5号染色体是人类23对染色体中最五大染色体，但它是基因密度最低的染色体之一(18、Y、13)，如下表，其46.3%的序列为重复序列。这在一定程度上可以解释为，5号染色体的许多基因贫乏区域与非哺乳动物脊椎动物的非编码序列和染色体物理坐标的保守性相关，而它们在功能上受到限制。

在正常的人类体细胞中，会有1对5号染色体，一条来自父亲，一条来自母亲。一条5号染色体有181,538,259 bp (GRCh38.p14, NC_000005.10 GI:568815593)，约占人类细胞DNA总长度的6%~%，有839个基因(CCDS)，排名却不是第五个，见下表。

每条染色体上都有着丝粒的存在，所以根据着丝粒的位置不同，把人类染色体分为三种类型：

中心着丝粒染色体(metacentric chromosome)，着丝粒位于染色体纵轴的1/2~5/8处；

次中心着丝粒染色体(submetacentric chromosome)，着丝粒位于染色体纵轴的5/8~7/8处；

近端着丝粒染色体(acrocentric chromosome)，着丝粒位于染色体纵轴的7/8至末端。

为了更好、更准确地表达人体细胞的染色体组成，1960年，在美国丹佛（Denver）市召开了第一届国际细胞遗传学会议，讨论并确立了世界通用的细胞内染色体组成的描述体系―Denver体制。这个体制按照各对染色体的大小和着丝粒位置的不同将22对染色体由大到小依次编为1至22号，并分为7组：chr1～chr3是A组；chr4～chr5是B组；chrX、chr6～chr12是C组；chr13～chr15是D组；chr16～chr18是E组；chr19～chr20是F组；chr21、chr22、chrY是G组。

5号染色体三体综合征(trisomy 5, T5)是极罕见且致命的染色体非整倍体异常，大多数胎儿在妊娠早期会自然流产，核型为47,XX/XY,+5。

T5通常可因亲代生殖细胞减数分裂后期同源染色体不分离或减数分裂末期和有丝分裂后期姐妹染色单体不分离。其发生率可能与母亲高龄妊娠相关，但不会随母亲年龄的增加而显著增加。

袁二凤等(2021)统计本实验室2,412例早期流产样本，共检出10例5号染色体三体，发生率为0.415%，与文献报道基本一致(见表1)。

完全型T5

是一种致死性染色体异常，多在胚胎形成时期发生流产，因此几乎只存在于妊娠早期自然流产的标本中。暂无活婴完全型5号染色体三体报道。

约0.2%的早期流产为5号染色体三体。

再发风险评估:

完全型T5已报道的均为散发病例，再发风险极低，可不做父母染色体核型检查；如果有必要也可行染色体检测，排除嵌合型T5携带者。

嵌合型T5

是一种罕见的常染色体异常，发生于合子形成后的早期阶段，胚胎有丝分裂错误，染色体不分离，单体细胞常常丢失，三体细胞系与整倍体细胞系共同存活而形成嵌合体，另有部分嵌合体为三体自救(trisomy rescue)或新的体细胞突变所产生。

在个体发育过程中染色体嵌合的动态变化，染色体嵌合比例在个体发育不同时期和组织存在不稳定性和多样性。

嵌合型5号染色体三体的发生是非常罕见的，文献报道通过产前检查观察到的真正的常染色体嵌合的总频率在羊膜穿刺术后约为0.2%；在绒毛膜穿刺术(chorionic vil-lus sampling, CVS)后约为1%～2%。

Reed等(1985)报道1例嵌合型5T，出生后出现先天挛缩、手脚畸形、房间隔缺损(脓肿型)、肺动脉瓣狭窄、身材矮小、小头畸形、面容异常、运动发育迟缓、语言发育迟缓、视力、听力减退的患儿，4岁时行外周血核型检测结果正常，外周血淋巴细胞核型正常，仅成纤维细胞核型提示5号染色体三体嵌合比例为25%。因此，不同组织类型对于5号染色体三体嵌合的检出存在差异，对于患有多系统异常、智力低下的患儿，具有正常的外周血染色体核型，成纤维细胞染色体核型检测应予以考虑。

