基因芯片错过的Angelman综合征

发布日期:2014-02-17

本临床遗传咨询案例分析的是一例Angelman综合征患儿的诊断。在这个案例中,作者一方面解释了Angelman综合征的不同遗传机制,另一方面着重强调了为什么基因芯片技术没有能够对这名患儿做出明确诊断。本案例留下了两个重要教训,一是怎样评价疾病与检测之间的关系,二是错误的临床指导和生育风险判断是如何带来糟糕结果的。

临床案例

患儿,男性,9岁。因发育落后到门诊就诊。

男性患儿自幼表现为发育落后,3岁会走路,走路不稳。2岁时曾无明显诱因下出现发作性跌倒,经脑电图检查,临床诊断为癫痫,后予以抗癫痫治疗至今。就诊时患儿只会说“爸爸”、“妈妈”等简单字词,生活完全无法自理。家长反映患儿精神状态异常,夜间较为兴奋。

查体发现患儿就诊期间一直自笑,精神亢奋,眼神对视差,走路姿势不协调,步态摇摆。头围明显偏小(49.5cm),四肢肌张力偏高。

患儿曾在外院行头颅MRI检查,未发现明显异常。患儿曾经Illumina Human Cyto SNP-12 Beadchip行全基因组拷贝数检测(基因芯片),未发现致病染色体微缺失微重复改变。

该患儿为G2P2。母亲一共怀孕过5次。G1P1为男孩,情况与此患儿相似,家长未能说明患者结局。G3P3,男孩,在生后一年时检查头颅磁共振发现“脑发育不良”,家长没有说明孩子的发育情况,也没有说明孩子的去向。G4、G5在怀孕期间经检查发现为男孩,家长均选择了主动终止妊娠。父母双方非近亲结婚。

临床处理

采集患儿以及患儿父母三人的血样,获得基因组DNA。针对15q11.2区域的印记基因UBE3A进行基因测序。结果发现在患儿与患儿母亲的基因组中均可检出剪切位点杂合突变c.2499-1 G>C。该突变位于基因保守区,属于经典剪切位点,非正常人群的已知多态位点,也没有致病报道。根据剪切位点性质以及家系中三人的检测情况,判断该突变为致病突变的可能性极大。因此,初步判断患儿为UBE3A基因突变所导致的Angelman综合征患者,其突变遗传自表型正常的母亲。

案例分析

我在门诊一看到这个孩子就产生了Angelman综合征(AS)的印象。Angelman综合征中文称为“快乐木偶综合征”,这是一种相对多见的导致智力低下的综合征。Angelman综合征孩子的典型表现是严重的智力发育落后、孤独症或者类似孤独症的表型、精神异常、小头、癫痫。Angelman综合征孩子的精神异常主要表现为不正常的反应,尤其是无故自笑,整天看起来都很高兴的样子。患儿的运动严重不协调,因为四肢与躯干无法完全协同,走路犹如木偶,因此被称为“快乐木偶”——很可爱的名称,但是非常糟糕的疾病。

我看到这个孩子的时候,首先觉得他不是普通的发育落后或者智力低下,因为他的整个行为、面容都有反常的地方。由于我见过一些Angelman综合征的孩子,所以很快就把这两者对应起来。这很多时候是一种感觉,很难解释清楚。但是,我对这个孩子的疾病印象却与外院的基因芯片检测结果矛盾。

Angelman综合征的最主要发病原因是15号染色体15q11.2区域的微缺失,而该微缺失必须是母源的,这是Angelman综合征的显著特点。如果缺失的是父源15q11.2片段,那么导致的就是Prader-Willi综合征(PWS)。15q11.2微缺失是可以通过基因芯片检测的,然而患儿的基因芯片检测结果却显示正常。

患儿的基因芯片是在一家遗传学领域相当权威的著名医院检测的。我虽然觉得SNP芯片不是诊断拷贝数变化的最好方法,但是对于Illumina的Cyto-SNP芯片有一定了解,知道针对特定疾病的检测应该还是可靠的。报告的结论是“在245个已知位点中,未检出致病的微缺失微重复畸变”。唯一不确定的是这245个位点是否包括Angelman综合征的位点,但是我知道不包括的可能性很低,因为AS和PWS无论如何都算是最常见的微缺失微重复综合征之一。

这时候选择变得很重要。患者家属其实在多家医院找过很多专家诊断,因为基因芯片结果正常,医生都觉得不可能找到病因了。然而由于我高度怀疑患儿为Angelman综合征,所以我觉得有必要做进一步的基因检测。

事实上,Angelman综合征是一种非常复杂的疾病。从致病原因来看,Angelman综合征一共有四种发病原因。母源性15q11.2微缺失是最多见的,大约占70%。但是,除此以外,父源性单亲二体、印记中心缺陷以及印记基因UBE3A突变都是可能的致病原因。其中,UBE3A基因突变是除15q11.2微缺失之外最常见的,约占所有Angelman综合征发病原因的25%。

