超聲軟指標(biāo)異常胎兒產(chǎn)前診斷中染色體微陣列技術(shù)應(yīng)用研究

韓詠梅

山東省淄博市婦幼保健院產(chǎn)前診斷中心，山東淄博 255000

胎兒異常易導(dǎo)致新生兒出生后外表或內(nèi)在缺陷，為了提高人口質(zhì)量，臨床多以產(chǎn)前篩查及診斷的方式降低新生兒出生缺陷率[1]。目前，超聲、MRI 及母體血清學(xué)檢測(cè)、羊水、臍帶穿刺等為臨床常用篩查及診斷手段[2]。產(chǎn)前超聲可對(duì)胎兒宮內(nèi)情況及結(jié)構(gòu)畸形進(jìn)行評(píng)估篩查，并以超聲軟指標(biāo)評(píng)估染色體異常情況[3]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)序手段的提高，染色體微陣列分析技術(shù)憑借其周期短、通量高、準(zhǔn)確性及靈敏度高等優(yōu)勢(shì)在產(chǎn)前檢查中取得了廣泛應(yīng)用，并有效提高了超聲異常胎兒產(chǎn)前診斷的檢出率[4]。基于此，本研究回顧性分析2018年6月—2020年6月于山東省淄博市婦幼保健院行超聲檢查提示胎兒軟指標(biāo)異常并接受產(chǎn)前診斷的149 例孕婦的臨床資料，就超聲軟指標(biāo)異常胎兒經(jīng)染色體微陣列技術(shù)產(chǎn)前診斷的價(jià)值展開(kāi)探討。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析149 例于本院行超聲檢查提示胎兒軟指標(biāo)異常并接受侵入性產(chǎn)前診斷的孕婦的臨床資料，其中，年齡19～45 歲，平均（29.72±2.53）歲；孕周18～24周，平均（21.14±1.31）周；超聲軟指標(biāo)異常類(lèi)型：胎兒頸項(xiàng)透明層增厚95 例、脈絡(luò)叢囊腫9 例、單臍動(dòng)脈18 例、側(cè)腦室增寬12 例、心室強(qiáng)回聲光點(diǎn)2 例、腎盂分離8 例及鼻骨發(fā)育不良5 例。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《胎兒畸形產(chǎn)前超聲診斷學(xué)》[3]相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)產(chǎn)前超聲診斷提示存在異常者；②18 周≤孕周＜25 周；③為單胎妊娠者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①臨床資料不完整者；②合并妊娠高血壓者；③合并抗磷脂綜合征者。

1.3 方法

孕婦均行羊膜腔穿刺術(shù)，并以傳統(tǒng)G 顯帶核型及染色體微陣列技術(shù)進(jìn)行分析。傳統(tǒng)G 顯帶核型分析：將培養(yǎng)間及細(xì)胞處理平臺(tái)進(jìn)行常規(guī)無(wú)菌消毒處理，給予孕婦羊膜腔穿刺術(shù)，取20 mL 羊水作為檢驗(yàn)標(biāo)本，進(jìn)行低速離心處理后在恒溫環(huán)境中培養(yǎng)7 d，隨后將培養(yǎng)液轉(zhuǎn)移至新培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)7 d，將3 mL 新培養(yǎng)基加入舊瓶中培養(yǎng)1 d，在檢驗(yàn)樣本中加入秋水仙素后培養(yǎng)6 h，再加入胰酶消化，收集細(xì)胞懸液并固定、滴片、烤片、分帶、閱片處理。染色體微陣列技術(shù)分析：將濃度為50 ng/μL的DNA 樣本以NspI 酶進(jìn)行隨機(jī)消化處理，在16℃的溫度下以T4 酶連接長(zhǎng)度不同的DNA 片段，連接完畢后將其進(jìn)行稀釋4 倍處理，并以磁珠吸附法將PCR 擴(kuò)增后的產(chǎn)物進(jìn)行純化，以去除多余成分確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果，片段化處理PCR 定量產(chǎn)物，將雜交混合液加入標(biāo)記后的DNA中，掃描成片后以ChAS 平臺(tái)分析掃描結(jié)果，并通過(guò)各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)樣本基因芯片進(jìn)行判斷。

