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发育迟缓患儿基因组拷贝数变异与临床表现的相关性研究

2024-03-11 108 上传者：管理员

摘要：目的分析发育迟缓患儿基因拷贝数变异(CNVs)与临床表现的相关性。方法选取2018年1月—2021年12月厦门市妇幼保健院收治的发育迟缓患儿82例，分析其CNVs与临床表现的相关性。结果 82例发育迟缓患儿中男性43例、女性39例，共存在86处pCNVs,其中杂合缺失53处(61.63%),单倍重复33处(38.37%)。片段大小为322 kb～93.28 Mb,平均11.32 Mb。82例患儿中，不同基因分型患儿具有不同的临床表现，其中NF1-微缺失综合征占比95.12%,Kleefstra综合征或肌张力障碍23型占比92.68%,神经纤维瘤病-努南综合征占比最低(12.20%)。综合分析82例患儿临床表现，主要为智力障碍、生长发育迟缓、特殊面容、癫痫、肢体扭曲、身材肥胖、记忆力障碍等多系统异常，其中智力障碍、生长发育迟缓、特殊面容、癫痫等临床表现最为常见。结论发育迟缓患儿CNVs与临床表现关系紧密，患儿发育迟缓症状以智力障碍、生长发育迟缓及特殊面容较为常见。

关键词：
临床表现
发育迟缓
基因组拷贝数变异
智力障碍
染色体病
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生长发育迟缓主要是指在生长发育过程中出现速度放慢或顺序异常等现象，发病率高达8%[1,2]。基因组拷贝数变异(CNVs)主要是长度超过1 kb的基因组大片段出现的拷贝数异常减少或异常增加，为基因组结构变异的主要内容，也是染色体病的一个主要致病机制[3]。有报道显示，CNVs极易导致一大类的遗传病，而临床最为常见的是智力障碍、生长发育迟缓、多器官畸形等症状[4]。但目前临床常用的检查技术，仅可检测5 Mb及以上的染色体变异，对拷贝数微小的变异检测效果不佳[5]。本文选择2018年1月—2021年12月厦门市妇幼保健院收治的82例发育迟缓患儿作为研究对象，对其进行全基因组的扫描及分析，旨在进一步探讨发育迟缓患儿CNVs与临床表现的相关性，从而为临床提供参考，改善患儿的预后。

1、对象与方法

1.1研究对象

随机选取2018年1月—2021年12月厦门市妇幼保健院收治的82例发育迟缓患儿为研究对象，其中男性43例、女性39例，年龄0～8岁，平均年龄为(4.00±0.58)岁。纳入标准：①临床诊断为发育迟缓患儿；②具有智力、生长发育迟缓、多器官畸形等临床症状；③低分辨率常规外周血染色体核型正常；④无明显围生期异常病史；⑤临床资料完整；⑥患儿家属知情且签署同意书，本研究经本院医学伦理委员会。排除标准：①合并出生后缺氧、中毒、头颅外伤、中枢神经系统感染等病史；②合并甲状腺功能异常；③合并颅内肿瘤及其他恶性肿瘤者；④肝、肾功能不全；⑤患儿家属认知功能不全、无法顺利参与本次研究；⑥患儿临床资料不完整。

1.2方法

1.2.1检测方法

对纳入研究的发育迟缓患儿皮肤表面进行常规消毒，之后抽取静脉血2 ml,采用DNA提取试剂盒(厂家：德国MB公司)对基因组DNA进行提取，依据试剂盒说明书操作方法，应用全基因芯片扫描技术(生产厂家：Affymetrix公司，型号：Cytogenetic CytoScan 750K Array)对全基因组CNVs进行检测，其芯片主要包括20万SNP标记、55万CNV标记，分布密度为：平均约1 marker/4 kb,分布于人类的整个基因组，以检测全基因组的染色体。按照试剂盒说明书操作步骤进行相应操作：将DNA溶解于AE buffer溶液，并将DNA浓度进行调整，以50 ng/μl为宜，之后对DNA样本依次进行酶切、连接以及PCR扩增。采用磁珠法对扩增产物进行纯化，再将纯化后的PCR产物进行片段化处理，片段范围介于25～125 bp之间。片段化后的产物于末端脱氧核糖转移酶的作用下，进行相应的标记反应。标记完成后，使其与杂交试剂进行混合，条件设置为：95℃、10 min、49℃孵育2 min,之后选取200μl的样本，将其载入至置密的芯片中，之后密闭50℃,以60 r/min持续杂交16～18 h。将芯片放置于洗染工作站内，依次进行洗涤、SAPE染色等操作步骤，待洗染结束后，将芯片放至扫描仪进行扫描。应用Affymetrix GeneChip Scaner生成原始cel文件，采用AGCC软件芯片图像显示进行分析，应用CHAS软件分析结果。

1.2.2观察指标

分析CNVs与患儿临床表现的相关性。

1.3统计学分析

采用统计学软件SPSS22.0对数据进行统计学分析，计数资料采用[例(%)]的形式表示，比较采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1发育迟缓患儿CNVs结果分析

