染色體微陣列技術(shù)在胎兒超聲異常產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用價(jià)值

黎洛冰　譚滿勝　梁西嵐　潘錦梅　陳小樂

[摘要]目的 探討染色體微陣列技術(shù)（CMA）在胎兒超聲異常產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法 選取2017年1月～2019年10月在茂名市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心就診的146例因胎兒超聲異常行介入性產(chǎn)前診斷的孕婦為研究對象，分別進(jìn)行CMA檢測和染色體核型檢測。結(jié)果146例胎兒染色體核型分析和CMA均檢測成功。染色體核型分析22例結(jié)果異常，染色體異常檢出率為15.07%（22/146）。CMA檢測24例致病性拷貝數(shù)變異（CNVs），4例臨床意義不明確拷貝數(shù)變異（VOUS）。與致病性CNVs最相關(guān)異常為多發(fā)畸形（6/24）、心血管系統(tǒng)異常（6/24）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常（4/24），胎兒頸項(xiàng)透明層（NT）增厚（7/24）。CMA染色體異常檢出率為19.18%（28/146）。除1例染色體倒位、1例染色體嵌合體外，CMA檢測與染色體核型相同異常20例，但對染色體不平衡變異，與傳統(tǒng)染色體核型分析技術(shù)比較，CMA技術(shù)可顯示出更精確的異常位點(diǎn)。染色體核型正常而CMA結(jié)果異常8例，均為微缺失微重復(fù)。CMA陽性檢出率增加4.11%。結(jié)論 與傳統(tǒng)染色體核型分析比較，CMA提高了胎兒超聲異常病例染色體陽性檢出率，對染色體不平衡變異可顯示出更精確異常位點(diǎn)，CMA檢測在超聲異常胎兒的遺傳學(xué)分析有重要的應(yīng)用價(jià)值。

[關(guān)鍵詞]染色體微陣列技術(shù);染色體核型;胎兒;產(chǎn)前診斷

[中圖分類號] R714.55? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2020）6（c）-0130-04

Application value of chromosome microarray technology in prenatal diagnosis of fetal ultrasound abnormalities

LI Luo-bing1? ?TAN Man-sheng2? ?LIANG Xi-lan1? ?PAN Jin-mei1? ?CHEN Xiao-le1

1. Prenatal Diagnosis Center， Maoming Maternal and Child Health Hospital， Guangdong Province， Maoming? ?525000， China; 2. Genetic Eugenics and Childcare Center， Maoming Maternal and Child Health Hospital， Guangdong Province， Maoming? ?525000， China

[Abstract] Objective To explore the application value of chromosomal microarray technology （CMA） in prenatal diagnosis of fetal ultrasound abnormalities. Methods From January 2017 to October 2019， 146 pregnant women diagnosed with ultrasound abnormalities at the prenatal diagnosis center of Maoming Maternal and Child Health Hospital were selected as the research subjects， and the CMA examination and karyotype test were performed. Results The karyotype analysis and CMA of 146 fetuses were successfully detected. 22 cases of chromosome karyotype analysis showed abnormal results. The detection rate of chromosome abnormalities was 15.07% （22/146）， 24 cases of pathogenic copy number variation （CNVs）， 4 cases of clinically unclear copy number variation （VOUS） were detected by CMA. Multiple deformities （6/24）， cardiovascular system （6/24）， central nervous system （4/24）， and fetal neck clear layer （NT） thickening （7/24） were the most relevant to pathogenic CNVs. The detection rate of CMA chromosome abnormalities was 19.18% （28/146）. 1 case of chromosome inversion， 1 case of chromosome chimera， and 20 cases of same chromosome karyotype were detected by CMA. For chromosomal imbalance mutations， abnormalities could be detected by traditional karyotype analysis techniques， and CMA technology can show more accurate abnormality sites. 8 cases with normal karyotype and abnormal CMA results were microdeletions and microduplications. The CMA positive detection rate increased by 4.11%. Conclusion Compared with traditional karyotype analysis， CMA improves the positive detection rate of chromosome karyotype in fetal ultrasound abnormal cases， and can better avoid birth defects.

