濰坊地區(qū)染色體核型分析和CMA 技術(shù)在預(yù)防出生缺陷中的應(yīng)用研究

吉龍龍，鄭國華，于淼，孫明強(qiáng)，翟玉涵

1.濰坊市婦幼保健院檢驗(yàn)科，山東濰坊 261011；2.濰坊市婦幼保健院審計(jì)科，山東濰坊 261011

染色體疾病在新生兒出生缺陷中占有較高的比例，是染色體異常所引起的遺傳性疾病，致畸率、致殘率和致障率均較高[1-2]。 染色體疾病不能治愈，臨床上常表現(xiàn)為先天性多發(fā)畸形、智力發(fā)育障礙等癥狀，帶來沉重的家庭經(jīng)濟(jì)和精神負(fù)擔(dān)[3]。 因此，選擇靈敏度和準(zhǔn)確率較高的產(chǎn)前診斷技術(shù)以發(fā)現(xiàn)和診斷染色體疾病的發(fā)生對(duì)于臨床上預(yù)防新生兒出生缺陷具有重要意義。 染色體核型分析是廣泛應(yīng)用于臨床上胎兒染色體異常的檢查的一種產(chǎn)前診斷技術(shù)， 但該方法對(duì)5～10 Mb 染色體片段異常的檢出率較高，而難以發(fā)現(xiàn)5 Mb 以下的微小片段缺失和重復(fù)，且檢測(cè)周期較長(zhǎng)[4-5]。 染色體微陣列分析（CMA）技術(shù)作為一種新型的染色體分析技術(shù)，能將大于1 kb 的拷貝數(shù)變異（CVNs）較好地檢出，且自動(dòng)化程度高、檢測(cè)周期短，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)染色體核型分析的不足[6-7]，但目前該技術(shù)在預(yù)防出生缺陷中的應(yīng)用尚處于摸索階段。 因此，該研究以2019 年1 月—12 月期間濰坊地區(qū)的92 例孕婦為研究對(duì)象，探討染色體核型分析和CMA 技術(shù)在預(yù)防出生缺陷中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

方便選取于該院進(jìn)行產(chǎn)前診斷的92 例孕婦作為研究對(duì)象，均為女性，年齡22～46 歲，平均年齡（30.37±8.15）歲；孕周12～28 周，平均孕周（20.46±2.32）周。納入標(biāo)準(zhǔn)： ①孕婦年齡≥35 歲、 血清三聯(lián)或四聯(lián)篩查高風(fēng)險(xiǎn)、超聲提示異常、無創(chuàng)性DNA 檢測(cè)異常、不良妊娠史或夫妻任一方有遺傳病家族史中的任一指征者； ②染色體核型分析和CMA 檢查前知情并同意檢測(cè)者。 該研究是在該院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過的情況下開始實(shí)施，所有孕婦及其家屬均知情且自愿參與。

1.2 方法

1.2.1 染色體核型分析方法 采集孕婦的絨毛15 mg、羊水20 mL 或臍血1～2 mL 后送往實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)，經(jīng)細(xì)胞收獲、制片等步驟后采用G 顯帶技術(shù)（400～550 分帶水平）對(duì)胎兒染色體進(jìn)行核型分析，參照人類細(xì)胞遺傳學(xué)國際命名體制標(biāo)準(zhǔn)[8]進(jìn)行分析和診斷。

1.2.2 CMA 技術(shù)檢測(cè)方法 采集孕婦的絨毛15 mg、羊水20 mL 或臍血1～2 mL 送往實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，嚴(yán)格進(jìn)行擴(kuò)增、 雜交和掃描后， 應(yīng)用美國Affymetrix 公司的Cyto Sean750k 芯片進(jìn)行檢測(cè)分析染色體拷貝數(shù)變化（CNV）以及雜合性的缺失（LOH），結(jié)果判讀參照DGV 數(shù)據(jù)率、OMIM 數(shù)據(jù)庫等，檢查結(jié)果3 d 內(nèi)可出。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示，組間差異比較采用χ2檢驗(yàn)。 P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 92 例孕婦的整體資料與檢測(cè)結(jié)果

