摘要
染色体异常:
数目异常:如三体
常染色体三体:尽管每一对同源染色体都可能发生分离异常,但只有21三体、18 三体和13三体可以妊娠至足月,并且大部分13三体和18三体胎儿在足月前会死亡。
性染色体异常:如45X特纳综合征。
结构异常:如缺失或易位。每一条染色体被着丝粒隔开分成两条臂,一条短臂用字母“p”表示,另一条长臂用字母“q”表示。两条染色体臂被着丝粒隔开。
描述核型时,先列出染色体的总数目,与着丝粒的数目相对应,接着是性染色体XX或XY,最后是对染色体结构异常的描述。特殊的染色体异常采用专门的缩写表示,如缺失为“del”,倒位为“inv”。然后列出异常的短臂或长臂的区带,便于读者清楚地了解染色体异常的位置和类型。
如果检测出胎儿或婴儿的染色体缺失或重复,应该检测父母是否为平衡易位携带者。
染色体易位
易位是指在DNA 重组时期,DNA片段从一条染色体上断裂,并连接到另一条染色体上。重组后的染色体被称为衍生染色体(der)。易位有两种类型:相互易位和罗伯逊易位。
相互易位也称为双片段易位,指两条不同染色体片段发生断裂,并相互交换。如果在这一过程中没有遗传物质的获得或丢失,则称为平衡易位。平衡易位的发生率约为1/600。尽管平衡易位携带者的表型多正常,但是染色体片段中特定基因的位置改变可能会导致异常。平衡易位携带者中结构或发育异常的风险为6%。有趣的是,CMA 技术检测发现,20%的平衡易位携带者有 DNA片段缺失或重复。平衡易位携带者也能产生非平衡的配子,导致后代异常。
罗伯逊易位罗伯逊易位只涉及近端着丝粒染色体, 包括 13 号、14号、15 号、21 号和 22 号染色体。近端着丝粒染色体的短臂很短。两条长臂融合产生一条包含一个着丝粒的衍生染色体,另一个着丝粒和两条短臂丢失。因为着丝粒的数量决定染色体数目,所以典型的罗伯逊易位携带者仅有45条染色体。短臂的丢失并没有影响到携带者的表型,这些携带者的表型通常正常。但是在受精时,当衍生染色体与另一亲代的染色体配对时,会导致后代出现三体。
染色体倒位:
倒位是指一条染色体发生两处断裂,在断端修复前,断裂的片段上下颠倒并在原来的断裂位置与染色体重接。虽然没有遗传物质丢失或复制,但重排可能会改变基因的功能。有两种类型的倒位:臂间倒位和臂内倒位。
臂间倒位 如果染色体的断裂点分别位于长臂和短臂,颠倒的片段包含着丝粒,这种倒位称为臂间倒位。
臂内倒位 臂内倒位时,颠倒的片段来源于同一条染色体臂,短臂或长臂,倒位部分不包含着丝粒。携带者可产生平衡的配子,也可产生异常配子,无法受精。因此,臂内倒位主要表现为不育,但其生育异常后代的概率极低。
环状染色体
染色体的两末端断裂缺失,又在末端的断裂点上互相重接,形成一条环状染色体。端粒是线性染色体末端的重要组成部分。
染色体嵌合体
嵌合体是指体内存在来源于同一受精卵的两种或两种以上的细胞系。嵌合体的表型取决于许多因素,包括细胞遗传学异常的细胞系是否累及胎盘、胎儿、部分胎儿或同时累及胎盘和胎儿。羊水培养中嵌合体约3%,但可能并不能反映真实的胎儿染色体组成。当仅在某一瓶羊水标本中发现异常细胞,结果很可能是假嵌合体,可能是细胞培养造成的假象。如果多个培养瓶中都发现异常细胞,则极有可能是真嵌合体,需要进一步检测加以证实。
局限于胎盘的嵌合体
绒毛取样研究显示,2%的胎盘为嵌合体,大多数情况下嵌合体只存在于胎盘。应进行羊膜腔穿刺加以证实。尽管限制性胎盘嵌合体的预后通常较好,但是胎儿生长受限很常见,死胎的风险也较高。胎盘的非整倍体细胞损害其功能而导致胎儿生长受限。
性腺嵌合
性腺嵌合可能是定向发育成性腺的细胞有丝分裂发生错误造成的,导致产生了大量异常的生殖细胞。因为精原细胞和卵母细胞在胎儿期即开始分裂,且精原细胞在成年后会继续分裂,性腺嵌合现象可能是早期正常生殖细胞减数分裂异常造成的。性腺嵌合现象可以解释父母正常的胎儿产生新发突变的原因。这可以引起一些常染色体显性遗传病,如软骨发育不全、成骨不全及X连锁性疾病如进行性假肥大性肌营养不良。