[Key words] Chromosome microarray technology; Karyotype; Fetus; Prenatal diagnosis

隨著超聲技術(shù)提高和檢查的規(guī)范化，越來越多胎兒器官畸形或超聲軟指標(biāo)異常被發(fā)現(xiàn)，近年來研究表明胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常與染色體拷貝數(shù)變異（copy number variations，CNVs）相關(guān)[1-3]。染色體微陣列技術(shù)（chromosomal microarray analysis，CMA）作為一項(xiàng)新興的染色體分析技術(shù)，可檢測出傳統(tǒng)染色體核型分析無法發(fā)現(xiàn)的基因組微缺失或微重復(fù)，對CNVs的敏感性極高。在胎兒出生前預(yù)測其罹患各種先天性疾病風(fēng)險(xiǎn)，為能否繼續(xù)妊娠提供科學(xué)依據(jù)，有分辨率好、自動化程度高、檢測周期快等優(yōu)點(diǎn)[4-6]。逐漸成為胎兒超聲異常產(chǎn)前診斷的一線檢測方法。本研究對我院的146例胎兒超聲異常進(jìn)行CMA檢測和染色體核型分析，比較兩者在胎兒染色體異常的檢出率，旨在探討CMA在胎兒超聲異常產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用價(jià)值，為臨床遺傳咨詢提供依據(jù)，現(xiàn)報(bào)道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

選取2017年1月～2019年10月在茂名市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心就診因胎兒超聲異常行介入性產(chǎn)前診斷的146例孕婦為研究對象，自愿進(jìn)行產(chǎn)前診斷的孕婦進(jìn)行常規(guī)染色體核型和CMA檢測。孕婦年齡19～43歲，平均（31.28±3.85）歲;孕齡18～32周，平均（27±2.29）周。入組孕婦簽署研究知情同意書，自愿參與研究，接受相關(guān)檢測。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2方法

染色體核型檢測：無菌操作條件下采用羊膜腔穿刺術(shù)或臍靜脈穿刺術(shù)取產(chǎn)婦羊水20 ml、臍血1 ml ，按常規(guī)操作培養(yǎng)、收獲，常規(guī)制片、G顯帶、顯微鏡下觀察細(xì)胞分裂相，分析染色體核型。

CMA檢測：分別采用羊膜腔穿刺術(shù)或臍靜脈穿刺術(shù)取產(chǎn)婦羊水10 ml或臍血1 ml，送至廣東省婦幼保健院CMA檢測，數(shù)據(jù)分析參照在線公共數(shù)據(jù)庫如OMIM數(shù)據(jù)庫、DGV數(shù)據(jù)庫、UCSC數(shù)據(jù)庫、DECIPHER數(shù)據(jù)庫等。結(jié)果判讀分為致病性CNVs、良性CNVs、臨床意義不明確拷貝數(shù)變異（variations of unknown significance，VOUS）。VOUS可進(jìn)一步分為可能致病CNVs、可能良性CNVs、未分類不明確CNVs。胎兒檢測到亞顯微結(jié)果異常的致病性CNVs和VOUS，建議胎兒父母進(jìn)行CMA檢測。

2結(jié)果

2.1不同超聲異常胎兒的CNVs檢測結(jié)果

146例胎兒超聲異常，其中多系統(tǒng)超聲結(jié)構(gòu)異常組8例（8/146，5.48%），單系統(tǒng)超聲結(jié)構(gòu)異常組94例（94/146，64.38%），超聲軟指標(biāo)異常組44例（44/146， 30.13%）。單系統(tǒng)超聲結(jié)構(gòu)異常占比最高，而該組中以神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常（43例）、心血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)異常（39例）最常見。超聲軟指標(biāo)異常組以胎兒頸項(xiàng)透明層（nuchal translucecy，NT）增厚（28例）最常見。CMA共檢出24例致病性CNVs，與致病性CNVs最相關(guān)異常為多發(fā)畸形（6/24）、心血管系統(tǒng)異常（6/24）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常（4/24），NT增厚（7/24）。具體見表1。

2.2染色體核型分析與CMA檢測結(jié)果的比較

146例樣本染色體核型分析均成功，其中22例結(jié)果異常，染色體異常檢出率為15.07%（22/146）。入組146例病例中CMA檢測均成功。CMA檢測出CMA檢測出24例致病性CNVs，4例VOUS。CMA染色體異常檢出率為19.18%（28/146）。

