后颅窝的发育在18-22周完成,后颅窝池增宽的定义为>10mm,没有孕周限制。当中孕期筛查发现后颅窝池>10mm时,各种鉴别诊断是必须的,包括后颅窝的蛛网膜囊肿,Dandy-Walker畸形等。当后颅窝池增宽时我们建议:1、后颅窝池增宽是指位于小脑及延髓后方的蛛网膜下隙增宽大于等于10mm者,往往是孤立的存在。2、对于后颅窝池增宽者需行详细的针对性彩超排查神经系统发育情况,必要时需借助磁共振检查。3、建议排查胎儿染色体异常及其他可能合并的结构畸形,特别是18-三体,需追踪随访胎儿的生长发育情况。4、建议排查可能存在的宫内感染。5、对于单纯的胎儿后颅窝池增宽,如果未超过1.5cm,则一般预后较好。可神经科随访。
正常人的染色体有23对共46条,其中男性的性染色体由一条X染色体和一条Y染色体组成,故男性的染色体核型是46,XY。如果一个男性多了一条X染色体(即47,XXY),那他的人生会是什么味道?何为克氏综合征?克氏综合征全名叫克兰费尔特综合征(KlinefelterSyndrome),是一种性染色体异常疾病,属于罕见病的一种。由于存在一条额外的X染色体,从而造成男性性腺功能低下,雄激素不足,生精功能受损等问题。在新生男婴中发病率为1/500-1/1000。常见的染色体核型为:47,XXY,嵌合型为:46,XY/47,XXY。克氏综合征患者在胚胎期睾丸分化正常,出生时外生殖器表现为正常男婴。青春期前一般无任何症状。进入青春期后,会显露出一些病态,外观是男性,但睾丸小,阴茎可有一定程度的发育,但也较正常人小。第二性征也有不同程度的发育,有的有少许阴毛及胡须,喉结小或没有,发音尖。身材较高大,骨骼较细,四肢相对较长,皮肤较白如女性,大约一半的患者乳腺呈“女性化”特征。多数克氏综合征的患者可以正常进行性生活。但是由于睾丸发育不全,患者的生精功能从青春期开始逐渐丧失,成年后表现为无精子症,进而导致男性不育症。这也是大部分该病患者就诊的原因。为何会多一条X染色体?克氏综合征的成因是卵母细胞或精原细胞在两次减数分裂形成卵子或精子的过程中性染色体出现“分配不均”,可以是患者父亲的精子核型异常,也可以是其母亲贡献了一枚异常卵。所以克氏患者的父母不要互相苛责,这只是上帝开了个“过火”的玩笑。为什么克氏患者男性第二性征发育差且伴有不育?男性多了一条X染色体(少数人还多了两条)可不是出门打酱油买一赠一的好事。克氏患者在青春期前睾丸中的间质细胞(分泌雄激素)、精原细胞(精子由其分化而来)、支持细胞(分泌精子调控因子)这三大类重要的功能细胞发生变性凋亡。所以,克氏患者到了成年后,除了部分嵌合体(46XY/47XXY)精液中能发现少量精子外,大部分非嵌合体的患者(47XXY,48XXXY)精液中都没有精子,自然就无法生育。而且随着睾丸分泌雄激素的间质细胞凋亡,克氏患者的喉结、胡须、睾丸体积等都发育欠佳。克氏综合征能治疗吗?现阶段本症均予睾酮补充治疗,以促进患者的男性化,改善其精神状态,增强性功能,从而提高患者的生活质量。“克氏男”会有血亲后代么?“传统的观念认为克氏征患者是不可能有属于自己的血亲后代的,只能抱养或者采用精子库的精子人工助孕。”但是后来发现,处于青春期后的病人或者相对年轻的病人偶尔会发现精液中有精子,因其数量特别少,达不到自然受孕的要求。不过,伴随着辅助生殖技术的发展,这极少量的精子如果能得到及时的冷冻保存,婚后也是有可能让这类病人获得血亲后代的。再者,近几年发展起来的显微取精技术已经广泛应用于临床,结合辅助生殖技术也可以帮助部分克氏综合征患者拥有自己的亲生后代。克氏的患者后代会遗传么?如果克氏患者很幸运能产生精子,那么随之而来的担忧就是:我的染色体有问题,会遗传给孩子么?根据《男性生殖遗传学检查专家共识》提供的数据,克氏的患者产生的精子中性染色体核型异常的比例低于5%。因此,如果通过显微取精的方式获得精子,那这些精子中大部分性染色体都是正常的。所以上帝给克氏患者关了一扇门但还是留了一扇窗。当然,产前筛查是必须做的。在孕12-16周时建议做无创基因筛查(检测母血中胎儿游离的遗传物质)能发现大部分性染色体异常,最终确诊的金标准仍然是孕18-20周时行羊水穿刺。如果确定胎儿性染色体异常,是否终止妊娠尚无定论,国外70%的产前发现的克氏综合征胎儿是允许终止妊娠的。