該研究92 例孕婦均順利完成染色體核型分析和CMA 檢測(cè)，孕婦中≥35 歲高齡的占比31.52%，標(biāo)本主要來源于羊水（64.13%），CMA 檢出異常10 例（10.87%），染色體核型分析異常9 例（9.78%），進(jìn)行配對(duì)四格表資料的差異性比較， 兩種檢測(cè)方法的染色體異常檢出率比較， 差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.059，P＞0.05），且CMA和核型分析結(jié)果相符率為90.22%，見表1。

表1 92 例孕婦整體資料與檢測(cè)結(jié)果

2.2 染色體核型分析和CMA 檢出異常情況比較

2.2.1 CMA 和核型分析均異常結(jié)果對(duì)比CMA 和核型分析檢出均異常的孕婦有8 例， 其中6 例相符，2 例不符。6 例相符的檢出結(jié)果可見兩種檢測(cè)方法均能較好地檢出案染色體數(shù)目異常及例4 中≥6.9 Mb 等大片段的缺失；從2 例不符的檢出結(jié)果可以看出，染色體核型分析能對(duì)染色體倒位和嵌合進(jìn)行敏感地檢出（如案例7），見表2。

表2 染色體核型分析和CMA 均檢測(cè)異常的情況分析

2.2.2 CMA 與核型分析兩者之一異常的結(jié)果分析2 例CMA 異常但核型分析正常孕婦的CMA 結(jié)果可見，CMA能敏感地檢出CNV 和染色體雜合性丟失， 且具有明確的致病性， 而核型分析則未能檢出。 如案例1 中的244Kb 重復(fù)會(huì)導(dǎo)致Xq8 微重復(fù)綜合征。 此外，1 例CMA技術(shù)檢測(cè)正常但染色體核型分析檢測(cè)異常的結(jié)果主要是染色體倒位， 可見核型分析在檢出該方面染色體異常時(shí)較CMA 更具優(yōu)勢(shì)，見表3。3 討論

表3 染色體核型分析和CMA 兩者之一異常的結(jié)果分析

隨著社會(huì)的進(jìn)步和醫(yī)療科技的發(fā)展， 人們對(duì)生活質(zhì)量及優(yōu)生優(yōu)育的要求越來越高， 預(yù)防出生缺陷亦逐漸受到人們的重視。 新生兒出生缺陷主要包括先天畸形、智力障礙、內(nèi)部器官結(jié)構(gòu)或功能異常等，大多因遺傳和環(huán)境因素所致， 其中遺傳因素中染色體異常占有較大比重[9-10]。胎兒在出生前進(jìn)行進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的染色體異常診斷并及時(shí)終止妊娠對(duì)于優(yōu)生優(yōu)育的實(shí)施具有重要意義。 染色體核型分析是臨床廣泛應(yīng)用的染色體異常診斷方法， 可對(duì)胎兒的染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常進(jìn)行全面的分析，但存在分辨率低等不足之處，且在一些致病性亞顯微染色體異常方面易出現(xiàn)漏檢， 因而存在一定的局限性[11]；CMA 則是近年來興起的一種高通量、高分辨率和高自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的染色體異常診斷技術(shù)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)染色體核型分析的不足， 在全基因組范圍內(nèi)檢測(cè)亞顯微水平的微缺失和微重復(fù)[12]，但其在預(yù)防新生兒出生缺陷中的應(yīng)用價(jià)值尚不十分明確。

