胎兒頸項透明層增厚的遺傳學(xué)檢測結(jié)果分析

毛曉婷 施競超 梁妙玲

1.金華市婦幼保健院遺傳實驗室，浙江金華 321000；2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金華醫(yī)院檢驗科，浙江金華 321000

胎兒頸項透明層（nuchal translucency，NT）是指應(yīng)用超聲檢查測量胎兒頸后部皮下無回聲組織內(nèi)液體的最大厚度，一般于妊娠11～13+6周、胎兒頭臀長為45～84mm 時進(jìn)行檢測，是妊娠早期篩查胎兒畸形的一項重要指標(biāo)[1]。染色體異常是導(dǎo)致胎兒畸形、自發(fā)性流產(chǎn)及死胎的主要原因。通過染色體核型分析能夠檢測胎兒染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，但受其分辨范圍的局限，對一些微小缺失重復(fù)（一般默認(rèn)為＜10Mb）的片段無法識別。單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片（single nucleotide polymorphism array，SNP-Array）檢測技術(shù)能從分子水平準(zhǔn)確定位染色體不平衡拷貝數(shù)變異（copy number variation，CNV），實現(xiàn)對整個人類基因組DNA 片段的判讀，但對染色體的平衡性結(jié)構(gòu)重排、低比例嵌合的診斷會有遺漏[2-4]。因此，聯(lián)合染色體核型分析和SNP-Array 檢測兩項技術(shù)，能全面排查胎兒是否存在染色體畸變。本文回顧性分析223 例NT 增厚胎兒的染色體核型及SNP-Array 檢測結(jié)果，探討NT 增厚與染色體畸變之間的聯(lián)系，為臨床遺傳咨詢提供建議。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2017 年5 月至2022 年6 月于金華市婦幼保健院因產(chǎn)前超聲提示NT 增厚（≥2.5mm）而就診的223 例孕婦為研究對象，孕婦年齡19～45 歲，孕17～23 周，NT 厚度2.6～8.4mm，經(jīng)檢查所有孕婦均無羊膜腔穿刺術(shù)禁忌證，在充分告知孕婦該檢測項目的性質(zhì)、重要性及風(fēng)險后，孕婦自愿簽署產(chǎn)前遺傳學(xué)檢測知情同意書，按照規(guī)范流程抽取孕婦適量羊水，隨即送檢進(jìn)行胎兒染色體核型分析及SNPArray 檢測。本研究經(jīng)金華市婦幼保健院倫理委員會批準(zhǔn)（批件號：QT024）。

1.2 方法

①染色體核型分析：在無菌環(huán)境下準(zhǔn)確定位抽取30ml 羊水，分別注入3 支無菌離心管中，其中20ml羊水送往實驗室進(jìn)行分線接種、培養(yǎng)，6～8d 后待貼壁細(xì)胞達(dá)到收獲標(biāo)準(zhǔn)后，經(jīng)秋水仙素作用、胰酶消化、低滲、固定、滴片、顯帶等各項步驟完成整個染色體制備過程。隨后每例樣本隨機計數(shù)至少30 個分裂象，若遇嵌合體則增大計數(shù)范圍，最后選擇5 個帶紋清晰的分裂象進(jìn)行核型分析。根據(jù)細(xì)胞遺傳學(xué)檢查及《人類細(xì)胞遺傳學(xué)國際命名體系（2016）》進(jìn)行相應(yīng)描述。② SNP-Array 檢測：將采集的10ml羊水樣本委托北京貝康醫(yī)學(xué)檢驗所檢測，該所經(jīng)過提取樣本DNA、DNA 擴(kuò)增、片段化、標(biāo)記、使用Affymetrix CytoSan 750K Array 芯片進(jìn)行加載檢測完成系列操作步驟，后續(xù)實驗數(shù)據(jù)分析由ChAS 軟件完成，最終通過查詢常用公共數(shù)據(jù)庫，依據(jù)最新判讀標(biāo)準(zhǔn)對檢測結(jié)果進(jìn)行解讀。③隨訪：電話隨訪并記錄孕婦妊娠結(jié)局。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

使用Excel 表格對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和整理，采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。計數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]描述，組間比較使用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 染色體核型分析結(jié)果

223 例NT 增厚的孕婦中，胎兒染色體核型分析異常42 例（18.8%），其中非整倍體數(shù)目異常32 例（76.2%），結(jié)構(gòu)異常7 例（16.7%），嵌合體3 例（7.1%）。在非整倍體數(shù)目異常的胎兒中，21-三體綜合征所占比例最大，為87.5%（28/32）。36 例核型分析異常結(jié)果與SNP-Array 檢測結(jié)果相符，另有6 例不符，見表1。

