性发育异常(disorders of sex development, DSD)是一种先天性染色体、性腺和表型性别发育异常或不匹配的疾病,发病率约0.1% ~0.5%[1-2]。2006年芝加哥共识依据染色体核型将DSD分为3种类型:性染色体DSD、46, XY DSD和46, XX DSD[3]。其中46, XY DSD病因复杂,临床表现具有高度异质性,可表现为轻度男性化不全至完全女性表型。仅依赖临床表现和内分泌检测等传统手段难以实现病因的精准诊断,进而影响个体化诊断与治疗。近年来,随着基因检测技术的普及,病因学确诊及精准分型逐渐成为可能,为46, XY DSD的个体化管理提供了契机。本研究收集重庆医科大学附属儿童医院泌尿外科诊治的46, XY DSD患儿临床资料,总结其基因检测及临床表型等信息,并分析二者之间的关联。
资料与方法 一、临床资料本研究为回顾性队列研究。收集2020年1月至2026年1月于重庆医科大学附属儿童医院泌尿外科确诊的101例46, XY DSD患儿临床资料。患儿均以外阴性别模糊和(或)性腺功能低下为主要表现。病例纳入标准:①染色体核型为46, XY;②SRY基因检测阳性;③完成基因检测。排除标准:①未经染色体检查或基因检测;②临床资料不完整。本研究获得重庆医科大学附属儿童医院医学伦理委员会审核批准(2026年伦审临研批件第157号),患儿或其监护人均知情并签署知情同意书。
二、研究方法 (一) 资料采集方法通过重庆医科大学附属儿童医院病历数据库及通讯随访,获取46, XY DSD患儿基因检测及临床资料。基因检测资料包括基因突变类型、核苷酸变化、氨基酸变化及致病性分级情况。临床资料包括外生殖器男性化评分(external masculinization score, EMS)、是否合并阴囊分裂、小阴茎、尿道下裂及隐睾等。
(二) 基因检测方法采用聚合酶链式反应扩增目的基因,应用DSD相关基因Panel测序或全外显子组测序(whole exome sequencing, WES)进行变异筛查。根据美国医学遗传学与基因组学学会(American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG)分类标准,对检测的可疑变异进行致病性评估,分为“致病、可能致病、意义未明、可能良性、良性”5个等级[4]。
(三) 临床评估方法采用EMS评估外生殖器发育程度。该评分系统总分为0~12分,包括4个维度:①阴囊融合程度(阴囊分裂0分,正常3分);②小阴茎(符合小阴茎标准0分,正常3分);③尿道开口位置(近端型0分,阴茎体型1分,龟头型2分,正常3分);④性腺位置(每侧性腺:缺如0分,腹腔内0.5分,腹股沟区1分,阴囊内1.5分)。小阴茎定义为阴茎伸展长度低于同年龄正常发育人群均值2.5个标准差以上。
(四) 分组标准依据2006年芝加哥共识分类标准,46, XY DSD的病因可分为以下四大类:性腺发育异常(gonadal dysgenesis, GD)、雄激素合成障碍、雄激素受体缺陷及其他类型。综合上述标准及基因检测结果,将纳入患儿分为以下6种亚型:5α还原酶2型缺乏症(5α-reductase type 2 deficiency, 5α-RD)、雄激素不敏感综合征(androgen insensitivity syndrome, AIS)、先天性低促性腺激素性腺功能减退症(congenital hypogonadotropic hypogonadism, CHH)相关、GD相关、甾体激素合成通路酶缺陷(steroidogenesis enzyme deficiency, SED)相关及其他。
(五) 分析指标阳性检测率定义为DSD相关基因检测结果为致病、可能致病、意义未明变异的病例数占总例数的比例。辅助诊断率定义为DSD相关基因检测结果为致病或可能致病变异且符合遗传模式的病例数占总例数的比例[5]。
三、统计学处理采用SPSS 29.0.2进行统计学分析。服从正态分布的连续变量采用x±s表示,组间比较采用两独立样本t检验;不服从正态分布的连续变量以M(Q1,Q3)表示,组间比较采用非参数检验(U检验)。多组间连续变量比较采用Kruskal-Wallis检验,组间两两比较采用Dunn检验,采用Bonferroni法校正显著性水平。计数资料以n(%)表示,组间比较采用χ2检验。P<0.05为差异具有统计学意义。
