袁慧珍,劉艷秋,周萍,王欣榮,黃淑暉
(江西省婦幼保健院醫(yī)學(xué)遺傳中心 江西省出生缺陷防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江西省醫(yī)學(xué)領(lǐng)先學(xué)科建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目,南昌 330006)
據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界每年有500多萬(wàn)出生缺陷,我國(guó)每年出生缺陷兒100多萬(wàn),占出生人口的5%。其中遺傳因素占25%,環(huán)境因素約占10%;遺傳和環(huán)境綜合或病因未知占65%[1]。如果染色體發(fā)生數(shù)目或結(jié)構(gòu)的異常,將會(huì)引起許多基因的缺失或重復(fù),因而染色體病常表現(xiàn)為多種異?;蚧蔚木C合征[2]。近年隨著產(chǎn)前分子診斷遺傳學(xué)技術(shù)的發(fā)展,熒光原位雜交(Fluorescence In Situ Hybridization,F(xiàn)ISH)技術(shù)、熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(Quantitative Fluorescent Polymerase Chain Reaction,QFPCR)技術(shù)、染色體微陣列技術(shù)(Chromosomal Microarray Analysis,CMA)、低深度全基因組拷貝數(shù)變 異測(cè)序 (Copy Number Variation Sequencing,CNV-seq)等已逐漸成熟及廣泛應(yīng)用于臨床,其中QF-PCR可以根據(jù)短串聯(lián)重復(fù)序列(Short Trandem repeat,STR)等位基因的個(gè)性化信息判別多余染色體的來(lái)源,鑒別母體細(xì)胞污染(Maternal Cell Contamination,MCC),也可快速診斷出目標(biāo)染色體的非整倍體數(shù)目異常[3];CMA緩解了傳統(tǒng)核型分析的壓力,同時(shí)在深度上更詳細(xì)地對(duì)染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并能綜合染色體微缺失微重復(fù)的片段位置、大小、來(lái)源及數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其致病性進(jìn)行評(píng)估[4]。妊娠中晚期抽取臍血進(jìn)行染色體分析是產(chǎn)前診斷的主要方法之一,本文對(duì)576例胎兒臍血染色體檢查的結(jié)果進(jìn)行了回顧性分析,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 一般資料 2019年1月至2021年4月在江西省婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心行臍血穿刺的孕婦576例,均進(jìn)行染色體核型分析、QF-PCR及CMA檢測(cè),孕周≥24周,年齡18~39歲;若無(wú)創(chuàng)DNA提示胎兒性染色體異常,同時(shí)進(jìn)行FISH檢測(cè)。臍血穿刺指征:超聲提示胎兒發(fā)育異常、夫婦之一為染色體異常攜帶者、母血中胎兒游離DNA檢測(cè)(non-invasive prenatal test,NIPT)陽(yáng)性、不良生育史等。所有孕婦均簽署知情同意書(shū)。
1.2 方法 在超聲引導(dǎo)下抽取2~4 mL臍血標(biāo)本進(jìn)行染色體核型分析、QF-PCR及CMA檢測(cè);若無(wú)創(chuàng)DNA檢測(cè)結(jié)果提示性染色體異常,同時(shí)進(jìn)行FISH檢測(cè)。查詢(xún)國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)包括DECIPHER、Database of Genomic Variants (DGV)、Online Mendelian Inherit-ance in Man(OMIM)、UCSC Genome Browser、ENS EMBL等進(jìn)行致病性分析,依據(jù)ACMG(American College of Medical Genetics and Genomics)判讀指南進(jìn)行CNVs致病性的判讀。
2.1 染色體核型與FISH結(jié)果 在576例臍血穿刺中,經(jīng)染色體核型分析共發(fā)現(xiàn)染色體核型異常78例和染色體多態(tài)性變異42例,胎兒染色體核型異常檢出率13.54%(78/576),其中染色體數(shù)目異常占78.20%(61/78),染色體結(jié)構(gòu)異常占21.80%(17/78);常染色體異常占66.67%(52/78),三體綜合征占65.38%(51/78),其中最多的是21-三體綜合征,占51.28%(40/78);性染色體異常占20.51%(16/78)。FISH結(jié)果與染色體核型結(jié)果一致。見(jiàn)表1。
2.2 染色體微陣列分析結(jié)果 與核型分析結(jié)果不一致且具有臨床意義的拷貝數(shù)變異21例,額外增加了3.65%(21/576)的異常檢出率。見(jiàn)表2。
