超数Y染色体49 XYYYY核型胎儿的产前诊断并文献复习
作者：来怡君，冯燕，银益飞，朱姝，王蕾，杨必成，李朋，赵庆芬，李海春，朱宝生，唐新华
基金项目：云南省卫生科技计划项目（2014NS281）；云南省重大科技专项（2019ZF015）
作者单位：昆明理工大学附属医院 云南省第一人民医院妇产科 云南省出生缺陷与罕见病临床医学研究中心，云南 昆明 650011
通讯作者：唐新华，电子信箱：[email protected]
性染色体非整倍体异常在新生儿中发生率高达1/400，是常见的染色体异常类型之一。其中特纳综合征（45，X）、克氏综合征（47，XXY）、超雄综合征（47，XYY）、超雌综合征（47，XXX）发生率较高，而核型为48，XXXX、49，XXXXX、48，XXYY、49，XXXXY等的相应类型则发病率较低。核型为47，XYY的超雄综合征发病率约占新生男婴的0.15%，而48，XYYY核型目前文献报道仅见10例，49，XYYYY核型更为罕见。额外增加的Y染色体可能导致较为严重的临床表现，但对这些核型患者表型的总结性文献很少。本文报道产前诊断发现的1例49，XYYYY胎儿，并对非嵌合体的49，XYYYY核型的既往文献进行复习，旨在供产前诊断和遗传咨询同行参考。
1 资料与方法
1.1 病历资料 孕妇28，G4P1，孕18周，因血清学产前筛查提示唐氏综合征高风险（风险值为1/129）于2020年6月1日来云南省第一人民医院医学遗传科就诊；孕12、18周2次胎儿超声检查未见胎儿结构异常，最大羊水暗区4.5cm属正常范围；近期无腹痛，无阴道流血、流液等情况。既往史：孕妇曾生育一子，现7，体健。曾经行人工流产2次，其余无特殊。否认近亲结婚，否认家族遗传病史。本次妊娠停经后早孕反应不严重，早孕期无保胎用药史，在本院产科常规产检无其他异常。
1.2 产前诊断方法 孕妇经遗传咨询后，同意接受羊膜腔穿刺手术和进行产前诊断。处置方法：签署知情同意书后，于孕18周行超声引导下羊膜腔穿刺术抽取羊水30mL，其中20mL羊水用于细胞培养和G显带核型分析，另外10mL羊水提取胎儿基因组DNA，构建文库，连接接头后，使用NextSeq 550AR型二代测序平台进行胎儿低覆盖度的拷贝数变异测序（CNV-seq）检测，测序结果经染色体非整倍体及基因微缺失分析软件进行生物信息学分析及注释。
2 结果
对胎儿羊水细胞G带染色体玻片标本显微镜下计数50个细胞的分裂象，均为每个细胞49条染色体；分析其中8个细胞的核型为49，XYYYY（见图1），为极其罕见的非嵌合体超数Y染色体胎儿。
CNV-seq结果为seq［GRCh37］（1-22）×2，（X）×1，（Y）×4，提示该样本每个细胞具有4个Y染色体的DNA拷贝（见图2），CNV-seq的检测结果与染色体核型分析结果一致。
经查询文献，迄今国内外共报道5例已出生的非嵌合体49，XYYYY患者（患儿）和1例胎儿。出生后年龄从4个月龄至30岁不等，均出现智力和语言发育障碍、攻击性行为、睡眠障碍和精神异常，还有特殊面容及骨骼发育异常等临床表现，这些病例的主要特征汇总见表1。本文孕妇及家属经产前诊断遗传咨询后，自愿选择了终止妊娠。查询中文文献数据库，尚无非嵌合体的49，XYYYY核型报道。
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3 讨论
携带3条和4条Y染色体的超数Y染色体病例十分罕见，已报道的病例多为嵌合体，非嵌合体的病例极其少见。目前，包括嵌合体在内的48，XYYY核型报道仅有10例，而非嵌合体49，XYYYY则更加罕见。1968年Van den Berghe 等首次报道了1例45，XO/49，XYYYY的嵌合体病例，1981年Sirota等报道了第一例非嵌合体的49，XYYYY核型。截至目前，国内仅有1例45，X/49，XYYYY嵌合体病例，非嵌合体49，XYYYY病例国内外报道的仅有6例，其中5例为出生后的患者，1例为胎儿。本文报道的胎儿为全球第7例，也是国内首次报道的非嵌合体49，XYYYY超数Y染色体胎儿。
