染色體微陣列技術(shù)在胎兒遺傳學(xué)診斷中的應(yīng)用

劉建生

泰安市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心 (山東 泰安 271000)

隨著人們健康意識(shí)增強(qiáng)，保障下一代健康也越來越多人關(guān)注，高危孕產(chǎn)婦想生一個(gè)健康寶寶成為亟待解決的問題[1]。CMA已是當(dāng)前預(yù)防出生缺陷的一線產(chǎn)前檢測方法[2]，染色體核型分析可發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)異常，可檢出9%～19%的異常[3]，對10Mb以下難以檢出[4]，CMA檢測彌補(bǔ)了核型分析的不足，可在全基因組范圍內(nèi)診斷染色體微缺失微重復(fù)及雜合性缺失，具有明顯優(yōu)勢。

1 資料與方法

1.1 一般資料2020年1月至2023年1月在本院產(chǎn)前診斷的孕婦675例，一例雙胎，其余均為單胎，孕婦年齡為17歲～58歲，平均33.7歲，孕周18+1-27+4周，平均22周，患者均接受遺傳咨詢知情同意。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集 符合產(chǎn)前診斷指征的孕婦經(jīng)過遺傳咨詢、知情同意，填寫《知情同意書》包括孕婦年齡、孕周、產(chǎn)前診斷指征等信息。產(chǎn)前診斷指征包括孕婦高齡、產(chǎn)前篩查高危、NIPT提示胎兒染色體異常、超聲提示胎兒異常、夫妻雙方有染色體異?；蛑橇Φ拖?、輔助生殖、有遺傳病家族史等。三年來對孕18-27周選擇染色體核型分析和CMA檢測的675例孕婦進(jìn)行了超聲引導(dǎo)下羊膜腔穿刺，抽取羊水30mL/例以備檢測。

1.2.2 樣本檢測 核型分析歷經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)、染色體收獲、顯帶及染色后進(jìn)行分析。CMA檢測按照相關(guān)試劑盒說明書操作進(jìn)行,依次為DNA的提取、酶切消化、連接、PCR擴(kuò)增、純化、片段化處理、標(biāo)記、芯片雜交、洗滌及掃描。所采用微陣列芯片為Affymetrix公司的Cytoscan750KArray,通過實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部數(shù)據(jù)庫及在線公共數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢,根據(jù)芯片掃描結(jié)果對染色體拷貝數(shù)變異的致病性進(jìn)行分析。

1.2.3 結(jié)果判讀 核型分析根據(jù)人類染色體命名國際規(guī)則(an international system for hunman cytogenetic nomenclature，ISCN) (2016版)報(bào)告結(jié)果。CMA芯片獲取數(shù)據(jù)加載于ChAs v3.0軟件進(jìn)行結(jié)果判讀。對結(jié)果大于200kb缺失及大于500kb的重復(fù)片段進(jìn)行分析報(bào)告。染色體拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)分析，DECIPHEROMIMDGVISCANCBI pubMed等數(shù)據(jù)庫為參照，獲得樣品基因組DNA可能治病的變異信息，發(fā)放診斷報(bào)告，電話隨訪其妊娠結(jié)局。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。樣品間率的比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

本文675例樣本中，共檢出染色體異常157例，其中染色體非整倍體97例，檢出率為23.3%(97/675)，與染色體核型分析結(jié)果一致，其中包含一例X染色體嵌合體。其中以NIPT數(shù)目異常為主，檢出率55.6%(84/151),也是染色體非整倍體主要檢出組，占86.6%(84/97)。CNVs檢出60例，檢出率為8.9%(60/675)，其中明確致病35例，占58.3%(35/60)，VOUS檢出25例，占41.7%(25/60)。以NIPT提示CNV異常組檢出率最高，占13.8%(13/87)。

按照孕婦年齡分析：年齡17～58歲，平均33.7歲，分為五個(gè)年齡組統(tǒng)計(jì)分析，其中≥35歲組與30～34歲組為多，分別占39.3%(265/675)與37.5%(253/675)。染色體數(shù)目異常檢出率20-24歲組最高，占21.7(13/60)，其次為≥35歲組，占17%(45/265)，最小為＜20歲組，僅檢出1例，占9.1%(1/11)。20～24歲組與30～34歲組比較，χ2=4.5，0.01＜P＜0.05，兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

按產(chǎn)前診斷指征分析：NIPT提示胎兒染色體異常組檢測人數(shù)最多，比占總數(shù)的35.3%(238/675)，其中NIPT提示染色體數(shù)目異常檢測率2 2.4%(1 5 1/6 7 5)，異常檢出率58.9%(89/151)；NIPT-CNVs檢測率12.9%(87/675)，異常檢出率29.8%(26/87)。其次為超聲診斷異常組診斷例數(shù)，超聲軟指標(biāo)異常檢出率17.6%(27/153)，以NT/NF增厚為主，占軟指標(biāo)的37.0%(10/27)，見表3。

