上海市遗传学会临床遗传与遗传咨询专业委员会（CGGC）和小彩虹医学遗传学者会联合多个学会组织推出的“小彩虹YOU-YOU”遗传病案例分享解读系列会议第6期于2024年1月14日线上圆满举行。
本次小彩虹YOU-YOU遗传病案例分享解读会议由复旦大学人类表型组研究院安宇老师主持，特别邀请了安徽省儿童医院内分泌代谢科/特需医疗科的陈雨青主任进行案例分享，复旦大学遗传咨询在读研究生王刚对案例的变异进行解读，复旦大学附属妇产科医院的张硕博士、苏州市立医院生殖与遗传中心偶健副研究员和广东医科大学附属医院儿童医学中心逯军主任依次对案例进行了深度解析和讨论。
案例分享
安徽省儿童医院内分泌代谢科/特需医疗科的陈雨青主任分享了一例18q与8p非平衡易位t(8;18)特殊且复杂的案例，并结合患儿临床表型和基因检测结果进行了全面详细的讲解。
病例资料
1岁11月男童。生后生长发育落后，运动、语言发育迟缓，甲状腺功能减退，牛奶蛋白过敏。双眼距宽，耳位低，鼻梁低平，轻度小下颌，颈软，双上肢肌张力减低，轻度爪形手，皮肤薄（手部明显），高度远视。乳酸稍偏高，血清乳酸/丙酮酸高。听性脑干两侧ABRV波潜伏期延长，T2WI序列脑白质信号偏高，灰白质分界不清，考虑髓鞘化异常，双侧侧脑室稍饱满。
基因检测
对受检者进行WES及全基因组高分辨率光学图谱分析，检出受检者 8 号染色体和 18 号染色体之间存在一个非平衡易位变异 46,XY,der(18)t(8;18)(p23.2;q21.31)，该变异导致18q21.31q23区段存在一个约 22,663.811Kbp 的缺失及 8p23.3p23.2 区段存在一个约5,081.277Kbp 的重复，全外检测显示上述变异真实可靠，上述变异形成一条衍生18号染色体der(18)(18pter→18q21.31::8p23.2→8pter)。父母核型验证发现父亲8号染色体和18号染色体之间存在一个平衡易位变异，一条1号染色体异染色质区增加，核型为：46,XY,t(8;18)(p23.1;q21.3),1qh+；母亲核型正常。WES检测分析还提示线粒体基因组变异，发现受检者携带1个线粒体基因组上的新发变异NC_012920.1:m.3243A>G，该变异在受检者外周血中的变异丰度约为27.38%，尿液中约为29.42%。
案例讨论
患儿染色体18q21.31q23区段存在约 22,663.811Kbp 大小的拷贝数缺失变异，可导致18q缺失综合征，该病在活产儿中发生率约为1/40000。携带18q缺失的患者的临床表型因缺失片段的位置以及长度不同而存在差异，但主要特征为生长发育迟缓、精神运动发育迟缓、身材矮小、小头畸形、先天性耳道闭锁、唇腭裂以及心脏畸形、面中部发育不良、手部异常、皮肤病（湿疹、白癜风和特应性皮炎）和短颈、智力残疾、语言和运动发育迟缓、张力减退、髓鞘形成迟缓和自闭症；IgA缺乏和甲状腺功能减退等。
患儿染色体8p23.3p23.2 区段存在约 5,081.277Kbp 大小的拷贝数重复变异，相关临床表型包括轻度整体发育迟缓、手指弯曲、攻击行为、多动症等。
染色体非平衡易位(8;18)(p12;22）与Toriello-Carey 综合征相关，该疾病是一种多发性先天性异常疾病，全身表现各不相同，其中智力低下、胼胝体发育不全、出生后生长迟缓、心脏缺陷，通常受累男性的鼻中隔缺损、肢体远端缺损和泌尿生殖系统异常最为常见。Toriello-Carey 综合征患者还可能存在面部畸形特征，小颌畸形，包括脸颊饱满，眼距过大，鼻梁扁平、鼻孔前倾、脖子短、肛门异常或疝气。在已报道的Toriello–Carey综合征患者表型存在差异，且病因异质，至少20%的患者有几种不同类型的染色体异常之一。
线粒体基因组上的新发变异NC_012920.1:m.3243A>G可导致线粒体脑疾病伴高乳酸血症和卒中样发作，即MELAS综合征，典型临床特征包括卒中样发作、癫痫发作、认知与精神障碍、高乳酸血症、肌肉疲劳无力等。
