染色體微陣列分析檢測不同產前診斷指征孕婦染色體微缺失/微重復的臨床價值

段 娟 周俊球

1 廣東省廣州市白云區婦幼保健院產前診斷科 510080; 2 南方醫院白云分院神經科

研究指出,染色體異常所致先天性遺傳缺陷是導致胎兒畸形、發育不良及死胎等不良分娩結局的主要風險因素[1],對人口生育質量及社會、家庭生活質量均有明確負面影響,應做好產前篩查[2]。目前隨著我國產科醫學的發展進步,多維超聲、唐氏血清學篩查、無創DNA檢測等均已在臨床產前篩查中得以廣泛推廣,在一定程度上降低了部分先天性遺傳缺陷新生兒的出生率[3],但在上述產前診斷措施臨床實際開展中發現,假陽性率較高、診斷準確率較低的問題使得診斷結果中存在一定漏診、誤診風險,影響產前診斷效果[4];而染色體異常篩查作為侵入性產前診斷可在實驗室檢查確認胎兒有無染色體數目、結構等異常問題后,提升對先天性遺傳缺陷的臨床篩查價值,但此類技術同樣存在局限性,無法對微小染色體異常片段進行捕捉,導致漏診[5],故應在染色體篩查中積極結合技術發展更新技術類型,實現產前染色體異常篩查效果的綜合提升。因此,為分析不同產前診斷指征孕婦染色體微缺失/微重復臨床檢測中染色體微陣列技術的應用效果,特納入183例符合篩查指征孕婦開展回顧性臨床研究,現總結如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 隨機選擇2021年1月—2022年6月于本院常規產檢中介入染色體微陣列分析技術干預孕婦183例為研究對象,開展回顧性臨床研究。183例孕婦中,初產121例,經產62例,年齡24～41歲,平均年齡(31.05±3.75)歲,孕周19～24周,平均孕周(21.54±1.68)周,含高齡孕婦31例、超聲檢查異常46例、血清學篩查異常26例、NIPT篩查異常74例、不良孕產史2例、確認夫妻一方染色體異常者4例。納入標準:研究納入孕婦均符合產前侵入性診斷操作標準;孕婦及家屬經確認侵入性診斷目的后,確認接受檢查,簽署《知情同意書》。排除標準:前期產前資料缺損者;臨床資料缺損者。

1.2 方法 經采集孕婦羊水樣本后,將樣本均分后分別開展實驗室染色體核型分析、染色體微陣列分析。(1)檢查前需在無菌操作室內超聲引導下完成經腹羊膜腔穿刺,抽吸羊水40ml,均分后表明樣本來源,送檢實驗室。(2)染色體核型:將獲取羊水樣本實施羊水細胞培養、采集、固定、玻片制作、G顯帶等實驗室處理后,掃描、拍攝顯帶結果,依據人類細胞遺傳學國際命名體制[6],比對染色體類型及結構,篩查染色體異常。(3)染色體微陣列:將獲取羊水樣本完成羊水基因組DNA提取后,取全基因組芯片完成對羊水基因組DNA樣本的染色體微陣列檢驗。將基本組樣本進行凝酶切、連接、PCR擴增、純化、片段化處理及標記后,完成芯片雜交、洗滌及掃描處理,采用檢驗系統自帶芯片數據分析軟件,完成公開數據庫中染色體比對[7],依據比對結果及染色體拷貝數目變異情況,完成染色體異常致病性、良性及VUS性質分類。

1.3 觀察指標 明確染色體微缺失/微重復檢出效果;染色體微陣列分析技術對致病性CNVs類型篩查效果;染色體微陣列分析對染色體雜合性缺失/單親二體性的檢驗效果。

2 結果

2.1 染色體微缺失/微重復檢出效果分析 CMA檢驗中微缺失/微重復檢出率(20.77%)高于染色體核型檢驗(12.57%),差異顯著(χ2=4.426 2,P<0.05)。見表1。

表1 染色體核型檢驗及CMA檢驗中微缺失/微重復檢出效果(n)

2.2 CMA對致病性CNVs類型篩查效果分析 對此次研究中檢出致病性CNVs進行分類篩查后可知,以4/8/9/13/16/22為主要異常染色體序號,片段大小范圍為538.6Kb～70.5Mb,且多為VUS及良性染色體異常,僅檢出2例致病性染色體異常。見表2。

