丁小瑞 劉愛菊 張 瑋 張俊繪
1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),內(nèi)蒙古呼和浩特 010000;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)婦幼保健院婦產(chǎn)科,內(nèi)蒙古呼和浩特 010000
截止至2012 年調(diào)查顯示,中國的新生嬰兒出生缺陷為5.6%[1],每年有約3.6 萬例新生兒染色體異常[2-3]?,F(xiàn)實生活中大多流產(chǎn)、死胎及出生缺陷的罪魁禍首就是染色體異常[4]。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)前超聲檢查成為產(chǎn)前診斷必不可少的工具,我國把區(qū)別于結(jié)構(gòu)畸形的非正常聲像異常稱為超聲軟指標異常[5],頸項透明層(NT)就是其中一項。NT 測量是妊娠早期篩查胎兒染色體異常的金標準[6],NT 增厚與胎兒染色體異常呈正相關(guān)[7]。因此,NT 增厚作為產(chǎn)前診斷有創(chuàng)性篩查的指導(dǎo)依據(jù)。核型分析作為曾經(jīng)產(chǎn)前診斷的金標準,在檢測NT 增厚病例中,部分染色體核型正常但最終胎兒出現(xiàn)異常,研究發(fā)現(xiàn),是基因組發(fā)生了細小的不均衡變異,最多見的是微缺失和微重復(fù)[8],此類型是傳統(tǒng)染色體技術(shù)無法檢測的。熒光原位雜交技術(shù)(FISH)、熒光定量(PCR)、染色體微陣列分析(CMA)等新興技術(shù)的出現(xiàn),使染色體研究領(lǐng)域有了更進一步的提升。CMA 是一項新的基因芯片技術(shù)[9-11],覆蓋全基因組進行掃描,高分辨率能夠發(fā)現(xiàn)極小的基因拷貝數(shù)變異。因此,這種基因技術(shù),被用來解決上述基因組拷貝數(shù)變異(CNVs)即染色體片段的重復(fù)或缺失的疑難問題。本研究通過對NT 增厚病例行染色體核型分析及CMA檢測,對比兩者對異常染色體的檢出率,旨在探討CMA 在胎兒NT 增厚中的臨床價值,以及CNVs 在不同條件下檢出的差異性,以便更好地進行產(chǎn)前診斷及咨詢。
2017 年12 月—2019 年12 月因超聲提示“胎兒NT 增厚”于內(nèi)蒙古自治區(qū)婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心同時行核型分析及CMA 芯片檢測的185 例單胎妊娠孕婦。孕婦年齡18~40 歲,平均(30.28±4.42)歲。研究對象納入標準:①單胎;②參照英國胎兒醫(yī)學(xué)基金會(FMF)的測量標準,孕11~13+6周測量NT 值,NT≥3.0 mm;③孕婦知情并簽署知情同意書加入研究。
1.2.1 超聲檢查及診斷標準 使用EPIQ 7 超聲波儀,檢查者嚴格按照英國FMF 的NT 質(zhì)控標準進行操作。檢查孕齡11~13+6周,每個對象重復(fù)測量3 次,取最大NT 值納入研究。目前,對于NT 截斷值存在爭議,國際上多采用NT 厚度超過第95百分位數(shù)為NT 增厚,但目前大部分研究者仍在使用NT≥3.0 mm 為NT 增厚;2.5 mm≤NT<3.0 mm 為NT 臨界增厚[12],此次實驗選取標準為NT≥3.0 mm。
1.2.2 標本采集 在腹部B 超引導(dǎo)下分別行絨毛穿刺(孕11~13+6周)或羊膜腔穿刺術(shù)(孕16~24 周)抽取絨毛少許或羊水30 mL 進行細胞培養(yǎng)行核型分析及CMA 芯片檢測。
1.2.3 實驗方法 CMA:采集絨毛或1 mL 羊水進行細胞沉淀,通過基因組DNA 提取試劑盒(Qiagen,德國),提取全血基因組DNA,通過美國Affymetrix 公司的Cytoscan 750K Array 芯片進行DNA 的分析。
采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 22.0 處理數(shù)據(jù),計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗,以P <0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
染色體核型分析結(jié)果:總計185 例NT 增厚病例,染色體核型異常的39 例,染色體異常的發(fā)生率為21.08%,其中34 例為21 三體;3 例為18 三體;1 例:46,XN,del(18)(P11);1 例:46,XN,t(15;17)(q15;q25)[4]/46,XN[122]。CMA 結(jié)果:共計185 例NT 增厚病例,染色體異常的59 例,染色體異常的發(fā)生率為31.89%,其中40 例為染色體數(shù)目異常(35 例為21 三體,3 例為18 三體,1 例為14UPD,1 例為47,XXX);19 例為染色體結(jié)構(gòu)異常。見表1。