Richkind等(1987)首次报道通过羊水诊断一例嵌合型T5，婴儿6月龄时，随访正常。羊水样本中T5的嵌合比例为78.9%~81.3%。脐血、包皮组织均未检出5号染色体三体。

Penchaszadeh等(1988)报道1例通过羊水诊断嵌合型T5，嵌合比例40%(18/45细胞)。出生后，婴儿血液染色体核型正常。新生儿表现为低出生体重、收缩期杂音、耳前小凹。

Sciorra等(1992)报道1例通过羊水诊断嵌合型T5(嵌合比例25%，6/24个细胞)，而脐带血样本中未发现嵌合现象。新生儿表现为多种先天性畸形，如膈膨升、室间隔缺损。在新生儿皮肤成纤维细胞中，发现嵌合型T5，比例约20%(8/40)。

Fryburg等(1993)报道12例CVS样本中检测到5号染色体三体嵌合的病例：其中7例报道嵌合比例不详或未确认嵌合比例及临床表型，1例引产，3例临床表型确认嵌合比例未确认(CVS嵌合比例：3/61、5/47、1/5)，1例嵌合比例确认临床表型确认(CVS,47,XY,+5[5],羊水细胞核型正常)。Fryburg等报道的1例CVS检出绒毛100%5号染色体三体的病例，孕妇选择终止妊娠，胎儿流产样本中羊膜细胞、肌肉、肺、皮肤染色体核型分析未发现5号染色体三体细胞(0/35)，仅在睾丸检测到低比例5号染色体三体嵌合(2/55)。Fry-burg等随访的4例CVS嵌合案例中，1/4产前超声提示羊水过少和2条血管索，其余无提示；3/4出生无畸形且生长发育正常，1/4复发性中耳炎。目前报道的CVS检出5号染色体三体嵌合的病例胎儿大多出生后表型正常。在大多数情况下，CVS检测到嵌合是个错误的警报，因为嵌合经常局限于限制性胎盘嵌合体(confined placental mosaicism, CPM)，而极少在胎儿中出现真性胎儿嵌合体(true fetal mosaicism, TFM)，这可能是产前CVS检出5号染色体三体嵌合的胎儿大多表型正常的原因。

Hsu等(1997)报道一例嵌合型T5胎儿，羊水样本检测显示嵌合比例约6.7%。出生后，无明显异常。

Villa等(2007)报道一例嵌合型T5胎儿，羊水样本检测显示嵌合比例约10.9%(5/46)，外周血染色体核型正常。患儿精神运动发育正常，但生长参数低于第3百分位。

Brown等(2009)报道了1例先天性心脏缺损、胼胝体发育不全和三叶草颅骨的胎儿，羊水样本检测显示嵌合型T5比例约为50%。血液组织核型正常，其余胎儿组织均为嵌合型T5。

Wallerstein等(2015)回顾了大量羊水中检测到常染色体嵌合三体的产前诊断病例，将常染色体嵌合三体导致异常临床表型的风险归为五等级，其中5号染色体三体嵌合判定为高风险。

Hsu等(1997)、Reittinger等(2017)、Hwang等(2017)、Chen等(2017)、Villa等(2007)、Sciorra等(1992)、Casamassima等(1989)、Penchaszadeh等(1988)、Brown等(2009)研究者先后报道了10例羊水中检测到5号染色体三体嵌合的病例，其染色体核型嵌合比例：4.8%(1/21)、6.7%(2/30)、10.9%(5/46)、14%、23%(14/60)、25%(6/24)、25%(5/20)、40%(18/45)、50%、78.9%(30/38)。