《中国出生缺陷防治报告》中将“出生缺陷”定义为对婴儿出生前发生的身体结构、功能或代谢等方面异常的一种统称,通常包括先天畸形、染色体异常、遗传代谢性疾病以及功能异常,如盲、聋和智力障碍等,其中遗传性代谢性疾病是出生缺陷中的主要类型。什么叫遗传代谢病?遗传代谢病是因维持机体正常代谢所必需的某种酶、运载蛋白、膜或受体等的编码基因发生突变,使其编码的产物功能发生改变,而出现相应的病理和临床症状的一类疾病。迄今发现的遗传代谢疾病有1000多种,遗传代谢病类型多属于罕见病,单病发病率虽低,但总体发病率较高,新生儿遗传代谢病患病率在0.5%以上。根据发病机制,可以将主要的遗传代谢病分为5大类:遗传代谢病的筛查和诊断患儿在新生儿期常无临床表现,家长容易忽视,同时由于病例少见,医生容易误诊或漏诊,待患儿出现临床症状时,身体和智力已发生不可逆转的损害,相当多的患儿在确诊和治疗之前即已死亡。对新生儿进行遗传代谢病筛查及诊断,及时对患儿进行早期的干预与治疗是避免或降低遗传代谢病所带来危害的有效措施。目前主要的筛查诊断技术如下表:遗传代谢病的诊断遗传代谢病病种多临床表现复杂同一种疾患常有不同的表现型个体差异很大,诊断分析时除参考病史、家族史与临床表现外确诊时须依赖特殊检测如通过串联质谱技术检测有机酸、脂肪酸、肉碱、氨基酸,和通过宏基因二代测序技术检测基因序列,从而达到确诊。质谱作为一项高新技术,可快速检测氨基酸代谢紊乱、有机酸代谢紊乱和脂肪酸氧化代谢障碍疾病,实现了“一次实验检测几十种疾病”的目的,是遗传代谢病检测的重要方法。同时宏基因组二代测序技术,检测全基因组DNA,通过特定的生物信息学软件对大量的数据进行分析,筛查范围更广泛,一次检测能查百种罕见的遗传代谢病,并为其提供诊断思路。1)色谱串联质谱技术色谱串联质谱技术(MS/MS)是遗传代谢病筛查中应用广泛的分析技术。其检测原理为样品通过进样系统进入离子源,由于结构性质不同而在离子源中电离为各种质荷比的分子离子和碎片离子,而后带有样品信息的离子碎片经加速电场的作用形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。目前色谱串联质谱技术主要分为两种技术,一是液相色谱串联质谱,主要通过采集手指或足跟处末梢血,滴于专用滤纸片,制成干血片后针对酰基肉碱和氨基酸进行检测,进而对氨基酸代谢病、有机酸代谢病、脂肪酸β-氧化障碍和尿素循环障碍等遗传代谢病进行筛查,二是采用气相色谱质谱,主要通过采集尿液检测尿液中有机酸水平的高低,进行氨基酸代谢病、有机酸代谢病、脂肪酸β-氧化障碍和尿素循环障碍等遗传代谢病进行辅助诊断。目前色谱串联质谱技术主要分为两种技术,一是液相色谱串联质谱,主要通过采集手指或足跟处末梢血,滴于专用滤纸片,制成干血片后针对酰基肉碱和氨基酸进行检测,进而对氨基酸代谢病、有机酸代谢病、脂肪酸β-氧化障碍和尿素循环障碍等遗传代谢病进行筛查,二是采用气相色谱质谱,主要通过采集尿液检测尿液中有机酸水平的高低,进行氨基酸代谢病、有机酸代谢病、脂肪酸β-氧化障碍和尿素循环障碍等遗传代谢病进行辅助诊断。结语许多遗传代谢病患者的预后取决于治疗开始的早晚,因此对于少数已经能够进行有效治疗的疾病,应进行早期筛查,争取在症状出现前确诊并治疗,以保证患儿的健康成长。而早诊断需要的恰恰是生化诊断和基因诊断的结合。基因诊断可以弥补单纯生化筛查数据的不稳定性,以及在饮食、疾病等因素影响下存在的假阳性和假阴性结果。根据质谱筛查代谢通路,既有一个生化指标对应一个致病基因,也有一个生化指标对应数个不同的致病基因,生化技术无法进行精准的分型诊断的遗传代谢病都应该同时进行基因检测,避免单一方法的局限性,尽快明确遗传病因、遗传方式,进行精准的遗传咨询及治疗。该模式不仅可以从基因水平确诊质谱筛查提示的阳性病例,还可以诊断质谱筛查阴性的其他新生儿遗传病,在疾病症状表现之前或表现轻微时,得以早发现、早控制、早治疗。
