醫學遺傳學/三體症候群

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醫學遺傳學基礎

染色體病
- 染色體畸變症候群
  - 常染色體異常綜合證
    - 三體症候群
    - 單體及部分單體症候群

1．先天愚型 先天愚型是最重要的染色體疾病。英國醫生Langdon Down 首先描述，故稱為 Down症候群（Down sydrome）。1959年，法國細胞遺傳學家Lejeune證實此病的病因是多了一個小的G組染色體（後來確定為21號），故此病又稱為21三體症候群。Lejeune的發現開創了醫學遺傳學的一個重要分支――臨床細胞遺傳學。

（1）發病率：新生兒中21三體症候群的發病率約為1／800或1.25％，但男性患兒多於女性。母親年齡是影響發病率的重要因素。根據國外資料，如果一般人出生時的母親年齡平均28.2歲，則本病患兒母親平均年齡為34.4歲，如母齡20歲後為1：2000，35歲後為1：300，40歲後為1：100，45歲後升至1：50。

（2）臨床表現：先天愚型患兒出生時體重和身長偏低，肌張力低下，突出的是顱面部畸形（圖2-17），頭顱小而圓，枕部扁平，臉圓而扁平，鼻扁平,臉裂細且上外傾斜，眼距過寬，內眥贅皮明顯，常有斜視，虹膜時有白斑點，常見晶狀體混濁，嘴小唇厚，舌大外伸（伸舌樣痴呆之名由此而來），耳小，耳位低，耳廓畸形，頸背部短而寬，有多餘的皮膚，由於軟骨發育差，患者四肢較短，手寬而肥，通貫掌，指短，第5指常內彎，短小或缺小指中節，皮紋也有一定的特點（參閱第十章），腹肌張力低下而膨脹，故常有腹直肌分離或臍疝，約1／2以上的患者有先天性心臟病，主要是室間隔缺損、房室道連通、和運脈導管未閉,消化道的畸形如十二指腸的狹窄、巨結腸、直腸脫垂及肛門閉鎖等也偶爾可見。在男性常有隱睾，睾丸有生精過程，但精子常減少，性慾下降，尚未見有生育者。女性患者通常無月經，但有少數能妊娠和生育。精神發育遲滯或智力低下（mental retardation,MR）是本病最突出最嚴重的表現，但其程度在各患者不完全相同，智商通常在25-50之間，高於50的很少。行為、動作傾向於定型化，抽象思維能力受損最大。

（3）實驗室檢查：過氧化物岐化酶（SOD－1）活性可增高50％，該酶基因定位21q22，即具有基因劑量效應。此外，患者對阿托品特別敏感，患者乙醯膽鹼缺陷或許可以解釋智力低下、應變力差、便秘等症状，而免疫功能失調，如淋巴細胞和丙球蛋白減少則是患兒易感染的原因。

先天愚型患者

圖2-17　先天愚型患者

右圖：1歲女孩

左圖：16歲女孩

（4）核型：核型可分為三型，各型的比例是：典型的（游離型），即47，＋21佔95％；嵌合型即46／47，＋21佔1％-2%;易位型佔3％-4％。游離型全身體細胞均多一條21號染色體，臨床症状典型而且顯著。由於嵌合型通常具有兩個細胞系，其症状表現取決於異常細胞所佔的比例，故差異很大，但一般較典型者為輕。如果三體細胞很少，則表現與正常人無異。易位型的核型有多種,最常見的是Dq21q，佔全部易位型的54.2%,其次是21qGq,佔40.9％，其它易位型5％。一般說來，易位型的症状比典型的要輕些，在Dq21q中，最常見的是14q21q，佔Dq21q的58.5%，其次為13q21q，佔22%，而15q21q佔19.5%。21qGq易位中，21q21q佔83.3%，而21q22q僅佔16.6%。無論體積易位，患者雖然只有46條體，但因一條21號易位到了另一條D組或G組染色體上，加上正常的兩條21號，仍多了一條額外的21號長臂，而決定本病的關鍵區帶為21號長臂，故臨床上仍表現出21三體的症状。

