染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前遺傳性疾病診斷中的價值研究

胡仲任+陳敏+張宇+蔡月云+林淑貞

[摘要] 目的 研究染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前遺傳性疾病診斷中的價值。 方法 回顧性分析我院研究資料，選擇我院2015年9月～2017年3月152例產(chǎn)前遺傳性疾病患者，并根據(jù)檢測方法將產(chǎn)前遺傳性疾病患者分為兩組。對照組76例患者實施熒光原位雜交技術(shù)檢測，觀察組76例患者實施染色體微陣列分析技術(shù)檢測，將兩組產(chǎn)前遺傳性疾病患者的檢測結(jié)果進(jìn)行對比。 結(jié)果 觀察組檢測結(jié)果76例均取得成功，在24～48 h內(nèi)取得結(jié)果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)檢測結(jié)果優(yōu)于對照組（P<0.05），觀察組產(chǎn)前遺傳性疾病患者的妊娠結(jié)局與對照組比較具有顯著差異（P<0.05）。 結(jié)論 染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前遺傳性疾病診斷中具有顯著的應(yīng)用價值，其染色體非整倍檢出率高達(dá)100.00%，值得臨床進(jìn)一步應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 染色體微陣列分析技術(shù)；產(chǎn)前遺傳性疾病；診斷；價值

[中圖分類號] R714.55 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）30-0001-03

[Abstract] Objective To study the value of chromosome microarray analysis in the diagnosis of prenatal genetic diseases. Methods The study data were retrospectively analyzed in our hospital. 152 patients with prenatal genetic diseases in our hospital were collected. The collection time was from September 2015 to March 2017. According to the detection method， the patients with prenatal genetic diseases were divided into two groups， 76 patients in the control group were given fluorescence in situ hybridization， and 76 patients in the observation group were given chromosome microarray analysis. The detection results of the patients with prenatal genetic disease were compared between the two groups. Results The detection results of 76 cases in the observation group were all successful， and the results were obtained in 24-48 hours. The detection results of 21 trisomy， 13 trisomy， 18 trisomy， X， Y counts were better than those in the control group（P<0.05）. There was a significant difference in the pregnancy outcome between the control group and the observation group in the patients with prenatal genetic diseases（P<0.05）. Conclusion Chromosome microarray analysis has a significant application value in the diagnosis of prenatal genetic diseases， and the detection rate of non-integer time chromosome is as high as 100.00%， which is worthy of further clinical application.

[Key words] Chromosome microarray analysis； Prenatal genetic diseases； Diagnosis； Value

產(chǎn)前遺傳性疾病主要包括兩種，如胎兒染色體病、線粒體病，其中染色體病主要是由于人體自身染色體結(jié)構(gòu)異常、染色體數(shù)目異常而造成的，是引起患者流產(chǎn)、死胎、新生兒死亡或者先天畸形的主要因素[1]。目前發(fā)現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常高達(dá)1萬多種，除性染色體異?；蛘呷w染色體異常患者能存活下來，其他染色體數(shù)目異?；颊呔运捞ヒ约傲鳟a(chǎn)告終，而染色體片段易位、重復(fù)、缺失，為導(dǎo)致新生兒缺陷的重要因素。為了對基因突變進(jìn)行區(qū)別，一般將染色體變異稱作為基因拷貝數(shù)變異（CNV），而產(chǎn)前早期診斷和發(fā)現(xiàn)上述異常為產(chǎn)前臨床診斷的難點和熱點[2，3]。因此，我院將152例產(chǎn)前遺傳性疾病患者（產(chǎn)婦）作為研究對象，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析2015年9月～2017年3月漳州市醫(yī)院與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院所收集152例產(chǎn)前遺傳性疾病患者研究資料，并根據(jù)檢測方法將產(chǎn)前遺傳性疾病患者分為兩組。納入標(biāo)準(zhǔn)[4]：①152例產(chǎn)前遺傳性疾病患者均簽署知情同意書、參與本次研究內(nèi)容；②152例產(chǎn)前遺傳性疾病患者均為女性。排除標(biāo)準(zhǔn)：臨床資料不完整患者。觀察組患者年齡20～35歲，平均（27.01±2.45）歲，孕周35～40周，平均（38.01±1.02）周。對照組患者年齡21～36歲，平均（27.41±2.18）歲，孕周36～40周，平均（37.15±1.18）周。上述兩組產(chǎn)前遺傳性疾病患者的各項資料無明顯差異，能夠?qū)嵤Ρ龋≒>0.05）。endprint

