染色體核型分析與單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片技術(shù)在新生兒畸形遺傳學(xué)診斷中的應(yīng)用價(jià)值

李靖巖，張銘陽，李 晶

（1.沈陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2.沈陽市第四人民醫(yī)院，遼寧沈陽 110034）

先天性畸形是一種起源于胚胎的發(fā)育障礙，其發(fā)病率高，是導(dǎo)致新生兒死亡的主要原因之一[1]。先天性畸形的病因與遺傳因素、環(huán)境因素及上述二者的共同作用有關(guān)。染色體畸變是導(dǎo)致先天性畸形的重要原因，研究顯示，新生兒中染色體畸變發(fā)生率為0.5%~1.0%[2]。因而，早期診斷對(duì)降低新生兒早期發(fā)病率和死亡率以及提高其生活質(zhì)量具有重要的意義。羊水、臍帶血細(xì)胞以及絨毛組織染色體分析是診斷胎兒異常的金標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對(duì)超聲檢查發(fā)現(xiàn)的胎兒畸形和唐氏篩查高風(fēng)險(xiǎn)孕婦，普通染色體核型分析診斷顯得極為重要[3]。但普通染色體核型分析無法檢測5 Mb以下的拷貝數(shù)變異，且分辨率較低、分析周期較長[4]。染色體核型分析與單核苷酸多態(tài)性微陣列芯片（SNP-array）技術(shù)作為一種新型的分子核型檢測技術(shù)，優(yōu)于普通染色體核型分析方法，具有高分辨率、檢測周期短、敏感性高及準(zhǔn)確性高等優(yōu)勢，可一次檢測全基因組，還可檢測染色體非整倍體、多倍體以及微缺失/微重復(fù)等[5]。本研究通過對(duì)361例畸形新生兒進(jìn)行SNP-array技術(shù)檢測，并分析其全基因組DNA拷貝數(shù)變異情況，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年10月至2020年1月沈陽市第四人民醫(yī)院收治的361例畸形新生兒為本次研究對(duì)象進(jìn)行回顧性分析，包括男嬰195例，女嬰166例；年齡3 h~29 d，平均年齡（12.85±2.77）d。收集全部畸形新生兒外周血，進(jìn)行SNP-array技術(shù)檢測。本次研究經(jīng)過沈陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床表現(xiàn)為四肢發(fā)育異常、面容異常、唇腭裂、多發(fā)畸形等；②臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①早產(chǎn)兒；②唐氏綜合征患兒。

1.2 檢測方法 SNP-array技術(shù)檢測：①收集全部畸形新生兒外周血200μL，采用試劑盒提取各樣本外周血基因組DNA，于分光光度計(jì)測定各樣本DNA在260 nm、280 nm處的吸光度，A260/A280為1.8~2.0則合格，并計(jì)算DNA濃度和純度；②采用750 K微陣列（Affymetrix CytoScan 750 K Array）進(jìn)行SNP-array檢測，再通過美國Affymetrix 7G激光掃描儀掃描陣列，并用專用軟件包分析原始數(shù)據(jù)。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)會(huì)制定的拷貝數(shù)變異的臨床意義解釋標(biāo)準(zhǔn)和指南[6]，將＞100 KB的拷貝數(shù)變異分為3類：致病性拷貝數(shù)變異；良性拷貝數(shù)變異；不明意義拷貝數(shù)變異。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 20.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料描述形式為[例（%）]，組間對(duì)比分析用χ2檢驗(yàn)，若P＜0.05，則說明對(duì)比差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 SNP-array技術(shù)檢測新生兒畸形檢出情況 361例樣本均成功進(jìn)行SNP-array技術(shù)檢測，檢測成功率為100.00%，共檢出SNP-array結(jié)果異常69例，檢出率為19.11%（69/361）。

2.2 超聲提示各系統(tǒng)異?？截悢?shù)變異檢出結(jié)果 超聲提示各系統(tǒng)異常畸形新生兒中，SNP-array技術(shù)異常檢出率最高的為結(jié)構(gòu)畸形合并軟指標(biāo)異常（32.14%），其次為多結(jié)構(gòu)畸形（29.41%），其余依次為多軟指標(biāo)異常（20.51%）、單結(jié)構(gòu)畸形（18.42%）和單軟指標(biāo)異常（12.59%），各組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 超聲提示各系統(tǒng)異常拷貝數(shù)變異檢出情況