在羊水检测中发现的10例嵌合型T5，其中6/10有结构缺陷或其他异常临床表型，4/10产前/产后临床表型正常。

6例嵌合型T5出生后有结构缺陷或其他异常临床表型的患儿中(1例引产)，5号嵌合比例高可达50%，也可以低至10.9%。

患儿出生后分别做了脐血、外周血、成纤维细胞或胎盘组织的染色体核型验证(1例引产后取样)，分析结果显示5/6患儿脐血和(或)外周血核型正常(其中2例胎盘组织提示嵌合，1例成纤维细胞提示嵌合)，1/6仅做了成纤维细胞验证提示无嵌合。

6例患儿中4例有产前超声异常：3/4胎儿孕20+周显示胎儿生长受限(fetal growth restriction, FGR)，2/4心脏发育异常，1/4心室传导减速，1/4胼胝体发育不全。出生后大多数患儿有生长发育落后，4/5心脏结构或功能异常，3/5面容异常，2/5伴有呼吸困难。

2例产前/产后临床表型均正常的胎儿羊水细胞中染色体核型5号染色体三体嵌合比例均小于10%(4.8%, 6.7%)。

其中有1例二次羊水穿刺时采用荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization, FISH)、微阵列比较基因组杂交(array-based com-parative genomic hybridization, aCGH)方法未检出5号染色体三体，并采用定量荧光聚合酶链反应(quantitative fluorescence polymerase chain reac-tion,QF-PCR)方法排除了UPD，出生后新生儿均未做其他组织类型核型验证。

有1例孕16周羊穿显示5号染色体三体嵌合78.9%(30/38)，孕18+周时二次羊穿核型依然提示高比例5号染色体三体嵌合(81.25%)，出生后脐血、包皮组织、绒毛膜、胎盘等组织中核型均正常，新生儿6月龄时生长发育可。

因此，羊穿时羊水核型分析检测到低比例的5号染色体三体嵌合(低至10.9%)并不能排除胎儿发育异常的风险，高比例5号染色体三体嵌合(高至80%)的胎儿出生后也可能发育正常，羊水5号染色体三体嵌合比例与临床表型轻重非正相关。

目前对5号染色体三体嵌合的实验室检测仍优先考虑采用细胞遗传学核型分析和FISH方法，回顾的病例数据提示在同一病例中，相对于脐血或外周血样本，羊水样本、成纤维细胞、胎盘组织进行核型分析时，5号染色体三体嵌合检出率可能会更高。对5号染色体三体嵌合的细胞遗传学确认，血液样本不是好选择，应考虑进一步寻找其他标本类型如成纤维细胞是否存在嵌合。

5号染色体嵌合再发风险较低，但在产前诊断中，5号染色体嵌合的遗传咨询具有挑战性。

若产前诊断提示胎儿为嵌合型5号染色体三体，应注意观察胎儿超声是否存在结构异常，需进一步检测以排除单亲二体可能性。但嵌合比例和临床表型严重程度的关联性不确定，嵌合临床表型的阐述存在困难。由于三体(或单体)拯救机制可能导致嵌合体和单亲二体同时发生，两者表型的分离是一项挑战。

5号染色体三体与白血病

5号染色体三体作为唯一核型异常在急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia, ALL)中相当少见。该种病例由Sandberg等于1988年首次报道。

而 5 号染色体三体作为唯一异常则十分少见。2004年，Harris等总结的7例存在5号染色体三体核型异常的ALL病例。该研究报告结合文献共总结了12例以三体5为唯一或原发异常的ALL病例的特征，认为该类疾病为一种独特的细胞遗传学亚型，具有该特征的ALL发生率低，发病有显著性别倾向，以男性居多，男女比例约为1.5：1，患者均为年龄较大的儿童或年轻成人，并且以B-ALL为主(11例为B-ALL，1例为T-ALL)， 伴有该异常的患者在化疗后易缓解，但多数在短期内复发，预后不良。