1.4 觀察指標(biāo)

將染色體微陣列技術(shù)拷貝數(shù)變異檢出率及不同超聲軟指標(biāo)異常胎兒的拷貝數(shù)變異檢測(cè)結(jié)果作為此次研究的觀察指標(biāo)。染色體微陣列分析拷貝數(shù)變異及單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms, SNP）結(jié)果判讀標(biāo)準(zhǔn)：（1）致病性拷貝數(shù)變異：經(jīng)過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)證實(shí)存在致病意義，即存在外顯率或表現(xiàn)度差異，均納入致病性范疇。（2）可能致病性拷貝數(shù)變異：臨床對(duì)于該數(shù)據(jù)致病尚未取得統(tǒng)一定論，但已有證據(jù)表明其存在致病性。（3）臨床意義不明拷貝數(shù)變異：臨床尚未對(duì)其良性或致病性變異進(jìn)行定性，但經(jīng)相關(guān)研究累積與證實(shí)存在定義的可能性。（4）可能良性拷貝數(shù)變異：臨床對(duì)于該數(shù)據(jù)致病尚未取得統(tǒng)一定論，但已有證據(jù)表明其與孟德?tīng)栠z傳病無(wú)關(guān)。（5）良性拷貝數(shù)變異：①相關(guān)文獻(xiàn)或報(bào)道結(jié)果顯示其為良性變異；②CNV 本身呈多態(tài)性；③在相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中存在＞1%的發(fā)生頻率；④發(fā)生頻率＜1%，但與基因無(wú)關(guān)；⑤致病性拷貝數(shù)變異（copy number variation, CNV）依據(jù)ClinGen 評(píng)定得分≤-0.99。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示，組間差異比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 超聲軟指標(biāo)異常胎兒經(jīng)兩種方式分析拷貝數(shù)變異檢出率分析

149 例孕婦行傳統(tǒng)G 顯帶核型分析顯示染色體數(shù)目異常共19 例，檢出率為12.75%，其中10 例21 三體綜合征、5 例18 三體綜合征、2 例Turner 綜合征、1 例超雌綜合征及1 例克氏綜合征，染色體結(jié)構(gòu)異常2 例，均為染色體倒位；染色體微陣列技術(shù)檢出染色體非整倍體及致病性拷貝數(shù)變異共23 例，檢出率為15.44%，除傳統(tǒng)G顯帶核型分析檢出數(shù)目異常之外還額外檢出致病性拷貝數(shù)變異4 例。見(jiàn)表1。

表1 超聲軟指標(biāo)異常胎兒經(jīng)兩種方式分析拷貝數(shù)變異檢出率分析[n(%)]Table 1 Analysis of Detection rate of copy number variation in fetuses with abnormal ultrasound soft indicators analyzed by two modalities[n(%)]

2.2 僅染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)異常的4 例拷貝數(shù)變異分析

4 例致病性拷貝數(shù)變異經(jīng)染色體微陣列技術(shù)分析顯示1 例為22q11.21 有3.15 Mb 缺失、1 例為7q11.23 有1.44 Mb 缺失、1 例 為15q11.2 有875 kb 缺失，1 例 為16p11.2 有1.3 Mb 缺失。見(jiàn)表2。

表2 僅染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)異常的4 例拷貝數(shù)變異分析Table 2 Analysis of copy number variants in four cases with abnormal detection by chromosome microarray technology only

2.3 不同超聲異常胎兒染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)臨床意義未明拷貝數(shù)變異分析

149 例孕婦行染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)出臨床意義不明確拷貝數(shù)變異（variants of uncertain significance, VOUS）為24 例（16.11%），其中，可能致病拷貝數(shù)變異為6 例（25.00%），可能良性拷貝數(shù)變異為4 例（16.67%），未知臨床意義拷貝數(shù)變異為14 例（58.33%）。見(jiàn)表3。

表3 不同超聲異常胎兒染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)臨床意義未明拷貝數(shù)變異分析[n(%)]Table 3 Analysis of unspecified copy number variants of clinical significance detected by different ultrasound abnormal fetal chromosome microarray techniques[n(%)]