结果 一、基因检测结果101例46, XY DSD患儿中,79例存在与DSD相关基因突变,阳性检测率为78.2%,辅助诊断率为56.4%。基因检测阳性者诊断年龄早于基因检测阴性患儿。前者重度尿道下裂及双侧隐睾的发生率显著高于后者。基因检测阴性患儿伴有单纯性小阴茎的概率显著高于基因检测阳性者,见表 1。
| 表 1 基因检测阳性组与基因检测阴性组性发育异常患儿临床特征比较 Table 1 Comparison of clinical characteristics between genetic testing-positive/negative DSD children |
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各类46, XY DSD的临床特点见表 2。小阴茎是46, XY DSD患儿中最常见的临床表型,发生率达87.3%(69/79)。其他常见临床表型依次为重度尿道下裂(56/79,70.9%)、双侧隐睾(49/79,62.0%)、阴囊分裂(44/79,55.7%)。SRD5A2 (18/79,22.8%)和AR (20/79,25.3%)是本研究中46, XY DSD的主要相关基因。纳入的CHH相关基因包括:CHD7、ANOS1、PROKR2、FGF8、GNRH1、SOX2。纳入的GD相关基因包括:NR5A1、NROB1、FGFR2、MYRF、ZFPM2、SOX9、GATA4。纳入的SED相关基因包括:CYP17A1、HSD17B3、HSD3B2、POR、StAR。其他基因包括:SAMD9、PTPN11、FLNA。
| 表 2 各类46, XY性发育异常患儿临床特点 Table 2 Clinical characteristics of children with different types of 46, XY DSD |
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5α-RD多伴有小阴茎(17/18,94.4%)和重度尿道下裂(17/18,94.4%),双侧隐睾发生率仅约27.8%(5/18)。AIS的临床表型女性化程度最高,其阴囊分裂、小阴茎、重度尿道下裂及双侧隐睾的发生率居最高水平。CHH的临床表型为较高的男性化程度,仅合并小阴茎及双侧隐睾,未观察到阴囊分裂和重度尿道下裂。GD多伴有小阴茎和双侧隐睾。SED的各类临床表型发生率大致相同。
不同基因突变类型患儿EMS评分见表 3。CHH组EMS评分显著高于其他4种类型,AIS组EMS评分最低,显著低于5α-RD组。
| 表 3 各类46, XY性发育异常患儿外生殖器男性化评分差异 Table 3 Comparison of EMS among 46, XY DSD types |
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本研究发现1例SAMD9基因新发错义变异c. 2407G>C(p.E803Q),可能与46, XY DSD临床表型相关。该患儿表现为外阴性别模糊,阴蒂发育、长度约1.5 cm,可见尿道及阴道开口,双侧大阴唇及腹股沟区未触及性腺,性腺活检提示为睾丸组织。结合临床表现、家系分析及计算机辅助分析,SAMD9基因可作为46, XY DSD的候选致病基因,该新发变异评估为“2类-可能致病”。
讨论46, XY DSD对患儿及其家庭可造成显著的心理压力及经济负担。该类疾病病情复杂、异质性高,明确遗传学病因与临床表型之间的关联有助于指导临床干预及制定再生育策略。既往研究表明,46, XY DSD患儿基因检测阳性率为45.26%,辅助诊断率为26.28%[5];Berglund等[6]报道阳性检测率为57.14%,辅助诊断率为34.29%。本研究阳性检测率为78.2%,辅助诊断率为56.4%,高于既往文献报道水平。这可能与近年来基因测序技术的进步以及检测覆盖范围扩大有关。此外,既往研究多采用Panel测序,由于遗传异质性的存在,易导致漏诊。本研究部分患儿采用了全外显子组测序(Whole Exome Sequencing,WES),该方法可降低漏诊风险,有助于发现潜在新致病基因[7-8]。此外,既往研究提示,基因变异阳性检出率及辅助诊断率与临床表型的多样性及严重程度呈正相关[5]。本研究纳入病例以重度尿道下裂或合并两种及以上DSD表型为主,表型多样性及严重程度总体高于既往研究,这可能是本研究阳性检出率及辅助诊断率较高的原因。