孕妈妈们可能会为产前系统超声检查报告中的侧脑室增宽感到焦虑,更担心会影响宝宝的中枢神经系统的发育,生出一个有缺陷的宝宝。“脑脊液”的源头---侧脑室侧脑室是指到左、右大脑半球内充满脑脊液的脑室空间。首先我们了解脑脊液像河流一样在脑室以及大脑周边不断循环流动,形成脑脊液循环,一旦其循环途径发生障碍,导致脑脊液过多地积聚于脑室系统内,可致使脑室系统扩张,以侧脑室增宽最为常见。2018年母胎医学会(SocietyforMaternal-FetalMedicine,SMFM)指南将侧脑室增宽分为三度:轻度(10~12mm)、中度(12~15mm)和重度(>15mm)。侧脑室增宽存在正常变异,与染色体有关系吗?正常变异,常出现于是孤立性的侧脑室宽度接近10mm左右的胎儿,但产前超声诊断侧脑室增宽的胎儿中,仍有少量有染色体异常,最常见的是21-三体综合征。多种颅内结构畸形与侧脑室增宽是否关系密切?胼胝体发育不全、Dandy-Walker畸形、神经管缺陷等与侧脑室增宽特别是中重度密切相关。重度侧脑室增宽的最常见病因是中脑导水管狭窄。宫内感染导致侧脑室增宽的概率是多少?CMV、弓形虫、寨卡病毒等先天感染可引起胎儿大脑萎缩、中脑导水管纤维变性后梗阻而导致侧脑室增宽,约有5%的轻-中度侧脑室增宽与宫内感染有关。侧脑室增宽等于宝宝大脑有问题吗?宝宝预后怎么样?1侧脑室扩张的程度:轻度侧脑室增宽没有染色体异常及大脑畸形时,绝大部分孩子发育都是正常的;而严重的侧脑室增宽30%-60%以上伴有其他畸形。2超声定期随访侧脑室增宽的变化(变宽、稳定或缩小):侧脑室增宽维持稳定或缩小的胎儿,大部分出生后正常,而扩张程度持续恶化者,不良后果的发生率会增大。3是否合并有结构畸形、染色体异常或者胎儿宫内感染等:轻中度侧脑室增宽胎儿同时合并有其他结构畸形时,其预后更多取决于结构畸形带来的影响,而不仅仅是侧脑室扩张的程度。发现了侧脑室增宽怎么办,需要进一步做哪些检查?当超声提示胎儿侧脑室增宽时,孕妇先不要惊慌,不必盲目终止妊娠,需要和产科医师、超声医师、产前诊断医师沟通,全面做出评估后决定处理方案。1SMFW指南推荐检查:需行诊断性检查(羊水穿刺),同时行染色体微阵列分析;建议检测CMV和弓形虫等感染病原学检测;超声检查及MRI检查等进一步明确是否合并其他结构异常、染色体异常或先天性感染。2推荐超声检查间隔时间为2-3周,对于初次随访侧脑室宽度维持稳定的胎儿,反复多次超声检查无重要的临床意义,但应于晚孕期行1次超声检查,以进一步评估胎儿头围情况及除外侧脑室显著扩张。3目前尚无报道证实轻-中度侧脑室增宽的胎儿提前分娩,或者剖宫产能改善孕妇、新生儿预后。因此,建议分娩时间及方式参照标准的产科适应证。4出生后可在儿科门诊定期随诊,评估新生儿、幼儿生长发育及智力发育情况。预后告知取决于是否合并有结构或者染⾊色体异常、胎⼉儿宫内感染及侧脑室增宽的程度。 注:中度合并其他异常1、预后看畸形类型。2、扩张改善,约90%正常。3、扩张不改善,约60%正常建议对孤立性轻度侧脑室增宽者(10~12mm)定期超声监测,大部分出生后评估正常。建议对孤立性中度侧脑室增宽者(13~15mm)定期监测必要时行胎儿头颅MRI检查,多数报道提出75-93%出生后评估正常。多中度侧脑室增宽合并其他畸形者建议行胎儿头颅MRI检查并产前诊断。对于孤立性重度侧脑室增宽者(>15mm),系统综述报道远期胎儿发育迟缓发病率多达60%。建议对重度侧脑室增宽者定期超声监测,行胎儿头颅MRI检查并进行产前诊断。总结1、胎儿侧脑室增宽可由结构畸形,感染,遗传疾病等多种病因引起。2、当发现胎儿侧脑室增宽时,应进一步行详细的检查,包括超声筛查、羊水穿刺检测胎儿染色体异常、检测胎儿感染情况(病原体筛查)及MRI检查。3、在MRI检查中,若为孤立性轻度侧脑室增宽(10~12mm),如若扩张有所改善,患者预后存活神经系统发育正常的可能性超过90%。以上风险应与孕妇沟通,充分告知相应风险与远期预后。
