（1.山东师范大学历山学院 山东青州 262100 2.济南银丰医学检验所 山东济南 25000）
摘要：目的 对一例疑似Williams综合征患者通过基因芯片进行快速诊断，并探讨基因芯片在临床诊断中的应用。 方法 采用Affymetrix cytoscan HD芯片对该病例患者进行全基因组范围的基因组不平衡现象进行检测。 结果 该患者的染色体7q11.23区域上有一段1473.532 kbp的杂合性缺失，该缺失是导致Williams综合征的原因。结论 基因芯片是一种协助临床诊断WS的有效方法，借助于基因芯片检测技术可以快速的鉴定多种罕见疾病，并根据已知的疾病特征进行相应的干预措施。
关键词：基因芯片，Williams综合征，主动脉瓣上狭窄
A Case of Williams Syndrome Rapidly Diagnosed by Gene Array
DUAN Jun-zhao1, DU Xiao-ying1*, LIU Jin-xiu2, ZHANG Qian-qian2
(1.ShanDong Nomal University LiShan College,Qingzhou 262100, Shandong, China 2. Jinan Yinfeng Medical Laboratory ,Jinan250101,Shandong,China)
Abstract: Objective To diagnose a case of suspected Williams syndrome rapidly by gene array, and discuss the application of gene array in clinical diagnosis. Methods Affymetrix cytoscan HD array was applied to detect the genetic disequilibrium in the genome-wide scale. Results A 1473.532 kbp-size loss of heterozygosity was discovered on the chromosome7q11.23, which leads to Williams syndrome. Conclusion Gene array is an effective method to help the clinician to diagnose of Williams syndrome, and many rare diseases can be identified quickly with the help of gene array detection technology, and then make the appropriate intervention measures according to the characteristics of known disease.
Key words: Gene array, Williams Syndrome, Supravalvular aortic stenosis
威廉姆斯综合征（Williams Syndrome，WS）是遗传性精神发育迟滞（Mental retardation，MR）性疾病，是由7号染色体7q11.23区域缺失造成的[1]。WS（OMIM：194050）具有典型的临床特征，如特征性面容、心血管疾病、结缔组织异常、内分泌异常、智力发育迟缓等[2]。WS的发病率大致在1/7500-1/20000之间，男女发病率基本相近[3]，考虑到可能存在一些漏诊病例，WS的发病率可能更高。
90%的临床上得到初步诊断的典型的WS患者可以通过FISH检测到缺失[4]。由于WS缺失的区域低于常规细胞遗传学显带技术检测阈值，所以需要FISH或分子生物学技术检测。而且美国儿科学会已经FISH检测ELN基因作为诊断WS的金标准[5]。然而，FISH只能检测特定的基因位点，对于含有更大缺失区域的患者，FISH无法检测到，也就无法给予相应的指导。基因芯片可以在全基因组范围内对患者的染色体进行扫描，从而发现所有的CNV、LOH等，能够发现更多的致病因素，从而为后期治疗提供更全面的治疗指导。因此，本文我们采用基因芯片的方法对该患者进行全基因组范围的基因组不平衡现象进行检测，以期找到患者的致病因素。
对象和方法
一、对象
患者：宋XX，男，2岁，山东青岛人，因发现心脏杂音入院。患者出生后喜哭闹，喂养较困难。查体：W: 13kg，H: 86cm，可见面部畸形,头型偏小、眶周饱满、下颊尖、嘴巴宽、嘴唇厚,胸廓对称，双肺呼吸音清，心尖位于胸骨左缘第5肋间锁骨中线外约0.5cm，心律齐，LSBZ一3可闻及3/6级收缩期杂音。心脏彩超:先天性心脏病:主动脉瓣上狭窄。CT:先天性心脏病:主动脉瓣上狭窄,右肺动脉开口处轻度狭窄。