本案例中的患儿有明显的出生后生长迟缓、身材矮小、精神运动发育迟缓、面中部发育不良、手部异常、湿疹、语言和运动发育迟缓、张力减退、甲状腺功能减退、智力低下、眼距过大、鼻梁扁平等，基本符合18q缺失综合征和Toriello-Carey 综合征表型。但对于MELAS综合征，该患儿仅有乳酸增高、身材矮小等表型符合MELAS综合征诊断中的支持证据。通过基因检测和父母的核型分析，患儿的上述几种变异均为新发，并明确了以上变异的致病风险。由于MELAS具有高度临床异质性，有晚发风险，陈雨青主任表示将继续随访患儿，是否出现新的临床表型，避免漏诊误诊。
变异分类和解读
接下来由复旦大学遗传咨询在读研究生王刚对案例的变异进行解读分析。ACMG/ClinGen指南对CNV变异的评估共分为5个部分，依次为：1）评估区域的基因组内容；2）是否与明确的HI或良性基因/区域存在重叠（缺失），是否与明确的TS或良性基因/区域存在重叠（重复）；3）评价编码蛋白质基因数量；4）使用来源于文献和数据库的病例对基因/区域进行详细评估；5）评估当前病例遗传模式/家族史。复旦大学遗传咨询方向硕士研究生王刚根据上述ACMG/ClinGen指南对患儿18号染色体拷贝数缺失区段和8号染色体拷贝数重复区段进行变异评估，由于该患儿除拷贝数变异外，还存在一线粒体基因上的热点变异MT-TL1:m.3243A>G，王刚还基于ACMG/AMP中线粒体变异评级的指南对该线粒体基因变异进行评估。
首先是18号染色体拷贝数缺失区段：chr18:57592564-80256374del。Decipher数据库发现该区段包含72个蛋白编码基因，其中包含20个OMIM基因（与疾病关系明确基因），以及10个serpin B基因家族，收录多例与待评估区域重叠或待评估区域内的案例，其中包含多例在待评估区域内基因型唯一且为新发的案例，这些案例的一些临床表型与患儿表型相符，如：智力障碍、听力障碍、矮小、鼻梁凹陷、肌张力减退、甲状腺功能减退、拇指近端放置等。父母核型验证表明父亲为平衡易位携带者，患儿为非平衡易位携带者，此变异为新发变异。Clingen和DGV数据库显示该区段无明确TS/HI基因和区域，也无明确良性区域，但根据Clingen预测结果，该区段可能存在单倍剂量不足基因NEDD4L （HI<10%; PLI≥0.9; LOEUF<0.35）。该变异的评级证据为可分类为致病变异（P）：1A+2H(0.15point)+3C(0.9point)+4C(0.9point)+5A=1.95point。
其次是8号染色体拷贝数重复区段：chr8:61805-5143081dup。Decipher数据库显示该区段包含11个蛋白编码基因，其中包含2个OMIM基因（与疾病关系明确基因），收录了多例与待评估区域重叠或待评估区域内的案例且包含2例在待评估区域内基因型唯一且为新发的案例，但收录病例的临床表型为腹部器官的异常、自闭症行为和唇裂，与患者表型不相关。Clingen和DGV数据库显示该区段无明确TS/HI基因和区域，也无明确良性区域。父母核型验证表明父亲为平衡易位携带者，患儿为非平衡易位携带者，此变异为新发变异。该变异的评级证据为1A+3A+5A(0.15point)=0.15point，可分类为意义不明变异（VUS）。
最后是线粒体基因上的热点变异MT-TL1:m.3243A>G。首先查询Mitomap数据明确该变异的综合人群频率极低（Mitomap Frequency=0.016%; gnom AD 3.1=0; Helix Frequency=0.001%），适用PM2_Supporting证据。其次在功能预测方面，MitoTIP预测该变异具有致病性，适用PP3证据。同时在该变异相同的核苷酸位置存在其他可能致病性变异（MT-TL1:m.3243A>T），适用PM5_Supporting证据。最后通过检索文献，发现该变异已有大量报道，Mitomap数据库报道过符合MELAS典型线粒体病综合征诊断标准的不相关先证者至少16个，其中有4个家系的先证者在这个位点的变异为新发（PMID: 27331024, 11168879），该变异还在多个家系成员中出现疾病共分离现象（PMID: 10799437），以上适用PS4、PS2、PP1_Moderate证据。MOTS-c是一种由线粒体DNA编码的新型信号分子，又称线粒体衍生肽，具有独特的生物活性,能通过自分泌和旁分泌的方式发挥多种生理作用.MOTS-c不仅在代谢应激条件下保护细胞,还参与机体多种重要的代谢过程。通过转线粒体胞质杂交细胞研究发现MOTS-c的表达在携带m.3243A>G的cybrid细胞中显著降低，表明该变异会导致线粒体功能受损（PMID: 32279209），适用PS3_Supporting证据。
