产前诊断嵌合型9p四体综合征1例的遗传学分析并文献复习

Genetic analysis of mosaic tetrasomy 9p syndrome diagnosed prenatally: A case report and literature review

摘要

背景 嵌合型9p四体综合征是一类表型异质性较高的罕见染色体异常疾病，多数病例伴有多发畸形或发育迟缓，表型正常病例少见。 目的 探讨嵌合型9p四体综合征的产前遗传学诊断策略、表型异质性及预后相关因素，为临床遗传咨询及妊娠决策提供重要参考。 方法 回顾性分析1例35岁(G2P1)孕妇的产前检测资料[无创产前基因检测(non-invasive prenatal testing，NIPT)、羊水染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)、羊水细胞染色体核型分析、间期羊水细胞荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)]、胎儿超声检查结果、产后脐血染色体核型分析及患儿2岁随访资料，并结合相关文献进行讨论。 结果 孕15周NIPT提示9p24.3-p13.1区段存在约39.16 Mb片段重复。孕19周羊水CMA提示胎儿9p24.3-p13.1区段存在38.5Mb低比例嵌合重复；羊水细胞染色体核型分析未检出异常。孕23周间期羊水细胞FISH(采用9pter/9qter探针)提示胎儿约有8%的细胞为含有4份9pter和2份9qter探针位点片段的细胞。孕33周超声提示胎儿左侧脉络丛囊肿，大小0.6 cm×0.5 cm×0.5 cm。孕35周复查超声未见明显结构异常。孕38⁺⁵周娩出1名表型正常男婴，脐血染色体核型分析显示9p四体嵌合率为46%。患儿2岁时随访，表型及精神运动发育均正常。 结论 嵌合型9p 四体综合征预后具有显著异质性，即使脐血异常细胞比例较高(46%)，仍可能表型正常；产前联合NIPT、CMA、FISH、染色体核型分析及超声检查进行多方法综合评估，可降低嵌合型9p四体综合征漏诊、误诊风险，为临床遗传咨询及妊娠管理提供重要参考。

Abstract

Background Mosaic tetrasomy 9p syndrome is a rare chromosomal disorder with high phenotypic heterogeneity. Most cases are accompanied by multiple malformations or developmental delay, while cases with normal phenotypes are rare. Objective To explore the strategies for prenatal genetic diagnosis, phenotypic heterogeneity, and factors related to prognosis in mosaic 9p tetrasomy syndrome, thereby providing important references for clinical genetic counseling and pregnancy decision-making. Methods A retrospective analysis was performed on the prenatal testing data (non-invasive prenatal testing [NIPT], chromosomal microarray analysis [CMA] of amniotic fluid, chromosomal karyotyping of amniotic fluid cells, fluorescence in situ hybridization [FISH] of interphase amniotic fluid cells), fetal ultrasound findings, postnatal umbilical cord blood karyotyping data of a 35-year-old pregnant woman (G2P1), and 2-year follow-up data of the pediatric patient. Relevant reports were also reviewed and discussed. Results The pregnant woman was 35 years old. At 15 weeks of gestation, NIPT indicated a duplication of approximately 39.16 Mb in the 9p24.3 - p13.1 region. At 19 weeks, CMA of amniotic fluid revealed a low-level mosaic duplication of 38.5 Mb in the 9p24.3 - p13.1 region in the fetus. Karyotype analysis of cultured amniotic fluid cells showed no chromosomal abnormalities. At 23 weeks, interphase FISH using 9pter/9qter probes on amniotic fluid cells detected that about 8% of the cells contained four copies of the 9pter probe signal and two copies of the 9qter probe signal. At 33 weeks of gestation, ultrasound showed a left choroid plexus cyst measuring 0.6 cm × 0.5 cm × 0.5 cm. A follow-up ultrasound at 35 weeks revealed no significant structural abnormalities. The patient delivered a phenotypically normal male infant at 38⁺⁵ weeks of gestation. Cord blood karyotype analysis showed mosaic 9p tetrasomy with a mosaicism rate of 46%. At a 2-year follow-up, the child remained phenotypically normal, with normal psychomotor development. Conclusion The prognosis of mosaic tetrasomy 9p syndrome is significantly heterogeneous. Even with a high proportion of abnormal cells in umbilical cord blood (46%), normal phenotypes can still be observed. Comprehensive prenatal evaluation combining NIPT, CMA, FISH, chromosomal karyotyping, and ultrasound examination can reduce the risk of missed diagnosis and misdiagnosis of mosaic tetrasomy 9p syndrome and provide important evidence for clinical genetic counseling and pregnancy management.

