優(yōu)生優(yōu)育缺陷，染色體CNV助力精準(zhǔn)篩查

曾仲萍

我國(guó)全面開(kāi)放“兩孩”政策之后，高齡產(chǎn)婦隨之增加，出生缺陷發(fā)生率也不斷增加。統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國(guó)每年出生缺陷人數(shù)為80萬(wàn)～120萬(wàn)，發(fā)生率為5.6%，其中因染色體異常或基因缺陷導(dǎo)致的出生缺陷為25%。

通過(guò)婚前、孕前、產(chǎn)前排查染色體是否異常，明確其異常來(lái)源，進(jìn)行早期干預(yù)，對(duì)于保證下一代的健康尤其重要。

CNY的概念

目前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)基因組是由60億個(gè)堿基組成的。這些堿基一起組合成了46條、23對(duì)染色體，其中1對(duì)為性染色體，22對(duì)為常染色體。在這些染色體上大約包含有三萬(wàn)個(gè)編碼基因。

人類(lèi)基因組是二倍體，通常認(rèn)為每個(gè)基因應(yīng)該有2個(gè)拷貝數(shù)。可是研究發(fā)現(xiàn)基因組上拷貝數(shù)會(huì)存在反常的變異，即基因組片段出現(xiàn)缺失或重復(fù)等，導(dǎo)致拷貝數(shù)變異。基因拷貝數(shù)變異的英文簡(jiǎn)稱(chēng)為CNV，是染色體或DNA有部分的缺失或者是重復(fù)、倒位、易位插入等基因組結(jié)構(gòu)的變化;其變異的大小從數(shù)百到數(shù)百萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)都有可能，或許會(huì)涉及數(shù)個(gè)或者是單個(gè)基因。研究發(fā)現(xiàn)，CNV是由基因組發(fā)生重排而導(dǎo)致的，一般指長(zhǎng)度為1kb以上的基因組大片段拷貝數(shù)的增加或減少，主要表現(xiàn)為亞顯微水平的缺失或重復(fù)。這種變異是人類(lèi)遺傳變異的一種重要形式，在人類(lèi)的進(jìn)化和健康方面起著非常關(guān)鍵的作用。致病性CNV會(huì)對(duì)于疾病基因的閱讀框外顯子水平產(chǎn)生破壞，或者是涉及兩個(gè)以及多個(gè)的疾病基因的基因組區(qū)間缺失，造成遺傳缺陷。

研究發(fā)現(xiàn)，致病性CNV除了會(huì)導(dǎo)致胚胎死亡外，還是導(dǎo)致出生的小兒發(fā)育遲緩、智力障礙、多發(fā)畸形和自閉癥譜系障礙等先天疾病最普遍的因素。

檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

目前科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得我們可以通過(guò)相應(yīng)的基因技術(shù)，提前發(fā)現(xiàn)基因拷貝數(shù)變異，減少先天畸形兒出生，降低基因缺陷疾病的發(fā)生率，也有助于某些存在遺傳缺陷的夫妻獲得一個(gè)健康的寶寶。

染色體CNV檢測(cè)也叫“染色體微小缺失微小重復(fù)檢測(cè)”。當(dāng)前檢測(cè)的方式一般來(lái)說(shuō)有兩類(lèi)。其一就是常說(shuō)的芯片，是基于芯片平臺(tái)，實(shí)際上是染色體微陣列分析CMA。其二就是測(cè)序，基于高通量測(cè)序平臺(tái)，就是常說(shuō)的低深度全基因組測(cè)序（CNV-seq）。這兩個(gè)技術(shù)都是從檢測(cè)染色體層面上來(lái)說(shuō)的，和基因的關(guān)系不大，因此并非是做了這兩項(xiàng)檢測(cè)，就能夠檢測(cè)出來(lái)單基因病。除此之外，大家也不必對(duì)于這兩種檢測(cè)手段的差別過(guò)分地糾結(jié)。就臨床診斷來(lái)說(shuō)，兩者都是能夠?qū)崿F(xiàn)的。檢測(cè)方法包括芯片技術(shù)、高通量測(cè)序、PCR技術(shù)、FISH等等，每個(gè)方法都有特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。

1.核型分析和熒光原位雜交。分辨率低，雜合性缺失（LOH）/單親二倍型（UPD）不能檢測(cè)，F(xiàn)FPE樣本失敗率高。前者只能檢測(cè)高于5Mb-10Mb的突變，而且在進(jìn)行染色體處理的時(shí)候，要求操作者技術(shù)過(guò)硬，不同的操作者會(huì)導(dǎo)致顯帶效果的差異;后者只能檢測(cè)已知的位點(diǎn)，通量小，探針需要定制，價(jià)格昂貴。