（5）遺傳學：典型的21三體幾乎都是新發生（de novo）的，與父母的核型無關，經是減數分裂時不分離的結果。不分主離常發生在母方生殖細胞，約佔病例數的95％，另5％見於父方，而且主要發生在第一次減數分裂。典型的21三體只有極少一部分是遺傳的，即母親是本病患者。此外，不能排除某些表型正常的母親實際是21三體細胞較少的嵌合體，因而她們的子女有可能獲得額外的21號染色體。男性患者不能生育，沒有遺傳給下一代的問題。

嵌合型患者有兩個或兩個以上的細胞系（圖2-6）。它們是合子後（post-zygotic）有絲分裂不分離的結果。如果第一次卵裂時發生不分離，就會產生47，＋21和45，－21兩個細胞系。而後一種細胞是很維存活的。因此，導致嵌合體的不分離多半發生在以後的某次有絲分裂，所有嵌合體內都有正常的細胞系。

易位型的21三體征患者細胞中有一條易位的染色體，後者通常由一條D組或G組染色體與21號染色體長臂通過著絲粒融合（羅氏易位）而成。Dq21q易位中，55%是新發生的，45%是由於雙親之一有平衡易位。21qGq 易位幾乎全部(96%)是新發生的，由遺傳而來的僅佔4％。

各種易位的遺傳後果不同。Dq21q平衡易位的攜帶者通過減數分裂可以形成6種配子，而受精後除不能發育者外，可以產生正常胎兒、易位型三體患兒和平衡易位攜帶者三種胎兒（圖2-12）。因此，檢出平衡易位攜帶者的雙親具有重要意義。

21qGq易位中，21q22q和21q21q易位的遺傳學意義不完全相同。如果雙親之一為21q21平衡易位攜帶者，就沒有可能娩出表型正常的胎兒，因為他們只能產生三體或單體的合子。21q22q易位的遺傳後果與Dq22q相似，只是前者更多通過父親傳遞而後者多由母親傳遞得來。

（6）遺傳諮詢：各種類型再發風險不同。對游離型的21三體性，再發風險率與年齡特異風險率相近（即35歲以下約為0.5%，35％歲以上約為1％）。然而，如雙親（通常是母親）之一嵌合體則風險會增加。總之，已產生一個體患兒，其再發風險0.5%,而染色體畸變的總風險為1.2％，即不排除再生產其它染色體異常的患兒。

易位型有大約1／2的病例是新發生的，另1／2是雙親的之一平衡易位引起的。前者複發風險很小，而平衡易位導致的再發風險則可以根據經驗估計。理論上如雙親之一為平衡易位攜帶者，產出患兒風險為33.3%。但實際風險低得多，這與雙親哪一方為攜帶者有關。Dq21q易位攜帶者若是母親，生產患兒的風險為10％-15％；如為父親，則風險為5％或更小。21q21q易位的情況與之大體相同，但易位染色體由父方傳遞的百分比較D／G易位要多，風險率在10％以下。21q21q平衡易位攜帶者的後代100％均是三體征患兒，攜帶者不宜生育。

（7）預後：患者平均壽命只有16.2歲。50％的患兒在5歲以前死亡。只有8％的患者超過40歲，2.6%超過50歲。根據四川省的資料，人群中患病率僅約為再生時的1／10。

2．13三體症候群 1960年Patau首先描述本病，故又稱為Patau症候群。新生兒中的發病率約為1：25 000，女性明顯多於男性。

（1）臨床表現：患兒的畸形和臨床表現要比21三體性嚴重得多（圖2-18）。顱面的畸形包括小頭，前額、前腦發育缺陷，眼球小，常有虹膜缺損，鼻寬而扁平，2／3患兒有上唇裂，並常有齶裂，耳位低，耳廓畸形，頜小，其它常見多指（趾），手指相蓋疊，足跟向後突出及足掌中凸，形成所謂搖椅底足。男性常有陰囊畸形和隱睾，女性則有陰蒂肥大，雙陰道，雙角子宮等。腦和內臟的畸形非常普遍，如無嗅腦，心室或心房間隔缺損、動脈導管未閉，多囊腎、腎盂積水等，由於內耳螺旋器缺損造成耳聾。