一、性发育异常性发育异常(DisordersofSexDevelopment,DSD)是染色体核型、性腺表型以及性腺解剖结构(内、外生殖器)不一致的一大类遗传异质性疾病的总称。DSD内在的含义是性分化、发育存在偏差或障碍,异常的概念外延更大,既包括了偏离正常的发育,也包含了方向正常但停滞的发育(性早熟除外)。DSD表型繁多,临床表现差异显著(临床异质性高)、病因复杂,临床明确诊断不易,漏诊、误诊较多;且诊疗随访涉及多学科的通力合作,临床诊疗对团体的要求较高。二、性别决定和分化发育早期(6周前)胚胎性腺具有双向潜能,既可分化为睾丸,也可分化为卵巢;当SRY等性别决定因子存在时,则发育为睾丸。性腺的确定、分化和发育依赖于严格调控的转录因子和细胞信号分子网络,一旦发生异常,导致DSD。睾丸发育的关键因子包括Sry基因及其下游Sox9基因,及多个调控因子,如Nr5a1、Six1、Six4等。(见图1)卵巢发育的关键因子包括Nr5a1、Six1、Six4等基因。(见图2)卵巢发育和睾丸发育两个途径之间存在多个基因和蛋白互作,确保一种途径被激活,另一种途径被抑制。一旦性腺形成后,即开始分泌激素促使生殖器形成,性别分化初期起重要作用的是雄激素,雌激素通常不认为发挥作用。(见图3)雄激素合成和作用过程中的一系列酶(如各种羟化酶)基因发生变异,会阻碍雄激素合成,导致46,XY男性出现雄激素作用的不敏感,外生殖器分化为女性生殖器。SRD5A2编码5α还原酶,作用是将睾酮还原为双氢睾酮(DHT,更强的雄激素),突变后表现为雄激素不敏感;AR基因突变也表现为雄激素不敏感。此外,睾丸发育过程中,睾丸会分泌苗勒管抑制因子(AMH和AMHR2),抑制因子或其受体突变,不能抑制苗勒管发育,表现为男性女性化。女性:雄激素过多-CAH,表现为女性男性化。HSD:羟基甾体脱氢酶,MIS:苗勒管抑制物,MISRII:苗勒管抑制物II型受体,SF-1:类固醇因子1三、DSD的共识分类2006年欧洲儿科内分泌协会(EuropeanSocietyforPediatricEndocrinology,ESPE)和美国劳森威尔金斯儿科内分泌协会(LawsonWilkinsPediatricEndocrineSociety,LWPES)的专家共识中首次确切提出DSD的概念并规范,且确定了DSD的新疾病术语,有助于临床评价。以前使用的两性畸形、性反转、间性等含有歧视性含义的术语建议不再使用。表1.对DSD传统术语建议修改后的名称共识中建议按病因学对DSD分类(以染色体核型作为主要分类标准)。表2.根据染色体核型对DSD分类译文如下四、DSD的致病基因46,XY核型的DSD致病基因如下表:表3.46,XYDSD的已知致病基因46,XX核型的DSD致病基因如下表:表4.46,XXDSD的已知致病基因DSD致病基因较多,NGS的应用可以为DSD疾病诊断提供更丰富的可能性![5]研究表明,WES可诊断25~35%的DSD疑似病例。[6]CNV占DSD致病原因的30%。[7]116名DSD儿童中,检出25例CNV变异,占21.5%。五、DSD的诊断流程DSD的确诊依赖于临床表现、激素分析、性腺组织学、染色体分析和基因检测。目前,仅在约20%的患者中进行特异性分子诊断DSD。六、DSD的治疗1、性别认定及性别再修正DSD患儿最佳抚养性别选择尚没有明确统一可遵循的指南,共识推荐DSD患者的性别认定应当遵循以下原则:(1)在病理生理及解剖结构上将生物功能及结构损害降到最低(如肿瘤风险、骨质疏松、肾上腺危象以及泌尿生殖道感染、梗阻等);(2)将心理和社会的不利影响最小化(如性别混乱、父母亲情淡薄、教育不公平以及社会歧视、孤立、心理压力等);(3)尽量保留生育功能(如保护生殖器官解剖结构和功能、冻存生殖细胞、人工辅助生育等);(4)尽量保护性功能,维持一定的性生活满意度(如避免损伤性兴奋相关的神经血管,尽量采用可能的先进手术方式保留现有生殖器官功能);(5)如果有可能,在性器官选择手术上要留有余地,为后续抚养性别不能得到患者认同时保留修正的可能(如性腺切除、性器官组织切除时要慎重,最好能留有余地)。2、DSD的内分泌激素治疗DSD激素治疗的目的是维护男性或女性性器官发育,改善并维持其基本的生理功能。但是,激素干预在带来益处的同时,相关风险也不能完全避免,随着临床实践的进一步完善,尽量将激素不良影响控制在可控的最小范围。对性机能减退男性,需要雄性激素来诱导青春期来临;性机能减退女性,要求雌激素替代以诱导第二性征出现和月经来潮;发生撤退性出血或雌激素治疗后可加黄体酮;3、心理精神治疗注意与患者及家属交流的用语。参考文献:略