1.2 方法

觀察組76例產(chǎn)前遺傳性疾病患者實施染色體微陣列分析技術(shù)檢測：染色體微陣列分析技術(shù)（天津生物芯片技術(shù)有限責(zé)任公司；BDV-315014816）又稱基因芯片，是一種高分辨率的全基因組檢測技術(shù)，除可檢出傳統(tǒng)核型分析發(fā)現(xiàn)的染色體不平衡性改變外，還可以檢測一些被稱之為拷貝數(shù)變異（copy number variants，CNV）的微小缺失和重復(fù)。首先按照標(biāo)準(zhǔn)流程對樣本中的DNA進(jìn)行純化、擴增、標(biāo)記，然后采用染色體DNA探針進(jìn)行大量覆蓋，將其在支持物上實施固定，與樣本中的標(biāo)記分子實施雜交，對樣本中的DNA雜交信號實施監(jiān)測，取得樣品分子和數(shù)量及序列信息，使用相關(guān)生物信息方法和配套CHAS軟件分析其檢測結(jié)果，根據(jù)拷貝數(shù)散點區(qū)域大小來判定重復(fù)以及缺失。

對照組76例產(chǎn)前遺傳性疾病患者實施熒光原位雜交技術(shù)檢測：特異性重復(fù)序列探針為X、18、Y染色體探針，位點特異探針為13號、21號染色體探針，封片膠、硫氰酸鈉、酸性亞硫酸鈉、甲酰胺均由本院實驗室自備，其中主要儀器包括烤片機、烤箱、冰箱、離心機、水浴鍋、染色體分析系統(tǒng)、培養(yǎng)箱、熒光顯微照相設(shè)備、熒光原位雜交系統(tǒng)等。首先進(jìn)行玻片預(yù)處理，將羊水5 mL離心10 min后去上清，在37℃的溫度下消化20 min，離心后將低滲溶液加入，再將固定液加入，固定3次，將其漂洗2遍后，浸泡在溶液內(nèi)10 min，在預(yù)冷100%、85%、70%乙醇中脫水3 min，玻片自然干燥后，將玻片加熱直至56℃后，實施FISH實驗。在進(jìn)行預(yù)處理的過程中，應(yīng)將自然干燥涂片放置在56℃烤片機上20 min左右，再將玻片放置在甲醇液中5 min，取出來后再放置在乙醇液中30 min，然后干燥、脫水。

1.3觀察指標(biāo)

對比兩組產(chǎn)前遺傳性疾病患者檢測后的各項指標(biāo)（21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)、妊娠結(jié)局以及CNV檢出率）。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理

本次研究均采用SPSS19.0統(tǒng)計學(xué)軟件，每組產(chǎn)前遺傳性疾病患者檢測后的21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計處理，研究中計數(shù)資料使用百分比表示，采用χ2檢驗，計量資料則采用t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1 兩組21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)比較

經(jīng)過檢測后，觀察組檢測結(jié)果76例均取得成功，在24～48 h內(nèi)取得結(jié)果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)檢測結(jié)果優(yōu)于對照組（P<0.05），見表1。

2.2兩組產(chǎn)前遺傳性疾病患者的妊娠結(jié)局比較

觀察組產(chǎn)前遺傳性疾病患者中，順產(chǎn)患者40例，剖腹產(chǎn)患者36例，與對照組比較具有顯著差異（P<0.05），見表2。

2.3 兩組CNV檢出率比較

觀察組產(chǎn)前遺傳性疾病患者中，CNV檢出率為92.11%（70/76）；對照組產(chǎn)前遺傳性疾病患者中，CNV檢出率為65.79%（50/76）。觀察組產(chǎn)前遺傳性疾病患者CNV檢出率與對照組比較具有顯著差異（χ2=15.833，P<0.05）。見表3。

3討論

研究顯示，產(chǎn)前胎兒染色檢查大部分均實施光學(xué)顯微鏡和染色體顯帶技術(shù)的細(xì)胞遺傳學(xué)進(jìn)行分析，該種檢查方式至今已經(jīng)在臨床中應(yīng)用40多年，能檢出胎兒染色體大結(jié)構(gòu)重排以及非整倍體，當(dāng)前為臨床產(chǎn)前細(xì)胞遺傳學(xué)診斷中的金標(biāo)準(zhǔn)，但是該種檢測方式需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)10～14 d才能取得結(jié)果，并受到多種主觀因素的限制。而最為重要的是，染色體結(jié)構(gòu)重排檢出一般均使用顯微鏡分辨率或者傳統(tǒng)顯帶技術(shù)，較高分辨率顯帶技術(shù)一般在4.6～5 Mb上。熒光原位雜交逐漸在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用，成為準(zhǔn)確快速的重要檢測技術(shù)。但是熒光原位雜交技術(shù)需要采用特異性探針，一次只能對幾個或者一個候選位點進(jìn)行檢測[4，5]。而比較基因組雜交技術(shù)為臨床分子細(xì)胞遺傳學(xué)研究的主要進(jìn)展，該種技術(shù)的分辨率在3～10 Mb之間，且不適合臨床大規(guī)模的產(chǎn)前診斷，隨著人們基因組織序列圖譜逐漸完成，染色體微陣列分析技術(shù)在臨床中被廣泛應(yīng)用，取得顯著的效果。