表1 42 例NT 增厚胎兒異常核型及SNP-Array 檢測結(jié)果

2.2 SNP-Array 檢測結(jié)果

SNP-Array 檢測結(jié)果異常50 例（22.4%），其中36 例與染色體核型分析結(jié)果一致，包括非整倍體數(shù)目異常32 例（64.0%），結(jié)構(gòu)異常2 例（4.0%），常染色體數(shù)目異常嵌合2 例（4.0%）。在染色體核型分析結(jié)果正常的胎兒中，額外發(fā)現(xiàn)14 例胎兒染色體有微缺失或微重復(fù)，見表2。通過遺傳咨詢，14 例孕婦中有9 例選擇進(jìn)行夫妻雙方驗證，以判斷該片段的缺失或重復(fù)是由遺傳而來或新發(fā)突變，結(jié)果顯示6 例遺傳自夫妻一方，3 例為新發(fā)突變。異?；蚱芜z傳自夫妻一方的6 例孕婦，因其夫妻雙方無特殊表型，綜合考慮之后，決定繼續(xù)妊娠。截止至發(fā)稿日，該6 例孕婦均已順利生產(chǎn)，所產(chǎn)嬰兒均無特殊面容，睡眠、吃奶等各行為動作無異常。

表2 14 例核型正常的SNP-Array 檢測結(jié)果

2.3 不同NT 值胎兒核型分析和SNP-Array 檢測結(jié)果

根據(jù)NT 值將223 例孕婦分為6 組，不同厚度區(qū)間胎兒核型分析與SNP-Array 檢測結(jié)果見表3。隨著NT 值增大，其異常檢出率有上升趨勢。但兩種方法的染色體異常檢出率在不同NT 值間比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表3 不同NT 值胎兒核型分析與SNP-Array 檢測結(jié)果比較[n（%）]

2.4 單一NT 增厚及結(jié)合其他異常指標(biāo)的核型分析與SNP-Array 檢測結(jié)果

臨床指征提示單一NT 增厚143 例，其中染色體核型分析異常17 例（11.9%），SNP-Array 檢測異常22 例（15.4%）；NT 增厚結(jié)合其他異常指標(biāo)80 例，其中染色體核型分析異常25 例（31.3%），SNP-Array檢測異常28 例（35.0%）。NT 增厚結(jié)合其他異常指標(biāo)兩種檢測方法的染色體異常檢出率均顯著高于單一NT 增厚（P＜0.01），見表4。

表4 單一NT 增厚及NT 增厚結(jié)合其他異常指標(biāo)的胎兒核型分析與SNP-Array 檢測結(jié)果[n（%）]

3 討論

目前，我國每年出生缺陷患兒約占出生人口總數(shù)的5.6%[5]，因此，產(chǎn)前診斷在控制人口出生缺陷方面發(fā)揮重要作用。妊娠早期NT 檢查是早期排查胎兒畸形、降低出生缺陷的一項重要篩查方式[6]。通常以NT 厚度≥2.5mm 作為臨界異常指標(biāo)判斷標(biāo)準(zhǔn)，而NT增厚的原因主要與胎兒發(fā)生染色體異?；蚍侨旧w異常引起的重大畸形及罕見病有關(guān)[7-9]。

在223 例NT 增厚的孕婦中，胎兒染色體核型分析異常42 例，異常檢出率18.8%，SNP-Arr ay 檢測異常50 例，異常檢出率22.4%，染色體核型分析和SNP-Array 檢測異常結(jié)果顯示，非整倍體數(shù)目異常分別占76.2%和64.0%，超過半數(shù)，而非整倍體數(shù)目異常又以21-三體綜合征占比最高。既往研究發(fā)現(xiàn)，多出的一條21 號染色體造成結(jié)締組織疏松，且大量的透明質(zhì)酸額外吸收水份加速液體積聚，從而導(dǎo)致NT增厚[10]?？梢奛T 增厚對21-三體綜合征的提示具有重要價值[11,12]。