臂内倒位是指染色体的长臂或短臂内部发生两次断裂,断裂片段倒转180度后重接。从遗传物质得失角度看,这种结构变化没有遗传物质的丢失,因此具有臂内倒位染色体的个体一般不具有表型效应,被称为臂内倒位的携带者。携带者的生殖细胞在减数分裂过程中可形成不同比例的配子。倒位片段小于染色体全长的30%,无法形成倒位环,没有重组风险,理论上患者会形成两种配子:即正常染色体配子和臂内倒位配子。倒位片段占染色体全长的30%—50%,重组风险较低;倒位片段大于染色体全长的50%,重组风险较大,理论上将形成4种不同的配子,一种含有正常染色体,一种含有倒位染色体,其余两种分别为双着丝粒染色体和无着丝粒染色体片段。后两种配子是不稳定的畸变,含双着丝粒染色体的受精卵在卵裂期就无法存活,临床可表现为月经期延长;无着丝粒片段会导致单体型胚胎造成早期流产。对于染色体臂内倒位携带者本人,目前尚无治疗方法,如果能够自然妊娠,早期流产可认为是因为胚胎异常而导致的优胜劣汰,能成功到妊娠中期的胚胎大多数是染色体正常或与父母相同的臂内倒位携带者,建议患者妊娠4个月时行羊水穿刺结合超声诊断。如果携带者不孕不育,可采用辅助生殖技术结合胚胎植入前遗传学检测帮助受孕,以排除异常胚胎,从而增加生育正常孩子的几率。
HbF是什么意思,就是胎儿型血红蛋白(fetalhemoglobin),是有两条α珠蛋白和两条γ珠蛋白组成血红蛋白。HbA是成人型的血红蛋白(adulthemoglobin),是两条α和两条β组成的血红蛋白。刚出生时血红蛋白以HbF为主,含量为70-90%,HbA为30%左右。随后,HbA迅速升高,1岁的时候,HbF小于5%,2岁时小于2%。新生儿出生后,血红蛋白逐渐由胎儿型变为成人型。1.胎儿生存离不开氧气,胎儿的氧气不是自己呼吸来的,是从母体获得的。母体不是把动脉血直接供给胎儿,需要通过胎盘绒毛膜间隙进行交换。2.母体的绒毛膜间隙的氧分压低,不像肺部氧分压那么高,所以需要高结合氧的Hb来为孩子争取更多的氧气。绒毛膜间隙的氧分压为40-50mmHg,通过下图的黑色竖线可以明显看出,在这个范围内,HbF比HbA的氧饱和度要高。3.胎儿处于相对缺氧的状态,如果能容易的得到氧气,再能够非常容易的释放到组织利用,那就完美了。然而没有这么好的事情,胎儿期最关键的问题是要得到足够的氧气,所以在释放氧气到组织利用上,HbF做的不够好。尽管如此,也是能满足机体对氧气的需求的。HbF氧解离曲线在胎儿所处的氧分压范围内(20-30mmHg),释放氧能力弱。胎儿脐静脉(动脉血)的的氧分压为30mmHg,利用完后,脐动脉(静脉血)的血氧分压为20mmHg,在这个范围内,如下图两条紫色竖线内的范围,随着氧分压的下降,HbF的氧饱和由75%左右降到50%左右,也就是降了25%左右,但是HbA由60%左右降至25%,下降了35%,由此看出,HbF释放出的氧没有HbA多。遗传性胎儿血红蛋白持存综合征是一种因遗传异常,红细胞内高浓度的胎儿血红蛋白持续存在至成年的状态。为常染色体显性遗传。血红蛋白电泳检查可见血红蛋白F(HbF)增高,杂合子者HbF大于15%,纯合子者血红蛋白纯为HbF。本征临床不引起症状。
2015年5月,美国医学遗传学与基因组学学会(TheAmericanCollegeofMedicalGeneticsandGenomics,ACMG)联合分子病理学学会(AssosiationforMolecularPathology,AMP)和美国病理学家协会(theCollegeofAmericanPathologists,CAP)发布了基因变异的解读标准及指导原则《ACMG遗传变异分类标准和指南》(以下简称ACMG指南)。2017年,中国遗传学会遗传咨询分会组织多位专家对该指南进行翻译和修订,并形成了专家共识指南。ACMG指南评估变异证据的方法仅适用于在临床诊断实验室中具有疑似遗传(主要指孟德尔遗传)疾病患者的变异,并不适用于解读体细胞变异、药物基因组(PGx)变异、或者是多基因非孟德尔复杂疾病相关的基因变异。