嵌合体——为什么一个人的身体里有两种染色体?

作者:马丽塔苏珊

 

嵌合体(Mosaicism)是指同一个体内存在两种或以上不同核型的细胞系。这一现象可发生于所有细胞(全身性嵌合),也可仅局限于某些组织(如生殖腺嵌合)。嵌合体的临床意义取决于异常细胞系的比例和组织分布,是染色体病中预后变异性最大的一类。

一、定义与分类

根据细胞系的来源,嵌合体可分为:

  • 同源嵌合体:不同核型的细胞系起源于同一个受精卵。这是最常见的嵌合体类型,多源于受精卵早期卵裂过程中发生的染色体不分离或染色体丢失。
  • 异源嵌合体:不同核型的细胞系起源于两个不同的受精卵。较为罕见,如双胎合并等。

根据异常染色体的类型,嵌合体可分为:

  • 性染色体嵌合(如45,X/46,XX)
  • 常染色体嵌合(如46,XX/46,XY)
  •  生殖腺嵌合(仅生殖细胞存在异常核型)

二、嵌合体的发生率

嵌合体在胚胎发育过程中极为常见,尤其是在早期胚胎阶段。奇美医院生殖医学中心的综述总结了多项研究使用FISH方法估算的嵌合体比例:

  • 第3天胚胎:44%
  • 第4天胚胎:55%
  • 囊胚期:61%
  • 第3天停滯胚胎:64%
  • 第4天停滯胚胎:68%

然而,这些数据主要基于FISH技术,存在一定的技术误差。有专家观点认为,排除技术性假象后,真实的生物性嵌合体可能仅影响不到15%的胚胎,甚至可能仅约5%。

三、嵌合体的检测与诊断

PGT-A中的嵌合体检测:

植入前基因检测(PGT-A)可检测的嵌合体类型包括:

  • 全染色体嵌合异常(WCM):整条染色体的嵌合状态。文献报告发生率从低于3%到30-35%不等,差异主要源于技术性伪影和不同实验室对图谱的解讀差异。即便使用相同的NGS平台,WCM结果仍高度不一致。
  • 片段性嵌合异常(SM):染色体部分区段的嵌合状态。发生率报告同样高度不一致,缺乏高质量比较研究能准确估算其真实盛行率。

多點切片結果與真實性:

类似SA(片段性非整倍体),WCM在多點胚胎切片的分析中一致率偏低(僅27-43%),顯示部分WCM實為表觀嵌合體,而非真實的生物現象。


四、嵌合体的临床意义

  • 性染色体嵌合体(45,X/46,XX):这是特纳综合征最常见的变异型。患者的临床表现高度依赖于46,XX细胞系的比例。若46,XX细胞系占比较高,患者可能仅有轻微的身材矮小,月经初潮正常,甚至自然怀孕;若45,X细胞系占主导,则表现为典型的特纳综合征特征,包括卵巢功能衰竭。这类患者的卵巢功能衰退呈渐进性,生育窗口期极短,建议尽早进行卵子冷冻或胚胎保存。
  • 常染色体嵌合体(如46,XX/46,XY):这是较为罕见的嵌合体类型,多见于性发育异常(DSD)患者。临床表现从接近正常男性外生殖器到接近正常女性外生殖器不等,部分患者表现为外生殖器模糊。生育能力取决于性腺发育情况,若存在功能性睾丸或卵巢组织,可能保留一定的生育潜能,但需通过生殖医学手段实现。
  • 限制性胎盘嵌合体(CPM):指染色体异常仅限于胎盘组织,而胎儿核型正常。这类情况在产前诊断中较为棘手,因为绒毛穿刺可能检测到异常核型,但羊水穿刺结果正常。CPM与胎儿生长受限、早产、妊娠期高血压等产科并发症风险增高相关,但胎儿本身无染色体异常,预后良好。

五、嵌合体的遗传咨询要点

嵌合体的遗传咨询需综合评估以下因素:

  • 异常细胞系的比例:异常细胞系比例越高,临床影响通常越显著。但需注意,不同组织中的嵌合比例可能存在差异,外周血检测结果不一定能反映生殖腺的真实状况。
  • 嵌合体的组织分布:若嵌合仅局限于生殖腺(生殖腺嵌合体),常规染色体核型分析无法检出,需通过反复流产史或直接检测配子进行推断。对于有反复流产史但夫妻双方核型正常的患者,生殖腺嵌合体是需要考虑的重要病因。
  • 再发风险评估:嵌合体的再发风险通常低于非嵌合型染色体异常,但具体风险值取决于嵌合体的类型和组织分布。对于生殖腺嵌合体,再发风险可达5%-15%;对于全身性嵌合体,再发风险通常低于5%。
  • 子代遗传风险:若嵌合体患者的生殖细胞携带异常核型,子代可能遗传该异常。需根据嵌合体的具体类型进行个体化评估。

六、辅助生殖策略

对于嵌合体患者的辅助生殖管理,可考虑以下路径:

  • PGT-A的应用:对于全身性嵌合体患者,建议行PGT-A筛选整倍体胚胎移植。需注意,PGT-A检测本身也可能报告“嵌合体”结果。
  • 生殖腺嵌合体的处理:对于高度怀疑生殖腺嵌合体的患者,可考虑PGT-A增加胚胎筛选维度,或通过供卵/供精规避遗传风险。
  • 卵子/胚胎冷冻:对于性染色体嵌合体患者,因卵巢功能可能快速衰退,建议尽早进行卵子或胚胎冷冻保存。

七、PGT-A报告中嵌合体结果的解读

在临床实践中,嵌合体这一概念也出现在PGT-A的检测报告中,但其含义与体细胞嵌合体不同。PGT-A报告中所谓的“嵌合体”,是指单个胚胎同时含有整倍体和非整倍体两种细胞系。

发生机制:囊胚期胚胎由内细胞团(将发育为胎儿)和滋养层(将发育为胎盘)组成。滋养层活检的细胞通常被认为可以代表整个胚胎的染色体状况,但约2%-10%的胚胎可能出现滋养层与内细胞团核型不一致的情况,即“胚胎嵌合体”。此外,胚胎发育早期的有丝分裂错误也可能导致胚胎内部存在不同核型的细胞系。

临床意义:PGT-A报告的嵌合体胚胎是否可用于移植,一直是生殖医学领域的争议话题。现有研究提示:

  • 低比例嵌合体(<20%)胚胎移植后,活产率与整倍体胚胎相近
  • 中高比例嵌合体(20%-50%)胚胎移植后,活产率下降,流产率升高
  • 嵌合比例>50%的胚胎,临床结局较差,通常不建议移植

管理建议:对于PGT-A报告嵌合体的胚胎,建议结合嵌合比例、嵌合染色体类型、患者年龄、胚胎等级等综合决策。若嵌合染色体为致死性三体(如13、18、21号三体)或嵌合比例较高,建议优先移植其他整倍体胚胎;若无整倍体胚胎可用,可在充分遗传咨询后考虑移植低比例嵌合体胚胎。

八、小结

嵌合体是染色体异常中较为复杂的一类,涵盖从全身性染色体嵌合到局限性生殖腺嵌合,再到PGT-A检测中的胚胎嵌合体等多个层面。其临床意义高度异质,需结合嵌合类型、异常细胞系比例、组织分布、患者生育史等因素进行个体化评估。对于嵌合体患者的助孕治疗,建议在生殖遗传学专家的指导下,制定合理的筛查和干预策略。

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注