性染色體不一致嵌合的病例報道和文獻綜述

紀媛君 王秋明 黃佩芝 駱玉梅 陳耀勇 趙馨 肖建平 胡芷洋 石葦 林少賓 羅艷敏*

(1.中山大學附屬第一醫院 產前診斷中心，廣東 廣州 510080；2.廣州醫科大學附屬第三醫院 廣東省產科重大疾病重點實驗室、廣東省高校生殖與遺傳重點實驗室，廣東 廣州 510150；3.無錫市婦幼保健院 醫學遺傳與產前診斷科， 江蘇 無錫 214002； 4.深圳市人民醫院產前診斷中心，廣東 深圳 518020)

嵌合體在遺傳學上是指同一個機體中同時存在2種或2種以上的穩定的核型組成不同的細胞系；根據細胞系來源不同可分為異源性和同源性嵌合體。從生物學的組成來看，異源性嵌合體是由2個或2個以上不同的合子同時發育形成的1個單一的個體；而同源性嵌合體則是由單個合子在有絲分裂過程中發生錯誤形成的不同核型的細胞系發育形成的個體。2011年Minelli等[1]利用已知的多態性標記物進行分析，比較患者和父母的遺傳學圖譜，可以鑒定嵌合體細胞系的來源[2]。嵌合體的發生率目前還不是很清楚，在人類中多數是由于血液分型或染色體檢查而被發現[1]。

性染色體不一致嵌合是指個體中同時存在女性(46,XX)和男性(46,XY)細胞系。自從1962年Gartler等[3]報道了第一例的性染色體嵌合，2006年Malan等[1]統計約為30例左右，近10年來報道增加的病例數也不多。

性染色體不一致嵌合表型多樣，根據各細胞系在性腺中分布不一樣，少數可以表現為正常(男性或女性)，多數主要表現為外生殖器模糊不清或真兩性畸形[2,4]。1994年Krob等[5]對283例真兩性畸形患者進行統計分析發現其中約有10%～20%患者為性染色體不一致嵌合引起。

該種嵌合和只有造血細胞的嵌合不同，后者多是由于雙胎或多胎經胎盤血管吻合或胎兒與母體經胎盤的血細胞交換引起的，以及器官移植或輸血過程中造成的同種異體細胞灌注引起[1,6]。本文中主要討論全身性的(即非組織特異性)性染色體不一致嵌合。

1 常見核型及發生率

常見的核型為45,X/46,XY、46,XX/46,XY、46,XX/47, XXY，少數為2種以上細胞系構成的嵌合如45,X/46,XX/46,XY、45,X/46,XY/47,XXY、46,XX/46,XY/47,XXY、46,XX/46,XY/47,XXY/48,XXYY等，以及極少部分為含X或Y衍生染色體的細胞系[7-19]。本文中對4家合作單位(中山大學附屬第一醫院、廣州醫科大學附屬第三醫院、無錫市婦幼保健院、深圳市人民醫院)8萬多例的外周血及產前標本統計分析發現共32例性染色體不一致嵌合，外周血、產前羊水、產前絨毛、產前臍血的性染色體不一致嵌合例數分別為15例、12例、1例、4例；各單位不同標本不同性染色體不一致嵌合類型的發生率統計見表1～4。從中可以發現產前絨毛46,XX/46,XY嵌合體的發生率明顯偏高(0.2%)，可能的原因為總檢測標本數目偏少而產生偏倚；而其他標本不同性染色體不一致嵌合發生率都很低，在0.0084%～0.094%之間，與1991年Nielsen等[20]對丹麥13年中34 910新生兒進行染色體核型分析中發現的1例(0.003%)45,X/46,XY女性和1例(0.003%)46,XX/46,XY男性以及Hamerton等[21]在1975年對13 939例新生兒進行細胞遺傳學分析發現1例(0.0072%)45,X/46,XY女性和1例(0.0072%)45,X/46,XY/47,XYY男性相比，發生率略高些[20,21]。