变异分类标准最理想的基因检测报告是直接告知变异是致病的还是良性的,但是目前的科研和技术条件还不能够实现。ACMG指南将变异分类定为五级,分别是“致病的(P)”、“可能致病的(LP)”、“意义不明确的(VUS)”、“可能良性的(LB)”和“良性的(B)”。指南提供了两套标准:一是用于对致病或可能致病的变异进行分类,另一种是用于对良性或可能良性的变异进行分类。致病变异标准可分为非常强(verystrong,PVS1),强(strong,PS1~4);中等(moderate,PM1~6),或辅助证据(supporting,PP1~5)。良性变异证据可分为独立(stand-alone,BA1),强(strong,BS1~4),或辅助证据(BP1~6)。其中,数字只是作为有助于参考的分类标注,不具有任何意义。每个类别中的数字不表示分类的任何差异,仅用来标记以帮助指代不同的规则。在致病变异标准和良性变异标准的基础上,变异位点的致病性要根据两个标准中的证据强弱以及数量进行判断,这就需要遗传变异分类联合标准规则,对两个标准中的证据进行组合。ACMG指南评估位点致病性的证据来源主要有8类:人群数据、预测结果、基因功能、连锁分析、新发变异、等位基因、其他数据库收录及其他来源。ACMG指南评估位点致病变异分级标准PVS非常强的致病证据PSV1:当一个疾病的致病机制为功能丧失(LOF)时,无功能变异(无义突变、移码突变、经典±1或2的剪接突变、起始密码子变异、单个或多个外显子缺失)。注:1、该基因的LOF是否是导致该疾病的明确致病机制(如GFAP,MYH7);2、3‘端末端的功能缺失变异需谨慎解读;3、需注意外显子选择性缺失是否影响到蛋白质的完整性;4、考虑一个基因存在多种转录本的情况。PS强的致病证据PS1:与先前已确定为致病性的变异有相同的氨基酸改变。例如:同一密码子,G>C或G>T改变均可导致缬氨酸→亮氨酸的改变。注意剪切影响的改变。PS2:患者的新发变异,且无家族史(经双亲验证)。注:仅仅确认父母还不够,还需注意捐卵、代孕、胚胎移植的差错等情况。PS3:体内、体外功能实验已明确会导致基因功能受损的变异。注:功能实验需要验证是有效的,且具有重复性与稳定性。PS4:变异出现在患病群体中的频率显著高于对照群体。注:1、可选择使用相对风险值或者OR值来评估,建议位点OR大于5.0且置信区间不包括1.0的可列入此项;2、极罕见的变异在病例对照研究中可能无统计学意义,原先在多个具有相同表型的患者中观察到该变异且在对照中未观察到可作为中等水平证据。PM中等的致病证据PM1:位于热点突变区域,和/或位于已知无良性变异的关键功能域(如酶的活性位点)。PM2:ESP数据库、千人数据库、EXAC数据库中正常对照人群中未发现的变异(或隐性遗传病中极低频位点)。注:高通量测序得到的插入/缺失人群数据质量较差。PM3:在隐性遗传病中,在反式位置上检测到致病变异。注:这种情况必须通过患者父母或后代验证。PM4:非重复区框内插入/缺失或终止密码子丧失导致的蛋白质长度变化。PM5:新的错义突变导致氨基酸变化,此变异之前未曾报道,但是在同一位点,导致另外一种氨基酸的变异已经确认是致病性的,如:现在观察到的是Arg156Cys,而Arg156His是已知致病的。注意剪切影响的改变。PM6:未经父母样本验证的新发变异。PP辅助的致病证据PP1:突变与疾病在家系中共分离(在家系多个患者中检测到此变异)。注:如有更多的证据,可作为更强的证据。PP2:对某个基因来说,如果这个基因的错义变异是造成某种疾病的原因,并且这个基因中良性变异所占的比例很小,在这样的基因中所发现的新的错义变异。PP3:多种统计方法预测出该变异会对基因或基因产物造成有害的影响,包括保守性预测、进化预测、剪接位点影响等。注:由于做预测时许多生物信息学算法使用相同或非常相似的输入,每个算法不应该算作一个独立的标准。PP3在一个任何变异的评估中只能使用一次。PP4:变异携带者的表型或家族史高度符合某种单基因遗传疾病。PP5:有可靠信誉来源的报告认为该变异为致病的,但证据尚不足以支持进行实验室独立评估。02ACMG指南评估位点致病变异良性变异BA独立证据BA1:ESP数据库、千人数据库、EXAC数据库中等位基因频率>5%的变异。