3 討 論

產(chǎn)前診斷作為預(yù)防出生缺陷的重要手段，近年來，CMA技術(shù)作為產(chǎn)前遺傳病檢測方法已經(jīng)比較成熟，有效提高染色體異常檢出率[5]。隨著國家二孩三孩政策放開，孕婦年齡逐漸增大，本文統(tǒng)計(jì)≥35歲與30～34歲組為主要檢測人群，分別占39.3(265/675)與37.5%(253/675)，染色體異常檢出率也為最較高。因＜20歲組人數(shù)較少，故對陽性率最高的20-24歲組與較低的30～34歲組比較，χ2=4.5，0.01＜P＜0.05，兩組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。20～24歲組為染色體異常高發(fā)年齡段，可能與優(yōu)生保健意識(shí)與健康查體意識(shí)不強(qiáng)有關(guān)。本文統(tǒng)計(jì)表明大于25歲后，隨著年齡增大，胎兒染色體病的發(fā)生率呈逐步增高趨勢，詳見表1。

表1 產(chǎn)前診斷孕婦年齡分布(例，%)

染色體非整倍體：675例樣本，染色體數(shù)目異常97例，以T21為主，檢出41例，占42.3%(41/97)，各類性染色體非整倍體52例，詳見表2。非整倍體中，NIPT數(shù)目異常組檢出率最高，檢出染色體非整倍體84例，占86.6%(84/97)。異常檢出率58.9%(89/151)，是染色體非整倍體的主要檢出組。且NIPT檢測的普及，染色體異常檢出率也持續(xù)升高[6]。

表2 染色體數(shù)目異常分布表

表3 各產(chǎn)前診斷指征分布(例，%)

CNVs：在產(chǎn)前診斷各指征中，CNVs檢出60例，包括明確致病35例，占總?cè)藬?shù)的5.83%(35/675)，本文表明CMA的檢測提高了5.83%的胎兒致病性檢出率,與吳莉等[7]報(bào)道4.4%相符，包括常見的22q11.21缺失與重復(fù)綜合征、4P16.3缺失綜合征等。檢出率最高為NIPT提示CNV異常組，檢出25例，占41.7%(25/60)，其中13例明確致病，占52%(13/26),所以NIPT提示CNV的變異，對缺陷兒的診斷也起到了重要作用。超聲軟指標(biāo)異常也是重要檢出人群，包括：側(cè)腦室增寬、鼻骨缺失、單臍動(dòng)脈、心室強(qiáng)回聲等，尤其以NT/NF增厚居多。胎兒NT增厚與染色體異常和部分結(jié)構(gòu)畸形密切相關(guān)[8]，本文胎兒NT/NF增厚異常檢出率達(dá)18.9%(10/53)，有報(bào)道NT染色體異常檢出率達(dá)31.6%[9]。隨著NT厚度增加，胎兒染色體異常幾率增加[10,11]，Maya等建議，在NT超過3mm時(shí)就應(yīng)進(jìn)行CMA檢查[12]。在NT/NF增厚組，CNV變異檢出7例，5例明確致病，故此組人群也是CNVs的重災(zāi)區(qū)。

本文報(bào)告VOUS 26例，其中有14例進(jìn)行了父母驗(yàn)證，其中12例遺傳自父母一方，選擇繼續(xù)妊娠，2例新發(fā)突變引產(chǎn)，其余12例有1例失訪，3例因有不同超聲軟指標(biāo)異常引產(chǎn)，其余因無遺傳病家族史及超聲未見明顯異常繼續(xù)妊娠，產(chǎn)后未見表現(xiàn)明顯異常。隨著樣本數(shù)據(jù)的增大，對VOUS的判斷要根據(jù)超聲、胎兒磁共振等檢測技術(shù)，并結(jié)合隨訪、家系分析等，給出遺傳咨詢建議，否則會(huì)造成病人心理壓力大，導(dǎo)致不必要的引產(chǎn)。

本超聲提示胎兒結(jié)構(gòu)異常檢出1 例2 1 三體，檢出率11.1%(1/9)，低于譚滿勝等報(bào)道21.88%[13]，可能與樣本量少有關(guān)。其他診斷指征有4例因輔助生殖診斷，3例孕婦本人唐氏綜合癥，5例夫妻雙方有平衡易位染色體均未見明顯異常，比理論上形成異常配子的幾率低，是否在染色體減數(shù)分裂時(shí)存在其它分裂形式。

隨著分子遺傳學(xué)及相關(guān)診斷技術(shù)的不斷進(jìn)步，為臨床復(fù)雜遺傳病找到了病因，并對進(jìn)一步優(yōu)生優(yōu)育起到了指導(dǎo)作用。對大于30歲、超聲軟指標(biāo)異常、或提示胎兒染色體異常等高危孕婦一定要進(jìn)一步產(chǎn)前診斷，可減輕家庭和社會(huì)負(fù)擔(dān)，不可僥幸。