染色體微陣列分析技術在產前遺傳性疾病診斷中的價值研究

胡仲任+陳敏+張宇+蔡月云+林淑貞

[摘要] 目的 研究染色體微陣列分析技術在產前遺傳性疾病診斷中的價值。 方法 回顧性分析我院研究資料，選擇我院2015年9月～2017年3月152例產前遺傳性疾病患者，并根據檢測方法將產前遺傳性疾病患者分為兩組。對照組76例患者實施熒光原位雜交技術檢測，觀察組76例患者實施染色體微陣列分析技術檢測，將兩組產前遺傳性疾病患者的檢測結果進行對比。 結果 觀察組檢測結果76例均取得成功，在24～48 h內取得結果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數檢測結果優于對照組（P<0.05），觀察組產前遺傳性疾病患者的妊娠結局與對照組比較具有顯著差異（P<0.05）。 結論 染色體微陣列分析技術在產前遺傳性疾病診斷中具有顯著的應用價值，其染色體非整倍檢出率高達100.00%，值得臨床進一步應用。

[關鍵詞] 染色體微陣列分析技術；產前遺傳性疾病；診斷；價值

[中圖分類號] R714.55 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）30-0001-03

[Abstract] Objective To study the value of chromosome microarray analysis in the diagnosis of prenatal genetic diseases. Methods The study data were retrospectively analyzed in our hospital. 152 patients with prenatal genetic diseases in our hospital were collected. The collection time was from September 2015 to March 2017. According to the detection method， the patients with prenatal genetic diseases were divided into two groups， 76 patients in the control group were given fluorescence in situ hybridization， and 76 patients in the observation group were given chromosome microarray analysis. The detection results of the patients with prenatal genetic disease were compared between the two groups. Results The detection results of 76 cases in the observation group were all successful， and the results were obtained in 24-48 hours. The detection results of 21 trisomy， 13 trisomy， 18 trisomy， X， Y counts were better than those in the control group（P<0.05）. There was a significant difference in the pregnancy outcome between the control group and the observation group in the patients with prenatal genetic diseases（P<0.05）. Conclusion Chromosome microarray analysis has a significant application value in the diagnosis of prenatal genetic diseases， and the detection rate of non-integer time chromosome is as high as 100.00%， which is worthy of further clinical application.

[Key words] Chromosome microarray analysis； Prenatal genetic diseases； Diagnosis； Value

產前遺傳性疾病主要包括兩種，如胎兒染色體病、線粒體病，其中染色體病主要是由于人體自身染色體結構異常、染色體數目異常而造成的，是引起患者流產、死胎、新生兒死亡或者先天畸形的主要因素[1]。目前發現染色體結構異常高達1萬多種，除性染色體異常或者三體染色體異常患者能存活下來，其他染色體數目異常患者均以死胎以及流產告終，而染色體片段易位、重復、缺失，為導致新生兒缺陷的重要因素。為了對基因突變進行區別，一般將染色體變異稱作為基因拷貝數變異（CNV），而產前早期診斷和發現上述異常為產前臨床診斷的難點和熱點[2，3]。因此，我院將152例產前遺傳性疾病患者（產婦）作為研究對象，現報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析2015年9月～2017年3月漳州市醫院與廣州醫科大學附屬第三醫院所收集152例產前遺傳性疾病患者研究資料，并根據檢測方法將產前遺傳性疾病患者分為兩組。納入標準[4]：①152例產前遺傳性疾病患者均簽署知情同意書、參與本次研究內容；②152例產前遺傳性疾病患者均為女性。排除標準：臨床資料不完整患者。觀察組患者年齡20～35歲，平均（27.01±2.45）歲，孕周35～40周，平均（38.01±1.02）周。對照組患者年齡21～36歲，平均（27.41±2.18）歲，孕周36～40周，平均（37.15±1.18）周。上述兩組產前遺傳性疾病患者的各項資料無明顯差異，能夠實施對比（P>0.05）。endprint

