張 娜,顏梅珍,王元白,江矞穎,莊建龍
(泉州市婦幼保健院·兒童醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心,福建泉州 362000)
我國新生兒出生缺陷發(fā)生率約5.6%,染色體異常為其發(fā)生的重要原因[1]。對產(chǎn)前高危孕婦進行羊水穿刺產(chǎn)前診斷是檢測胎兒染色體異常最直接、有效、不可替代的檢測手段。高齡孕婦是產(chǎn)前臨床咨詢常見的高危群體,高齡可造成卵巢功能衰退,卵子逐漸老化以及環(huán)境因素的累積,使生殖細胞或受精卵在減數(shù)分裂時期發(fā)生染色體不分離的風(fēng)險增加[2]。另外,隨著我國“全面二胎”政策的開放,孕婦年齡呈增高趨勢,胎兒染色體異常發(fā)生率也隨之升高[3]。因此,對高齡孕婦進行產(chǎn)前胎兒染色體檢測具有重要意義。
傳統(tǒng)染色體核型分析技術(shù),目前仍是較為常規(guī)的細胞遺傳學(xué)檢測方法,但其分辨率較低,檢測時間較長,僅可檢測≥5 Mb的遺傳物質(zhì)改變[4]。染色體微陣列分析是一種高分辨率的全基因組技術(shù),用于鑒定染色體異常,包括常規(guī)細胞遺傳學(xué)技術(shù)能夠檢測到的異常,以及小的亞顯微缺失和重復(fù)的染色體拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)。CMA 技術(shù)包括基于微陣列的比較基因組雜交技術(shù)和單核苷酸多態(tài)性微陣列(single nucleotide polymorphism array,SNP array)技術(shù)。SNP array技術(shù)不僅能夠掃描全基因組拷貝數(shù)變異,還能夠識別雜合性缺失、單親二倍體和三倍體[5-7]。目前,該技術(shù)已被推薦作為胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常的一線檢測技術(shù)[8],但在高齡孕婦中的應(yīng)用研究相對較少。
本研究通過回顧性分析2018年1月至2020年7月至泉州市婦幼保健院行產(chǎn)前診斷的高齡孕婦1 338例,探討高齡孕婦胎兒染色體異常檢出情況,同時分析高齡孕婦胎兒染色體拷貝數(shù)變異檢出情況,探討染色體微陣列技術(shù)在高齡孕婦產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用價值,為臨床咨詢提供數(shù)據(jù)支持。
選取2018年1月至2020年7月泉州市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心行產(chǎn)前診斷的高齡孕婦共1 338例,其中孕周18~25+6周,年齡35~52歲。本研究經(jīng)泉州市婦幼保健院·兒童醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(2019No.13和2020No.31)。
對所有高齡孕婦進行臨床咨詢,簽署知情同意書后行產(chǎn)前羊水穿刺。孕婦術(shù)前排盡膀胱,仰臥位,充分暴露腹部,通過超聲確定胎兒位置,用5 mL 注射器抽取2 mL棄去,后更換10 mL注射器,抽取實驗所需羊水20~30 mL。羊水抽取后超聲醫(yī)生再次觀察胎兒心率及胎盤情況,并囑孕婦觀察半個小時后離開醫(yī)院。
將羊膜腔穿刺獲得的20 mL羊水,分裝在2個無菌刻度離心管中。離心棄上清,分別接種于兩種不同的羊水培養(yǎng)基中,進行羊水細胞培養(yǎng)。當(dāng)有大量圓形發(fā)亮細胞出現(xiàn)時,加胰酶消化進行收獲,采用染色體自動收獲系統(tǒng)Sinochrome ChromprepⅡ(上海樂晨生物科技有限公司)進行染色體制備,經(jīng)吉姆薩染色后進行核型分析。每個羊水樣本至少計數(shù)30個,分析5個核型。
將抽取的羊水10 mL 使用QIAamp DNA Blood Kit(QIAGEN)試劑盒行羊水DNA提取。使用Affyme?trix CytoScan 750K芯片進行全基因組拷貝數(shù)變異分析。通過DGV,OMIM,DECIPHER,Pumed 等數(shù)據(jù)庫進行檢索,進行拷貝數(shù)變異臨床意義判斷??截悢?shù)變異致病性的判讀參照美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)學(xué)會指南[9]。