表1 染色體異常核型及多態(tài)性變異核型
1例臍帶血存在一定比例的母源污染,通知孕婦重新取樣檢測(cè),重新取樣后的檢測(cè)結(jié)果與染色體核型結(jié)果一致;其他均無(wú)母體細(xì)胞污染。無(wú)法判斷是否存在18號(hào)染色體數(shù)目異常2例,其余與染色體核型結(jié)果一致。
染色體是遺傳物質(zhì)的載體,由DNA和蛋白質(zhì)等構(gòu)成,具有儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息的作用。如果染色體發(fā)生數(shù)目或結(jié)構(gòu)的異常,將會(huì)引起許多基因的缺失或重復(fù),因而染色體病常表現(xiàn)為多種異常或畸形的綜合征,又稱(chēng)為染色體綜合征[2]。
本研究中,在576例臍血穿刺中,檢出染色體核型異常78例和染色體微缺失微重復(fù)綜合征21例,胎兒染色體異常的檢出率為17.19%(99/576),其中胎兒染色體核型異常檢出率13.54%(78/576),染色體微陣列分析提高了3.65%(21/576)的異常檢出率。胎兒染色體異常的檢出率略高于周俊[5]等的研究結(jié)果。本文研究對(duì)象主要為超聲提示胎兒結(jié)構(gòu)異常和NIPT陽(yáng)性的孕婦,有研究表明:超聲結(jié)構(gòu)異常的染色體異常檢出率高于超聲非結(jié)構(gòu)異常的檢出率;當(dāng)超聲結(jié)構(gòu)異常出現(xiàn)兩項(xiàng)及以上時(shí),染色體異常發(fā)生率會(huì)明顯增高[6]。NIPT用于檢測(cè)胎兒常見(jiàn)的非整倍體及部分性染色體異常,敏感度:21-三體為0.994(0.983-0.998),18-三體為0.977(0.952-0.989),13-三體為0.906(0.823-0.958);特異性均達(dá)到0.999以上[7]。本研究中染色體微陣列分析提高了3.65%(21/576)的陽(yáng)性檢出率。與相關(guān)研究結(jié)果相符,CMA的陽(yáng)性檢出率仍然較低(并非所有病例都能發(fā)現(xiàn)具有臨床意義的CNV),對(duì)于超聲檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常但胎兒染色體核型正常的病例,目前CMA增加檢出致病性CNV的比例<10%[8]。
小額外標(biāo)記染色體 (Small Supernumerary Markerchromosome,sSMC)是指在染色體核型分析中,除正常染色體外,出現(xiàn)的不明結(jié)構(gòu)、無(wú)法辨別其來(lái)源和特征的染色體,導(dǎo)致染色體數(shù)量和基因拷貝數(shù)發(fā)生變化,其可來(lái)源于任何一條染色體,攜帶者臨床癥狀從無(wú)到嚴(yán)重畸形[9]。本研究中,1例核型為47,XN,+mar[18]/46,XN[32]的新發(fā)標(biāo)記染色體,CMA結(jié)果顯示arr[GRCh37]1p21.1q23.1(105438124_157720286)×3,為致病性變異。孕婦及家屬知情后選擇終止妊娠。
QF-PCR技術(shù)是一種利用熒光引物對(duì)染色體上特異的短串聯(lián)重復(fù)序列(Shrot Tandem Repeat,STR)位點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)增,通過(guò)熒光檢測(cè)對(duì)染色體數(shù)目異常做出快速產(chǎn)前診斷的方法[10]。同時(shí)可以排除胎兒產(chǎn)前診斷樣本中的母體細(xì)胞污染。本研究中有1例臍帶血存在一定比例的母源污染,通知孕婦重新取樣檢測(cè),重新取樣后的檢測(cè)結(jié)果與染色體核型結(jié)果一致;其他均無(wú)母體細(xì)胞污染。無(wú)法判斷是否存在18號(hào)染色體數(shù)目異常2例,其余與染色體核型結(jié)果一致。
對(duì)于懷疑嵌合的患者,取羊水或臍血等直接進(jìn)行FISH檢測(cè),不受細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中選擇性生長(zhǎng)的影響,可以更真實(shí)地反映胎兒體內(nèi)的細(xì)胞嵌合狀況,對(duì)于判斷胎兒預(yù)后會(huì)有更多幫助[11]。目前英國(guó)臨床細(xì)胞遺傳協(xié)會(huì)已把采用間期細(xì)胞的FISH技術(shù)作為產(chǎn)前嵌合體檢查的篩查方法[12]。本研究中對(duì)無(wú)創(chuàng)DNA提示胎兒性染色體異常時(shí),進(jìn)行FISH檢測(cè),以提高性染色體嵌合體的檢出率。
綜上所述,臍血穿刺作為孕中晚期產(chǎn)前診斷的主要手段,必須選擇細(xì)胞生物學(xué)或者分子生物學(xué)分析方法,明確產(chǎn)前診斷標(biāo)本的來(lái)源,以免發(fā)生母體細(xì)胞污染。染色體核型分析與CMA相結(jié)合可以提高胎兒異常的檢出率,必要時(shí)應(yīng)用FISH進(jìn)行綜合分析,從而更加準(zhǔn)確地確定染色體異常類(lèi)型以及異常核型的嵌合比例,為孕婦及其家屬提供精準(zhǔn)的遺傳學(xué)咨詢(xún)及建議,有效防止缺陷患兒的出生。