胎兒右鎖骨下動脈迷走應用單核苷酸多態性微陣列技術檢查的價值

陳耿波,江矞穎,傅婉玉,王元白,莊建龍,李燕青

福建省泉州市婦幼保健院兒童醫院產前診斷中心,福建泉州 362000

胎兒右鎖骨下動脈迷走(ARSA)是主動脈弓最常見的先天異常,正常情況下,右鎖骨下動脈起源于頭臂干,而ARSA直接起源于主動脈弓,位于左鎖骨下動脈的遠端,通常繞氣管和食管后方向右肩部走行,臨床上多無明顯癥狀。健康人群中ARSA的發生率為1.0%～1.5%,在非整倍體人群尸檢中檢出率為19%～36%,提示ARSA與胎兒非整倍體異常關系密切[1]。本研究回顧分析通過單核苷酸多態性微陣列(SNP-array)技術聯合染色體核型分析產前診斷為ARSA的75例胎兒,對其染色體異常檢出情況進行總結,以期為產前遺傳咨詢提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年1月1日至2022年7月31日于本院進行產檢的75例孕婦的胎兒為研究對象,所有胎兒Ⅱ～Ⅲ級彩超檢查提示ARSA,且所有孕婦均在本院產前診斷中心接受羊水/臍血染色體核型分析及SNP-array檢查。根據有無合并其他高危因素將75例胎兒分為孤立性ARSA胎兒組及非孤立性ARSA胎兒組,非孤立性ARSA胎兒組高危因素包括胎兒超聲結構異常、超聲軟指標異常、孕婦高齡、唐氏篩查高風險、不良孕產史等。所有接受介入性產前診斷的孕婦在檢查前均充分知情,并簽署知情同意書。本研究經本院醫學倫理委員會批準(2020NO.31)。

1.2細胞培養及染色體核型分析 采用超聲引導進行羊膜腔穿刺術或臍血穿刺術,抽取30 mL羊水或2 mL臍血用于染色體核型分析和SNP-array檢查。20 mL用于羊水細胞培養,羊水培養后收獲細胞,制備染色體并染色后進行核型分析。羊水細胞共計數可分析核型30個,分析5個核型。1 mL臍血用于臍血細胞培養,計數可分析核型20個,分析5個核型。染色體的命名參照人類細胞遺傳學國際命名體制標準(ISCN 2020)。

1.3SNP-array檢查 將10 mL羊水或1 mL臍血標本送至第三方檢查公司(北京貝康醫學檢驗所)采用AffymetrixCytoScan 750K芯片進行SNP-array檢查。按照試劑盒說明書,提取羊水細胞基因組DNA,經稀釋、消化、擴增、純化后,將芯片上的探針與生物素標記的相應待測片段進行雜交、洗滌、結合染色后放入GeneChip掃描儀(Affymetrix公司)掃描,采用Chromosome Analysis Suite(ChAS)v4.0軟件對熒光信號進行分析。根據美國醫學遺傳學與基因組學學會(ACMG)指南,通過查詢DGV、OMIM、Pubmed、DECIPHER及加州大學圣克魯斯分校(UCSC)數據庫對拷貝數變異的臨床意義進行分析。

2 結 果

2.1染色體核型分析結果 共納入75例產前超聲提示ARSA胎兒,染色體核型分析檢出4例染色體結構異常,包括2例致病性變異(分別為47,XN,+21和嵌合型Turner綜合征)和2例46,XN,inv(9)(p11q13),總檢出率為5.33%(4/75),致病性變異檢出率為2.67%。

2.2SNP-array檢查結果 SNP-array技術共檢出12例異常,包括5例致病性變異、2例存在雜合性缺失(LOH)、5例臨床意義尚不明確(VOUS),檢出率為16.00%(12/75),致病性變異檢出率為6.67%。見表1。

表1 ARSA胎兒SNP-array異常檢出情況及妊娠結局隨訪

SNP-array技術對ARSA胎兒染色體異常的致病性變異檢出率比傳統染色體核型分析檢出率提高4%。孤立性ARSA胎兒組、非孤立性ARSA胎兒組染色體異常檢出率比較見表2。

表2 ARSA胎兒具體分組及染色體異常檢出情況

2.3妊娠結局隨訪情況 經遺傳咨詢后,12例合并染色體異常ARSA胎兒中例1、2、6、12家屬選擇終止妊娠;其余8例胎兒家屬選擇繼續妊娠:7例出生后隨訪家屬均自述出生后未見明顯異常,1例出生后失訪。

63例染色體核型分析及SNP-array檢查未發現異常的ARSA胎兒中1例于羊水穿刺術后1周自然流產(男性無生機兒,外觀未見明顯異常);1例因超聲提示胎兒小頭畸形可能,于孕26周5 d在外院引產(無生機兒,性別及外觀不祥);57例出生后隨訪均未見明顯異常;4例失訪。

1例超聲檢查提示ARSA的胎兒染色體核型分析及SNP-array檢查均未發現異常,彩超隨訪發現小頭畸形,家屬選擇終止妊娠。

3 討 論

染色體微陣列分析(CMA)技術又被稱為“分子核型分析”, 目前已廣泛應用于產前診斷,能檢查出10 mb以下的染色體小片段拷貝數變異[2-4],與傳統染色體核型分析相比,不僅能減少檢查時間,同時能提高診斷率[5]。本研究中SNP-array技術對ARSA胎兒染色體致病性變異檢出率為6.67%,與染色體核型分析相比,檢出率提高了4%。

