染色體核型分析聯(lián)合染色體芯片技術(shù)在超聲提示結(jié)構(gòu)異常胎兒產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用

趙雪飄

(宿遷市第一人民醫(yī)院，江蘇省宿遷市 223800)

目前對(duì)于因染色體微小變異、染色體病等引起的疾病還沒(méi)有確切有效的治療方法。在超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒的產(chǎn)前診斷方法中，染色體核型分析是一種常用的技術(shù)手段，但其存在一定局限性[1-2]。染色體核型分析一般對(duì)于染色體片段超過(guò)5 Mb的敏感性較高，分辨率通常為10 Mb，對(duì)于染色體上微小片段的重復(fù)與丟失(不足5 Mb)，其敏感性較低，并且不能明確定位額外小標(biāo)記染色體的來(lái)源[3]。另外，染色體核型分析需細(xì)胞培養(yǎng)，培養(yǎng)可能會(huì)失敗，且等待報(bào)告的周期較長(zhǎng)。染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis，CMA)為新型的染色體分析技術(shù)，其可以檢測(cè)超過(guò)1 kb的拷貝數(shù)變異(copy number variations，CNVs)。相比于染色體核型分析，CMA 更自動(dòng)化，具有更高的分辨率，檢測(cè)周期明顯縮短，彌補(bǔ)了其不足之處，目前一般應(yīng)用于染色體、基因?qū)用娴漠a(chǎn)前診斷[4]。臨床上常用的CMA為單核苷酸多態(tài)性芯片(single nucleotide polymorphism array，SNParray)檢測(cè)技術(shù)，SNParray不僅可以檢測(cè)出CNVs，同時(shí)還可以檢測(cè)出單親二倍體、雜合性丟失等[5]。本研究對(duì)超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒聯(lián)合使用染色體核型分析與SNParray檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步判斷胎兒染色體疾病，從而為孕婦的優(yōu)生優(yōu)育提供一定的咨詢指導(dǎo)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)均為單胎妊娠；(2)臨床資料完備。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)多胎妊娠者；(2)非自然妊娠者；(3)不能跟蹤隨訪者。根據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，選擇2019年5月至2020年6月在我院行產(chǎn)前超聲檢查，提示胎兒結(jié)構(gòu)異常的120例孕婦為研究對(duì)象，年齡為24～41歲，孕周為19～31周；產(chǎn)前超聲結(jié)果異常情況：心臟畸形13例、消化系統(tǒng)畸形10例、泌尿系統(tǒng)畸形16例、神經(jīng)系統(tǒng)畸形16例、骨骼畸形6例、多發(fā)畸形40例、其他畸形19例。引產(chǎn)后隨訪或胎兒分娩后的診斷均與產(chǎn)前超聲診斷相符。本研究經(jīng)過(guò)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，且所有患者均對(duì)本研究知情并簽署了知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 染色體核型分析 超聲定位下行羊膜穿刺，抽取羊水20 mL行細(xì)胞培養(yǎng)，制備中期染色體，進(jìn)行G顯帶分析，染色體核型分析標(biāo)準(zhǔn)參照人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN2013) G顯帶400條帶水平標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 SNParray檢測(cè) 獲取10 mL羊水，以Affymetrix CMA提取基因組DNA，采用分光光度計(jì)對(duì)DNA濃度與純度進(jìn)行測(cè)定，讓DNA A260/280 nm保持在1.7～1.9之間。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的微陣列操作手冊(cè)，采用HumanCyto SNP-12芯片擴(kuò)增、標(biāo)記全基因組，雜交、掃描，使用KaryoStudio與GenomeStudio軟件分析掃描結(jié)果[6]。輸入數(shù)據(jù)到UCSC數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，并比對(duì)表型數(shù)據(jù)庫(kù) DECIPHER、DGV 數(shù)據(jù)庫(kù)、OMIM、PubMed、Geneimprint等目前國(guó)際上已有的正常人群數(shù)據(jù)庫(kù)，查找變異致病分類。

2 結(jié) 果

2.1 染色體核型結(jié)果分析 對(duì)120例孕婦穿刺獲得的羊水均培養(yǎng)成功，成功率為100%。染色體核型異常者11例，異常率為9.17%，其中有9例為染色體數(shù)目異常，2例為染色體結(jié)構(gòu)異常。超聲顯示多發(fā)畸形者的染色體核型異常率最高，異常率為15.00%。見(jiàn)表1。

