朱曉丹,李 超,歐妙玲,張玲華,黃 湘
(佛山市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心 廣東 佛山 528000)
我國每年出生的新生兒中約有100萬人患有不同程度的先天缺陷,約占每年新生兒出生總數(shù)的5%~6%。先天性缺陷一方面會降低人口素質,另一方面還會增加患兒家庭的負擔,消耗大量的社會資源。針對這種情況為了進一步提高我國人口素質,降低新生兒出生缺陷率,就有必要對妊娠期孕婦進行產(chǎn)前診斷,明確胎兒可能存在的遺傳性疾病或先天性缺陷。目前,在相關臨床診斷中比較常用的是染色體核型分析技術,但是該技術具有較為明顯的缺陷。近些年來針對傳統(tǒng)染色體核型分析技術以及高通量測序技術的快速發(fā)展,臨床上開始采用高通量測序技術進行產(chǎn)前診斷,與傳統(tǒng)染色體核型分析技術相比,該技術操作相對簡單方便,且能夠在較短的時間內(nèi)得出檢測結果,具有較高的檢測效率[1-2]。
選取我院2020年1月—10月收治的631例高危孕婦,年齡21~43歲,平均年齡(31.29±2.45)歲;孕周最長16~37周,平均(28.23±2.85)周;高齡孕婦156例,無創(chuàng)基因檢測(NIPT)提示高風險71例,胎兒超聲異常186例,血清學篩查高風險175例,不良孕產(chǎn)史43例。部分孕婦存在多種產(chǎn)前診斷指征。
(1)采集樣本。孕周低于28周的孕婦在超聲引導下行羊膜腔穿刺術采集30 mL羊水,整個過程嚴格遵循無菌原則以及相關要求;采用臍靜脈穿刺術采集孕周達到28周及以上的孕婦的臍帶血2 mL。(2)染色體核型分析。染色體核型分析共使用20 mL羊水或1 mL臍血,采用培養(yǎng)瓶傳代法培養(yǎng)羊水樣本9~12 d,采用外周血淋巴細胞培養(yǎng)基培養(yǎng)臍血樣本68~72 h。之后收獲、制片、G顯帶,使用Leica-120進行采集圖像,計數(shù)細胞數(shù)20個,分析細胞數(shù)5個。以《人類細胞遺傳學國際命名體制》ISCN2016中的相關規(guī)定為依據(jù)描述核型。(3)高通量測序分析。高通量測序檢測共使用10 mL羊水或1 mL臍血,使用美國illumina公司生產(chǎn)的高通量測序儀(型號:NextSeq 500)對羊水及臍血進行檢測,整個檢測過程嚴格按照說明書及相關規(guī)定進行。
染色體核型檢測共發(fā)現(xiàn)62例胎兒染色體異常,占比9.81%。50例為染色體數(shù)目異常,此外還發(fā)現(xiàn)7例9號染色體臂間倒位及10例異染色質區(qū)長度改變,見表1。
表1 631例高危產(chǎn)婦染色體核型檢測結果
高通量測序檢測共發(fā)現(xiàn)96例胎兒含有缺失、重復片段,占比15.21%。小于5 Mb片段共38段,6例良性片段;32例非良性片段(32/631,5.07%),見表2。
表2 631例高危產(chǎn)婦高通量測序檢測結果
對于染色體數(shù)目異常胎兒,染色體核型檢測與高通量測序檢測結果相符合。對于染色體結果異常胎兒,高通量測序檢測未發(fā)現(xiàn)平衡易位、倒位及正常多態(tài)性中的9號臂間倒位及異染色質區(qū)增長。與染色體核型分析相比,高通量測序額外測出32例小于5 Mb片段非良性片段,見表3。
表3 染色體核型檢測與高通量測序檢測結果比較
在本文中染色體核型檢測共發(fā)現(xiàn)2例胎兒染色體異常,占比2.5%,且2例胎兒均為染色體數(shù)目異常;高通量測序檢測共發(fā)現(xiàn)2例胎兒染色體異常,占比2.5%。1例為45, X(1/80,1.25%),另1例為47, XX,+18(1/80,1.25%)。兩種檢查方法相比,結果一致,但高通量測量未發(fā)現(xiàn)7例9號染色體臂間倒位與10例染色體異染色質區(qū)長度改變的胎兒。一般認為,染色體多態(tài)性現(xiàn)象屬于正常變異,歷年ISCN對多態(tài)性種類均有描述,包括及異染色質區(qū)長度改變。染色體多態(tài)性中臨床最為常見的臂間倒位類型就是inv(9)(p12q13),倒位區(qū)域包含9號異染色質區(qū)[3]。9號染色體臂間倒位攜帶者,一般不會有相應的臨床癥狀表現(xiàn)出來。有研究顯示該倒位不會影響生育。不過,大部分相關方面的專家學者認為生殖失敗與inv(9)有關。有增加其他染色體異常的趨勢且可能影響胚胎種植,影響精子的質量及功能。其原因在于,即使inv(9)在人群中有較高的攜帶率,但從種類進行分類,屬于結構改變。隨著檢測技術的更新和對非編碼基因研究的深入,越來越多的學者認識到inv(9)很可能在細胞分裂中形成配對環(huán),造成同源染色體配對困難,使染色體分離發(fā)生異常,從而形成異常的配子和合子,導致胚胎發(fā)生染色體非整倍體變異或減數(shù)分裂中異常配子的產(chǎn)生,最終引起流產(chǎn)、不孕不育、死胎及其他癥狀的臨床效應[4-5]。
高通量測序技術與傳統(tǒng)染色體核型分析技術相比,兩者對被檢測物質的特異性與敏感性較為一致,并且能夠對染色體發(fā)生的微小變異進行精準測量與分析,操作者的個人主觀意念對其影響較小,與此同時結果具有良好的重復性。與傳統(tǒng)染色體核型分析技術相比,高通量測序技術的優(yōu)勢主要在于能夠在較短的時間內(nèi)得到檢測結果,理論上只需要3 d左右的時間,時間優(yōu)勢明顯[6]。另外,由于檢測前不需要培養(yǎng)羊水,因此可以避免在培養(yǎng)羊水的過程中因意外事件導致整個檢測失敗。在平衡易位/倒位時,如果細胞內(nèi)核算數(shù)量保持正常,并沒有出現(xiàn)異常變化,那么對于實際上存在的異?,F(xiàn)象,常規(guī)測序技術往往無法進行有效監(jiān)測。雖然臨床上可以通過提高測序深度的方法更加準確、有效的檢測平衡易位/倒位,但是其存在成本過高、技術難度較大、對樣本DNA的質量要求高等問題,因此很難在臨床上推廣應用該方法。
綜上所述,在產(chǎn)前診斷過程中高通量測序技術與染色體核型分析技術均能夠有效檢測出染色體異常的胎兒,但高通量測序技術無法檢測出9號染色體臂間倒立與異染色質增加的多態(tài)性現(xiàn)象及平衡易位、倒位。高通量測序技術與傳統(tǒng)染色體核型分析技術相比,其優(yōu)勢主要在于能檢測出5 Mb以下的微缺失微重復,且能夠在較短的時間內(nèi)得到檢測結果,不用培養(yǎng)羊水細胞,可以在很大程度上提高檢測的成功率。現(xiàn)階段,臨床上可以通過聯(lián)合使用高通量測序技術與染色體核型分析技術使胎兒出生缺陷檢測率得到進一步提高,從而最大程度的發(fā)揮出臨床檢測的實際應用價值。