核型分析共檢出39 例染色體異常,包括21 三體34 例,18 三體3 例,嵌合體2 例:①46,XN,t(15;17)(q15;q25)[4]/46,XN[122] 1 例,CMA 檢測46,XN,后續(xù)檢測其父親染色體出現(xiàn)重合片段,證明染色體正常。②46XN[5]/47,XN+21,CMA 檢測結(jié)果為21 三體綜合征。1 例:46,XN,del (18)(P11),CMA 檢測結(jié)果18p11.32p11.2 缺失14.94 Mb,P。由此可以看出,CMA可以檢出核型分析中的非整倍染色體異常及對核型結(jié)果中未知額外標記染色體(sSMC)的內(nèi)容和來源得出更明確的信息,但CMA 無法識別平衡重排(易位/倒位/插入)。見表2。
對于核型分析正常病例CMA 檢測結(jié)果:微缺失/微重復(fù)檢出較染色體核型分析額外提高10.81%(20/185),致病性CNVs 的檢出率提高7.03%(13/185),CMA在微缺失/微重復(fù)方面要明顯優(yōu)于核型分析。見表3。
單獨NT 異常與NT 異常聯(lián)合彩超其他結(jié)構(gòu)異常的病例,致病性CNVs 的檢出率分別是29.38%(47/160)和48.0%(12/25),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=7.564,P=0.006)。高齡孕婦與非高齡孕婦的病例中,致病性CNVs 的檢出率分別是45.16%(14/31)和41.56%(64/154),差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.849,P=0.174)。
目前,有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷主要針對高齡、超聲異常、血清學(xué)篩查高風(fēng)險等進行診斷[13],傳統(tǒng)采用細胞培養(yǎng)和染色體核型分析。相對于傳統(tǒng)方法,CMA 技術(shù)分辨率更高,可檢出微缺失/微重復(fù),然而CMA 可否替代傳統(tǒng)染色體核型分析作為主要產(chǎn)前診斷的方法,質(zhì)疑一直存在[14]。
表1 NT 增厚病例行染色體核型分析及CMA 結(jié)果
本次研究將傳統(tǒng)核型分析與CMA 技術(shù)聯(lián)合用于產(chǎn)前診斷,目的是探討CMA 技術(shù)臨床應(yīng)用價值。結(jié)果顯示:185 例NT 增厚病例,染色體核型分析中染色體異常39 例,CMA 中染色體異常的59 例,“NT 增厚”成為胎兒染色體異常的非特異標志物,NT 厚度與染色體異常和結(jié)構(gòu)異常的發(fā)生有直接關(guān)系[15-16]。CMA 較染色體核型分析多檢測出的微缺失/微重復(fù)病例為20 例,13 例為可能致病性或致病性(65%)。CMA 可以檢測到所有核型分析檢測的染色體異常,并且對微缺失/微重復(fù)的額外檢出率為10.81%,額外有效疾病診斷為7.03%,為減少出生缺陷提供了一種新型的檢測手段。2015 年一些學(xué)者對NT 增厚但核型正常的胎兒進行CNVs 分析,得出具有致病性CNVs 的微缺失/微重復(fù)檢出率達7.7%~8.3%[17-20],本次實驗與此結(jié)果相符。在我國≥35 歲的孕婦歸為高齡孕婦,高齡是唐氏兒的重要因素之一。唐氏綜合征在我國的確診率僅有2.4/萬,而發(fā)達國家卻高達(8~15)/萬。本次實驗中高齡孕婦與非高齡孕婦比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05),與2019 年Wu 等[21]研究年齡因素在NT 增厚病例中CMA異常檢出率無差異相一致。
本實驗核型分析共檢出嵌合體2 例:①46,XN,t(15;17)(q15;q25)[4]/46,XN[122] 1 例,CMA 檢測46,XN,后續(xù)檢測其父親染色體出現(xiàn)重合片段,證明染色體正常;雖說平衡重排一般不致病,但對未來妊娠會帶來后果[22]。②46XN[5]/47,XN+21,CMA 結(jié)果為21 三體綜合征。結(jié)構(gòu)異常1 例:46,XN,del(18)(P11),CMA結(jié)果18p11.32p11.2 缺失14.94 Mb,P。由此可以看出,CMA 可以檢出核型分析中的非整倍染色體異常及對核型結(jié)果中未知額外標記染色體(sSMC)的內(nèi)容和來源得出更明確的信息,但CMA 無法識別平衡重排(易位/倒位/插入)。7 例意義不明VOUS,35%的VOUS 檢出會給CMA 的咨詢解釋帶來挑戰(zhàn),我們要不斷學(xué)習(xí),提高認知水平,努力使自己的認知水平與日新月異的科技發(fā)展水平相適應(yīng)。隨著更多大規(guī)模前瞻性隊列研究和CMA 在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用,CNV 數(shù)據(jù)庫將不斷完善,更多染色體病基因型-表型關(guān)系將不斷被闡明,CMA 在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域?qū)⒄宫F(xiàn)更大的應(yīng)用價值。
表2 39 例異常核型分析與CMA 檢測結(jié)果比較
綜上所述,CMA 技術(shù)可提高產(chǎn)前診斷的準確性,但CNV 臨床意義的不明確性使產(chǎn)前芯片的臨床咨詢更具挑戰(zhàn)性,隨著技術(shù)的不斷提高和數(shù)據(jù)的大量積累,CMA 技術(shù)將在產(chǎn)前診斷中發(fā)揮越來越重要的作用。
表3 20 例核型分析正常與CMA 檢測結(jié)果比較