纯合等臂假双着丝粒X染色体致性腺发育不良1例病例报告与文献复习

2024年4月10日发(作者：孛听枫)

纯合等臂假双着丝粒X染色体致性腺发育不良1例病例报告与文献

复习

李能干;范新萍;赵荣;李培;谭姿辉;刘家恩;李存玺

【摘要】目的提高对纯合等臂假双着丝粒X染色体特纳综合征的鉴别诊断和临床特

征的认识.方法用染色体核型分析技术,对1例14岁女性发育迟缓、先天子宫及双侧卵巢

缺如患者的外周血细胞做细胞遗传学检查;用荧光原位杂交(FISH)和染色体微阵列芯片技术

(chromosome microarray assay,CMA)进行验证.结果:发现该患者染色体核型为纯合等

臂假双着丝粒X染色体;FISH检测在间期细胞中确认有3个X染色体着丝粒,在中期细胞

中确认了其中2个着丝粒位于同一条染色体;CMA检测确认了Xpter-Xq22.1的片段重复

及Xq22.1-Xqter的片段缺失.结论确诊患者为特纳综合征;纯合等臂双着丝粒 X 染色体的

TS 患者比较罕见,染色体核型分析、FISH 及 CMA 技术的合理组合应用,有助于鉴别诊断

并可能指导早期治疗.

【期刊名称】《中国组织化学与细胞化学杂志》

【年(卷),期】2018(027)006

【总页数】5页(P565-569)