表1 各單位外周血性染色體不一致嵌合體發病率統計表

表2 各單位產前羊水性染色體不一致嵌合體發病率統計表

表3 中山大學附屬第一醫院與廣州醫科大學附屬第三醫院產前絨毛性染色體不一致嵌合體發病率統計表

表4 各單位產前臍血性染色體不一致嵌合體發病率統計表

2 發生機制

2.1 異源性嵌合體 性染色體不一致嵌合體的發生機制目前還不是很清楚，但有學者提出了4種可能參與XX/XY嵌合體形成的不同機制。

2.1.1 四配子嵌合體(tetragametic chimerism) 是嵌合體形成中最常見的機制，即由2個不同的受精卵經由合子后的融合形成的一個個體，因此2個卵母細胞分別被兩個不同的精子細胞受精，分子學檢查時可以發現有4種等位基因，兩個來源于母親，兩個來源于父親。Choi等[7]利用13條常染色體上15對短串聯重復序列(short tandem repeat，STR)多態性及性染色體特異性標志物(sex chromosome-specific marker，AMEL)對一個表型正常的34歲不育男性外周血標本進行檢測，在16和21號染色體上2個基因座上分別檢測到4個等位基因，驗證了四配子嵌合體機制。

2.1.2 孤雌生殖嵌合體(parthenogenetic chimerism) 即卵母細胞只有一個，經過有絲分裂分為兩個后再受精發育形成的個體。它又可分為兩種情況：①兩個相同的卵母細胞分別被兩個不同的精子細胞融合受精形成的個體，分子學檢查有一個母源的等位基因，兩個父源的等位基因。②兩個相同卵母細胞中的一個被含有Y染色體的精子細胞受精，然而另一個卵母細胞經過單體自救二倍體化形成另外一個受精卵，分子學檢查有一個母源的等位基因和一個父源的等位基因。③由第二極體受精形成的嵌合體：即卵母細胞和第二極體分別被兩個不同的精子受精，同樣的分子學檢查有一個母源的等位基因，兩個父源的等位基因。由于第二極體和卵母細胞在分子水平上無法辨別，因此該種機制目前還只是一個假說。

2.1.3 雄性生殖嵌合體(androgenetic chimera) 即一個正常卵母細胞被一個含Y染色體的精子受精，另一個空卵母細胞被一個含X染色體的精子受精，后者由于單體自救二倍體化形成另外一個受精卵；或者未經空卵細胞受精的含X染色體的精子細胞直接內復制形成一個二倍體細胞與另一個含Y染色體精子受精的受精卵融合發育形成的個體，因此分子學檢查學有一個母源等位基因，兩個父源的等位基因[1,2,7]。需要特別注意的是，該種嵌合常導致妊娠期胎盤間葉發育不良、胎盤囊腫、嚴重的甚至為完全性葡萄胎。有報道發現在部分Beckwith-Wiedemann綜合征中可見這種嵌合，可能與部分細胞為父源性單親二體有關[22-24]。

2.2 同源性嵌合體 該種嵌合主要是由于減數分裂不分離以及非整倍體合子后有絲分裂過程中某條性染色體丟失或單一的合子后有絲分裂不分離形成的，常見于含有45,X、47,XXY、48,XXYY等細胞系的嵌合體中[19]。

3 臨床特征

性染色體不一致嵌合臨床表型多種多樣，根據嵌合細胞的比例不一樣，嚴重程度差異很大，并且同一個個體的不同組織細胞的嵌合比例也不一樣。需要注意的是，患者臨床表型與外周血中核型的嵌合比例無關，而與性腺組織中各細胞系的比例相關。因此當性腺組織中只有某一種細胞系或占大部分時，可以表現為正常男性或女性[8,10,25]；而含有2種或2種以上細胞系時，多表現為生殖器性腺模糊不清或真兩性畸形，且這部分患者由于生殖器的問題可能會有心理精神方面的異常，或性別認知障礙[2,3,5,11,16,18]。

對于46,XX/46,XY嵌合體患者，男性表型患者一般有隱睪、小陰莖、尿道下裂、男性乳房發育、血尿、無精或少精等，女性表型患者一般有陰蒂增大、陰唇融合、隱睪等[2,3,7,8,9,10,11]；而對于含有45,X核型的嵌合體患者，可能還會有Turner綜合征表型如身材矮小、蹼頸、心臟異常等，且在女性患者中比在男性患者中更常見，這可能與他們性腺組織中45,X細胞系的比例更高有關[12,13,14,15]；而對于含有47,XXY、48,XXYY等核型患者，可能還會有部分Klinefelter綜合征表型，如身材高大、四肢修長、男性乳房發育等，但一般很少伴有智力低下[16-19]。Mohdnor等[17]在2016年的1篇報道中指出，大多數該嵌合體Klinefelter綜合征表型顯現年齡一般較晚，年齡從14.5～62歲都有。