9p四体综合征(Tetrasomy 9p)是一种罕见的染色体异常疾病，于1973年首次报道^[1]。该病病因为细胞核型存在一条额外的9p等臂染色体，该染色体可能仅包含完整的9号染色体短臂(9p)，或包含完整的9p以及9号染色体长臂(9q)的部分异染色质区，也可能包含完整的9p、9q的异染色质区以及9q的部分常染色质区^[2]。9p四体综合征表型异质性显著：非嵌合型病例常合并严重先天性畸形(如中枢神经系统异常、面部畸形、先天性心脏病等)，预后极差，多数在新生儿期死亡；嵌合型病例则因异常细胞系比例及组织分布差异，表型可从严重畸形至完全正常^[3-4]。文献报道显示，产前诊断中该类胎儿多存在超声异常，如中枢神经系统异常、肢体骨骼畸形、宫内生长受限、唇腭裂、面部畸形等^[5]。目前，产前诊断9p四体综合征的表型正常病例相对较少，近3年国内外已报道3例产前诊断超声无明显异常病例，其中2例获得良好妊娠结局^[6-7]，1例选择终止妊娠^[8]。本文报道1例经产前多方法联合诊断证实的羊水呈9p四体低比例嵌合的病例，胎儿脐血9p四体嵌合比例46%，产后随访表型正常，为临床遗传咨询及产前管理提供重要参考依据。

1 病例资料

孕妇，35岁，孕2产1，于2023年5月19日(妊娠12⁺¹周)在解放军总医院第一医学中心妇产科行围产期保健建档。孕12⁺¹周超声检查提示胎儿颈部透明层厚度1.2 mm(在正常参考范围内)；孕15周行无创产前基因检测(non-invasive prenatal testing，NIPT)检测，提示9号染色体短臂重复，遂于孕19周在解放军总医院第一医学中心妇产科行羊膜腔穿刺术，送检羊水染色体核型分析及羊水染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)。孕22⁺⁵周胎儿超声检查未见明显结构异常；为明确异常细胞嵌合比例，于孕23周再次行羊膜腔穿刺术，进行间期羊水细胞间期羊水细胞荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization，FISH)检测。孕33周超声提示胎儿左侧脉络丛囊肿(图1)，孕35周复查超声未见异常。2023年11月21日胎儿娩出后，收集脐血行染色体核型分析。本研究经解放军总医院医学伦理委员会批准(S2022-010-01)。

2 产前检查

2.1 NIPT

取孕妇外周血5 mL于EDTA-K₂抗凝管，经双重离心法分离血浆，使用胎儿染色体非整倍体检测试剂盒(华大基因)进行游离DNA提取、文库构建。采用BGISEQ-500高通量测序仪，以联合探针锚定聚合测序法进行游离DNA测序，平均测序深度为0.1×。使用BGI Halos分析软件对胎儿基因组游离DNA进行生物信息学分析。

2.2 染色体核型分析

留取羊水20 mL或脐血2 mL，通过细胞培养、收获、制片、阅片，使用北昂分析软件(V4.90)进行染色体核型分析，核型结果参考《人类细胞基因组学国际命名体系(2020)》(ISCN 2020)描述。

2.3 CMA

留取10 mL羊水按照CMA试剂盒(QIAamp DNA Blood Mini kit)说明书进行DNA提取。CMA应用CytoScan 750K SNP Array微阵列芯片(美国Affymetrix公司)进行检测，使用Affymetrix Chromosome Analysis Suite软件对检测结果进行分析，检索UCSC、NCBI、ClinGen和DECIPHER等数据库并查阅相关文献，参考美国医学遗传学与基因组学学会2019年指南，对芯片的检测结果进行致病性分析。

2.4 FISH检测

采用9pter探针(绿色信号)及9qter探针(红色信号)，进行间期羊水细胞FISH检测。使用奥林巴斯荧光显微镜BX53和Leica CytoVision软件获取图像，计数100个细胞以评估嵌合率，结果根据ISCN2020描述。