1.2 方法

觀察組76例產前遺傳性疾病患者實施染色體微陣列分析技術檢測：染色體微陣列分析技術（天津生物芯片技術有限責任公司；BDV-315014816）又稱基因芯片，是一種高分辨率的全基因組檢測技術，除可檢出傳統核型分析發現的染色體不平衡性改變外，還可以檢測一些被稱之為拷貝數變異（copy number variants，CNV）的微小缺失和重復。首先按照標準流程對樣本中的DNA進行純化、擴增、標記，然后采用染色體DNA探針進行大量覆蓋，將其在支持物上實施固定，與樣本中的標記分子實施雜交，對樣本中的DNA雜交信號實施監測，取得樣品分子和數量及序列信息，使用相關生物信息方法和配套CHAS軟件分析其檢測結果，根據拷貝數散點區域大小來判定重復以及缺失。

對照組76例產前遺傳性疾病患者實施熒光原位雜交技術檢測：特異性重復序列探針為X、18、Y染色體探針，位點特異探針為13號、21號染色體探針，封片膠、硫氰酸鈉、酸性亞硫酸鈉、甲酰胺均由本院實驗室自備，其中主要儀器包括烤片機、烤箱、冰箱、離心機、水浴鍋、染色體分析系統、培養箱、熒光顯微照相設備、熒光原位雜交系統等。首先進行玻片預處理，將羊水5 mL離心10 min后去上清，在37℃的溫度下消化20 min，離心后將低滲溶液加入，再將固定液加入，固定3次，將其漂洗2遍后，浸泡在溶液內10 min，在預冷100%、85%、70%乙醇中脫水3 min，玻片自然干燥后，將玻片加熱直至56℃后，實施FISH實驗。在進行預處理的過程中，應將自然干燥涂片放置在56℃烤片機上20 min左右，再將玻片放置在甲醇液中5 min，取出來后再放置在乙醇液中30 min，然后干燥、脫水。

1.3觀察指標

對比兩組產前遺傳性疾病患者檢測后的各項指標（21三體、13三體、18三體、X、Y計數、妊娠結局以及CNV檢出率）。

1.4統計學處理

本次研究均采用SPSS19.0統計學軟件，每組產前遺傳性疾病患者檢測后的21三體、13三體、18三體、X、Y計數進行相關統計處理，研究中計數資料使用百分比表示，采用χ2檢驗，計量資料則采用t檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1 兩組21三體、13三體、18三體、X、Y計數比較

經過檢測后，觀察組檢測結果76例均取得成功，在24～48 h內取得結果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數檢測結果優于對照組（P<0.05），見表1。

2.2兩組產前遺傳性疾病患者的妊娠結局比較

觀察組產前遺傳性疾病患者中，順產患者40例，剖腹產患者36例，與對照組比較具有顯著差異（P<0.05），見表2。

2.3 兩組CNV檢出率比較

觀察組產前遺傳性疾病患者中，CNV檢出率為92.11%（70/76）；對照組產前遺傳性疾病患者中，CNV檢出率為65.79%（50/76）。觀察組產前遺傳性疾病患者CNV檢出率與對照組比較具有顯著差異（χ2=15.833，P<0.05）。見表3。

3討論

研究顯示，產前胎兒染色檢查大部分均實施光學顯微鏡和染色體顯帶技術的細胞遺傳學進行分析，該種檢查方式至今已經在臨床中應用40多年，能檢出胎兒染色體大結構重排以及非整倍體，當前為臨床產前細胞遺傳學診斷中的金標準，但是該種檢測方式需要進行細胞培養10～14 d才能取得結果，并受到多種主觀因素的限制。而最為重要的是，染色體結構重排檢出一般均使用顯微鏡分辨率或者傳統顯帶技術，較高分辨率顯帶技術一般在4.6～5 Mb上。熒光原位雜交逐漸在產前診斷中應用，成為準確快速的重要檢測技術。但是熒光原位雜交技術需要采用特異性探針，一次只能對幾個或者一個候選位點進行檢測[4，5]。而比較基因組雜交技術為臨床分子細胞遺傳學研究的主要進展，該種技術的分辨率在3～10 Mb之間，且不適合臨床大規模的產前診斷，隨著人們基因組織序列圖譜逐漸完成，染色體微陣列分析技術在臨床中被廣泛應用，取得顯著的效果。