文献报道的5例出生后49，XYYYY患者（5/5）均有智力低下、语言障碍等不良表型。病例1、2、5、6为儿童，均表现智力发育迟缓；病例3为30岁成人，表现为重度智力障碍。根据这些病例可以得出49，XYYYY患者发生智力发育障碍风险较高的结论。
5个病例均有面部表型和骨骼异常情况，但具体表型不尽相同：（1）面部表型。头颅畸形：病例2、5、6中均存在尖头畸形，病例1也有三角头畸形；颌骨：病例1中存在小下颌，病例3中存在下颌突出的表型；外耳：病例1、2、3、5中均存在外耳畸形，但这些畸形并不一致，病例1、3、5表现为低耳位，病例2、3为“招风耳”（2）骨骼异常。3个儿童病例1、5、6均有运动发育迟缓，站立及行走较正常儿童晚的表现；脊柱：病例1、2、3、5中都存在隐性脊柱裂，病例1还伴有轻度脊柱侧弯的症状；第5小指内弯的表型存在于病例1、3、6中；牙齿异常：病例1、3、4、6均存在牙齿问题，分别表现为：牙槽宽阔、部分缺牙、换牙晚、龋齿；肘关节和膝关节：病例1右手肘和膝关节活动受限，病例3肘部畸形且活动受限，同时病例1、3也都存在桡尺骨异常。综上，49，XYYYY患者出现面部和骨骼系统异常的风险较高，但病例之间的表型可能存在一定的个体差异。
生殖系统方面，非嵌合体49，XYYYY患者外生殖器可能表现正常，但成年后可能患严重的无精子症男性不育。病例1出生时外生殖器发育正常，在3岁时发现睾丸发育不良；病例3是报道过的唯一的成年患者，外生殖器外观正常，但生殖腺发育不良，精液检查为无精症；病例5外生殖器发育正常，但存在左侧鞘膜积液。其余3个病例为胎儿和幼儿，未记录其生殖系统情况。而嵌合体患者的生殖系统表现则不同于非嵌合体，1995年国内报道的1例14岁的嵌合体45，X/49，XYYYY患者，患有男性生殖腺发育不全症，具体表现为外生殖器发育不全、睾丸不发育、尿道下裂以及泌尿系统的其他畸形。
对于非嵌合体49，XYYYY患者的其他表型方面，可能还有身材高大、冲动、暴力和攻击倾向等表现，少量病例可能出现自闭症表现。病例1、2、5、6存在冲动，暴力或者攻击性行为，病例6患儿还同时有自闭症的临床诊断。当然，冲动、暴力或者攻击性行为也是自闭症患者的常见行为特征。但报道的嵌合体45，X/49，XYYYY成年患者智力正常，也无自闭症和攻击倾向等异常行为表现，这可能与嵌合体中45，X细胞系占比较高（60%）有关。
胎儿期的49，XYYYY患者表型可能无超声可见的发育异常。病例4是一个妊娠23周的胎儿，引产后尸检并未发现其他异常，但进一步检查发现其患有胼胝体发育不全，小脑体积小且内部有一个大囊肿；超声检测发现其心室呈对称性增大。本文中我们检出的病例2次胎儿超声检查也并未观察到结构异常，可能因为胎儿孕龄尚小，尚无明显结构畸形。
对49，XYYYY的形成原因，目前还没有明确的解释。最早在1986年Sirota等提出了精原有丝分裂的不分离以及减数分裂的不分离导致49，XYYYY的假设。目前，父亲减数第2次分裂的染色体不分离是已确定的造成Y染色体多体的一个原因，有丝分裂的不分离也可能导致Y染色体的额外增多，在某些极端情况下可能是这两种原因共同作用导致Y染色体四体。
血清学产前筛查技术对49，XYYYY胎儿的筛查能力有限，但是随着母血中胎儿游离DNA产前筛查技术的广泛应用，48，XYYY和49，XYYYY等罕见超数Y染色体胎儿的筛查和产前诊断会逐渐增多。本文通过对49，XYYYY这种超数Y染色体的文献复习，期待为产前诊断遗传咨询和临床决策提供参考（参考文献略）