【关键词】染色体核型分析;荧光原位杂交;染色体微阵列芯片;等臂假双着丝粒X染色

体;性腺发育不良;特纳综合征变种

【作者】李能干;范新萍;赵荣;李培;谭姿辉;刘家恩;李存玺

【作者单位】北京家恩德运医院家恩遗传实验室,北京 100191;首都医科大学附属北

京朝阳医院,北京 100020;北京家恩德运医院妇产科,北京 100191;北京家恩德运医院妇产

科,北京 100191;北京家恩德运医院妇产科,北京 100191;北京家恩德运医院妇产科,北京

100191;北京家恩德运医院家恩遗传实验室,北京 100191

【正文语种】中文

【中图分类】R394.3

女性2条X染色体中，其中1条发生等臂双着丝粒重排，会导致X染色体短臂及着

丝粒至长臂断点部分的片段局部三体与X染色体长臂断点至长臂末端的片段局部单体。除

了等臂双着丝粒X染色体的细胞系之外，该类患者还可能嵌合携带45，X及46，XX细

胞系。等臂双着丝粒X染色体在其长臂上的断点常见于Xq13、Xq21、Xq22、Xq27、

Xq28等。由于嵌合程度以及断点位置的不同，患者的临床特征从正常女性、不同程度的

特纳综合征特性，到严重的性腺发育不良（包括卵巢子宫完全缺如等）等。我们发现1例

14岁女性特纳综合征体貌较为明显，染色体分析提示纯合46, X, psu idic(Xq)核型，染

色体荧光原位杂交（FISH）及微阵列芯片技术（chromosome microarray assay, CMA）

检测确证携带等臂假双着丝粒X染色体。

对象与方法

1 病历

患者，女，14岁，身高140cm，于2014年8月因第二性征发育迟缓就医。B超结

果示盆腔未见子宫样回声（图1A），双侧卵巢缺如（图1B）。在本院遗传咨询中，发现

患者特纳综合征体貌明显，考虑性染色体异常的可能性，建议进一步检测确认。

2 染色体核型检测

在患者及家属知情同意的原则下，无菌抽取外周血3ml，肝素锂抗凝。将适量外周血

样本接种到外周血专用HD培养基内，5% CO2，37℃培养72h。收获细胞前用

0.2µg/ml秋水仙素处理20min；离心去上清液，低渗处理15min；固定 (乙酸∶甲醇

=1∶3)，离心去上清液，加新鲜固定液制成细胞悬液。将细胞悬液滴在洁净湿冷的玻片上，

风干后移入烤箱，90℃烘烤2h。经过胰酶消化、吉姆萨染色，加盖玻片晾干。细胞遗传

学分析用HD系列试剂均为北京家恩遗传实验室自制。将制备好的玻片用Leica全自动玻

片扫描系统GSL-120扫描拍摄，获得分散的分裂中期染色体图像。用CytoVision软件辅

助分析判读中期细胞，核型分析，归纳结果。

图1 患者盆腔超声检测。A，未见子宫样回声；B，双侧卵巢未显示Fig.1

Ultrasound examination of the patient’s pelvis. A, no uterine echo; B, no bilateral

ovaries echo

3 染色体荧光原位杂交

为确认核型分析发现的X染色体异常，对含中期和间期的混合细胞悬液用X染色体

着丝粒探针Xcen进行FISH验证。悬浮细胞常规滴片，风干，95℃，5min烤片；37℃

2×SSC，3 min，两次；70%、85%、100%乙醇顺序脱水各1min，室温晾干；浸入70%

甲酰胺（预热），73℃，5min；玻片70%、85%、100%乙醇顺序脱水各2min，室温

晾干；加探针Vysis X-green 3µl样本区域/玻片；加10mm圆盖片，塑料水泥密封；杂

交：37℃湿盒、避光、过夜；洗片：0.4×SSC/0.3% NP-40，73℃，2 min；2×SSC，

30s；70%、85%和100%乙醇顺序脱水各1min，室温晾干；风干，4µl DAPI，加

22mm×22mm盖片，指甲油封片；在荧光显微镜下观察信号。

4 染色体微阵列芯片分析

使用 QIAamp DNA Blood mini kit（Qiagen，DEU）试剂盒提取外周血基因组

DNA，所得DNA样本使用Nanodrop 2000 （Thermo，USA）进行质控检测，并稀释

至50ng/µl后待检。选用包含260万个拷贝数标记探针和75万个单核苷多态性（SNP）

探针的CytoScan HD (Affymetrix，USA)芯片，对DNA进行检测。按照Affymetrix公

司的标准操作流程，对样本进行酶切、连接、扩增、扩增产物质控、纯化、定量、片段化、

片段化产物质控以及标记操作。标记产物注入芯片后，50℃，60r/min杂交16h后进行

洗涤和染色。染色后芯片扫描完成后，利用Chromosome Analysis Suite (ChAS)软件行

对所得数据进行分析（参见制造商操作说明书）。

结果

1 1条等臂假双着丝粒X染色体核型

患者外周血样本经过72h培养，制片拍摄200个中期分裂相细胞。详细分析 100 个

中期分裂相细胞。发现1个纯合的异常克隆，其特征为：1条X染色体以其长臂2区2

带1亚带为断点，包含着丝粒的一侧发生复制并形成等臂双着丝粒染色体，其中一个着丝

粒膨大失活。结果导致Xpter-Xq22.1局部三体，Xq22.1-Xqter局部单体（X染色体长

臂片段缺失）（图2A）。ISCN格式的核型书写为：46，X，psu idic(X)(q22.1)[100]。

2 存在3个X染色体着丝粒，其中2个在同一条染色体上

为了确认核型分析发现的X染色体异常，对含中期和间期的混合细胞用X染色体着

丝粒探针Xcen进行了FISH验证。结果显示，间期细胞中，均可见3个X染色体着丝粒

信号；中期细胞中，同样可见3个X染色体着丝粒信号，其中2个信号位于同一条染色

体上（图2B）。按照ISCN规则，FISH临床报告为：ish

idic(X)(q22.1)(DXZ1++)[20].nuc ish(DXZ1×3)[200]。

3 X短臂末端至长臂q22.1重复、长臂q22.1至长臂末端缺失

图2C展示被检者CMA检测结果所得的虚拟染色体女性核型，红色标记提示单拷贝

缺失区，蓝色标记提示重复区。结果显示，X染色体短臂pter至长臂 q22.1（chrX：

168546-99842711 ×3）重复。X染色体长臂q22.1-qter（chrX：99842717-

155233846 X1）缺失。此结果与核型分析所见的X染色体发生等臂假双着丝粒重排相符。

CMA结果显示断裂和连接点可能位于Xq22.1区域内的99842711 和99842717

（CAATGAC）2个C碱基之间的5个碱基中。按照ISCN规则，CMA结果为：

arr[hg19]