已报道的UPD(5)具有表型的患者绝大多数是由于隐性基因暴露导致。

Brzustowicz等(1994)报道1例父源的5号染色体单亲同二体，该患者被诊断为SMA。

Seal等(2006)报道首例5q32-qter父源性单亲同二体(父源性节段性iUPD)导致的儿童精神分裂症患者。

Fulesh Kunwar等(2020)描述了一个2岁的男孩，表现为中枢性张力低下、斜颈、运动能力发育迟缓。该男孩产前诊断为父源的5号染色体单亲同二体，孕38周因宫内生长受限(产前超声测量股骨和桡骨长度均<第10百分位，其他无异常)而出生，同时还确认存在局限性胎盘嵌合体(产后胎盘组织检测显示为5号染色体三体)。由于出生时低出生体重(2kg)，而入住新生儿重症监护病房。

Daniel等(2004)报道1例CVS检测显示T5，孕妇行羊膜腔穿刺发现母源性UPD(5)，染色体核型正常。婴儿足月时正常，发育正常。

García等(2014)报道了1例羊水过多、胎儿骨骼发育不良的孕妇，检测发现胎儿携带SLC26A2基因纯合突变，来源于父亲。胎儿为父源性的5号染色体单亲同二体，这是5号染色体父源UPD导致的第二个病例。

Nomata等(2014)报道一名10岁的日本女孩患Netherton综合征(OMIM 256500)，这是一种常染色体隐性鱼鳞病综合征，原因是母源性5号染色体单亲同二体，携带SPINK5基因的致病突变。

Reittinger等(2017)报道一例男婴，妊娠35周出生，宫内表现为发育迟缓，超声提示双血管索，肾盂扩张，股骨短，先天性心脏病。羊水样本核型分析为47,XY,+5[5]/46,XY[10]。出生后表现为前额高，前发际线低，眼距宽，耳位低，鼻和面中部突出、双侧拇指分裂、尿道下裂、会阴瘘、单侧多囊肾、皮下脂肪减少伴皮肤松弛、复杂的先天性心脏病如室间隔缺损、房间隔缺损和多瓣缺损。外周血CMA提示UPD(5)，没T5。11个日龄，高分辨染色体核型分析结果为46,XY，没有T5。患儿1岁时因长期住院死亡。

Hwang等(2017)报告一例低比例T5嵌合合并UPD(5)。胎儿产前超声提示胎儿室间隔缺损伴胼胝体发育不全。羊水染色体核型分析显示低比例T5嵌合(约14%)。羊水CMA结果提示5号染色体上有3个区域(共71.9 Mb)的ROH。

出生后，对婴儿的皮肤成纤维细胞进行细胞遗传学检测，计数的15个细胞均为T5(47,XX,+5)。出生后发现多种畸形，如下右拇指分叉，左拇指发育不良，肛门闭锁伴直肠前庭瘘，左耳前皮赘，单角子宫，单脐动脉，气管食管瘘。

Park等(2019)报道一名22岁的女性，患常染色体隐性遗传性感觉和自主神经病变2B型，患者携带父源性RETREG1纯合突变引起，是由父源性UPD(5)造成的。

Chen等(2020)报道一例45岁孕妇，因为高龄、NT4.0 m，在妊娠11周时接受了CVS检测，CVS的核型为47,XY,+21[98]/48,XY,+5,+21[25]。22周，羊穿核型结果显示47,XY,+21。夫妻核型正常。分子检测结果显示母源性的21三体，母源性的UPD5。夫妻决定继续妊娠，于孕38周分娩1名体重2,198g的男婴，该男婴具有唐氏综合征的特征性表型，即眼距增宽、内眦赘皮、第五指骨中节发育不良。脐血、脐带和胎盘细胞遗传学分析结果显示，染色体核型为47,XY,+21。