表2 CMA對致病性CNVs類型篩查效果分析

2.3 CMA對染色體LOH/UPD的檢驗效果分析 CMA檢驗中共檢出6例LOH/UPD,含1/2/3/8/12染色體序號,片段大小范圍為10.2～18.7Mb。見表3。

表3 CMA對染色體LOH/UPD的檢驗效果分析

3 討論

近年,受我國出生率下降、社會老齡化等人口問題影響,國家生育政策的放開使得二胎、三胎孕產婦人數明顯增加,這一變化的產生不僅使臨床高齡產婦數量增加,也在一定程度上增加了高危妊娠風險,誘發先天遺傳性缺陷新生兒出生率上升隱患,故針對這一情況做好對臨床高危妊娠風險的篩查,對提升我國人口質量及具有重要意義[8-9]。

超聲篩查、血清唐氏篩查、羊水穿刺是目前臨床開展率較高的幾類產前篩查措施。其中超聲篩查的開展,可在多維超聲影響診斷下明確胎兒結構發育異常、軟指標異常情況;唐氏篩查的開展則有助于控制唐氏綜合征新生兒出生率;羊水穿刺檢查的開展,則可在超聲、唐氏篩查基礎上進一步明確胎兒發育異常風險類型,提出臨床妊娠建議,但臨床研究中指出,不同類型篩查措施的開展僅具有特定類型胎兒發育異常篩查效果,且均存在較高漏診風險,或無法滿足當前臨床產前篩查需求[10]。

本研究結果表明:(1)CMA檢驗中微缺失/微重復檢出率(20.77%)高于染色體核型檢驗(12.57%),差異顯著(P<0.05)。(2)對此次研究中檢出致病性CNVs進行分類篩查后可知,以4/8/9/13/16/22為主要異常染色體序號,片段大小范圍為538.6Kb～70.5Mb,且多為VUS及良性染色體異常,僅檢出2例致病性染色體異常。(3)CMA檢驗中共檢出6例LOH/UPD,含1/2/3/8/12染色體序號,片段大小范圍為10.2～18.7Mb。

遺傳學診斷作為當前產前篩查中多數胎兒先天遺傳發育異常篩查金標準,臨床診斷價值確切,可在采集孕婦羊水樣本后經實驗室檢驗分析后,明確染色體異常發生情況,從而實現對相關先天遺傳發育異常類型的風險評估[11]。染色體核型分析作為傳統遺傳學診斷措施,可在提取羊水樣本中細胞進行實驗室培養后,經G顯帶技術處理后,經細胞遺傳學數據比對后,明確樣本中染色體數目、長度、著絲點位置等核型特征后,實現對大片段染色體異常情況的準確篩查,但此類檢驗中對檢驗操作者比對經驗及實驗室操作質量具有較高要求,且無法實現對微小片段內染色體異常的篩查,近年來產前篩查應用局限逐漸凸顯[12]。染色體微陣列分析技術作為當前新型遺傳學篩查技術,可在對羊水樣本中全基因組培養后經檢驗全因組水平中染色體異常拷貝后,實現對胎兒染色體異常的精細化篩查、分型,且可準確捕捉微小片段中異常染色體,提升胎兒先天遺傳缺陷的臨床篩查效果,而染色體異常分型篩查的實現,則可為孕婦提供較高可信性的臨床妊娠指導,綜合提升生育質量,降低不良妊娠結局風險[13]。

對本研究結果分析后可知,不良孕產史的發生與夫妻雙方染色體異常,女性子宮發育及內分泌功能具有密切相關性,可導致胚胎發育過程中遺傳物質的分配不均,誘發低智力新生兒、早產、死胎等不良妊娠結局,可在CMA染色體異常篩查后,經追溯誘因后提供相應產前指導;NIPT臨床篩查中異常結果可直接提示母體血液中胎兒游離DNA異常情況,但可在母體游離DNA影響下產生假陰性結果,故可對NIPT篩查中未檢出異常的高危孕婦進行后續CMA檢查,實現對胎兒三體綜合征風險的進一步明確,提升產前篩查靈敏度、特異度;超聲產前檢查中,胎兒結構發育異常篩查戒指較高,但對于無明顯結構發育異常的胎兒則需通過軟指標診斷完成風險評估,導致部分類型發育異常新生兒出生率無法有效控制,故對于存在超聲篩查軟指標異常的胎兒開展CMA檢驗對完善篩查結果真實性具有重要意義[14-15]。

綜上所述,在具備不同指征孕婦產前侵入性診斷中開展染色體微陣列分析,可有效提升胎兒染色體異常臨床篩查效果,對相關類型CNVs提出產前指導建議可行性明確,但受當前CMA數據庫中數據收錄局限影像存在一定比例CNVs的VUS情況,需在后續研究中完善相關數據類型。