本研究發(fā)現(xiàn)有6 例染色體核型分析與SNP-Array檢測結(jié)果不符，其中4 例核型分析提示1 號、9 號、10 號染色體發(fā)生臂間倒位，1 例11 號與22 號染色體相互易位，1 例性染色體低比例嵌合，但SNP-Array檢測結(jié)果均為正常，說明芯片檢測無法識別染色體平衡性結(jié)構(gòu)重排（如易位、倒位、插入等）及低比例嵌合體[13]。常規(guī)染色體核型分析通過顯帶發(fā)現(xiàn)染色體是否存在數(shù)量或平衡性結(jié)構(gòu)畸變，準(zhǔn)確率高、價格相對便宜，被認(rèn)為是胎兒染色體異常的診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但其結(jié)果判斷需要在細(xì)胞培養(yǎng)成功的基礎(chǔ)上進(jìn)行，且易受分析人員工作經(jīng)驗和主觀判斷的影響。因此借助SNP-Array 檢測可印證染色體發(fā)生斷裂及重接時有無遺傳物質(zhì)片段的改變，使檢測結(jié)果更加精確。

本研究結(jié)果顯示，在染色體核型分析結(jié)果正常的胎兒中，SNP-Array 檢測額外發(fā)現(xiàn)14 例染色體存在微缺失或微重復(fù)，在比對了大量數(shù)據(jù)之后，發(fā)現(xiàn)6例為致病性，8 例為臨床意義未明。在致病性病例中1 例牽涉Yq11.23 區(qū)段缺失，Y 染色體長臂AZFc 區(qū)段包括DAZ1/DAZ2、DAZ3/DAZ4，可導(dǎo)致男性無/少精子癥；1 例4p16.3 區(qū)段缺失合并7p22.3p22.1 區(qū)段重復(fù)，4p16.3 區(qū)段的缺失與4p 部分單體綜合征有關(guān)聯(lián)，其主要臨床表現(xiàn)為顱面部異常，出生前/后生長發(fā)育緩慢；1 例22q11.1q11.21 區(qū)段重復(fù)，是貓眼綜合征的關(guān)鍵區(qū)域，會引發(fā)胎兒生長發(fā)育遲緩及心臟、腎臟等多器官發(fā)育畸形等；1 例18p11.32p11.21區(qū)段缺失，涵蓋18p 缺失綜合征區(qū)域，主要臨床表現(xiàn)為智力低下，生長發(fā)育遲緩等；1 例1q21.1q21.2區(qū)段缺失，是1q21.1 缺失/重復(fù)綜合征區(qū)域，其主要臨床表現(xiàn)在器官發(fā)育緩慢、智力障礙等方面；還有1例是22q11.2 區(qū)段發(fā)生缺失，與22q11.2 缺失綜合征有關(guān)，可引起免疫低下、心臟缺陷、發(fā)育緩慢等問題。染色體核型分析受其分辨率限制對染色體微小片段的異常檢出能力極低，而SNP-Array 芯片檢測在染色體微陣列分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，將樣本DNA 和高密度覆蓋SNP 和CNV 探針的基因芯片雜交，進(jìn)行全基因組水平的染色體異常檢測，能在亞顯微水平檢出較小片段的缺失、重復(fù)等異常，因其高通量、自動化、高分辨等特點，臨床研究應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，大大彌補了傳統(tǒng)染色體核型分析的不足，降低漏檢風(fēng)險[14]。

本研究將223 例孕婦按照NT 值大小分為6 組，隨著NT 值增大，染色體異常檢出率上升，當(dāng)NT 值≥5.0mm 時，染色體核型分析與SNP-Array 檢測的異常檢出率最高，分別為31.6%和42.1%，但組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這與徐梅梅等[15]研究結(jié)論一致。單一NT 增厚時，染色體核型分析與SNP-Array檢測的異常檢出率分別為11.9%和15.4%；當(dāng)NT 增厚與其他異常指標(biāo)結(jié)合時，染色體核型分析與SNPArray 檢測的異常檢出率顯著增高至31.3%和35.0%，顯著高于單一NT 增厚。NT 增厚結(jié)合側(cè)腦室增寬的孕婦染色體異常率達(dá)100%，NT 增厚結(jié)合左心室強光點、無創(chuàng)檢測高風(fēng)險的孕婦染色體異常率皆超過50%，由此推斷側(cè)腦室增寬可能是提示染色體異常的敏感指標(biāo)，在后續(xù)數(shù)據(jù)量較為充分時可進(jìn)一步探究。

綜上所述，測量NT 值在胎兒染色體畸變的診斷中發(fā)揮重要作用，特別是NT 增厚與染色體非整倍體數(shù)目異常關(guān)系密切，染色體核型分析和SNP-Array檢測在判斷是否存在染色體異常時相輔相成，互補不足，兩者聯(lián)合檢測能夠提高異常檢出率。