Qian等(2021)报道一例患儿，女，临床表现为反复腹泻、一过性肝功能异常、低血糖。家系全外提示患儿为5号染色体完全型母源性单亲同二体，并携带一个PCSK1基因的纯合变异。

再发风险评估及遗传咨询：

产前诊断中如果发现涉及5号染色体的sSMC或三体嵌合，建议进行短片段重复序列(short tandemrepeat, STR)或基于单核苷酸多态性(single nucle-otide polymorphism, SNP)探针的CMA检测或者家系全外，以明确是否存在UPD及大片段纯合区域，如果胎儿存在明确的隐性遗传疾病表型，建议进行全外显子测序以明确是否存在隐性遗传基因的纯合变异。

如果先证者为整条染色体UPD型患者，则其同胞发病概率非常小，通常小于1%。对于先证者为隐性遗传纯合变异的情况，其同胞的再发风险仍较低，等同于新发突变。

关于环状染色体的详细介绍见

👉环状染色体是“不致病的”染色体? 还是“致病的”染色体？

据评估，环状染色体在新生儿中的发生率约为1/50,000。根据国外数据统计，目前已报道1020例环状染色体携带者，其中5号环状染色体占比1.26%。

RC5患者最常见的临床表现是猫叫综合征和环状染色体综合征，RC5引起的表型的严重程度似乎与RC5造成的缺失或重复的大小和基因有关。大多数RC5是新发的，产后诊断的。

额外微小的环状5号染色体(Small supernumerary ring chromosome 5, sSRC5)可导致不同的表型。此外，由于环状染色体不稳定，在RC5患者中会常见“环的”动态嵌合现象，如双环、断环、额外环、环丢失形成单体。

Rohde和Tompkins等(1965)报道第一例RC5患者，临床表现为猫叫综合征。

表9.1总结了18例已报道的RC5病例。RC5相关的异常表型非常广泛，如新生儿猫样的啼哭、严重发育迟缓、智力障碍、身材矮小、肌张力低下、面部畸形特征(小头畸形、面部不对称、眼距过宽、表皮褶皱、耳朵异常、小下颌畸形、下颌后缩)、先天性心脏异常(心房和室间隔缺损、三尖瓣功能不全、主动脉发育不良)、骨骼异常(拇指发育不全，尺骨/桡骨异常，掌骨和指骨发育不良)、血液肿瘤等。这些表型有很多与猫叫综合征重叠。

福建省立医院王育梅等(1988)首次报道国内ring(5)，于1985年1月至1986年12月共作外周血淋巴细胞培养染色体G带检查250例，其中发现2例第5号染色体为环状染色体，而幼儿表现为小头畸形。报告如下。

例1，男性，3岁，顺产，出生体重1.9kg。就诊时表现为发育迟缓，先天愚型脸，小头畸形，右耳流脓，无睾丸，四肢肌张力低。染色体检查分析：取外周血淋巴细胞培养染色体G带分析，共计数50个中期细胞分裂象，其染色体总数均为46条，但每个细胞均在第5号位置上有r(环状染色体)。追查其双亲的染色体皆为正常核型。

例2，女性，1岁半，顺产，出生体重1.5kg。就诊时表现为发育迟缓，不会说话，需扶撑才能站立。头围39.5cm，胸围39cm，身长63cm，前囱门宽大未闭、颜面异常。染色体分析：取外周血淋巴细胞培养染色体G带分析，计数50个中期细胞分裂象，其染色体总数均为46条，每个细胞均有r(5)。