3 结果

3.1 孕妇静脉血NIPT结果

13/18/21号染色体Z值均在正常范围(-3＜Z＜3)，为低风险。提示9号染色体数目增多，Z值为13.055，检出dup(9p13.1-p24.3，39.16M)，第9号染色体(117656-39272877)区域存在重复，片段长约39.16 Mb(图2)。

3.2 羊水细胞染色体核型分析

采用G显带技术，计数100个中期分裂相，分析10组清晰核型，核型均为46,XY，未检出染色体数目或结构异常(图3)。

3.3 羊水CMA

SNP Array检测结果arr[GRCh37]9p24.3p13.1(208455_38787480)×2-3，显示胎儿疑似在9号染色体9p24.3p13.1区段存在38.5 Mb片段的低比例嵌合重复，其余染色体未见拷贝数异常(图4)。

3.4 间期羊水细胞FISH结果

nuc ish(9p)×4,(9q)×2[8]/(9p,9q)×2[92]，胎儿约有8%的细胞为含有4份9pter和2份9qter探针位点片段的细胞，其余为含有2份9pter和2份9qter探针位点片段的细胞(图5)。

3.5 脐血染色体核型分析

核型分析结果47,XY,+i(9)(p10)[46]/46,XY[54],约46%细胞系多一条9p等臂染色体(图6A)。

4 妊娠结局

孕38⁺⁵周，孕妇行剖宫产术娩出1名活男婴，其出生体质量2 780 g，身长47 cm，1 min及5 min Apgar评分均为10分，呈足月新生儿貌。新生儿体格检查示：无颅面部畸形，心肺听诊无异常，四肢活动自如，无手足畸形，外生殖器发育正常，精神反应可。出生后38 d复查：体质量4.25 kg，身长53 cm，头围37 cm，前囟2 cm×2 cm；双肺呼吸音清，心音有力，未闻及病理性杂音，腹部平软，无腹胀、无疝，无水肿及贫血貌；肢体活动对称、肌张力正常，可完成趴卧抬头离床面、拉坐头竖立等动作，听力筛查通过；仅体检时追人、追物、追听配合度欠佳。2025年11月25日完成产后随访，家长反馈该2岁患儿表型正常，未带患儿到场，精神运动及语言发育均处于同龄儿童正常水平。

5 讨论

嵌合型9p四体综合征是一类罕见的染色体异常疾病，表型异质性高，多数病例伴有多发畸形或发育迟缓，而表型正常的病例鲜有报道，这给产前诊断、遗传咨询及妊娠决策带来极大挑战。深入探究该疾病的产前遗传学诊断策略、表型异质性及预后相关因素，对于提升临床诊断准确性、优化妊娠管理具有重要意义。

本研究孕妇孕早期NIPT提示9p24.3-p13.1区段约39.16 Mb片段重复，为疾病筛查提供关键线索。NIPT已广泛应用于21三体、18三体、13三体等常见胎儿非整倍体产前筛查，对三者的检测准确率分别达99.4%、97.4%、92.5%，假阳性率仅0.2%、0.5%、0.8%^[18]。随着生物信息学算法优化，NIPT已拓展至全基因组，可筛查罕见非整倍体、染色体微缺失/微重复及单基因遗传病等遗传异常^[19-20]，既往报道与本研究结果均证实，NIPT在孕早期筛查9号染色体异常具有潜在应用价值^[8,21]。但NIPT也存在局限性，胎儿游离DNA易受母体因素、限制性胎盘嵌合等干扰，仅为筛查手段，阳性结果需经羊水穿刺等侵入性技术进一步验证确诊^[21-22]。后续产前诊断所采用的各项技术各具特性：染色体核型分析是产前诊断染色体异常的经典细胞遗传学技术^[23]，但一些嵌合体标本在细胞培养过程中可能出现选择性增殖现象，正常或异常细胞可能发生额外增殖，导致嵌合比例高估或漏诊^[11]；CMA无需体外细胞培养，对低比例嵌合敏感性更高，多数检测平台可稳定识别≥30%异常样本，部分可检出低至10%嵌合比例异常，对于这类低比例嵌合的阳性结果，通常需借助FISH等其他技术手段进一步验证^[24]；FISH能靶向检测特定染色体区域，避免细胞培养克隆偏倚，是嵌合体验证的理想技术^[25]。因此，针对NIPT提示9号染色体异常的孕妇，建议在产前诊断阶段联合运用染色体核型分析、CMA、FISH等技术，提升嵌合体的诊断准确率，降低漏诊风险。