利用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計數(shù)資料以率表示,采用χ2檢驗進行比較,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
共1 338 例高齡孕婦進行產(chǎn)前診斷胎兒細胞染色體核型分析,3例培養(yǎng)失敗,成功率約99.76%(1 335/1 338)。1 335例胎兒核型分析檢測結(jié)果顯示,共檢出染色體異常159 例,包括102 例T21,15 例T18,2 例T13 和30 例性染色體非整倍體,染色體結(jié)構(gòu)異常8例,染色體嵌合2 例,見表1。染色體異常檢出率為11.91%(159/1 335),其中染色體非整倍體異常占總異常檢出93.71%(149/159)。
表1 高齡孕婦胎兒染色體核型結(jié)果
本研究進一步分析了高齡合并不同高危因素時染色體異常檢出情況,見表2。結(jié)果顯示,高齡合并不同高危因素時染色體異常檢出率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=323.113,P<0.001)。其中,單純高齡組染色體異常檢出率為4.42%(37/838),當(dāng)高齡合并NIPT高風(fēng)險或兩項及以上高危因素時,染色體異常檢出率較高,分別為54.62%(65/119)和61.54%(16/26),而高齡合并不良孕史時染色體異常檢出率最低(2.97%)。
表2 高齡合并不同高危因素組間染色體異常檢出情況
本研究中,207 例高齡孕婦同時行SNP array 檢測及染色體核型分析。如表3所示,染色體核型分析及SNP array 技術(shù)均能有效檢出染色體非整倍體(T21,T18及性染色體數(shù)目異常)。另外,SNP array技術(shù)較核型分析多檢出3例致病性CNVs(1例Xq28微重復(fù),1 例17p13.3 微重復(fù)和1 例22q11.2 微缺失)見圖1,同時,明確了1例小標(biāo)記染色體的來源。SNP ar?ray 技術(shù)還檢出20 例臨床意義不明拷貝數(shù)變異(variants of unknown significance,VOUS)。結(jié)果顯示,SNP array技術(shù)較染色體核型分析額外檢出1.45%(3/207)致病性CNVs。另外,核型分析較SNP array 技術(shù)額外檢出2例染色體平衡易位。
表3 高齡孕婦SNP array檢測結(jié)果
圖1 SNP array檢測結(jié)果
本研究對207例行SNP array檢測孕婦進行妊娠結(jié)局及生后隨訪顯示,失訪14 例,隨訪率約93.24%(193/207)。其中染色體核型分析及SNP array 檢測均正常共162例,失訪5例,其余均繼續(xù)妊娠,生后隨訪體健。18 例染色體非整倍體及5 例攜帶染色體致病性CNVs均選擇終止妊娠,而2例染色體平衡易位攜帶者選擇繼續(xù)妊娠,生后隨訪體健。此外,20例攜帶VOUS 的孕婦中,5 例失訪,5 例選擇終止妊娠,10 例繼續(xù)妊娠,生后隨訪體健。
高齡孕婦是產(chǎn)前診斷的重要對象,隨著“全面二胎”政策的開發(fā),高齡孕婦隨之增加,同時也伴隨著胎兒染色體異常的風(fēng)險。因此,進行積極的臨床咨詢及產(chǎn)前診斷尤為關(guān)鍵。本研究通過回顧性分析1 335例高齡孕婦產(chǎn)前診斷結(jié)果,探討高齡孕婦胎兒染色體核型異常及拷貝數(shù)變異檢出情況,為臨床咨詢提供參考數(shù)據(jù)。
本研究中,1 335例高齡孕婦胎兒染色體核型分析結(jié)果顯示,共檢出染色體異常159例,染色體異常檢出率為11.91%,與麥明琴等[10]報道的高齡孕婦染色體異常檢出率(10.8%)一致,但高于其他相關(guān)研究[11-12]。另外,染色體異常以非整倍體檢出為主,占總異常檢出93.71%。該結(jié)果可能與高齡導(dǎo)致卵巢功能衰退,從而使生殖細胞或受精卵在減數(shù)分裂時期發(fā)生染色體不分離的風(fēng)險增加,導(dǎo)致胎兒染色體非整倍體。另外,也可能與女性特有的“交叉成熟缺陷”造成染色體重組交換錯誤,從而導(dǎo)致胎兒非整倍體相關(guān)[13]。
