染色體微陣列分析在胎兒鼻骨發(fā)育異常遺傳學(xué)檢查中的應(yīng)用

周穎，張莉超，施丹華，徐玲玲

鼻骨發(fā)育異常包括鼻骨缺失和鼻骨發(fā)育不良，已成為許多研究的重點。以往研究表明，在正常核型的胎兒中，胎兒鼻骨缺失或發(fā)育不良的發(fā)生率為0.5%～4.5%[1-3]。2013 年國際婦產(chǎn)科超聲協(xié)會（ISUOG）發(fā)布了《妊娠早期超聲檢查指南》[4]，其中指出應(yīng)將鼻骨發(fā)育異常作為妊娠早期胎兒染色體非整倍體篩查的超聲指標(biāo)。美國婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會（ACOG）在其2016 年發(fā)布的胎兒染色體非整倍體篩查指南中也提出應(yīng)將鼻骨缺失或發(fā)育不良作為胎兒染色體非整倍體篩查的有效超聲軟指標(biāo)[5]，這說明了鼻骨缺失或發(fā)育不良對胎兒染色體非整倍體篩查的重要性。然而，迄今為止，關(guān)于胎兒鼻骨發(fā)育異常與染色體微缺失和微重復(fù)之間的關(guān)系研究并不是很多。染色體微陣列分析（chromosome microarray analysis，CMA）是一種高分辨率的分子遺傳工具，可以有效檢測染色體微缺失和微重復(fù)，而染色體微缺失和微重復(fù)無法通過核型檢測[6-7]。本研究回顧性分析111例鼻骨發(fā)育異常胎兒的產(chǎn)前診斷檢測結(jié)果，并對CMA 結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2022 年1—12 月在寧波市婦女兒童醫(yī)院產(chǎn)前診斷門診就診的各種高危孕婦，其中超聲提示鼻骨發(fā)育異常的111 例納入本研究，孕周12 ～29 周。本研究經(jīng)寧波市婦女兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有孕婦均簽署知情同意書后行穿刺術(shù)。

1.2 方法

1.2.1 超聲檢查 采用VOLUSON730 三維彩色多普勒超聲診斷儀，先行腹部常規(guī)超聲檢查，后以胎頭正中矢狀切面為標(biāo)準(zhǔn)切面進(jìn)行鼻骨測量。其他軟指標(biāo)包括頸項透明層增厚、側(cè)腦室增寬、脈絡(luò)膜囊腫、心臟強(qiáng)回聲及淋巴水囊瘤等也進(jìn)行評估。

1.2.2 樣本采集 早孕期（孕齡11 ～14 周）行絨毛膜穿刺術(shù)，抽取3 ～5mg 絨毛（DNA 總量≥250ng）。中孕期（孕齡18 ～24 周）行羊膜腔穿刺術(shù)，抽取40ml羊水，其中20 ml 用于染色體核型分析，10 ml 用于CMA 檢測，另10 ml 備用，為后續(xù)按需進(jìn)一步監(jiān)測。晚孕期（孕齡24 ～32 周）行羊膜腔穿刺術(shù)或臍血穿刺術(shù)，抽取20 ml 羊水，10 ml 用于CMA 檢測，10 ml備用。臍血5 ml 分別進(jìn)行核型分析和CMA 檢測。所有穿刺術(shù)均在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行。

1.2.3 染色體核型分析 按照本院出生缺陷防治實驗室建立的常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)法培養(yǎng)、收獲、制片和G顯帶分析核型，必要時進(jìn)行C 顯帶和N 顯帶分析。核型描述依據(jù)國際人類細(xì)胞基因組命名系統(tǒng)（ISCN2016）。

1.2.4 CMA 檢測及結(jié)果解釋 采用Affymetrix Cytoscan 750K Array 芯片（美國Affymetrix 公司產(chǎn)品）檢測，參照在線公共數(shù)據(jù)庫（DGV 數(shù)據(jù)庫、DECIPHER數(shù)據(jù)庫、OMIM數(shù)據(jù)庫、UCSC數(shù)據(jù)庫等）對染色體拷貝數(shù)變異（CNVs）的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。參照美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)和基因組學(xué)學(xué)會（ACMG）的標(biāo)準(zhǔn)，將CMA檢測結(jié)果分為致病性（P）、可能致病性（LP）、臨床意義未明性（VUS）、可能良性（LB）、和良性（B）5 個級別[8]，并結(jié)合上述數(shù)據(jù)庫、相關(guān)文獻(xiàn)和超聲檢查結(jié)果，系統(tǒng)評價CNVs 的臨床意義。

2 結(jié)果

2.1 CMA 檢測結(jié)果 對111 例孕婦的絨毛、臍血、羊水標(biāo)本的DNA 進(jìn)行CMA檢測，結(jié)果顯示異常30例，異常檢出率為27.03%（30/111），其中非整倍體19例，包括21 三體15 例，13 三體1 例，18 三體2 例，XYY 1 例。此外，還檢出11 例染色體微缺失或微重復(fù)異常，包括7 例致病性CNVs，4 例臨床意義未明CNVs，見表1。7 例致病性變異，孕婦及家屬最終選擇終止妊娠。