該研究對(duì)濰坊市近一年的92 例疑似胎兒畸形的孕婦同步進(jìn)行核型分析和CMA 檢測(cè)， 結(jié)果顯示92 例孕婦的染色體核型分析和CMA 檢測(cè)的異常率分別為9.78%和10.87%， 兩種檢測(cè)方法的診斷結(jié)果相符率為96.73%，且CMA 和核型分析對(duì)染色體異常檢出率無明顯差異， 可見兩組檢測(cè)方法均能敏感地檢出胎兒染色體異常。 進(jìn)一步分析兩種檢測(cè)方法的檢出結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CMA 和核型分析均檢出異常8 例，其中6 例相符，2 例不符， 可見兩種方法均能對(duì)胎兒的的染色體數(shù)目異常和大片段的缺失或重復(fù)，但兩者又具有一定的互補(bǔ)性。該研究中表2 案例7 中CMA 檢出了染色體非整倍體異常和核型未檢出的約1.5 Mb 片段的缺失， 但未能將核型分析檢出的染色體倒位檢查出來，可以看出，CMA對(duì)染色體微重復(fù)和微缺失的檢出敏感性更高， 核型分析則能更敏感地檢出染色體倒位和嵌合。 染色體微小片段的缺失或重復(fù)可引起一些致病性的出生缺陷，與微缺失/微重復(fù)綜合征具有重要聯(lián)系。 CMA 技術(shù)在診斷染色體異常的過程中， 其包含的成千上萬個(gè)探針可同時(shí)檢測(cè)全基因范圍內(nèi)已知的微缺失或微重復(fù)關(guān)鍵區(qū)域，及時(shí)發(fā)現(xiàn)染色體異常情況，傳統(tǒng)的染色體核型分析在此方面的診斷能力則較低。 此外，該研究中有2 例孕婦CMA 檢測(cè)異常但核型分析正常， 如表3 案例1 中CMA 檢出244 Kb 重復(fù)和案例2 中CMA 檢出7p12.3q11.22 雜合性丟失，均具有致病性，可引起男性新生兒X 連鎖智力發(fā)育障礙[13]，而核型分析則未能檢出；有1 例CMA 正常但核型分析異常， 主要是染色體倒位， 可見核型分析在部分染色體倒位異常方面相比于CMA 具有一定的優(yōu)勢(shì)。 李閃閃等[14]在對(duì)347 例檢測(cè)樣本進(jìn)行染色體分析時(shí)得出類似的結(jié)果：12 例孕婦CMA檢測(cè)正常，但核型分析檢測(cè)出染色體易位、倒位、嵌合、多態(tài)、衍生染色體、異染色質(zhì)等異常。 但臨床上研究發(fā)現(xiàn)CMA 和核型分析亦存在一些劣勢(shì)， 如提高CMA 檢測(cè)的敏感率可能會(huì)造成臨床意義不明CVNs 的檢出率增加，進(jìn)而可能造成健康胎兒妊娠的終止[15-16]。 核型分析對(duì)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)和操作性要求較高， 且存在細(xì)胞培養(yǎng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致檢測(cè)過程長(zhǎng)等，造成部分胎兒錯(cuò)過最佳處理時(shí)間[17-19]。 因此在臨床上的產(chǎn)前診斷中，臨床醫(yī)生應(yīng)明確兩種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)， 做好孕婦產(chǎn)前咨詢，并可將CMA 和核型分析結(jié)合診斷以增加染色體異常的檢出，避免漏診和診斷延遲，并盡早采取針對(duì)性處理措施，以減少新生兒出生缺陷的發(fā)生。

綜上所述，濰坊地區(qū)染色體核型分析和CMA 技術(shù)均可敏感地檢出胎兒染色體異常， 有效診斷胎兒染色體異常引起的出生缺陷，CMA 對(duì)染色體微重復(fù)和微缺失的檢出敏感性更高，且具有較高的分辨率、靈敏度和自動(dòng)化程度，檢測(cè)周期更短；傳統(tǒng)的染色體核型分析在檢出易位、倒位等方面更具優(yōu)勢(shì)，臨床上產(chǎn)前診斷醫(yī)師應(yīng)明確掌握兩者對(duì)染色體異常的檢出優(yōu)勢(shì)和適用性，合理結(jié)合兩種診斷技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)前診斷中以提高染色體異常的檢出率，減少新生兒出生缺陷的發(fā)生。