本文列出了2個合作單位15例性染色體不一致嵌合病人的臨床資料，其中4例為外周血，且3例的社會性別都為女性，只有1例為男性；盡管其外周血核型中含46,XY的細胞系都占大多數，但可能由于其性腺組織中含45,X細胞系的比例更多，從而都發育為女性；并且這3例女性盆腔中都未發現男性內生殖性腺，只表現為生長發育遲緩及卵巢子宮發育不良等Turner綜合征表型。另11例產前標本中有6例羊水、1例絨毛、4例臍血；其中4例產前指征為血清學篩查或無創性胎兒染色體非整倍體檢查高風險，1例表現為頸部淋巴水囊瘤，2例表現為頸項透明層厚度(nuchal translucency，NT)增厚、鼻骨發育不良或腸管回聲增強，僅1例表現為生殖腺異常即尿道下裂。對于嵌合比例相差較大的產前標本后續都有熒光原位雜交(fluorescence hybridization in situ，FISH)或染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis，CMA)確認(除病例4、13)。特別需要注意的是病例12，絨毛細胞培養核型結果與FISH結果不一致，核型結果為XX/XY嵌合體，而FISH結果為四倍體，原因可能為受精卵形成過程中47,XY,+21的細胞系減數分裂不分離或者合子后有絲分裂不分離等導致的復雜的胎盤限制性嵌合，因此這兩個結果都不能完全代表整個胎盤絨毛或胎兒的核型(見表5)。

表5 中山大學附屬第一醫院和無錫市婦幼保健院性染色體不一致嵌合病人臨床資料統計表

4 診斷和治療

由于該嵌合體臨床表型的多樣，診斷比較困難。有趣的是，部分患者是在檢查中偶然發現比如血液分型[26]、親子鑒定STR分析[27]或組織相容性檢測[25]。其他多數患者是由于外生殖器模糊不清或不孕不育而就診發現?；颊咭话愠Ｒ幵\斷步驟包括：病史的收集、體格檢查(包括外生殖性腺的評估)、生化檢查如各腎上腺激素及性激素的檢測、內生殖性腺檢查(包括B超、磁共振、膀胱鏡、泌尿生殖腺造影等)以及最終確診方法：細胞遺傳學及分子生物學分析等。需要注意的是，在細胞遺傳學及分子生物學檢測階段，因為各組織嵌合比例不同，僅靠外周血樣本可能導致漏診或出現核型比例與表型不一致情況。Magharehabed等[28]報道了1例表型正常男性患者，其外周血核型為46,XX且外周血、口腔粘膜、泌尿道細胞經FISH檢測SRY及AZF基因都缺如，然而皮膚細胞及睪丸組織細胞經FISH及STR分析都證實了Y染色體的存在，從而最終確認為XX/XY嵌合體患者。因此對于嵌合體患者，尤其是核型和表型不太一致的患者，確診需要多組織多樣本取材分析。除了外周血樣本之外，還需口腔粘膜、唾液、泌尿道生殖細胞、皮膚、甚至生殖器性腺樣本等[26]。同時，除了嵌合體比例的確診外，還需要對嵌合體的產生機制進行研究，這對疾病的診斷和治療非常重要，尤其是有生育需求患者[29]。

該疾病的治療主要包括內外生殖器的重建和內分泌激素替代治療；同時對于不孕或不育患者，部分經過輔助生殖能正常生育[8,11,14]。而對于表型為真兩性畸形患者，疾病的治療則更為復雜。不僅需要對患者的最終性別進行多學科會診確認，并進行外生殖器矯形術，還需切除部分內生殖器性腺以防腫瘤的發生[3,11,28]。

5 再發風險及預后

從目前的研究來看，性染色體不一致嵌合再發風險很低。同時由于各組織各細胞系的嵌合比例不一樣，機體各組織雌激素及雄激素的暴露水平也不一樣，因此對于腫瘤(主要為胚細胞瘤)的發生風險也就難以評估[29]，那么定期隨訪追蹤患者的激素水平及性腺狀況則尤為重要。部分患者經過手術治療后可有自發青春期，如女性產生周期性月經、男性變聲出現喉結等等以及擁有正常性腺功能。