综上，患儿线粒体上携带的变异：m.3243A>G适用PM2_Supporting、PP3、PM5_Supporting、PS4、PS2、PP1_Moderate和PS3_Supporting证据，评为致病性变异（P）。
线粒体变异具有母系遗传、异质性和阈值效应的特点，MELAS也具有高度临床异质性和一定的晚发风险，容易误诊、漏诊。虽然本案例中的患儿未出现明显的MELAS综合征的临床症状，但有报道表明约80%的MELAS患者由m.3243A>G引起，且本案例患儿在该位点的变异为新发变异，血液线粒体突变频率为27.38%，尿液中为29.42%，需要后续随访，进一步结合临床进行诊断。
案例讨论
复旦大学附属妇产科医院的张硕博士对变异评级的准确性和完整度表示了肯定并对今天讨论的案例提出了自己的见解和疑问：一是该患儿症状严重，是否在孕期就出现了胎儿生长受限的情况，若有是否可以通过产前诊断发现并及时阻断；二是基因检测方法可以精简，不过推进OGM的检测可以使检测范围更全面，不至于疏漏；三是非平衡易位复发性流产概率较高，但依然可以活产导致更严重的后果，若患儿家长有继续生育需求，建议考虑三代试管，若依然选择正常生育需告知再发风险并建议进行产前诊断。
苏州市立医院生殖与遗传中心偶健副研究员表示在该案例中，父亲为平衡易位携带者，并产生了非平衡易位的配子，导致患儿成为非平衡易位携带者，此时该变异应定义为新发变异，适用ACMG/ClinGen指南中的5A证据。同时偶健副研究员提出由于非平衡易位携带者概率很高，大约为1/500，因此建议所有计划生育的夫妻都要及时做产检。对于已出现流产史的家庭，可送检流产胎儿进行检测，若流产胎儿检出非平衡易位，建议父母加做核型分析；如明确胎儿染色体的非平衡易位非新发，建议采取三代试管的方法进行阻断，保证健康孩子的出生。
广东医科大学附属医院儿童医学中心逯军主任结合临床诊断针对该案例中的线粒体变异发表了自己见解。首先是该案例中出现的线粒体变异虽为线粒体疾病突变中占比最大的变异位点，但从临床角度，该患儿的症状与MELAS综合征的典型症状不符，主要原因可能有二：一是MELAS综合征的表型在婴幼儿中不明显，二是MELAS综合征具有阈值效应，该患儿血液和尿液中线粒体的变异丰度偏低，可能不足以致病。其次是染色体的非平衡易位和线粒体的变异是否有关，即该患儿的线粒体疾病是原发性的还是由原发性染色体异常导致的继发性线粒体疾病。基于上述两点考虑，逯军主任表示患儿应为MELAS综合征的携带而非患者，建议对患儿进行随访，观察是否有MELAS综合征相关表型的出现，对目前稍有偏高的乳酸值持续监测，若出现非典型症状，先排除染色体异常的致病可能；若有典型症状出现，需进一步采取肌肉活检进行验证。
安徽省儿童医院内分泌代谢科/特需医疗科的陈雨青主任感谢了各位专家对病例的指导，并针对是否需要对该患儿进行药物干预，减少线粒体疾病发病的概率进行请教。逯军主任结合临床经验，表示针对该案例可用复合辅酶、辅酶Q等药物进行干预。
案例总结
最后，复旦大学人类表型组研究院安宇老师肯定了基因检测对于临床诊断的重要性。该案例中采用的基因检测方案十分全面，不仅检出了拷贝数的变异，也检出了新发的线粒体变异，给临床诊断提供新的思路。平衡易位携带者的家庭流产概率高，还容易生出非平衡易位的孩子，导致不良后果，因此要及时进行产前检测，对平衡易位携带者的家庭可以采取三代试管进行阻断，并按时产检。目前对于线粒体致病的机制研究还在进行，若发现线粒体上的变异要及时进行遗传咨询，降低发病的可能性。建议夫妻在生育前进行携带者筛查的咨询。
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