82例发育迟缓患儿中，男性患儿43例、女性患儿39例，共存在86处致病性拷贝数变异(pathogenic copy number variations, pCNVs),其中杂合缺失53处(61.63%),单倍重复33处(38.37%)。片段大小为322 kb～93.28 Mb,平均大小为11.32 Mb。其中，女性患儿pCNVs处变异42处，CNVs类型中杂合缺失类型23例，单倍重复例数16例，男性患儿pCNVs处变异44处，CNVs类型中杂合缺失类型27例，单倍重复例数16例，不同性别发育迟缓患儿的CNVs类型数据比较，差异无统计学意义(χ2=0.125,P>0.05),其他发育迟缓患儿的一般结果资料不符合正态分布，未进行统计学分析。见表1。

2.2 CNVs与患儿临床表现的相关性

82例发育迟缓患儿中，不同基因分型患儿具有不同的临床表现，其中NF1-微缺失综合征占95.12%,Kleefstra综合征或肌张力障碍23型占92.68%,Angleman或Prader-Will综合征占68.29%,17p13.3着丝粒复制综合征占60.98%,睑裂狭小-上睑下垂-倒向性内眦赘皮综合征占46.34%,X连锁智低下，Lubs型占43.90%,小胖威利综合征占36.59%,Rett综合征占36.59%,无精症缺失基因占14.63%,神经纤维瘤病-努南综合征占比最低，为12.20%。综合分析82例发育迟缓患儿的临床表现，主要为智力障碍、生长发育迟缓、特殊面容、癫痫、肢体扭曲、身材肥胖、记忆力障碍等多系统异常，其中智力低下、发育迟缓主要关键基因为NF1、EHMT1、CACNA1B、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MECP2、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MECP2,这几项基因与智力低下相关性较大。CNVs与临床表现的相关性见表2。

表1发育迟缓患儿CNVs结果分析

表2 CNVs与临床表现的相关性

3、讨论

近年来，发育迟缓患儿在临床上越来越常见，该病的发生多与正常的生长变异、染色体异常、代谢性疾病等有关，患儿常见体格发育迟缓、运动发育障碍、智力发育落后等症状，对其健康成长带来极为不良的影响[6,7,8]。传统的核型检测技术已被广泛应用于发育迟缓患儿的病因检测中，但该检测技术具有一定局限性，对于染色体微小变异检出率较低[9,10]。全基因组CNVs检测技术有助于识别全部外显子≥100 kb区间大小的CNVs,且可足够敏感识别pCNVs,在基因外显子缺失、重复及点突变的检测中具有重要意义[10,11,12]。因此，本研究对82例患儿进行CNVs检测分析。

本研究结果表明，82例发育迟缓患儿中，不同基因分型患儿具有不同的临床表现，其中NF1-微缺失综合征占95.12%,Kleefstra综合征或肌张力障碍23型占92.68%,神经纤维瘤病-努南综合征占比最低(12.20%)。综合分析82例患儿临床表现，其中智力障碍、生长发育迟缓、特殊面容、癫痫等临床表现最为常见。智力低下、发育迟缓主要关键基因为NF1、EHMT1、CACNA1B、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MECP2、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MAGEL2、NDN、SNRPN、UBE3A、MECP2,这几项基因与智力低下相关性密切。研究结果表明，该类临床表现为最具有临床意义的pCNVs检测指示，进一步证实了临床工作中应对发育迟缓患儿进行基因检测[13,14,15]。本研究结果还显示，82例发育迟缓患儿中男性43例、女性39例，共存在86处pCNVs,其中杂合缺失53处，占比61.63%,单倍重复33处，占比38.37%。片段大小为322 kb～93.28 Mb,平均为11.32 Mb,不同性别的CNVs类型数据比较，差异无统计学意义，表明CNVs类型发生例数与性别因素无相关性。发育迟缓是指5岁以下婴幼儿、学龄前儿童在智力水平、适应性行为、运动方面的显著落后，这类患儿大部分会被判定为智力障碍，智力障碍/发育迟缓为一个严重的社会问题，发病率处于1%～3%[16,17,18,19]。研究表明，82例发育迟缓患儿存在不同程度的区域片段缺失与片段单倍重复情况，这些区域包含大量功能基因、缺失或重复突变，会导致生长、运动与语言发育迟滞，合并多种先天畸形。综合分析，8p23.1区域CNVs变化，会导致明显临床症状发生，但因社会心理、遗传外显率与表现度等复杂原因，相同遗传学变异会出现不同临床表型，增加临床诊疗工作难度。无特征性时可采用SNP array检测技术发现染色体不平衡易位，具有较高的灵敏度、特异度，可用于疾病病因评估。

综上所述，患儿发育迟缓症状以智力障碍、生长发育迟缓、特殊面容较为常见，发育迟缓患儿CNVs与临床表现具有紧密的关系，临床可结合患者临床表现制定针对性干预方案，改善预后。

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