自從染色體微陣列分析技術在2004年應用于產后新生兒基因后，后期逐漸廣泛應用于產前診斷中，由于該項技術無需進行細胞培養，技術分辨率高、自動化程度較高，使其在臨床檢測中取得青睞。染色體微陣列分析技術為高分辨率的篩查技術，能通過檢出染色體不平衡性改變和拷貝數變異，為神經發育性疾病和先天性異常的一線檢測技術[6，7]。在產前發生母體胎兒超聲結構異常時，染色體微陣列分析技術的染色體檢出率顯著增高，由此提示對產前超聲結構異常胎兒實施染色體微陣列分析技術檢查，能明確患兒是否伴有染色體微重復和微缺失等情況。智力障礙為危害兒童健康發育的疾病，臨床研究[8-10]顯示15%智力障礙均是由于染色體拷貝變異造成的，將染色體微陣列分析技術作為孤獨癥、智力低下、生長受限等疾病的診斷技術，能顯著彌補常規顯帶核型分析技術的缺點，有效分析其風險。由于臨床染色體微陣列分析技術無需對細胞實施培養，流產組織細胞的失敗率約為50%[11]。因此，染色體微陣列分析技術對分析病理染色體異常具有十分顯著的作用，能顯著提高流產組織染色體異常檢出率。染色體微陣列分析技術同時還能對傳統細胞核新的染色體來源進行確定，但是其結構和來源不同，易引起不同遺傳效應。染色體微陣列分析技術為鑒別染色體來源的相關方式，當其來源為未知時，探針的選擇方式較難，需要基因的相關背景知識，而進行多次排查，易對產前診斷時間造成影響，難以對片段的區域大小和斷裂位置進行確定，而染色體微陣列分析技術能依從性掃描染色體重復和缺失，為鑒別染色體疑難標記的有利方式。

隨著臨床單細胞全基因擴增技術不斷改進，染色體微陣列分析技術被廣泛應用，具有多種優勢，如自動化程度、高通量或者高分辨率等，能對患者實施非整倍體篩查，能在人體單細胞中檢測染色體異常，還能在24～48 h內同時檢測人體所有染色體。實驗研究顯示，對胚胎反復植入失敗實施aCGH檢測，不僅能發現胚胎染色體異常，還能顯著提高妊娠率的可能性，降低由于多次流產對患者造成的痛苦，研究顯示，aCGH芯片能在12 h內進行單細胞全基因的標記、擴增，能顯著推動染色體微陣列分析技術在PGD中的應用[12]。雖然染色體微陣列分析技術和熒光原位雜交技術相比具有顯著優勢，但是基于其原理，該項方式也具有一定局限性，無法對染色體平衡重排進行檢出。因此，在進行染色體異常檢測方面應注意以下問題：染色體微陣列分析技術能顯著提高染色體異常檢出率，但是該項檢查方式也發現了意義不明的染色體拷貝數微重復和微缺失，在臨床中具有共享公共數據庫，如人類遺傳學細胞遺傳、國際公共良性CNVs數據庫、國際公共病理性CNAs數據庫等，其中國際公共良性CNVs數據庫為較為常用的查詢數據庫之一，若該片段在數據庫中描述是致病性，應將該片段認作為致病性[13-15]。經本次研究表明，經過檢測后，觀察組檢測結果76例均取得成功，在24～48 h內取得結果，21三體、13三體、18三體、X、Y計數檢測結果優于對照組（P<0.05）。endprint