ARSA與胎兒染色體異常之間存在明顯關聯[6]。目前的研究認為非孤立性的ARSA會增加胎兒染色體異常的風險,主要是21-三體和22q11微缺失[7-8]。本研究中例2胎兒合并心臟其他結構畸形,檢出21-三體綜合征。本研究檢出2例22號染色體22q11.21區段存在微重復(分別為3.3/2.5 mb),該片段位于22q11.2缺失/重復疾病的關鍵區域,已有研究報道22q11.2區段重復可導致不同程度的智力障礙,學習障礙,生長遲滯,肌張力減退等[9],但22q11.21重復與ARSA的關系鮮有報道,例5作為存活案例,有待繼續隨訪以充實臨床數據。有研究報道ARSA可能是Turner綜合征等染色體異常的產前超聲表現[10],本研究例12胎兒羊水染色體核型分析及SNP-array檢出嵌合型Turner綜合征伴X染色體微重復。Turner綜合征是常見的染色體異常疾病之一,也是人類能生存的唯一單體綜合征,Turner綜合征典型臨床表現為第二性征發育不全、原發性閉經、身材矮小、軀體畸形、不能生育等,還可伴發一系列內分泌異常,如糖代謝紊亂、甲狀腺疾病等[11]。例6胎兒超聲提示復雜先天性心臟病,羊水SNP-array技術檢查提示4號染色體4q21.22q22.2區段存在11.5 mb片段的缺失,內含HNRNPDL、DSPP、PKD2等46個OMIM基因,已有小于和相似片段缺失與腦病(nsv533949,雜合缺失,Pathogenic)、巨頭畸形、肌張力減退(nsv3110060,雜合缺失,Pathogenic)、發育遲緩(nsv993537,雜合缺失,Pathogenic)、視力異常、隱睪癥、癲癇痙攣、全面發展遲緩、心室肥大、腕骨骨化延遲、大頭畸形(Patient:306769,Pathogenic)等臨床表型相關的病例報道。已有研究報道在智力障礙、低眼壓、矮小等臨床表型相關的患者中檢查到4q21.3區段的缺失[12],例6胎兒超聲表型與既往報道不相符,但本研究只關注染色體微小病變,不排除基因突變、環境因素、病毒感染等因素引起例6胎兒的超聲表型。有研究報道LOH可能與胎兒ARSA有關,但其機制尚不清楚[7]。本研究中例3、4分別發現染色體3p22.1p14.3及4q31.23q34.1區段存在LOH,包含多個常染色體隱性遺傳疾病相關的基因,胎兒ARSA是否與染色體LOH的發生有關還有待更多的病例被識別和進一步的深入研究。孤立性ARSA通常被認為是一種正常血管變異,大多預后良好。對于孤立性ARSA胎兒是否需要進行介入性產前診斷目前仍沒有較一致的觀點,部分觀點甚至存在沖突。有研究報道孤立性ARSA胎兒預后良好,如果無創產前基因檢查(NIPT)結果為低風險,則不需要進行羊水或臍血等介入性檢查[13-14]。但BEHRAM等[10]研究發現孤立性的ARSA可能是21三體綜合征、DiGeorge綜合征等染色體異常的唯一產前預測因子,建議應進行染色體基因組疾病篩查。本研究中孤立性ARSA胎兒組染色體異常檢出率為17.86%(5/28),包括3例致病性的拷貝數變異、1例染色體10q22.1區段存在0.18 mb片段缺失、1例4號染色體LOH,以上5例均不能被傳統染色體核型分析技術檢出,鑒于孤立性ARSA與染色體微小病變關系密切,建議進行染色體SNP-array檢查以提高檢出率,減少因染色體核型分析技術分辨率低而導致漏診。

雖然CMA對胎兒染色體疾病的診斷能力很強,但該技術常常發現許多與臨床表型相關性不明確的拷貝數改變,給產前臨床遺傳咨詢及家屬帶來很大的困擾[15]。本研究共檢出5例VOUS,變異檢出率為6.67%(5/75),與文獻[16]報道一致。部分變異是健康人群的多態性表現,不具有致病性,當檢出VOUS時,建議進行親本來源驗證[17]。本研究中共3例VOUS進行父母驗證,2例遺傳自表型正常的親代,1例為新發突變;大多數情況下,來源于父母的VOUS傾向于可能良性[18]。若胎兒VOUS為新發突變,則需要結合其所涉及的基因、片段大小、胎兒影像學檢查結果、家族史等綜合評估胎兒預后[19]。5例VOUS均選擇繼續妊娠,除1例出生后失訪外,其余4例出生后電話隨訪家屬均自述發育良好。本研究尚存在一定的局限性:樣本量小,可能導致數據分析出現偏差;方法不夠完善,基因突變導致的綜合征可能出現胎兒ARSA,本研究中1例超聲檢查提示ARSA的胎兒,兩種檢測方法檢查均未見異常,導致胎兒小頭畸形的病因未明確,新一代測序技術能為胎兒發育異常提供更多的有用信息[20],有希望為ARSA胎兒預后的判斷提供更全面的依據。

綜上所述,本研究認為ARSA(包括孤立性與非孤立性)與胎兒染色體病變(包括染色體非整倍體和微缺失微重復)關系密切,建議進行介入性產前診斷;SNP-array技術可以有效提高ARSA胎兒染色體異常的檢出率,建議進行介入性產前診斷對胎兒染色體核型分析的同時進行胎兒SNP-array檢查。