BS强的良性证据BS1:等位基因频率大于疾病发病率。BS2:对于早期完全外显的疾病,在健康成年人中发现该变异(隐性遗传病发现纯合、显性遗传病发现杂合,或者X连锁半合子)。BS3:在体内外实验中确认对蛋白质功能和剪接没有影响的变异。BS4:在一个家系成员中缺乏共分离。注:这部分需考虑复杂疾病和外显率的问题。BP辅助的良性证据BP1:已知一个疾病的致病原因是由于某基因的截短变异,在此基因中所发现的错义变异。BP2:在显性遗传病中又发现了另一条染色体上同一基因的一个已知致病变异,或者是任意遗传模式遗传病中又发现了同一条染色体上同一基因的一个已知致病变异。BP3:功能未知重复区域内的缺失/插入,同时没有导致基因编码框改变。BP4:多种统计方法预测出该变异会对基因或基因产物无影响,包括保守性预测、进化预测、剪接位点影响等。注:由于做预测时许多生物信息算法使用相同或非常相似的输入,每个算法不应该算作一个独立的标准。BP4在任何一个变异的评估中只能使用一次。BP5:在已经有另一分子致病原因的病例中发现的变异。BP6:有可靠信誉来源的报告认为该变异是良性的,但证据尚不足以支持进行实验室独立评估。BP7:同义变异且预测不影响剪接。
2020年,美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)联合临床基因组资源中心(ClinGen)发布了适用于产前/产后的染色体拷贝数变异(CopyNumberVariant,CNV)解读和报告的技术标准,以打分方式明确了CNV致病性的评估标准,同时进一步细分临床意义未明(VUS)等5个致病性分类。CNV致病性评估打分工具网址:https://cnvcalc.clinicalgenome.org/cnvcalc/进入首页后,根据待分析的CNV变异类型(缺失or重复)可进行选择CNV-Loss/CNV-Gain。根据ClinGenCNV的计分CNV致病性分为五类主要步骤第一步根据CNV片段内的蛋白编码基因/已知的重要功能元件进行勾选第二步根据CNV片段覆盖/重叠的剂量敏感基因进行勾选单倍剂量不足(haploinsufficient,HI):一个等位基因突变或者缺失,另一个等位基因能正常表达,但这只有正常水平50%的蛋白质不足以维持细胞正常的生理功能,然后出现特定表型。三倍剂量敏感(triplosensitive,TS):重复中包含因三倍剂量敏感而致病的基因或基因的一部分。pLI(theprobabilityofbeingloss‐of‐functionintolerant,pLI)评分反映了某个基因对其变异引起功能丧失(loss-of-function)的耐受程度(tolerance),变异是蛋白截断变异类型(ProteinTruncatingVariants,PTV),如移码突变、剪接体变异、剪接受体变异。pLI分值是一个把基因归类到Haploinsufficient类别中的概率,分值越高,越不耐受(intolerant);分值越低,越耐受(tolerant)。pLI阈值推荐0.9(范围0~1)。可从以下数据库:ClinGen数据库、ExAC(theExomeAggregationConsortium)数据库、gnomAD(theGenomeAggregationDatabase)数据库查询基因的pLI值,以此判断基因是否为剂量敏感。第三步根据CNV片段覆盖/重叠的RefSeq基因数目第四步根据CNV片段覆盖/重叠的病例文献/患者表型情况第五步根据CNV片段的遗传方式/携带者家族史