233,846)×1。

Xp22.33q22.1(168,546-99,842,711)×3,X-q22.1q28(99,842,717-155,

图2 染色体核型、FISH及CMA。A，核型分析：左侧为患者X染色体，红色箭头示

idic(X)的断点，右侧为对应的550条带水平(bands per haploid set，简称bphs)的染色

体模式图；B，间期细胞和中期细胞的FISH检测，绿色为X染色体着丝粒探针信号；C，

CMA，示X短臂末端至长臂q22.1局部三体、长臂q22.1至长臂末端局部单体Fig.2

Karyotyping, FISH, and CMA results of the chromosomes. A, karyotyping∶ on the

left was the structure of idic(X) , the breakpoint of idic(X) was pointed by the red

arrow; on the right was the schematic diagram at the corresponding 550 bphs

level; B, FISH examination of interphase and metaphase cells, the green signals

indicating centromeres probe signals in the X chromosome; C, CMA showing the

trisomy of Xpter-Xq22.1 and monosomy of Xq22.1-Xqter

讨论

典型特纳综合征(Turner syndrome, TS)患者的染色体核型是45,X，约占50%。TS

有多种变种，除1条正常的X染色体外，另一条X染色体并非丢失，而是发生结构畸变，

包括del(X)、r(X)、idic(X)、i(X)、X与常染色体的平衡易位等等。TS变种中的异常细胞

系可以是纯合的，也可能伴随45,X或46,XX细胞系成为嵌合体。核型为idic(X)的TS患

者非常少见，在活产女婴中发生率约为1/13 000，多数以45,X/46,X,idic(Xq)嵌合形式

出现[1-6]。纯合idic(Xq)的患者相对更少[7-9]。对本例患者100个中期淋巴细胞进行分

析，核型结果为纯合的46,X,psu idic(X)(q22.1)。

一般来说，idic(Xq)导致X染色体整条短臂及部分长臂局部三体，位于Xpter的

PAR1区（Pseudoautosomal region 1）内的SHOX基因剂量比正常女性细胞增加了

50%，常导致携带者身高偏高[10]。Seo等报道一例30岁携带46,X,psu idic(X)(q21.2)