庄金梅等(1996)报道一例r(5)，患儿男，3岁，于1985年因严重智力低下，不会说话，大便时脱肛就诊。

师廷明等(2005)报道一例患儿，女，足月剖宫产，出生体重1800g。易患呼吸道感染疾病。2岁4个月时不能自行扶立，独立行走，双足跟不能着地，只能发单音，不能讲话，可认出父母，反应差。查：体重6.5kg，身长85cm，头围37cm、营养不良、反应迟钝、表情痴呆、严重智力低下、生长发育迟缓，全身皮肤菲薄，腹壁皮下脂肪消失，头颅呈小头畸形，囟门闭合，双眼距增宽，耳位正常，大耳朵，鼻无畸形，掌纹正常。心率126次/min，胸骨左缘第3～4肋间可闻及IV/6级收缩期杂音，向左腋下、左背部传导。彩色多普勒超声心动图提示动脉导管未闭、轻度主动脉瓣关闭不全。细胞遗传学检查核型为:46,XX,r(5)。

谭美玉等(2010)报道一例环状5号染色体“猫叫综合征”患儿。男婴，出生四天，因哭声弱似猫叫，先天性心脏病，疑为“猫叫综合征”而行染色体检查。出生体重2400g，身长42cm，Apgar评分8。右侧耳前花生大小赘生物，左耳前绿豆大小赘生物。B超提示先天性心脏病(室间隔缺损，卵圆孔未闭)。患儿父母表型正常。细胞遗传学分析示患儿核型为 46，XY，r(5p-)。

吴静等(2012)报道一例5号环状染色体致新生儿猫叫综合征。患儿，男，生后43 min因足月低体重入院。胎龄38周，因“胎儿窘迫、羊水过少”剖宫产出生。出生体重2.0 kg。生后Apgar评分均10分。身长46cm，体重2.0kg，头围30cm，胸围28cm。营养、发育稍差，哭声小、声调尖，似猫叫，反应正常。双眼距正常，耳位正常，鼻无畸形，双手通贯掌，无舟状足，肌张力正常。双肺呼吸音清。外生殖器正常。四肢肌张力正常，原始反射存在。入院后查血常规、生化、肝功能、优生五项等无明显异常。心脏超声提示：三尖瓣轻度返流。头颅CT未见异常。双耳耳声发射、听性脑干反应均通过。细胞遗传学检查：核型为46,XY,r(5)(p15-q35)。

何晶等(2016)报道一例患者，在行孕前检查时发现其核型为46,XX,r(5)(p15;q35)，其表型和智力均正常。

夫妻一方核型为46,(r),嵌合或者非嵌合：

在体细胞(血液)嵌合分析中，46,N/46,(R)核型的嵌合也可能涉及性腺。这意味着生育非嵌合的46,(r)后代的风险。即使这可能夸大了情况，但这种风险也依然存在。这种风险无法评估，可能高达50%，低至零，总是介于两者之间。

绝大多数父母遗传案例中，母亲是46,XX,(r)携带者，这可能反映了大多数男性携带RC是不育的。遗传环状染色体的后代的临床表现可能与携带者的亲本相似，甚至可能更为严重。Kosztolányi等(1991)综述，发现1/3的46(r)儿童的精神疾病比父母更严重。

夫妻一方核型为47,+(r)：

若减数分裂和有丝分裂比较稳定(不一定是这样的)，一个非嵌合的亲本携带者可能以高达50%的概率遗传给子代。原则上，根据父母的表型可以预测47,+r孩子的表型。

若夫妻是嵌合体携带者，预测子代的表型会比较困难。如果子代的嵌合比例高于父母，或子代为非嵌合体，子代的临床表型可能会比父母更加严重。原则上，精子的分子检测尽管作为常规方法并不可行，但是可以作为评估男性携带者的嵌合程度的一种手段。通过PGD或者羊穿进行产前诊断也是可行的。

即使亲本携带者表型可能正常，但也有很高的风险会发生合子后分离错误，最终产生的子代可能是部分为三体、或部分单体。

参考文献：

关于文中出现的参考文献可自行检索发现，因为涉及文献太多，会增加了太多编辑时间，故给出“第一作者+文献年份”的格式，共大家检索。例如Fryns等(1988)，可以检索关键词，如“Fryns”、“1988”、“ring 4”、“bilateral renal agenesis”，即可得到相关文献。