自從染色體微陣列分析技術(shù)在2004年應(yīng)用于產(chǎn)后新生兒基因后，后期逐漸廣泛應(yīng)用于產(chǎn)前診斷中，由于該項技術(shù)無需進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，技術(shù)分辨率高、自動化程度較高，使其在臨床檢測中取得青睞。染色體微陣列分析技術(shù)為高分辨率的篩查技術(shù)，能通過檢出染色體不平衡性改變和拷貝數(shù)變異，為神經(jīng)發(fā)育性疾病和先天性異常的一線檢測技術(shù)[6，7]。在產(chǎn)前發(fā)生母體胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常時，染色體微陣列分析技術(shù)的染色體檢出率顯著增高，由此提示對產(chǎn)前超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒實施染色體微陣列分析技術(shù)檢查，能明確患兒是否伴有染色體微重復(fù)和微缺失等情況。智力障礙為危害兒童健康發(fā)育的疾病，臨床研究[8-10]顯示15%智力障礙均是由于染色體拷貝變異造成的，將染色體微陣列分析技術(shù)作為孤獨癥、智力低下、生長受限等疾病的診斷技術(shù)，能顯著彌補常規(guī)顯帶核型分析技術(shù)的缺點，有效分析其風(fēng)險。由于臨床染色體微陣列分析技術(shù)無需對細(xì)胞實施培養(yǎng)，流產(chǎn)組織細(xì)胞的失敗率約為50%[11]。因此，染色體微陣列分析技術(shù)對分析病理染色體異常具有十分顯著的作用，能顯著提高流產(chǎn)組織染色體異常檢出率。染色體微陣列分析技術(shù)同時還能對傳統(tǒng)細(xì)胞核新的染色體來源進(jìn)行確定，但是其結(jié)構(gòu)和來源不同，易引起不同遺傳效應(yīng)。染色體微陣列分析技術(shù)為鑒別染色體來源的相關(guān)方式，當(dāng)其來源為未知時，探針的選擇方式較難，需要基因的相關(guān)背景知識，而進(jìn)行多次排查，易對產(chǎn)前診斷時間造成影響，難以對片段的區(qū)域大小和斷裂位置進(jìn)行確定，而染色體微陣列分析技術(shù)能依從性掃描染色體重復(fù)和缺失，為鑒別染色體疑難標(biāo)記的有利方式。

隨著臨床單細(xì)胞全基因擴增技術(shù)不斷改進(jìn)，染色體微陣列分析技術(shù)被廣泛應(yīng)用，具有多種優(yōu)勢，如自動化程度、高通量或者高分辨率等，能對患者實施非整倍體篩查，能在人體單細(xì)胞中檢測染色體異常，還能在24～48 h內(nèi)同時檢測人體所有染色體。實驗研究顯示，對胚胎反復(fù)植入失敗實施aCGH檢測，不僅能發(fā)現(xiàn)胚胎染色體異常，還能顯著提高妊娠率的可能性，降低由于多次流產(chǎn)對患者造成的痛苦，研究顯示，aCGH芯片能在12 h內(nèi)進(jìn)行單細(xì)胞全基因的標(biāo)記、擴增，能顯著推動染色體微陣列分析技術(shù)在PGD中的應(yīng)用[12]。雖然染色體微陣列分析技術(shù)和熒光原位雜交技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢，但是基于其原理，該項方式也具有一定局限性，無法對染色體平衡重排進(jìn)行檢出。因此，在進(jìn)行染色體異常檢測方面應(yīng)注意以下問題：染色體微陣列分析技術(shù)能顯著提高染色體異常檢出率，但是該項檢查方式也發(fā)現(xiàn)了意義不明的染色體拷貝數(shù)微重復(fù)和微缺失，在臨床中具有共享公共數(shù)據(jù)庫，如人類遺傳學(xué)細(xì)胞遺傳、國際公共良性CNVs數(shù)據(jù)庫、國際公共病理性CNAs數(shù)據(jù)庫等，其中國際公共良性CNVs數(shù)據(jù)庫為較為常用的查詢數(shù)據(jù)庫之一，若該片段在數(shù)據(jù)庫中描述是致病性，應(yīng)將該片段認(rèn)作為致病性[13-15]。經(jīng)本次研究表明，經(jīng)過檢測后，觀察組檢測結(jié)果76例均取得成功，在24～48 h內(nèi)取得結(jié)果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數(shù)檢測結(jié)果優(yōu)于對照組（P<0.05）。endprint