遗传方式
单基因(孟德尔)遗传病是由于一个基因位点或一对基因的一个或两个突变导致。孟德尔遗传的传统模式包括常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、X连锁遗传和Y连锁遗传。其他的单基因遗传模式见后文,包括线粒体遗传、单亲二体遗传、遗传印迹、三核苷酸重复扩增,换句话说,就是早现遗传。
表达度是指携带同样显性致病基因的患者表型不同,即使在同一家系内。一个基因的表达度不同可导致疾病表现轻重不一。如神经纤维瘤、结节硬化症和成人多囊肾。
共显性基因
如果一对基因的等位基因彼此不同,但均在表型中表达,则两者就被认为是共显性基因。
父亲高龄 父亲年龄 40 岁以上时,基因突变的自然发生率显著增加,尤其单碱基的置换。这些可能导致后代出现常染色体显性遗传病或X连锁遗传病的携带者。
常染色体隐性遗传(苯丙酮尿症)
只有当两个等位基因都异常时,才会出现常染色体隐性遗传病。一些酶缺乏症属于常染色体隐性遗传。携带者的酶水平大约只有正常的一半。
X连锁遗传或Y连锁遗传
大多数X连锁性疾病都是隐性的。常见的有色盲、血友病A和B,进行性假肥大性肌营养不良和贝克肌营养不良等。
X连锁显性遗传疾病主要影响女性,对男性是致命的。例如,抗维生素D佝偻病和色素失调症。
线粒体只遗传自母亲。尽管男性和女性均可患线粒体疾病,但仅通过女性遗传。
脆性X综合征
这是最常见的家族性智力发育障碍的原因。脆性X综合征是由于X染色体长臂2区7带的三核苷酸 DNA 片段“胞嘧 啶-鸟 嘌呤-鸟嘌呤(CGG)”的重复扩增所致。尽管是X连锁遗传病,性别和 CGG重复的数目决定了个体是否患病及患病的严重程度。男性的智力低下更为严重。受累者会出现演说和语言障碍及注意力缺陷/多动症。脆性X综合征也是最常见的自闭症或引起自闭症样行为的原因。
心脏疾病
如果母亲有心脏缺陷,孩子患心脏异常的风险约为5%~6%,父亲有心脏缺陷,孩子的风险约为2%~3%。
遗传学检测
产前遗传学诊断最常用的检测有细胞遗传学分析(核型分析)、荧光原位杂交( FISH)、染色体微阵列分析(CMA)。取材样本可以为羊水或绒毛。在某些情况下,可以考虑全基因组测序或全外显子测序,但是这些不作为常规检查。
临床应用
在非整倍体筛查中,常染色体三体高风险的孕妇应该被推荐进行核型分析或 FISH 加核型分析。当核型正常时,CMA可在约6.5%的有胎儿异常的妊娠患者和1%~2%的无明显胎儿异常的妊娠患者中识别有临床意义的拷贝数变异。
在发现胎儿结构异常时,应将CMA作为一种常规检查,以取代胎儿核型分析。如果发现了一种强烈提示非整倍体的特殊异常,如心内膜垫缺损(21 三体)或前脑无叶无裂畸形(13三体),则核型分析或 FISH 都可以作为初步检测。
全基因组测序( WGS)是一种分析整个基因组的技术。全外显子测序(WEs)只分析占基因组约1%的DNA 编码区。
当CMA 未能作出诊断时,可考虑使用WGS和 WES 评估可能患有遗传性疾病的胎儿。重要的是,目前 WCS 和 WES 有很大的局限性,包括检测周期可能非常长,以及较高的不确定意义变异的检出率。
游离 DNA
这些DNA片段来自母体细胞和凋亡的胎盘滋养细胞,尽管后者常被称为“胎儿”的。游离DNA 在妊娠9~10周后能可靠地在孕妇血液中检测到。胎盘部分的血浆游离 DNA被称作胎儿部分,约占母体血浆中总游离DNA的10%。与完整胎儿细胞不同,游离 DNA 可在几分钟内从母体血液中清除。血浆游离DNA的临床应用包括非整倍体筛查、胎儿性别测定和Rh D 基因分型。
问题:16号三体是自然流产中最常见的染色体三体,占自然流产中染色体异常的16%,但是在妊娠后期,未发现过16号三体的存在。如果患者既往一次胎停病史,胚胎染色体提示16三体,再次妊娠后产前咨询是否可以直接建议行NIPT?
