基因芯片對超聲篩查胎兒畸形的診斷效果及其染色體核型異常對比

胡矩鋒 宋宇博 王桂喜

山東省臨沂市婦幼保健院(276000)

目前臨床缺乏出生缺陷有效的預(yù)防措施及針對性治療手段，近年產(chǎn)前超聲篩查系統(tǒng)、血清學(xué)指標等應(yīng)用胎兒畸形診斷效果得到大幅度提升，但超聲篩查、血清學(xué)檢查均有不足。微陣列-比較基因組雜交技術(shù)(簡稱基因芯片)是高能高通量核酸分子分析手段，臨床已被應(yīng)用于肺氣腫、消化系統(tǒng)腫瘤、卵巢功能低下等染色體核型異常相關(guān)檢測，顯示出良好的應(yīng)用價值[1-2]。近年有研究顯示[3]，基因芯片可用于染色體核型異常的個體化產(chǎn)前診斷。為進一步分析基因芯片在胎兒畸形中應(yīng)用價值，本文對臨床資料進行分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取2016年11月-2019年10在本院行基因芯片分析孕婦312例。納入標準：①臨床資料完整；②因產(chǎn)前超聲篩查畸形行基因芯片分析；③年齡>18歲；④孕前3個月無輸血、骨髓移植；⑤排除妊娠期間支原體、衣原體等感染；⑥無自身免疫性疾病及嚴重宮內(nèi)疾病。孕婦年齡(31.0±5.3)歲(18～46歲)，孕周(22.7±5.3)周(12.0～33.2周)。本研究獲醫(yī)學(xué)倫理委員會批準。

1.2 檢測方法

1.2.1超聲篩查產(chǎn)前篩查超聲科醫(yī)師，采用ACUSON X300型、ALOKA-a10型GEVolusonE8型超聲多普勒及配套探頭，常規(guī)探查胎兒頭顱、顏面部、脊柱、胸腔、心臟、腹腔及四肢長骨、形態(tài)，保存各標準切面3張典型圖像并儲存于超聲工作站中。

1.2.2基因芯片收集孕婦年齡、B超檢查等資料。孕婦產(chǎn)前咨詢后，根據(jù)孕婦意愿行基因芯片分析。取絨毛標本無菌生理鹽水沖洗干凈后存放于生理鹽水玻璃瓶中待測，或獲取孕婦羊水標本、臍血標本一式兩份，分別做單核苷酸多肽微陣列(SNP)基因芯片和染色體核型分析；取10ml培養(yǎng)完全的羊水、臍血或經(jīng)胰酶處理組織獲得的細胞，無菌條件下采用DNA試劑盒(德國QIAGEN公司)提取基因組DNA，并做DNA濃度、純度分析，經(jīng)電泳驗證及擴增、雜交、染色等程序，采用Gene Chip Scanner 3000Dx v.2對芯片行數(shù)據(jù)掃描，經(jīng)Chas軟件將樣本基因組DNA 染色體拷貝數(shù)目變異(CNV)與相關(guān)數(shù)據(jù)庫對比。參照美國醫(yī)學(xué)遺傳協(xié)會制定的CNV診斷轉(zhuǎn)移指南分析CNV：已有報道為良性變異的記為良性CNV，明確為致病變異的記為致病CNV，無法明確證明檢測CNV的臨床意義或不符合報告標準的記為意義不明CNV。

1.2.3染色體核型分析取培養(yǎng)完全的細胞加20pg/ml秋水仙素37℃培養(yǎng)30min后，收集培養(yǎng)液，胰酶消化后采集脫落細胞，常規(guī)處理，Giemsa染色，漂洗，晾干掃片并分析。