為了分析高齡合并不同高危因素時染色體異常檢出是否存在差異,我們進一步對高齡合并不同高危因素進行分組研究。結(jié)果顯示不同組間染色體異常檢出率差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。其中,單純高齡組染色體異常檢出率較低(4.42%),當(dāng)高齡合并其他高危因素時,胎兒染色體異常檢出均大幅增加,而當(dāng)高齡合并不良孕史時染色體異常檢出率降低2.97%。當(dāng)高齡合并NIPT高風(fēng)險時,胎兒染色體異常檢出率較高(54.62%),該結(jié)果與NIPT高風(fēng)險胎兒染色體異常檢出率相關(guān)研究一致[14-15]。因此,本研究進一步提示了NIPT技術(shù)是一種十分有效的產(chǎn)前篩查手段。
本研究中,207 例高齡孕婦同時行SNP array 檢測及染色體核型分析。SNP array 技術(shù)能有效檢出染色體非整倍體,檢出率為100%。同時,SNP array技術(shù)較核型分析多檢出3 例致病性CNVs,提高致病性CNVs 檢出率約1.45%。同時,SNP array 技術(shù)能夠幫助明確標(biāo)記染色體的來源。本研究SNP array 檢出1例17p13.3微重復(fù),內(nèi)含PAFAH1B1等26個OMIM基因,該基因突變/缺失與無腦回畸形疾病相關(guān),臨床表型包括小頭畸形,發(fā)育遲緩,智力障礙,軸向肌張力減退,痙攣性四肢截癱,癲癇等。有研究報道在無腦回畸形等表型異常的患者中檢測到累及PA?FAH1B1 基因的17p13.3 區(qū)段的重復(fù)[16]。胎兒同時合并多項超聲指標(biāo)異常,經(jīng)充分臨床咨詢,孕婦及家屬選擇終止妊娠。另外,本研究檢出1例Xq28微重復(fù),內(nèi)含CLIC2,RAB39B等10個OMIM基因,累及Xq28重復(fù)綜合征,臨床表型包括認知障礙,行為異常,復(fù)發(fā)性感染,肥胖,面容異常等,但女性攜帶者可能呈現(xiàn)較輕表型,本次妊娠胎兒為女性,經(jīng)遺傳咨詢可能出現(xiàn)較輕微癥狀,孕婦及家屬選擇繼續(xù)妊娠。本研究檢出1 例22q11.21 微缺失,累及22q11.2 缺失綜合征,22q11.2缺失綜合征也被稱為DiGeorge綜合征或者腭心面綜合征等,為常染色體顯性遺傳,約93%的異常為新發(fā)生,約7%的異常為遺傳自父母[17]。臨床表型包括先天性心臟病,腭裂,面容異常,認知障礙,免疫缺陷等。經(jīng)充分臨床咨詢,孕婦及家屬選擇終止妊娠。
目前,隨著染色體微陣列技術(shù)在產(chǎn)前診斷的不斷應(yīng)用,該技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)染色體核型分析技術(shù)。2013年美國ACOG(american college of obste?tricians and gynecologists committee)將該技術(shù)推薦作為胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常的一線檢測技術(shù)[8]。并且,有研究建議在胎兒結(jié)構(gòu)異常和/或死胎的情況下,CMA檢測應(yīng)替代染色體核型分析,同時建議接受羊膜穿刺術(shù)和絨毛膜絨毛取樣的孕婦均應(yīng)同時選擇CMA 檢測和傳統(tǒng)染色體核型分析[20]。一項最新研究也提示所有接受有創(chuàng)穿刺的孕婦行CMA檢測的必要性[21]。本研究顯示,核型分析較SNP array 技術(shù)額外檢出2例染色體平衡易位。染色體核型分析能夠互補檢出SNP array 不能檢出的染色體平衡易位、倒位等平衡重組。因此,聯(lián)合SNP array 技術(shù)及染色體核型分析能夠提高胎兒染色體異常檢出率。
本研究,SNP array 技術(shù)檢出VOUS 20 例,VOUS檢出率約9.66%,與國內(nèi)的研究報道類似[18],高于國外報道的VOUS 檢出率[19]。本研究20 例VOUS 中,7例行父母芯片驗證,3 例遺傳自父親,3 例遺傳自母親,1 例為新發(fā)突變。其中,仍有13 例無法明確其致病性,應(yīng)進一步超聲隨訪,密切關(guān)注胎兒表型輔助臨床致病性判讀。因此,今后仍需要大量臨床及隨訪數(shù)據(jù)的積累,幫助VOUS的致病性判讀。
高齡孕婦胎兒染色體異常具有較高檢出率,當(dāng)合并其他高危因素時染色體異常具有增高趨勢。另外,染色體核型分析聯(lián)合染色體微陣列技術(shù)檢測可提高胎兒染色體異常檢出率,在產(chǎn)前診斷的應(yīng)用具有重要意義。