病例报道[9]。但关于本例的L0H区段是否携带有与遗传印记相关的基因尚不完全清楚。
胎儿羊水细胞染体核型为46,XN,16qh +,胎儿父亲外周血染体核型为46,XY,16qh +,均为染体多态性。染体多态性是指广泛存在于正常人中的各种染体结构和着强度恒定但非病理性的微小变异。这些变异区不含有编码基因,传统观点认为多态性无转录活性,不引起表型的异常变化,不具有临床意义[1°]。染体多态性既解释了胎儿父亲的正常临床表型,同时也可能与胎儿母亲的不良孕产史有关["
]。
正常人的13号染体长度约为丨14 Mb,包含1381个基因,其中477个为假基因。虽 然13号染体所含基因密度很低,但其长臂(13q )含有RBI.、BRCA2、FOXOM、ARLTSI' COL4/1等重要抑癌基因,其缺失往往导致各种出生缺陷与肿瘤[12]。m型13q缺失的患儿临床上常以生长迟缓及智力发育障碍而就诊,临 床上有时往往看不出明显的面容异常。
本研究中胎儿羊水染体经SNP分析证实 缺失范围为13q33. 3-q34的缺失,属m型13q 缺失。目前国内关于I型13q缺失综合征的文献报道较多,关于m型13q缺失综合征的报道较少[1W5]。国外关于临床表型阴性的报道亦罕见,Sagi-Dain 等[161 曾总结 60 例 13q33-q34 缺 失的患者,他们的表型特征中,有发
育迟缓和/ 或智力残疾占81. 7%。在23例仅涉及13q34 细胞带的缺失中,有3例无发育迟缓和/或智力 障碍,并随访至I岁。研究发现这3例儿童中 有2例没有涉及末端C/MMP/基因,因此,C W4MP/基因是否包含在缺失区可能与神经认知延迟的严重程度有关,也可能与基因功能或端粒位置及表观遗传机制有关。目前国内尚无 临床表型阴性的相关报道。
本例患者目前无异常临床表型,原因可能如下:①在国内既往报道[13“5]中,所描述的患者缺失片段多数超过10 Mb,其严重程度与遗传物质丢失的数量和部位有关,13号染体长臂断裂位点越靠近着丝粒,缺失的遗传物质越多,临床表现越严重[17]。而本例患者染体13q33.3-q34缺失2.1 Mb,相较于既往报道,断裂位点远离着丝粒,且丢失片段相对较小,无明显异常临床表型可能存在;②远期临床表型包括精神分裂症、癫痫n8l9]等,目前本例临床 表型正常可能是由于尚未到发病的年龄,仍需 长期的临床随访;③因为本例无先证者,故无 法行医学全外显检测,无法确认其具体的某个基因突变,可能与OMIM基因中的《S2或者 /l/r a/6基因有关,而//W2及MKO/6基因在公共数据库中查询,包括OMIM、DGV、NCBI、DECIPHER及U C SC数据库,均未见致病报道[5〜。也可能如Sagi-Dain等[161的研究,该例 13q33-q34微缺失患者没有涉及末端C/MMP7基因,故未出现致病性临床表现;④可能与疾病的外显不全有关,毕竟相同基因型所检出的特定疾病在不同患者间临床表现可能存在很大的变异,原因是与所累及基因的表现度差异和外显率不同有关[2〇],故完全无外显表型可能存在;⑤由于本研究仅有1例,仍有待更多的临床数据的支持、验证和完善。
与传统的染体核型分析技术相比,SNP-array技术具有更高的分辨率和检出率,可以检出更多的染体微缺失和微重复;SNP-array具 有高通量、探针密度高、重复性强、分辨率高等特点,已被广泛应用于疾病遗传易感性的关联研究和产前诊断。本研究应用染体核型分析、SNP-array及FISH 3种检测技术联合检出1例13q33. 3-q34微缺失胎儿,为染体13q33.3-q34临床表型-基因型的关联性提供一定的依据。但是临床表型阴性个案的出现和不同水平外显率的差异,13q33. 3-q34微缺失一定导致异常临床表型的观点,并不完全正确,在临床遗传咨询中应谨慎解释。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突
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