核型患者，身高达到190cm[9]。Nishi等报道一例16岁患者，核型为45,X/46,X,psu

idic(X)(pter→q21∶∶q21→pter) ，身高183cm[5]。但SHOX基因的剂量效应并非绝

对，常与雌激素水平共同决定患者身高[10]。Tsai等报道一例9岁患者，核型

46,X,idic(X)(q24)，身高143cm，身高在正常范围内[8]。Tsutomu等也报道一例20岁

患者，核型45,X[28]/46,X,psu idic(X)(q28)[72]嵌合体，三倍型SHOX基因占72%，身

高162cm [4]。国内马洪星等报道一例17岁患者，核型为45,X[29]/46,X,psu

dic(X)(q22)[21]的嵌合体，身高150cm，两侧乳房未发育，卵巢未探及，子宫发育不良

[6]。Van等报道的两例患者核型均为46,X,psu idic(X)(q21.1)，一人13岁身高141cm，

另一人12岁半身高142cm，均低于正常水平[7]。Xq局部三体与单体，还影响到位于

Xq13.2上的X染色体去活化中心(X inactivation center, XIC)以及XIST基因的拷贝数，

而XIST基因的完整性对异常X染色体的灭活状态有决定作用[7,11]。本例携带纯合

46,X,psu idic(X)(q22.1)核型，3倍型SHOX基因，无45,X细胞系嵌合，身高偏矮。因

此，评估idic(X)患者身高和生殖能力，不仅考虑SHOX基因的倍数，还必须确定是否嵌

合45,X细胞和是否影响XIST的X染色体灭活活性。

X染色体长臂Xq13-q22、Xq22-q26被认为是女性性腺发育的两个关键区[11, 12]，

本例患者X染色体形成等臂衍生染色体导致的长臂片段缺失，覆盖了第二个关键区，可能

是患者性腺发育不良的直接原因。

当G显带核型分析的显带水平达到550条带，idic(X)结构畸变并不难检出。如果染

色体显带水平过低，则可能发生漏诊和误诊，需要结合FISH或CMA方可保证诊断的正

确率。在新生儿阶段，甚至在产前诊断中尽早发现idic(X)等X染色体异常，患者便可以

在医生指导下，使用重组人生长激素 (recombinant human growth hormone，rhGH)、

促性腺激素释放激素类似物(gonadotrophins releasing hormone analog，aGnRH)等

[13]，促进性腺发育、改善第二性征，可能极大提高患者的生活质量。

参考文献

【相关文献】

[1] Barnes IC, Curtis DJ, Duncan SL. An isodicentric X chromosome with short

arm fusion in a woman without somatic features of Turner’s syndrome. J Med

Genet, 1987, 24(7)∶428-431.

[2] Pettigrew AL, Mccabe ER, Elder FF, et al. Isodicentric X chromosome in a

patient with Turner syndrome--implications for localization of the X-inactivation

center. Hum Genet, 1991, 87(4)∶ 498-502.

[3] Yu TY, Lin HS, Chen PL, et al. An isodicentric X chromosome with gonadal

dysgenesis in a lady without prominent somatic features of Turner’s syndrome.

A case report. J Formos Med Assoc, 2015, 114(1)∶ 77-80.

[4] Ogata T, Inokuchi M, Ogawa M. Growth pattern and body proportion in a

female with short stature homeobox-containing gene overdosage and gonadal

estrogen deficiency. Eur J Endocrinol, 2002, 147(2)∶ 249-254.

[5] Nishi MY, Correa RV, Costa EM, et al. Tall stature and poor breast

development after estrogen replacement in a hypergonadotrophic hypogonadic

patient with a 45,X/46,X,der(X)karyotype with SHOX gene overdosage. Arq Bras

Endocrinol Metabol, 2008, 52(8)∶ 1282-1287.

[6] 马洪星，汪晶冰，宋一丽. 嵌合型假双着丝粒X染色体一例. 中华医学遗传学杂志，

2009，26（01）：97.

[7] Van Der Kamp HJ, Kant SG, Ruivenkamp CA, et al. Pseudoisodicentric Xp

chromosome 46,X,psu idic(X)(q21.1) and its effect on growth and pubertal

development. Horm Res Paediatr, 2014, 81(6)∶ 416-421.

[8] Tsai AC, Fine CA, Yang M, et al. De novo isodicentric X chromosome∶ 46,

X, idic(X)(q24), and summary of literature. Am J Med Genet A, 2006, 140(8)∶ 923-

930.

[9] Seo GH, Kang E, Cho JH, et al. Turner syndrome presented with tall stature

due to overdosage of the SHOX gene. Ann Pediatr Endocrinol Metab, 2015, 20(2)∶

110-113.

[10] Ogata T, Matsuo N, Nishimura G. SHOX haploinsufficiency and

overdosage∶ impact of gonadal function status. J Med Genet, 2001, 38(1)∶ 1-6.

[11] Therman E, Susman B. The similarity of phenotypic effects caused by Xp

and Xq deletions in the human female∶ a hypothesis. Hum Genet, 1990, 85(2)∶

175-183.

[12] Therman E, Laxova R, Susman B. The critical region on the human Xq.

Hum Genet, 1990, 85(5)∶ 455-461.

[13] Oliveira CS, Alves C. The role of the SHOX gene in the pathophysiology

of Turner syndrome. Endocrinol Nutr,2011, 58(8)∶ 433-442.