染色體微陣列分析技術在自然流產病因學分析中的應用研究

令狐克燕 卓召振 匡穎 任凌雁 靳倩 李頔 駱姝琳

(貴州省人民醫院醫學遺傳科/產前診斷中心,貴州 貴陽 550002)

據統計,早孕期發生胚胎停育的概率占自然妊娠的15%～40%。引起自然流產有環境因素、母體因素、免疫功能異常和胚胎因素,以及其他一些尚不明確的原因[1-4]。胚胎因素中染色體異常是最常見的病因,其中50%～60%的流產與胚胎的染色體異常相關[5]。

傳統的流產物檢測手段包括核型分析與熒光原位雜交。核型分析需要對流產組織進行培養,耗時長且容易被母體細胞污染,且僅可檢測大于5Mb的遺傳物質改變。熒光原位雜交盡管可以省去細胞培養,但因其現有探針不能對全基因組進行檢測,缺乏整體性[6-7]。

CMA是檢測片段的單核苷酸多態性和拷貝數目變異的技術,它可在全基因組范圍內同時檢測染色體的數目異常、結構畸變、嵌合體、多倍體、雜合性缺失、單親二倍體等異常[8-9]。CMA技術無需進行細胞培養,可將染色體病的診斷提高到基因水平[10]。本研究在全基因組水平分析引起胚胎停育的遺傳學病因,并評估該技術在臨床流產診斷中的應用價值?，F將研究結果報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年2月至2023年1月在我院確診為“胚胎停育”且要求行流產手術的患者94例為研究對象,對流產組織樣本進行CMA檢測。有2例存在母體細胞污染,1例未檢測到胎兒組織,檢測失敗。成功檢測流產胚胎91例,成功率高達96.80%。孕婦年齡21～45歲,孕周6～24周,超聲檢查宮腔內見孕囊,有或無胎芽,無胎心搏動。孕婦血清學TORCH檢查結果為陰性,孕期無有毒有害物質接觸史,排除孕婦自身內分泌系統異常、支原體及衣原體感染等。本研究獲得醫院倫理委員會批準,所有患者對本研究知情同意。

1.2方法 用生理鹽水洗凈流產胚胎組織,使用QIAGEN公司的組織提取試劑盒提取基因組DNA。應用Affymetrix公司專注產前領域的CytoScan Optima芯片進行檢測。該芯片探針從CytoScan HD芯片中精選出來,共包括30多萬個拷貝數分析標記,除包含18018個CNVs探針和148 450個SNP探針外,還重點加密了既往產前和圍產期研究相關的396個基因區域的探針,能更好地應用于產前和圍產期診斷。所得原始數據應用Affymetrix Chromosome Analysis Suite Sofeware進行分析。參照國際基因組CNVs多態性數據庫Decipher、UCSC Genome Browser、OMIM、ISCA、DGV等來評估致病性。檢測報告嚴格按照美國醫學遺傳學會指南,將CNVs分為4個等級:(1)致病性CNVs;(2)可能致病性CNVs;(3)臨床意義不明CNVs;(4)良性CNVs。檢測結果為染色體結構異常的夫婦,進行外周血染色體核型分析,判斷是否為平衡易位或倒位攜帶者。

2 結 果

CMA檢測結果:在91例樣本中,檢出正常核型41例(45.05%),異常樣本50例(54.95%),其中數目異常47例,占異常核型比例94.00%。數目異常包括常染色體三體28例,占異常核型比例56.00%;特納綜合征8例,占異常核型比例16.00%。三倍體8例,占異常核型比例16.00%;嵌合體3例,占異常核型比例6.00%。結構異常3例,占異常核型比例6.00%。見表1。

表1 50例自然流產胚胎組織CMA檢測異常結果統計

3 討 論

CMA是一項遺傳學檢測技術,該技術可以對全基因組進行高分辨率檢測,能夠對變異進行精確定位并計算實際基因含量,通過與正?；蚪M進行比對分析,可以對相關臨床癥狀做出合理解釋[11]。

本研究共檢測94例樣本,檢測失敗3例,有2例為母體細胞污染,可能因手術過程中胎兒組織受到母血污染所致;1例未檢測到胎兒組織,可能是稽留流產導致胎兒組織細胞腐敗所致。成功檢測91例,其中染色體異常50例,異常檢出率為54.95%,與報道的異常檢出率30%～60%相符合[12]。檢測出染色體非整倍體最多,有36例,占異常核型72.00%。

大多數常染色體非整倍體為胚胎致死性,以16和22號三體最為常見,多數在孕早期發生流產,少數13、18、21三體及Turner綜合征或因合并結構畸形于孕中期或晚期被檢出或發生流產[13]。有研究認為染色體非整倍體三體型與母齡增加有較大關系,卵子老化,減數分裂紡錘絲與著絲粒結合錯誤導致[14],也有研究發現非整倍體三體型在低齡組中也占有很大比例。美國婦產科醫師協會2007年主張對所有年齡段孕婦進行非整倍體篩查而不僅局限于高齡組[15]。本研究中,非整倍體異常胚胎的孕婦只有2名年齡>35歲,無統計學差異,因此認為年齡并不是導致染色體異常的唯一因素。絕大多數染色體非整倍體為新發突變,再發風險極低,而D組(13、14、15)和G組(21、22)染色體易發生羅伯遜易位,再發風險高[16]。如涉及D、G組染色體非整倍體異常,建議夫婦雙方行核型分析,排除羅伯遜易位的可能,以便對再發風險進行評估。

另有研究對流產組織采用高通量測序技術(NGS)的方法進行檢測,能發現芯片平臺未覆蓋到的CNVs,進而發現新的染色體疾病[17]。但NGS由于無法進行SNP的檢測,對于整倍體異常和雜合性缺失無法進行檢測[18]。本研究共檢測到三倍體異常8例,占異常核型比例16.00%,如果用NGS的方法進行檢測,則會發生漏檢。

綜上所述,流產胚胎的遺傳學診斷是病因學診斷的主要方法。將CMA技術應用于自然流產患者的臨床診斷中,操作簡單,分辨率較高,能夠顯著提高染色體異常的檢出率。用流產組織或死亡胚胎組織進行檢測,取材方便,對患者傷害較小,易于被患者及家屬接受。在檢測時不需要進行培養,縮短了等待時間。因此該項技術具有較高的臨床應用價值,為自然流產患者病因診斷及再生育風險評估提供更加準確的臨床建議和遺傳指導,前景廣闊,值得推廣。