本研究的孕妇在NIPT提示9号染色体异常后，于孕19周接受羊水穿刺术，羊水染色体核型分析未检出异常，同期CMA提示9p区域疑似存在约3%的低比例拷贝数异常。遂于孕23周接受二次羊水穿刺术，进行间期羊水细胞FISH检测，结果提示异常细胞嵌合率为8%，而产后脐血染色体核型分析显示该异常细胞嵌合率高达46%。上述检测差异提示异常细胞存在组织限制性嵌合，推测患儿脑部、心脏等关键器官9p四体嵌合比例较低(甚至无异常细胞)，可能是其表型正常的原因。既往文献亦有类似报道^[6]，在嵌合型9p四体综合征病例中，可见羊水细胞呈低比例嵌合，而出生后脐血嵌合率达47.5%，但患儿表型正常，此特征与本例检测结果相符；本研究为探究该疾病表型异质性及预后差异提供了重要个案依据。

为进一步探讨9p四体综合征的临床特征及预后规律，现将已报道的产前诊断病例进行汇总分析。迄今为止国内外已报道9p四体综合征的产前诊断病例至少33例(含本病例)^[5-11,26]，其中嵌合型13例、非嵌合型20例。临床常见中枢神经系统异常、肢体/骨骼畸形、宫内生长受限、唇/腭裂、面部畸形、泌尿生殖系统异常等表现。嵌合型与非嵌合型预后差异显著：非嵌合型预后极差，多伴严重多发畸形，围产期病死率高，多数终止妊娠；嵌合型预后相对较好，部分可足月存活，表型可正常或仅轻度发育异常。13例嵌合型病例中(表1、表2)，6例终止妊娠、1例宫内死亡、1例新生儿期死亡、5例足月分娩。5例足月分娩者中3例产前超声无明显异常，随访预后良好——分别对应在7个月^[6]、2岁(本病例)及2.5岁时^[7]，精神运动及语言发育均处于正常水平，无明显异常表现；其余2例产前超声异常的足月分娩者分别存在生长发育迟缓或多器官畸形^[10,15]，提示羊水低比例嵌合且无明显超声异常的病例，获得良好妊娠结局的可能性更大，这为临床预后评估提供了重要参考。

既往文献报道，皮肤组织9p四体嵌合率比血液标本更能准确评估预后，同时颊黏膜涂片FISH分析或可作为皮肤活检之外的无创替代方案，用于评估组织嵌合状态^[27]。Shu等^[22]曾总结8例表型正常或相对正常的嵌合型9p四体综合征病例，也印证血液嵌合率不能完全反映关键器官或其他组织的嵌合状态，临床需结合产前(绒毛、羊水、脐血)及产后(皮肤、颊黏膜等)多组织标本及适宜检测技术评估预后。

本研究诊疗过程亦存在不足：本病例第一次羊水穿刺同步实施了染色体核型分析及CMA检测，未开展FISH检测，致使CMA提示低比例嵌合后，需行二次羊水穿刺补充FISH检测以明确异常细胞嵌合比例，不仅增加了孕妇侵入性操作的风险，还延长了诊断周期，可能给孕妇造成心理压力。今后针对NIPT提示9号染色体异常的孕妇产前诊断，可优化检测流程：第一次羊水穿刺时即同步联合染色体核型分析、CMA及FISH等检测或留存足量羊水标本以供三项检测使用，从而减少二次侵入性操作的必要性，进一步提升产前诊断的效率与安全性。

综上，NIPT可有效初筛嵌合型9p四体综合征，NIPT提示9号染色体异常的孕妇，产前诊断建议联合染色体核型分析、CMA、FISH等技术，提升嵌合型异常诊断准确率、降低漏诊风险。该病表型异质性高，预后和嵌合率、组织分布密切相关；若为羊水低比例嵌合且无明显超声异常，预后良好可能性大，产后需通过脐带血/外周血、颊黏膜检测验证嵌合状态，并长期随访，关注精神运动发育及中枢神经系统情况。

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