本研究发现,重度尿道下裂及双侧隐睾患儿基因诊断年龄早、阳性检出率更高,而单纯性小阴茎患儿基因检测阴性更常见。既往一项基于中国人群的研究亦表明,基因检测阳性的患儿更多表现为诊断年龄较小的隐睾表型,检测阴性者常见单纯性小阴茎,与本研究结果相符[8]。上述结果提示,对于伴有重度尿道下裂和(或)双侧隐睾的低龄患儿,建议行基因检测以明确病因;而单纯性小阴茎的遗传因素尚不明确,需进一步探讨其分子机制。
既往对中国人群的多项报道中,SRD5A2基因变异被认为是导致46, XY DSD的最常见病因[5, 9]。而在本研究中,AR基因变异是46, XY DSD的最主要病因。基于本研究纳入患儿的籍贯主要来自西南地区,推测46, XY DSD的遗传学病因可能存在地域差异,AR可能是导致本地区46, XY DSD的重要热点基因。
本研究提示,5α-RD患儿主要表现为小阴茎(94.4%)、重度尿道下裂(94.4%)。这一现象与5α-RD的典型特征相符,即患儿睾丸正常发育,但外生殖器男性化程度不足。SRD5A2失活基因变异会导致2型5α-还原酶活性缺乏或部分丧失,从而引发睾酮向双氢睾酮转化障碍。而外生殖器发育的影响因素主要是双氢睾酮,而非性腺。本研究中AIS患儿呈现出最为女性化的临床表型,其EMS值仅(2.28±1.36)分。尽管AIS患儿睾酮和双氢睾酮处于正常甚至升高水平,但由于AR基因变异导致雄激素受体功能缺陷,使外生殖器及性腺未能得到充分发育。CHH患儿EMS评分最高,本研究中仅表现为小阴茎和双侧隐睾。CHH相关基因突变影响下丘脑- 垂体- 性腺轴的发育,导致GnRH分泌不足,主要作用于妊娠晚期阴茎生长和睾丸腹股沟区下降;而生殖器的分化过程发生在妊娠早中期,其所需睾酮主要由胎盘HCG驱动合成,并非由GnRH诱导[10]。因此,CHH患儿临床表型多为小阴茎和隐睾,而非尿道下裂。本研究纳入的GD相关基因中,NR5A1基因占比最高(6/14,42.9%),其编码类固醇生成因子-1(SF-1)。因此,NR5A1基因变异可导致性腺发育不良及类固醇激素合成异常。这可能解释了本研究中该基因型患儿EMS评分均相对较低的原因。
本研究发现,SAMD9基因新发变异与46, XY DSD的临床表型可能相关。SAMD9被认为是MIRAGE综合征的致病基因,该疾病的临床表型主要为肾上腺发育不全、骨髓发育不良、感染、生长受限和生殖器相关症状[11]。其作用机制可能是SAMD9基因变异致胎盘功能受限,从而引起HCG分泌减少及睾酮生成不足;此外,变异后的SAMD9蛋白具备显著的生长抑制作用,可直接导致睾丸发育不全[12]。尽管目前SAMD9致病的证据尚不充分,但仍可考虑其作为46, XY DSD的候选致病基因。未来需进一步验证和探索SAMD9基因变异的致病性,以明确其致病机制与临床意义。
综上所述,本队列研究基因检测阳性率及辅助诊断率均高于既往文献报道,且阳性患儿诊断年龄更早,临床表现为重度尿道下裂和双侧隐睾;而阴性患儿更常见单纯性小阴茎。这为临床基因检测对象的选择提供了重要参考。在本地区46, XY DSD患儿中,AR基因变异最为常见,同时本研究比较了不同基因变异与临床表型之间的关联,为临床个体化管理奠定了基础。此外,本研究发现了1例SAMD9基因新发变异,拓展了46, XY DSD的候选基因谱。未来仍需进一步扩大样本量和深化致病机制研究,以验证本研究结论的可靠性与普适性,为临床精准决策与遗传咨询工作提供科学指导。
利益冲突 所有作者声明不存在利益冲突
作者贡献声明 米锦文负责课题设计、收集数据、文章撰写;丁彦钧、吴大城、崔孔孔、洪一帆负责数据统计分析、作图;温晟、张德迎、华燚、林涛、刘星负责研究指导;吴盛德、魏跃新、魏光辉负责论文审阅
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