2 結(jié)果

2.1 不同方法檢出情況

行基因芯片分析的312例孕婦中，獲得羊水標本286例、臍血標本1例、絨毛組織標本17例、流產(chǎn)樣本8例。最終262例接受染色體核型分析，2例細胞培養(yǎng)失敗，260例成功。超聲篩查神經(jīng)系統(tǒng)異常65例，NT/NF增厚57例，心血管畸形45例，腎臟異常32例，腫瘤19例，骨骼系統(tǒng)異常17例，多發(fā)畸形11例，消化道畸形8例，顏面部異常8例，其他異常50例；基因芯片異常在多發(fā)畸形檢出率最高(54.6%)，染色體核型分析異常在腫瘤(36.8%)及多發(fā)畸形(30.0%)中檢出率較高。見表1。

表1 超聲篩查胎兒畸形不同異常檢測情況

2.2 基因芯片及染色體核型分析

接受基因芯片分析312例中異常63例，陽性率20.2%(63/312)。260例染色體核型分析中，231例染色體核型分析為46,XN；核型異常29例，陽性率11.2%(29/260)，其中2例47,XN,+mar，經(jīng)芯片分析得到明確診斷；1例平衡易位，1例羅氏易位，1例性染色體嵌合，芯片分析為正常；23例核型畸形與芯片結(jié)果一致；另有1例芯片結(jié)果提示性染色體嵌合，經(jīng)核型分析得到明確診斷。

3 討論

遺傳因素在胎兒畸形中具有重要地位。染色體核型變化影響遺傳物質(zhì)而導(dǎo)致胎兒微小畸形、結(jié)構(gòu)畸形或更為嚴重后果[4]，準確識別胎兒畸形對臨床干預(yù)十分重要。高分辨率超聲儀已成為產(chǎn)前篩查胎兒畸形的重要手段[5-6]。既往染色體核型分析多依賴于細胞培養(yǎng)后做G顯帶染色體核型分析，但細胞培養(yǎng)周期長、分辨率低[7]，且染色體核型分析正常、超聲篩查畸形胎兒中，有部分存在染色體微缺失、微重復(fù)綜合征。有研究顯示[3,7-8]，基因芯片可用于胎兒畸形診斷中。 本研究312例超聲篩查疑似胎兒畸形孕婦行產(chǎn)前診斷，63例基因芯片結(jié)果異常，且基因芯片異常在多發(fā)畸形、消化道畸形、腫瘤、NT/NF的檢出率依次降低，染色體核型分析異常在多發(fā)畸形、腫瘤、消化道畸形、NT/NF檢出率依次降低。260例核型分析中，53例芯片異常，檢出率為20.4%；29例核型異常，檢出率為11.15%。相較于染色體核型分析，基因芯片額外檢出27例CNV，檢出率提高了10.4%，這可能為染色體核型分析技術(shù)分辨率較低，以及孕晚期羊水核型分析受失敗率高限制無法開展，因此，基因芯片使羊水產(chǎn)前診斷孕周得以延長。基因芯片有助于染色體CNV檢出，可進一步揭示胎兒胎兒畸形原因，利于科學(xué)指導(dǎo)再次生育。值得注意的是，盡管基因芯片在分析胎兒畸形中應(yīng)用價值較高，但基因芯片本身無法分析未知的核酸編碼區(qū)域；此外，臨床基因芯片檢查價格高昂，孕婦及其家屬對基因芯片檢查胎兒疾病認知度不足，限制了基因芯片在臨床廣泛開展。降低檢測成本、提高人群認知和接受度是臨床和研發(fā)工作應(yīng)關(guān)注的內(nèi)容。

本研究嘗試分析基因芯片在胎兒畸形中的應(yīng)用價值，但由于樣本數(shù)量較少，對染色體異常與胎兒畸形之間的關(guān)系僅做粗略探討，因未能收集較完整的臨床結(jié)局加以分析，這些仍有待后續(xù)更嚴謹研究。建議，在重視并完善產(chǎn)前超聲檢查基礎(chǔ)上，對有較高染色體異常風(fēng)險的胎兒，可結(jié)合染色體技術(shù)、基因芯片進一步分析結(jié)果。