特纳综合征患者携带的马赛克远端X染色体标记

抽象

一名17岁女性的皮肤样本被用于常规核型分析，其临床特征包括阵挛发作、心肌病、肝腺瘤和骨骼发育不良。常规的核型分析显示了一个镶嵌特纳综合征的核型，其细胞系含有一个X染色体起源的小标记。这后来在外周血培养中通过常规g -显带、荧光证实原位杂交与芯片分析。类似的特纳嵌合标记染色体病例之前在文献中有报道，其表型可变，从轻度“经典”特纳综合征到无脑畸形、胼胝体发育不全、复杂心脏畸形和手指脚趾并指。本病例报告的表型与之前发表的病例有很大的不一致，因为它位于Turner变表型量表的严重端。本研究中观察到的细胞遗传学异常可能是一个巧合，但我们不能排除该标记有一个不正常的X染色体失活位点，导致该标记携带的那些基因功能异常的可能性。

1.简介

特纳综合征(Turner syndrome, TS)表现为特征性的轻度表型，并存在一定程度的变异[1]。大多数患者身材矮小，不能生育，没有第二性征。较不一致的异常包括颈蹼、肾脏畸形(>50%)和心脏缺陷(10%)，而智力正常。大约四分之三的TS女性从母系遗传了X染色体[2]。

特纳综合征的嵌合体也被很好地记录下来，并且可以根据第二细胞系是否包含有性染色体的全部或部分来细分。Jacobs等(1997)研究表明，84例特纳综合征患者的标准核型为45,X, 16%为花叶病，第二细胞系含有环状X染色体(45,X/46,X,r(X)) [3]。这些马赛克的表型变异性在很大程度上依赖于该环的尺寸和运作XIST的存在。

XIST是独联体-作用基因位于x -失活中心(XIC)，位于Xq13带。作为一般规则，当一个X染色体有一个不涉及常染色体的不平衡，在不正常的X染色体上的XIC被激活。这种激活导致X染色体失活的非随机倾斜，XIST转录本失活异常染色体。本组患者表型一般为轻度特纳变异表型[2]。

标记或缺乏重复的区域，其被预期导致更严重的表型的功能XIST赋予功能的二体性环X染色体（R（X））。智力低下/发育迟缓外，他们也分享一点的表型一致。Migeon等。（2000）描述了两种变体TS镶嵌例对他们的标记大的不平衡和完好XIST区域[4]。这些患者表现为智力低下，并落入类别“微小的环X综合征”。

用于产生环染色体机制被认为是由在着丝粒的任一侧上存在的2个染色体断裂事件来启动，接着将含着丝粒片段的两个断头[融合1]。这一事件被认为是在减数分裂发生。非环标记染色体端粒需要添加/形成的断头处的附加步骤。环染色体带来由此同心环在细胞分裂产生，其必然不分离“环染色体综合征”，导致更加复杂多于一个拷贝存在于一些细胞（也称为动态镶嵌）。

这里，我们报告，其从一个细胞遗传学观点来看，似乎代表一个Turner综合征变体嵌合核型的一个相对简单的实例中，与X染色体来源的小标记染色体的情况。然而，从临床角度看，这种情况下，研究有相当严重的表型，不与先前文献报道的患者适合。最终核型是基于FISH分析的组合，以及常规（G带）和分子（微阵列）核型分析。

2.病例报告

先证者提出的9个月的年龄与穷人的经济增长/失败茁壮成长（第3百分位以下为她的体重，身长，头围）和发育迟缓。随之而来的还有恶化的一个漫长的时期，更多的问题，包括I型糖尿病（10岁），阵挛性发作，心肌病，肝腺瘤和骨骼发育不良。之前初始核型分析，一个DNA样品的整个线粒体DNA基因组测序，其中没有发现任何致病突变发送。对于沃尔科特-Rallison综合征基因（WRS），EIF2AK3，还进行了测序，但返回结果为负。

22岁时，她被评估为一个5岁儿童的功能水平。她的第二性征发育迟缓，现在表现为卵巢部分衰竭和生长激素缺乏。除了先证者的兄弟患有阿斯伯格综合症外，其他家庭成员的病史没有提供其他信息。