相当多的基因存在一个基因对应多个疾病或者两种遗传方式的情况,从基因型预判表型就变得更加困难。OMIM数据库收录的4,658个常染色体遗传病相关基因中,有551个基因(占比12%)为一个基因对应常显和常隐两种遗传方式。按遗传变异对所编码蛋白的功能影响效应进行分类,可分为两大类:1.数量变异(Quantitativevariant):变异对所在等位基因编码的蛋白表达量造成影响(表达量增加或减少),但不影响蛋白的三维结构。2.质量变异(Qualtitativevariant):变异对所在等位基因编码的蛋白结构造成影响。在一项针对新发致病变异的大型研究中发现,57-59%的错义或截短变异是数量变异,其余41-43%属于质量变异。一、数量变异导致蛋白表达量减少的变异主要分为两种:第一种为功能丧失变异(LossofFunctionvariant,LoF),该变异导致所在等位基因编码的蛋白表达量完全丧失。若LoF为杂合变异,蛋白表达量下降至50%,若LoF为纯合变异,蛋白表达量下降至0%。LoF变异包括能够触发无义介导mRNA降解(Nonsense-mediateddecay,NMD)机制的截短变异:如移码变异、无义变异、经典剪接变异、起始密码子丢失、整个基因的缺失、基因内单个或多个外显子缺失、基因内单个或多个外显子重复等。另外,部分错义变异产生的蛋白结构不稳定,会被细胞质检机制降解,此类错义变异也属于LoF变异。第二种为亚效变异(Hypomorphicvariant,Hyp),该变异导致所在等位基因编码的蛋白表达量部分丧失。若Hyp为杂合变异,蛋白表达量介于50%至100%之间。若LoF与Hyp组成复合杂合变异,蛋白表达量介于0%至50%之间。Hyp变异较常见的变异类型为错义变异。蛋白表达量的差异,会导致病情轻重或者发病与否的差异。单个等位基因LoF变异导致疾病发生的效应,称为单倍剂量不足(Haploinsufficient,HI)。相当于单个野生型等位基因提供的蛋白表达量不足以维持人体的机能。参与高度调控的细胞功能的基因,可能会是HI基因。HI对应的遗传方式为常染色体显性遗传(AD),或者更严谨地说是半显性(Semi-Dominant)。真正的显性遗传是单个等位基因Hyp变异就足以导致疾病的发生。单个等位基因LoF变异不会导致疾病发生的情况,称为单倍剂量充足(Haplosufficiency,HS)。HS表明细胞内存在代偿机制可以补充LoF造成的蛋白表达量下降,例如翻译后调控机制。HS对应的遗传方式为常染色体隐性遗传(AR)。在英国生物银行提供的454,787名成年人的数据中,超过80%的基因都有至少50人携带LoF变异。说明LoF变异在大多数基因中都表现为AR。导致蛋白表达量增加的效应:三倍剂量敏感(Triplosensetive,TS),是指基因从2个拷贝增加到3个拷贝,由于剂量增加导致疾病发生的情况。近年陆续有证据表明剂量敏感的基因可能会同时表现为HI和TS。一项近百万人的CNV数据研究结果显示,18,641个常染色体蛋白编码基因中,3,635个基因是剂量敏感的;其中2,076个基因为HI,648个基因为TS,911个基因同时表现为HI和TS。TS的变异类型为整个基因的重复。需要强调的是,TS与功能获得(GoF)是不同的变异效应,两者不要混淆。二、质量变异质量变异的效应包括功能获得(GainofFunction,GoF)、显性负效应(DominantNegative,DN)等。质量变异的效应之间有部分重叠,因此一个变异有可能对应不止一种变异效应。功能获得(GainofFunction,GoF)是指变异导致蛋白产生不正常的功能或者新的功能,例如无法控制蛋白表达量、失控地活化下游通路、表达在错误的位置或器官、产生新的mRNA或蛋白功能(可能有细胞毒性)。一般来说,单等位基因的GoF变异就足以导致疾病发生,双等位基因GoF变异会导致更严重的表型。譬如FGFR3基因p.Gly380Arg变异纯合变异是产前或者围产期致死的。因此,GoF效应对应的遗传方式一般是半显性(Semi-Dominance)。GoF常见的变异类型为错义变异。显性负效应(DominantNegative,DN)是指单等位基因变异产生结构异常的蛋白质,异常蛋白会干扰正常蛋白的功能。正常情况下,结构蛋白或通道蛋白要通过组装成多聚体复合物发挥作用,多聚体的组装异常主要是由DN变异导致的。有些蛋白质是以单体的形式发挥作用,不需要组装成复合物,这些蛋白通常不受DN变异的影响。未来几十年的一个主要目标是能够完整地描述人类基因组中每个位置的变异相关的功能效应和表型。如本综述所述,一个能够准确描述变异效应和分类的知识框架,有助于理解等位基因变异在不同背景下的表现出的显性或隐性行为。