UBE3A基因突变以点突变为主,而点突变是无法通过CNV芯片或者SNP芯片被检测到的。同时,UBE3A基因突变所导致Angelman综合征可以遗传自表型完全正常的携带者母亲,这也符合患儿的家系特点。因此,我当时给患儿家属的建议是:先做UBE3A基因测序。如果基因测序没有发现问题,我再考虑后续步骤。可能是做甲基化PCR,或者我也考虑是否要重新做一次基因芯片检测——说实话,遗传检测是很复杂的,并非不信任谁,而是检测确实存在太多技巧甚至偶然性,当临床诊断与检测结果不匹配的时候,医生是要怀疑一切的。

好在确实在UBE3A上发现一处剪切位点突变,而且是在保守序列上,在患儿与母亲身上同时发现,这也符合Angelman综合征的遗传规律。因此,基本可以判断患儿确实是Angelman综合征患者,而其致病原因在于UBE3A基因突变,而该突变遗传自外表正常的母亲。

经验教训

总结这个临床案例的经验,教训应该说是非常深刻的。

首先,遗传检测并没有好或者不好的区别,更不存在有人说的“高级”“不高级”。遗传检测只有对症与不对症的区别。基因芯片显然要远远比桑格测序“高级”,但是对于这个病例恰恰是最基本的手段解决了问题,原因在于检测的局限性。基因芯片检测不能检测单个碱基的点突变,尤其是未知突变,而桑格测序则可以解决这一问题。因此,了解某一个检测的适用范围与局限性,这才是针对特定的患者和疾病应用正确检测方法的基础。

其次,对疾病的认识在遗传病的诊断中扮演了核心角色。很多人都觉得遗传检测只要拿到DNA去检测就可以了,包括我自己偶尔也会有这样的感觉。事实上,疾病的临床诊断与对疾病的认识在诊断过程中依然是最重要的。基因突变的检测与诊断目前依然比较困难,其难点在于得事先预判突变位于哪一个基因上。判断做哪一个基因要比判断做“染色体”或者做“基因芯片”难很多,而在实验室里针对特定的基因做检测也比较复杂。这取决于临床的把握。在这个病例中,第一点是判断该患者为Angelman综合征的可能性非常大,第二点是了解Angelman综合征有多种致病原因,基因芯片只能检测出其中的一部分。这两点是非常关键的,这也是这个患者获得诊断的关键。先诊断,再选择合理的检测方法,或者序贯采用相关的检测方法,这是一般原则。

第三,不要轻易怀疑别人的检测结果。虽然在工作中也曾经发生过外院检测结果错误的情况,但是这毕竟是个案。当临床判断和检测结果不相符的时候,我们总会或多或少怀疑别人,这可能是人性的弱点。我当时曾经犹豫是否要先重新做一次基因芯片,毕竟这个东西做起来方便。然而最后我还是决定先相信别人的检测结果。事实上,即使对于Angelman综合征,首先做基因芯片也是正确的选择。所以,问题在于其他医生没有能够建立Angelman综合征的判断,没有考虑到其他发病机制,而是以为基因芯片是检测的终点。这是我上面所说的临床疾病诊断的问题,而不是检测技术本身的问题。

最后,这对夫妇的生育选择是非常令人心痛并且糟糕的。他们曾经生育过三个孩子,除了就诊患儿以外,第一个孩子估计也是患者,毕竟是50%的遗传风险。第三个孩子并不确定,只是因为一个头颅MRI检查就送人了——从言语中猜测是这样——简直不可思议。因为连续生育三个孩子都是男孩,他们觉得可能男孩都有问题——我相信这也是一些医生的意见——所以希望通过性别选择生育正常的孩子。但是,G4、G5也都是男孩,这导致他们非常盲目地选择终止妊娠。

对于50%的遗传发病概率,如此草率的选择让人不可理喻。这其实是在遗传咨询中我们一直强调先证者诊断价值的原因。只有获得明确的先证者诊断,才能确切评价病因,才能评估风险,并且做出准确判断。在先证者病因不明而且没有典型家系史支持的情况下,任何针对疾病遗传方式和风险的判断都是草率的,不能作为判断妊娠结局的依据。

对于这对夫妇,尽管生育的都是男孩,其中两个确定有问题,可是以此做出“男孩有问题,女孩会好”的结论是毫无根据的。反过来,假若能够更早地诊断患儿的疾病,那么也许他们现在就已经生育了一个正常的男孩了。

家长往往都是从完全门外汉的朴素观点出发来看待问题的,而医生应该用科学的认知来加以引导。假若在整个疾病诊疗过程中没有医生为家长灌输“传男不传女”的意识,我想他们也不会如此草率地做出选择。这是每一个从事相应工作的医生都应该牢记的教训!