三个长期封闭烧瓶成纤维细胞外植体培养物根据改编自鲁尼（2001）的协议建立[五当先证者为17岁。G带染色体制备物（以每单倍体组400个的频带的分辨率）作了以下的西布莱特协议[6]。20/35（57％）的细胞具有与单个X染色体45，X核型，而其余的细胞具有46条染色体，具有单个X染色体和附加小标记染色体（可能是一个环），未知来源的。附加荧光原位杂交测试在使用（Vysis公司）Aneuscreen FISH探针组（CENX（DXZ1），cenY（DYZ3），可见13q14（RB1），cen18（D18Z1），和21q22.13-q22.2（继代培养成纤维细胞的间期核中进行D21S259 / D21S341 / D21S342））。在嵌合研究的情况下，间期核的更大数量进行评分（至少200）相比，我们的最低的每探针组50个的核的标准分析。其结果是有阴核型，在大多数核的单个X染色体（特纳综合征），与在二百十四分之八核看到一个低级别的两拷贝X着丝粒信号图案相一致。的G带核型和以后FISH分析之间的明显不一致，可能是由于通过续的传代培养标记的细胞系的随机丢失。

建议采用染色体条带分辨率较高的锂肝素外周血样本(单倍体组为550条带)对标记进行进一步表征。用Gallo等人的改良方法对外周血同步培养进行g条带(传统)核型分析[7证实了纤维母细胞培养的结果，16/30(53%)细胞有单个X染色体，14/30(47%)细胞有额外的未知来源的标记染色体。利用Vysis Xcen (DXZ1)、Ycen (DYZ3)和Yp11.3 (SRY)探针对中期扩散进行了鱼类研究(图)1）。着丝粒的α随体DNA的探针XCEN覆盖的区域Xp11.1-Xq11.1和杂交到正常X染色体着丝粒和9/30（30％）的细胞的标记物。剩余的21/30（70％）的细胞，其缺少标记，仅表现杂交到X染色体着丝粒。这被认为是比培养的成纤维细胞的前间期FISH更可靠的结果。两种细胞系的比例显示出一致性与两个组织类型的G带核型的结果。的Y没有杂交着丝粒或上的标记或其它染色体中检测到SRY探针。被要求父母的血样，却从未收到。

五年后如前所述EDTA外周血样品接收用于分子核型分析[8]。Microarray analysis was carried out on extracted DNA using the Affymetrix Cytogenetics Whole Genome 2.7 M Array, Affymetrix Chromosome Analysis Suite (ChAS) v1.0.1/na30.1. An abnormal female mosaic molecular karyotype was determined as arrHG18Xq11.1q21.1（61,934,83​​5-78,510,961）X1〜2。This result indicated the presence of two genotypes: one with a single X chromosome complement, with no Y chromosome, and another of a single X chromosome complement with a 16.6 Mb duplication of X chromosome material from Xq11.1q21.1 (Figure2），又没有Y染色体。

对镶嵌程度的估计不能基于微阵列数据。综上所述，这些数据表明镶嵌标记染色体由X着丝粒(来自鱼)和X染色体长臂的内包熵性常染色质组成，包括X失活位点XIST。由于微阵列检测的局限性(没有探针覆盖着着丝粒或端粒)，在metaphase FISH上检测到的标记的X着丝粒杂交化不能通过分子核型鉴定得到证实。

最后，尝试以分子X染色体失活分析，以确定是否标记染色体正在表达。如果标记是活跃的，所包含的基因的功能的二体性可以提供所观察到的严重的表型的解释。不幸的是，X染色体失活不能由于在X染色体性别基因座缺乏信息量的评估。

3.讨论

在怀疑为特纳综合征的情况下，通常要求对外周血培养进行标准的g带核型分析。有趣的是，这里报告的病例并没有提到证实特纳综合征，而是证实/排除wolcottl - rallison综合征，该综合征涉及许多代谢和基因测试。

相结合的分子核型分析的常规核型分析和FISH数据一起已经允许用于标记染色体的遗传内容的完整表征。此标记包含了许多基因，包括24由OMIM（在线人类孟德尔遗传归类;http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim）作为致病。这些，OPHN1，IGBP1，DLG3，NLGN3，和ZDHHC15与智力迟钝或阿斯伯格综合症表型相关。Bedeschi等[9]中记载的男性的情况下，与来自Xq12 X染色体到Xq13.1上的重复，其包括一个区域OPHN1基因。他有严重的智力迟钝，但与这里描述的病例相比，其表型不一致。这代表了一个小得多的复制比我们的案例研究，也是非马赛克但是另一个功能二染色体的部分X染色体的例子。Hemmat等人[10描述了一个罕见的案例，无中心标记X染色体包含一个激活的新entromere远端，在Xq21.2。这个例子提出了一个相似的序列(与着丝粒序列有一定程度的同源性的DNA)存在于这里描述的病例标记的可能性，它已被强制激活，以给予其在细胞分裂的稳定性。这一建议与观察到的细胞遗传学结果是一致的。