二、方法
1、WS的临床症状评估：根据Lowery等[6]于1995年提出的WS的表现型评分表（表1）评估患者，0-3分属于“不确定”类，4-10分属于“典型”类。
2、芯片检测：采用Affymetrix cytoscan HD芯片对患者进行全基因组范围的基因组不平衡现象检测，操作方法参照Affymetrix的标准操作流程。利用Affymetrix GeneChip Command Console Software 3.2对芯片进行图像扫描，使用Affymetrix Chromosome Analysis Suite 1.2.2软件对结果进行分析。
结果
一、临床症状评估结果
“特殊面容”包括头型瘦而长、前额宽广、眼距增宽或内眦赘皮、鼻梁扁平鼻孔上翘、长人中、宽嘴厚唇、小下颌、两颊饱满等。该患者有典型的小精灵面容，并患有主动脉瓣上狭窄（Supravalvular aortic stenosis，SVAS），无腹股沟疝和高血钙症，表现型得分5分，属于典型的Williams综合征。Lowerry评分表仅作为诊断该病的参考，如需确诊还需进一步检测，我们采用基因芯片的方法对患者进行全基因组范围的基因组不平衡现象检测。
二、芯片检测结果
芯片结果显示：参照UCSC网站上的人类基因组参考序列hg19，在染色体7q11.23区域，基因组中的位置：chr7: 72692112-74165644上有一段1473.532 kbp杂合性缺失（图1）。该缺失的区域主要包括有28个基因：NSUN5，TRIM50，FKBP6，FZD9，BAZ1B，BCL7B，TBL2，MLXIPL，VPS37D，DNAJC30，WBSCR22，STX1A，MIR4284，WBSCR26，ABHD11，CLDN3，CLDN4，WBSCR27，WBSCR28，ELN，LIMK1，EIF4H，MIR590，LAT2，RFC2，CLIP2，GTF2IRD1，GTF2I。
图 1 Affymetrix cytoscan HD芯片检测显示该患者染色体缺失区域及该区域包含的基因
讨论
WS是由7号染色体长臂111.23区域包括ELN在内的多个基因缺失导致的多系统缺陷的遗传性疾病。目前发现了24个缺失的基因，大小约为1.5Mb。该患者通过基因芯片检测到染色体7q11.23区域1473.532 kbp杂合性缺失，与文献报道基本一致，并包含了文献中提到的24个基因[7]。而且采用基因芯片的方法对WS患者进行确诊，在国内尚属首次报道。
人们已经对WS的发病机制有比较深入的研究。目前研究比较多的基因有：ELN，LIMK1，CYLN2，GTF21，GTF21RD1等。ELN弹性蛋白基因，其编码的弹性蛋白是各种器官结缔组织中弹性纤维的重要成分，次基因的缺失导致动脉发育过程中内皮细胞增殖弹性板层与平滑肌细胞代偿性上升，从而动脉增厚，导致梗阻性血管疾病的发生[8]，而且ELN的单倍剂量不足也会导致单纯的SVAS[9]。LIMK1编码一种丝氨酸蛋白激酶，Frangiskakis等的研究表明LIMK1基因在视觉空间认知能力上起重要作用，LIMK1基因的杂合性缺失是导致WS视觉空间建构认知缺陷的原因[10]。BAZ1B，FZD9可能与面部表型及神经缺陷有关[11]。CYLN2基因编码CLIP-115蛋白，一种胞质连接蛋白，在脑细胞的细胞器和微管之间大量表达，van Hagen等认为CYLN2与WS的认知缺陷有关[12]。Antonell等的研究表明GTF21和GTF21RD1基因是导致WS神经认知缺陷的主要原因[13]。该区域缺失的其他基因与WS间的关联还有待进一步研究。
临床上已报道含有较小或较大缺失的WS患者[7, 14]，而且这些非典型的缺失可能是导致WS患者病情严重程度的原因。然而使用FISH技术作为唯一的诊断方式可能会将这些患者统一贴上WS的标签，从而阻碍精确预测患者的严重程度。而基因芯片可以在全基因组范围内进行扫描，从而发现这些或大或小的缺失，从而给予更好的治疗建议，这是FISH等检测技术不具有的优势。斯坦福大学医学院也推荐基因芯片用于检测染色体异常引起的疾病[15]。临床医生对于含有特殊临床表型如发育迟滞、智障、先天性异常、畸形等，可能涉及罕见染色体病的患者，也应该建议进行芯片检测，做出及时正确的诊断，另一方面，当发现患儿是染色体病时，也应对其父母进行同样的检测，能为他们生育第二胎提供准确的遗传咨询。基因诊断在人类未来疾病诊断上，具有无与伦比的广阔前景，基因芯片技术，无疑是实现这一目标的理想工具。
参考文献：
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论文作者:段君昭1 杜晓映1* 刘金秀2 张茜茜2
论文发表刊物:《世界复合医学》2018年第11期
论文发表时间:2019/2/22
标签：基因芯片论文; 缺失论文; 患者论文; 基因论文; 基因组论文; 染色体论文; 区域论文; 《世界复合医学》2018年第11期论文;