2.二代測(cè)序和基因芯片。分辨率高，覆蓋全基因組，能檢測(cè)雜合性缺失（LOH）/單親二倍型（UPD）。前者檢測(cè)迅速、精準(zhǔn)，高通量，但FFPE樣本運(yùn)行測(cè)序困難，價(jià)格昂貴;后者有專(zhuān)門(mén)針對(duì)存放時(shí)間較長(zhǎng)FFPE樣本的芯片產(chǎn)品，一張芯片多種數(shù)據(jù)，快速、準(zhǔn)確，具有高性?xún)r(jià)比。

與原來(lái)的CNV檢測(cè)方法相比較，CNV-seq是一種近年興起的用于染色體拷貝數(shù)變異檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)高通量測(cè)序技術(shù)，能夠一次分析23對(duì)染色體，能檢測(cè)全部或部分非整倍體和大于100Kb的染色體微缺失/微重復(fù)，能夠?qū)τ诰哂信R床意義的染色體疾病和5%以上的低比例嵌合進(jìn)行檢查。能夠檢測(cè)外周血、流產(chǎn)物、羊水等多種物質(zhì)。在產(chǎn)前檢查和流產(chǎn)原因排查以及染色體疾病檢查和自閉癥原因檢查的過(guò)程中，都有其運(yùn)用。

檢測(cè)診斷領(lǐng)域及其適應(yīng)證

1.產(chǎn)前檢測(cè)。適用于高齡生育，家族里有染色體疾病史的夫妻和胎兒;需要查詢(xún)不孕不育病因的夫妻;死胎、反復(fù)性流產(chǎn)，需要找到原因的夫妻;曾經(jīng)孕育過(guò)染色體疾病胎兒的夫妻和胎兒;染色體核型檢查的結(jié)果沒(méi)有異常，但是超聲檢查時(shí)顯示結(jié)構(gòu)異常的狀況;以及其他有需求的孕婦。

2.流產(chǎn)原因排查。適用于出現(xiàn)三次及以上不知原因并且重復(fù)出現(xiàn)自然流產(chǎn)的夫妻;死胎，并想了解流產(chǎn)緣故的;對(duì)于反復(fù)自然流產(chǎn)等于以及大于三次，同時(shí)經(jīng)過(guò)多種治療方式?jīng)]有效果的家庭。

3.染色體疾病檢測(cè)。適用于染色體核型分析正常，但臨床上出現(xiàn)發(fā)育緩慢、智力有缺陷、存在畸形的患兒和患兒的父母。主要有下述適應(yīng)癥狀：生長(zhǎng)發(fā)育緩慢;特定發(fā)育不正常，比如出現(xiàn)頭過(guò)小，身材矮小不發(fā)育;存在兩項(xiàng)以上面部畸形的情況;存在先天性的身材缺陷（心臟缺陷、手足異常）;存在腦性癲癇;存在行為問(wèn)題;等。

4.自閉癥原因排查。在其他的一些醫(yī)學(xué)檢查中被確認(rèn)為自閉癥，同時(shí)要找到致病原因的患者;染色體核型分析不存在異常，但是臨床表現(xiàn)上出現(xiàn)類(lèi)似自閉癥的患者等。主要適應(yīng)的癥狀有：存在社會(huì)交流障礙、語(yǔ)言交流有困難、行為重復(fù)刻板、智力方面存在問(wèn)題、感覺(jué)上與常人不同，以及其他行為的異常，諸如多動(dòng)、注意力無(wú)法集中、暴躁易怒、表現(xiàn)出強(qiáng)烈的攻擊性同時(shí)伴隨自殘行為等。

染色體CNV檢測(cè)方法多樣，各有優(yōu)勢(shì)。本文介紹的CNV-seq是一種準(zhǔn)確的、分辨率高、高通量、低成本的檢測(cè)方法，2019年已有專(zhuān)家共識(shí)，建議可作為產(chǎn)前診斷的一線(xiàn)檢測(cè)方法。但是其臨床應(yīng)用目前還有很多地方需要明確，還存在局限性，還是有很多疾病是不能依靠這個(gè)方法檢測(cè)出來(lái)的，比如三倍體、多倍體、平衡易位、倒位等。因此，拿到CNV-seq檢測(cè)報(bào)告，一定要去正規(guī)的產(chǎn)前診斷中心找專(zhuān)業(yè)的遺傳醫(yī)生進(jìn)行咨詢(xún)，遵從醫(yī)囑，或建議進(jìn)行其他方法的基因檢測(cè)。