Migeon等人[4描述了两个TS变体镶嵌案例在外观上与我们的案例研究相似，但有较大的不平衡，在他们的标记上有完整的XIST区域。他们表现为智力迟钝，但与这里报告的病例研究相比，有严重的不协调表型。与文献中大多数小r(X)病例一样，这些病例是在微阵列分析可用之前发表的，这使得与此病例的基因含量比较非常困难。还应注意的是，标记染色体仅根据其g条外观描述为环状。然而，端粒鱼的研究还没有进行，因此不能排除标记有端粒而不是环的可能性。

SNP（单核苷酸多态性）分析（数据未显示）显示纯合沿着X染色体的整个长度，包括二体性的区域（标记染色体）。杂会指示的第二非同源X染色体的参与（大概从另一亲本），在标记的形成。虽然没有定论，我们的数据表明，该标记X很可能已经从正常的X染色体已经存在，而不是从第二个X染色体同源的。

环染色体也提高“环染色体综合症”发生的可能性。在细胞周期的DNA复制阶段，同心环可以被意外地之前细胞分裂多于一个环的偏析复制到一些细胞中，其也被称为动态镶嵌生成，其中不可避免的不分离导致。然而，没有在G带分析或FISH结果“环染色体综合症”的证据。对于非环标记染色体的形成，以在成形的标记的断头以赋予染色体稳定性发生端粒生成和封盖需要的额外步骤。

For the purposes of this discussion, the mosaic marker can be considered as a 16.6 Mb gain of X chromosome material (from Xq11.1q21.1), against a Turner syndrome genotype background. As already discussed, the phenotypic effect of genes on the marker would only apply if a nonfunctioning copy of XIST was present. The marker did contain many genes, including twenty-four classed by OMIM as disease-causing (Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM);http://www.ncbi.nlm.nih.gov/omim）。这些，OPHN1， IGBP1，DLG3，NLGN3，和ZDHHC15与智力迟钝或阿斯伯格综合症表型相关。Bedeschi等[9]中记载的男性的情况下，与来自Xq12 X染色体到Xq13.1上的重复，一个区域包括OPHN1基因。他有严重的智力迟钝，但与个案研究相比，其表型不一致。这是一个在研究中X染色体区域的功能性二染色体的例子(尽管报告的病例是小得多的，非嵌合性的，而且是男性)。

Turner综合征变体包括女性个体与在“P”的部分缺失和/或一个X染色体的“Q”臂。某些X染色体区域的缺失/基因可以导致特定的表型特征，其是“满”或“经典” Turner综合征的特征。的缺失减震器基因，位于在PAR（假常染色体区域）在Xp22.33，与身材矮小虽然这个特性TS功能没有在案例研究指出相关联。原发性卵巢功能衰竭（POF）已与缺失有关FMR1基因（POF1）在XQ26-Q28 [11]和DIAPH2基因（POF2A）在Xq21.33 [12]。I型糖尿病也与本特纳综合征表型13]。

向在这种情况下，遗传咨询的困难是在试图与相关患者的表型的细胞遗传学研究结果。该患者被认为代表了Turner综合征光谱的严重端的一个例子，在控制不良的糖尿病串联。肝腺瘤曾与生长激素补充特纳综合征患儿已有报道[14]。核型的发现被认为提供了一个统一的诊断病人的多重共病。本案例研究的父母没有核型，因此不可能给未来怀孕复发的风险。同样，在亲本中存在这个环也可以提供更多关于基因型-表现型相关性的信息。环X染色体的传播之前已经描述了在男性和女性后代。然而，尽管所有这些病例都涉及到非多余染色体，但环的大小相当大，断点比本例中看到的更远[1]。

4。结论

本案例研究代表了一个人的偶然发现有严重所集临床异常和Turner综合征嵌合核型。细胞遗传学的研究结果可以用来帐户某些所观察到的表型特征，但文献中公布的类似的情况下，缺乏使一个基因型 - 表型相关性困难。我们可能认为这是我们的病人出现严重的表型是由于为标记染色体上携带这些基因的功能二倍体。

利益冲突

作者声明，本论文的发表不存在任何利益冲突。

参考

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