Patau症候群患者示顱面和手的畸形

圖2-18 Patau症候群患者示顱面和手的畸形

智力發育障礙見於所有的患者，而且程度嚴重，存活較久的患兒還有癲癇樣發作，肌張功力低下等。

（2）細胞遺傳學及遺傳諮詢：80％的病例為游離型13三體，核型為46，XX（或XY），＋13，其餘的則為嵌合型或易位型。嵌合型一般症状較輕，易位型通常以13和14號羅氏易位居多，患者有一條t(13q14q)易位染色體，核型為46，－14，＋t(13q14q)，其結果是多了一條13號長臂，當雙親之一是平衡易位攜帶者時，因為絕大多數異常胎兒均流產死亡，產出患兒的風險不超過5％或1％。如果雙親之一為13q13q易位攜帶者，由於只能產生三體或單體的合子，流產率達100％

（3）病因及預後：與13三體發和表關的因素所知甚少，母親高齡可能是原因之一，患兒母親的平均年齡為31.6歲，父親的平均年齡為34.6歲。此外，有資料表明，79％病例妊娠於寒冷季節（9-2月），45％的患兒在出生後一個月內死亡，90％在6個月內死亡，存活至3歲者少於5％，平均壽命為130天。

3．18三體症候群，1960年Edward等首先描述，故又稱為Edward症候群(Edward syndrome ).18三體性導致嚴重畸形，在出生後不久死亡。發病率約1：3500－8000新生兒。但在某些地區或季節明顯增高，達到1：450－800。患兒中女性：男性比為4：1。

（1）臨床表現：患兒出生時體重低，平均僅2243g,發育如早產兒，吸吮差，反應弱，頭面部和手足有嚴重畸形（圖2-19），頭長而枕部凸出，面圓，眼距寬，有內贅眥皮，眼球小，角膜混濁，鼻樑細長，嘴小，耳位低，耳廓畸形（動物樣耳），小頜（micrognathia）,頸短，有多餘的皮膚，全身骨骼肌發育異常，胸骨短，骨盆狹窄，臍疝或腹股溝疝，腹直肌分離等。手的畸形非常典型：緊握拳，拇指橫蓋於其它指上，其它手指互相疊蓋，指甲發育不全，手指弓形紋過多，約1／3患者為通貫掌。下肢最突出的是「搖椅底足」，拇趾短，向背側屈起。外生殖器畸形比較常見的有隱睾或大陰唇和陰蒂發育不良等。95％的病例有先天性心臟病，如室間隔缺損、動脈導管未閉等，這是死亡的重要原因。腎畸形，腎盂積水也很常見。患兒智力有明顯缺陷，但因存活時間很短，多數難以測量。

18三體症候群患者

圖2-19 18三體症候群患者（左）面部特徵；（右）手的典型握拳式

（2）細胞遺傳學：80％患者核型為47，XY（或XX），＋18；另10％患者為嵌合體，即為46，XY（或XX）／47，XY（或XX），＋18；其餘為各種易位，主要是18號與D組染色體的易位。雙親是平衡易位攜帶者而導致18三體征者很少。

（3）預後；患兒大多在2-3個月內死亡，平均存活71天，只有極個別病人超過兒童期。嵌合型的存活期比較長。

4．其它染色體三體症候群 比較重要的有8號、22號三體症候群等。都伴有明顯的發育畸形和智力低下。還有一系列由易位引起染色體部分三體症候群，其臨床症状取決於額外染色體片段的性質和大小。染色體部分三體性可分為兩大類：一類有某一染色體片段的三體性（重複），同時又伴有其它染色體的異常（如缺失、易位），這一類部分三體性的表型比較複雜，常兼有重複和缺失片段的某些症状；另一類為染色體的某一片段的單純重複或三體性，這在人類極為少見。