2.3 致病性拷貝數(shù)變異檢出情況 SNP-array技術(shù)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)異常檢出率為19.11%（69/361），其中30例為染色體數(shù)目異常（8.31%），包括25例非整倍體和5例三倍體，與核型檢查結(jié)果相符；另外39例（10.80%）為核型檢測結(jié)果正常而SNP-array提示存在拷貝數(shù)變異，其中32例（8.86%）為臨床意義明確的致病性拷貝數(shù)變異；7例（1.94%）臨床意義不明。部分致病性拷貝數(shù)變異信息表和某病例的致病性拷貝數(shù)變異見表2和圖1。

表2 部分致病性拷貝數(shù)變異信息表

圖1 某病例致病性拷貝數(shù)變異

3 討論

SNP-array技術(shù)能夠檢測1KB以上的微缺失/微重復(fù)，其分辨率高于普通染色體核型分析，且不需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)[7]。該方法分析結(jié)果可靠，能夠?yàn)槿旧w分析和產(chǎn)前診斷提供參考價(jià)值。2013年美國婦產(chǎn)科學(xué)會(huì)指出，當(dāng)胎兒存在一個(gè)或多個(gè)超聲異常指標(biāo)且需要進(jìn)行侵入性產(chǎn)前診斷時(shí)，建議使用SNP-array技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)核型分析[8]。2016年美國婦產(chǎn)科學(xué)會(huì)聯(lián)合母胎醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)提出，對(duì)于具有任何指征的病例，進(jìn)行產(chǎn)前診斷時(shí)均需進(jìn)行SNP-array技術(shù)檢測[9]。

本研究結(jié)果顯示，SNP-array技術(shù)檢測共檢出19.11%的拷貝數(shù)變異，與國內(nèi)外文獻(xiàn)研究報(bào)道的18.90%[10]、15.90%[11]基本相符。SNP-array技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)19.11%的拷貝數(shù)變異，包括8.31%的染色體數(shù)目異常和10.80%的核型檢測結(jié)果正常而SNP-array提示存在拷貝數(shù)變異，提示SNP-array技術(shù)檢測可提高對(duì)新生兒畸形染色體異常的檢出率。也提示在產(chǎn)前超聲檢查異常的胎兒中，即使普通染色體核型分析染色體正常者，仍可能存在無法發(fā)現(xiàn)的拷貝數(shù)變異，此時(shí)SNP-array技術(shù)檢測則變得至關(guān)重要。本研究還發(fā)現(xiàn)超聲提示各系統(tǒng)異?；涡律鷥褐校琒NP-array技術(shù)檢測異常檢出率最高的為結(jié)構(gòu)畸形合并軟指標(biāo)異常（32.14%），其次為多結(jié)構(gòu)畸形（29.41%），其余依次為多軟指標(biāo)異常（20.51%）、單結(jié)構(gòu)畸形（18.42%）和單軟指標(biāo)異常（12.59%），各組組間異常檢出率比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。另外，本研究結(jié)果還顯示，39例存在拷貝數(shù)變異的患兒中，臨床意義明確的致病性拷貝數(shù)變異檢出率為8.86%，臨床意義不明的拷貝數(shù)變異檢出率為1.94%。提示即使通過SNP-array技術(shù)發(fā)現(xiàn)的拷貝數(shù)變異，仍有一部分是臨床意義不明的，這可能與基因組功能的復(fù)雜性以及客觀條件的局限性有關(guān)。需要注意的是，SNP-array技術(shù)檢測可檢出更多的基因微缺失/微重復(fù)，然而也正因SNP-array技術(shù)檢測具有較高的分辨率，所以會(huì)檢測出更多的臨床意義不明的拷貝數(shù)變異，從而給孕婦及其家庭帶來巨大的壓力甚至恐慌，乃至出現(xiàn)不必要引產(chǎn)。因此，臨床需嚴(yán)格界定SNP-array技術(shù)檢測的適應(yīng)證，孕婦及其家屬需充分了解可能的結(jié)果，并經(jīng)其知情同意方可進(jìn)行。

綜上所述，SNP-array技術(shù)檢測全基因組DNA拷貝數(shù)變異可提高對(duì)新生兒畸形的檢出率，超聲檢查提示結(jié)構(gòu)畸形合并軟指標(biāo)異常時(shí)建議進(jìn)行SNP-array技術(shù)檢測，從而為遺傳病的咨詢及診斷提供科學(xué)根據(jù)，以指導(dǎo)臨床妊娠，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。