表1 120例孕婦的染色體核型結(jié)果分析

2.2 染色體芯片結(jié)果分析 120例孕婦中，染色體芯片異常18例，異常率為15.00%；10例染色體核型異常者的染色體芯片均異常，有1例染色體結(jié)構(gòu)異常者染色體芯片正常；109例染色體核型正常者中有8例染色體芯片異常，其中3例為已知致病性綜合征，5例為意義未明CNVs。見(jiàn)表2。

表2 109例染色體核型正常者染色體芯片結(jié)果分析

3 討 論

目前的臨床研究普遍認(rèn)為，超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒存在染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)明顯升高[7]。不同種類、數(shù)量的超聲結(jié)構(gòu)異常，其染色體異常率也存在著較大的差異性[8]，為了進(jìn)一步完善產(chǎn)前診斷，需要進(jìn)一步行染色體核型分析與染色體芯片分析。有研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于超聲結(jié)構(gòu)異常，而染色體核型正常的胎兒，其與臨床相關(guān)的CNVs的檢出率大約為9.1%[9]。本研究中，染色體核型分析的異常率明顯低于SNParray檢測(cè)的異常率，該研究結(jié)果與目前臨床上大部分研究結(jié)果大致相同。

隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒的檢出率也在不斷提高，一部分超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒是因染色體核型異常所引起的。本研究中染色體核型異常檢出率為9.17%，異常率相對(duì)較高，可能是因?yàn)楸狙芯康难芯繉?duì)象均為超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒。在異常染色體核型種類中，18-三體異常最多，有4例，可以看出產(chǎn)前超聲篩查對(duì)于18-三體異常的靈敏度較高。對(duì)于多發(fā)畸形胎兒，其染色體核型異常種類最多，異常率也最高。因此臨床上對(duì)于產(chǎn)前超聲檢查顯示多發(fā)畸形的胎兒，有必要進(jìn)行介入性產(chǎn)前診斷。

染色體核型分析一直是染色體異常疾病產(chǎn)前診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但是其分辨率并不高，檢測(cè)的周期較長(zhǎng)，且不能檢測(cè)染色體片段低于5 Mb的CNVs[10]。相關(guān)研究結(jié)果顯示，對(duì)于超聲結(jié)構(gòu)異常，染色體核型分析正常的胎兒，有一部分存在著可能致病或明顯致病性CNVs[11]。故染色體核型分析技術(shù)已經(jīng)難以滿足臨床上對(duì)染色體病產(chǎn)前診斷的需求，在產(chǎn)前診斷中需要結(jié)合染色體芯片檢測(cè)技術(shù)及時(shí)、準(zhǔn)確地診斷染色體片段重復(fù)與丟失、染色體數(shù)量異常、致病性基因組CNVs等染色體疾病，從而降低嚴(yán)重出生缺陷新生兒的出生率[12]。對(duì)于超聲結(jié)構(gòu)異常，染色體核型分析正常的胎兒，通過(guò)SNParray檢測(cè)技術(shù)也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)具有重要臨床意義的染色體異常[13]。本研究中，109例染色體核型正常者中有8例染色體芯片異常，其中3例為已知致病性綜合征，5例為意義未明CNVs。相比于染色體核型分析，SNParray檢測(cè)技術(shù)的靈敏度更高，故目前SNParray檢測(cè)技術(shù)在臨床上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在染色體病的產(chǎn)前診斷中。有不少學(xué)者提倡SNParray檢測(cè)技術(shù)取代染色體核型分析[14]，但是SNParray不能檢測(cè)出染色體結(jié)構(gòu)異常。盡管SNParray可以檢測(cè)出一些微小染色體片段重復(fù)或缺失，但并非均具有臨床價(jià)值，對(duì)于意義未明的染色體異常還需要進(jìn)一步研究探討[15]。故SNParray檢測(cè)技術(shù)還不能完全代替染色體核型分析。

綜上所述，對(duì)于超聲結(jié)構(gòu)異常胎兒，其染色體異常風(fēng)險(xiǎn)較高，故建議進(jìn)行染色體核型分析、染色體芯片檢測(cè)，兩者的聯(lián)合使用能夠彌補(bǔ)各自的不足，提高染色體異常的檢出率及準(zhǔn)確性，可以更好地找出遺傳學(xué)病因以評(píng)估胎兒預(yù)后，降低缺陷新生兒的出生率，有利于提高人口素質(zhì)。