3 討論

產(chǎn)前診斷是臨床檢測(cè)胎兒出生前是否存在先天性疾病的一種手段，隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，超聲可較精準(zhǔn)檢測(cè)出胎兒結(jié)構(gòu)畸形情況，使產(chǎn)婦明確胎兒情況后決定是否繼續(xù)妊娠，有助于降低新生兒缺陷，提高生育質(zhì)量[5]。

超聲軟指標(biāo)是指產(chǎn)婦經(jīng)超聲產(chǎn)前診斷，顯示胎兒存在一定程度病變或異常情況，并不代表胎兒解剖功能一定存在異常，也存在胎兒發(fā)育過(guò)程中正常變異的可能性[6]。胎兒軟指標(biāo)頸后透明層異常是經(jīng)相關(guān)研究及臨床實(shí)踐證實(shí)與胎兒畸形存在密切聯(lián)系的重要指標(biāo)之一[7]。頸后透明層形成原因是由于胎兒系統(tǒng)發(fā)育不同步所致，屬于正常生理結(jié)構(gòu)，形成時(shí)間為10～13+6孕周左右，提示胎兒回流功能因淋巴系統(tǒng)發(fā)育遲緩而存在輕微異常，超聲檢測(cè)胎兒頸后顯示為無(wú)回聲帶。正常情況下，頸后透明層的厚度＜3 mm，若存在增厚情況，則考慮為21、18、13-三體綜合征等染色發(fā)育體異常、先天性心臟發(fā)育異常等結(jié)構(gòu)畸形或Noonan 綜合征等遺傳綜合征等[8]。脈絡(luò)叢囊腫則是指胎兒脈絡(luò)叢發(fā)育過(guò)程中由增生毛細(xì)血管及腦脊液所形成的假性囊腫。相關(guān)研究指出，胎兒?jiǎn)伟l(fā)脈絡(luò)叢囊腫則無(wú)明確病理意義，若合并頸后透明層增厚等其他異常軟指標(biāo)時(shí)，則將顯著增加其罹患18、21-三體綜合征等染色體異常的可能性[9]。單臍動(dòng)脈的形成受到18-三體綜合征等遺傳物質(zhì)改變所致的原發(fā)因素的影響以及胎兒較多接觸藥物、病毒等物理化學(xué)物質(zhì)所致的繼發(fā)因素的影響。單臍動(dòng)脈合并其他軟指標(biāo)變化則易引發(fā)泌尿系統(tǒng)、胃腸道以及染色體等畸形[10]。側(cè)腦室增寬是由于胎兒腦室系統(tǒng)過(guò)多聚積腦脊液致使腦室系統(tǒng)擴(kuò)張寬度＞10 mm 所引發(fā)的一種結(jié)構(gòu)改變，該征象可提示胎兒存在多種疾病的可能性，但其特異性較低。心室強(qiáng)回聲光點(diǎn)多見(jiàn)于左心室，形成原因與心室腱索反射、心室內(nèi)鈣化有一定關(guān)系。相關(guān)研究指出，心室強(qiáng)回聲光點(diǎn)提示胎兒有較大概率發(fā)生21、18-三體綜合征[11]。胎兒腎盂寬度≥10 mm 則考慮為腎盂增寬，胎兒出現(xiàn)染色體異常情況則較大概率并發(fā)腎盂增寬征象。11～13+6孕周期間為觀察胎兒鼻骨的最佳時(shí)期，胎兒正常鼻骨影像檢查可見(jiàn)3 條線，分布、排列較為完整。鼻骨發(fā)育不良影像顯示為3 條線呈現(xiàn)消失、斷續(xù)態(tài)，以21-三體綜合征等較為多見(jiàn)。