表1 11 例CMA 提示致病性或臨床意義不明確CNVs 的臨床特點

2.2 鼻骨發(fā)育異常 111 例研究對象41 例單純性鼻骨發(fā)育異常（缺失或發(fā)育不良），CMA共檢出6 例異常，檢出率為14.63%。其中4 例致病性變異，2 例臨床意義未明性變異。其中5 例單純鼻骨缺失，發(fā)現(xiàn)致病性CNVs1 例，異常檢出率為20%；單純鼻骨發(fā)育不良36 例，發(fā)現(xiàn)5 例異常，異常檢出率為13.89%。70 例為復(fù)合性異常，共檢出24 例異常，異常檢出率為34.29%，其中21 三體15 例，13 三體1例，18 三體2 例，XYY 1 例，致病性變異3 例，臨床意義未明性變異2 例，見表2。

表2 70 例鼻骨發(fā)育異常合并其他高危指征的CMA 異常結(jié)果情況

3 討論

胎兒鼻骨，又稱鼻中隔，是從妊娠第6 周開始形成的一塊軟骨組織，位于胎兒鼻的中間。起初由軟骨組成，最終發(fā)育成骨質(zhì)。正常情況下，胎兒鼻骨應(yīng)呈現(xiàn)為一塊薄而均勻的組織，占據(jù)鼻腔的正中線。一般在妊娠20 ～24 周時完全形成，并隨胎兒的生長而增長。通過產(chǎn)前超聲檢查胎兒鼻骨的形態(tài)學(xué)特征，可以評估胎兒鼻部發(fā)育是否正常。鼻骨異常包括鼻骨缺失或鼻骨發(fā)育不良，即鼻骨長度低于同孕周正常值第2.5 個百分位數(shù)[9]。胎兒鼻骨作為神經(jīng)嵴細(xì)胞的集合，是早孕期及中孕期超聲篩查最重要的軟指標(biāo)之一[10]。

截至目前，胎兒鼻骨發(fā)育異常的遺傳學(xué)病因已被廣泛研究[11]，并已明確胎兒鼻骨發(fā)育異常與染色體異常密切相關(guān)[12]，與染色體非整倍體的關(guān)系尤為顯著[13]。本研究對111 例鼻骨發(fā)育異常胎兒進(jìn)行常規(guī)核型分析聯(lián)合CMA 檢測，結(jié)果顯示異常數(shù)為30例，異常檢出率為27.03%（30/111），其中非整倍體19例，包括21 三體15 例，13 三體1 例，18 三體2 例，XYY 1 例。這些數(shù)據(jù)提示鼻骨異常對21 三體具有很高的預(yù)測價值，與文獻(xiàn)[14]報道一致。同時，從不同發(fā)育異常指征的結(jié)果分析得出，單純性鼻骨缺失的染色體異常發(fā)生率高于單純性鼻骨發(fā)育不良，而且，鼻骨異常合并其他高危指征時，異常發(fā)生率明顯提高，這與文獻(xiàn)[15]報道一致。

CMA是一種高分辨率的分子遺傳工具，與傳統(tǒng)的G 顯帶核型分析相比，可以有效檢測染色體微缺失和微重復(fù)。在本研究中，CMA 共檢出11 例微缺失/微重復(fù)，與傳統(tǒng)G 顯帶核型分析相比，基因組異常的檢出率提高了9.91%（11/111）。同時，本研究結(jié)果顯示，CMA檢測除檢出染色體核型非整倍體異常外，還檢出致病性CNVs患者7 例，臨床意義未明性CNVs患者4 例，這提示僅選擇常規(guī)染色體核型分析可能導(dǎo)致超聲檢查發(fā)現(xiàn)鼻骨發(fā)育異常胎兒基因組亞顯微結(jié)構(gòu)異常的漏診或誤診。本研究結(jié)果表明CMA對于染色體亞顯微結(jié)構(gòu)異常的檢出具有較高的敏感性，并體現(xiàn)出強(qiáng)大的產(chǎn)前診斷價值。因此，強(qiáng)烈建議鼻骨發(fā)育異常的胎兒進(jìn)一步選擇CMA 檢測，以排除因某些微小片段缺失或重復(fù)而致病的可能性。最新的CMA 技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用指南（2023）[16]也明確指出，中孕期鼻骨缺失或發(fā)育不良強(qiáng)烈建議行CMA 檢測。因此，在臨床實踐中，通常建議在臨床咨詢后進(jìn)行產(chǎn)前核型分析聯(lián)合CMA 檢查，以診斷鼻骨缺失或發(fā)育不良的孕婦。

綜上所述，產(chǎn)前提示胎兒鼻骨發(fā)育異常，不管有沒有聯(lián)合其他癥狀，選擇CMA 能較大提高異常檢出率，且可能有助于改善妊娠的臨床管理和改善受影響家庭的再生育決策。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明 周穎：實驗設(shè)計、采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫；張莉超：實施研究、采集數(shù)據(jù)；施丹華：實驗設(shè)計、論文修改；徐玲玲：經(jīng)費(fèi)支持、研究指導(dǎo)