染色體核型與CMA檢測相同異常20例，分別是染色體非整倍體14例，染色體不平衡變異5例，嵌合體1例。傳統(tǒng)核型分析技術(shù)可檢出異常，CMA技術(shù)可進(jìn)一步明確異常位點(diǎn)。染色體核型正常，CMA結(jié)果異常8例，均為微缺失微重復(fù)。僅有染色體核型異常而無CMA異常2 例：倒位1例，嵌合體1例。具體見表2～3。

3討論

產(chǎn)前診斷指胎兒出生前采用各種方法檢測是否罹患畸形、遺傳性疾病等先天性疾病，為能否繼續(xù)妊娠提供科學(xué)依據(jù)，也是預(yù)防出生缺陷胎兒的主要途徑[7-8]。染色體異常是造成胎兒結(jié)構(gòu)異常的重要原因，染色體核型分析作為目前最常用細(xì)胞遺傳學(xué)檢測手段，對胎兒先天性疾病的檢出率為9%～35%，但其檢出率高低受到分辨率的限制，無法發(fā)現(xiàn)5Mb以下的染色體異常及亞顯微結(jié)構(gòu)變異[9]。探求更精準(zhǔn)的產(chǎn)前診斷方法有重要價(jià)值。

CMA技術(shù)有效解決了這一難題，作為一項(xiàng)快速發(fā)展起來染色體分析技術(shù)，CMA檢測包括比較基因組雜交微陣列和單核苷酸多態(tài)微陣列，其特點(diǎn)是在全基因組范圍內(nèi)高分辨檢測，可檢出傳統(tǒng)染色體核型分析所發(fā)現(xiàn)大部分異常及較小片段的微缺失、微重復(fù)，即拷貝數(shù)變異（CNVs），具有高通量、高分辨率和高自動化檢測的優(yōu)勢[10-13]。目前關(guān)于CMA在超聲異常胎兒中的應(yīng)用研究越來越多。Hillman等[14]研究表明，與細(xì)胞遺傳學(xué)分析技術(shù)比，CMA在染色體核型正常的病例中可額外檢測出3.6%的異常，包括致病性CNVs及可能是致病性的未知意義CNVs。但在染色體核型正常而超聲結(jié)構(gòu)異常病例中，CMA的陽性檢出率則增加到5.2%，與既往研究結(jié)果一致[15]。

本研究比較CMA和染色體核型診斷檢測產(chǎn)前超聲檢查異常胎兒，顯示CMA陽性檢出率增加4.11%，與既往研究結(jié)論基本相符。146例超聲異常胎兒中CMA共檢出24例致病性CNVs，與致病性CNVs最相關(guān)異常為多發(fā)畸形、心血管系統(tǒng)異常、中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常和NT增厚。由此可見，染色體微陣列可提高超聲異常胎兒染色體異常檢出率，尤其是對于結(jié)構(gòu)異常胎兒檢出率更高，CMA成為超聲異常胎兒重要遺傳學(xué)診斷方法。本研究中8例CMA異常無染色體核型異常為微缺失微重復(fù)，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)核型分析無法檢測出這種50 Kb以上微缺失、微重片段異常，CMA提高染色體核型正常但超聲結(jié)構(gòu)異常病例陽性檢出率。通過研究中5例染色體不平衡變異病例發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)染色體核型分析比，CMA不僅能檢測出非整倍體和不平衡染色體變異，還可明確染色體不平衡變異異常位點(diǎn)，為臨床醫(yī)師評估胎兒預(yù)后提供更多信息。但SNP芯片有其自身局限性，不能檢測平衡染色體重組和低比例嵌合等。本研究中1例染色體倒位、1例染色體嵌合體未能檢測出來，與既往學(xué)者報(bào)道[11]相符。

綜上所述，產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒異常是CMA檢查適應(yīng)證，一旦出現(xiàn)超聲結(jié)構(gòu)異?；蛱崾径囗?xiàng)超聲軟指標(biāo)，除行染色體核型分析外，建議進(jìn)一步CMA檢測，排除致病性染色體異常，提高產(chǎn)前診斷檢出率，幫助胎兒父母做出相對理性決策，更好地避免出生缺陷。

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（收稿日期：2020-02-14? 本文編輯：崔建中）