結(jié)構(gòu)畸形受到染色體異常的影響，染色體分析是超聲異常胎兒進(jìn)行產(chǎn)前診斷的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)G 顯帶核型分析為檢測(cè)細(xì)胞遺傳學(xué)常用的手段，其檢出胎兒異常的概率為9%～35%，分辨率較大程度限制了傳統(tǒng)G 顯帶核型檢測(cè)異常染色體的檢出率[12]。傳統(tǒng)G 顯帶核型對(duì)于染色體及亞顯微結(jié)構(gòu)＜5 Mb 的異常存在一定檢測(cè)難度。因此，臨床需探求更為精準(zhǔn)有效的產(chǎn)前診斷方式，以提高異常胎兒的檢出率，最大限度避免畸形兒的出生。染色體微陣列分析是以微陣列為技術(shù)基礎(chǔ)的基因組拷貝數(shù)變異的一項(xiàng)分析技術(shù)，其主要通過(guò)基因組雜交及單核苷酸多態(tài)性微陣列進(jìn)行對(duì)比，CMA 是一種高分辨率的全基因組染色體變異檢測(cè)技術(shù)，相較于傳統(tǒng)G 顯帶核型分析而言無(wú)需細(xì)胞培養(yǎng)，可在較短的時(shí)間內(nèi)以少量細(xì)胞準(zhǔn)確檢測(cè)胎兒基因組拷貝數(shù)改變情況，不僅減少了應(yīng)用限制及檢測(cè)流程，還將檢測(cè)使用范圍進(jìn)行了有效拓寬[13]。染色體微陣列分析技術(shù)具有較高的通量，并以二代測(cè)序計(jì)算方法將正常情況下的基因序列進(jìn)行還原，使臨床可更加全面、清晰地認(rèn)識(shí)疾病的形成及類(lèi)型[14]。此外，應(yīng)用染色體微陣列分析技術(shù)相較于傳統(tǒng)G 顯帶核型分析4 周出檢測(cè)結(jié)果而言具有較短的檢測(cè)周期，僅需1周便可出檢測(cè)結(jié)果。本次研究顯示，149 例孕婦行傳統(tǒng)G顯帶核型分析顯示染色體數(shù)目異常共19 例，檢出率為12.75%，其中10 例21 三體綜合征、5 例18 三體綜合征、2例Turner 綜合征、1 例超雌綜合征及1 例克氏綜合征，染色體結(jié)構(gòu)異常2 例，均為染色體倒位；染色體微陣列技術(shù)檢出染色體非整倍體及致病性拷貝數(shù)變異共23 例，檢出率為15.44%，除傳統(tǒng)G 顯帶核型分析檢出數(shù)目異常之外還額外檢出致病性拷貝數(shù)變異4 例。宓嫻賢等[15]在其研究結(jié)果中指出，染色體微陣列分析技術(shù)共檢出致病性拷貝數(shù)變異16 例，檢出率為5.46%；在168 例結(jié)構(gòu)異常胎兒中檢出致病性拷貝數(shù)變異10 例，檢出率為5.95%；在125例非結(jié)構(gòu)異常胎兒中檢出致病性拷貝數(shù)變異6 例，檢出率為4.80%。結(jié)果表明傳統(tǒng)G 顯帶核型分析僅對(duì)于染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)異常有較高檢出率，而對(duì)于基因組拷貝數(shù)的檢測(cè)則存在較大局限性，染色體微陣分析技術(shù)不僅可檢測(cè)出傳統(tǒng)G 顯帶核型檢測(cè)的染色體數(shù)目異常，對(duì)于染色體無(wú)倍數(shù)變化的基因組缺失、擴(kuò)增等均具有良好的檢出率，但不能檢出無(wú)拷貝數(shù)變異的染色體結(jié)構(gòu)地改變，故2 例染色體倒位未檢出。結(jié)果表明，染色體微陣列分析技術(shù)檢測(cè)染色體異常情況具有較高的靈敏度，可較精準(zhǔn)檢出傳統(tǒng)G 顯帶核型未檢測(cè)出的致病性拷貝數(shù)變異。

綜上所述，染色體微陣列分析應(yīng)用于超聲異常胎兒的診斷中不僅可準(zhǔn)確檢測(cè)出致病性拷貝數(shù)變異，對(duì)于基因缺失、擴(kuò)增等微變化形式也具有較好的檢出率，在產(chǎn)前診斷中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。