染色體微陣列技術(shù)在85例自然流產(chǎn)胚胎組織染色體檢測(cè)中的應(yīng)用及致病基因分析*

陳雨露，白云，高玉青

（周口市中心醫(yī)院 生殖醫(yī)學(xué)中心，河南 周口 466000）

在自然狀態(tài)下即非人為目的而造成的流產(chǎn)即被稱之為自然流產(chǎn)。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，自然流產(chǎn)的發(fā)生率大約在10%以上［1］。目前臨床上將孕周為12周以內(nèi)的流產(chǎn)稱之為早期流產(chǎn)，而將12周以后至28周以內(nèi)則被稱之為晚期流產(chǎn)，而連續(xù)流產(chǎn)兩次以上就被稱為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)［2］。自然發(fā)生的原因主要有染色體異常、母體內(nèi)分泌失常、生殖道感染等，其中胚胎染色體數(shù)目異常是引發(fā)胚胎流產(chǎn)的主要原因，在所有導(dǎo)致自然流產(chǎn)的因素中約占50%以上［3］。因此，對(duì)流產(chǎn)組織的核型分析檢測(cè)來(lái)明確流產(chǎn)發(fā)生的原因在臨床上具有重要的意義。傳統(tǒng)的核型分析成功率較低，且報(bào)告周期時(shí)間較長(zhǎng)［4］。熒光原位雜交技術(shù)法相較于傳統(tǒng)的核型分析法的優(yōu)點(diǎn)在于分辨率較高，但不能對(duì)全基因組進(jìn)行覆蓋［5］。染色體微陣列技術(shù)則有著報(bào)告周期較短、可對(duì)全基因組予以覆蓋等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被推薦應(yīng)用于兒科遺傳病的檢查，并可用于產(chǎn)前相關(guān)疾病的診斷［6］。鑒于此，本研究重點(diǎn)探討了染色體微陣列技術(shù)在85例自然流產(chǎn)胚胎組織染色體檢測(cè)中的應(yīng)用及致病基因，現(xiàn)將研究結(jié)果作如下報(bào)道。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2021年10月至2023年1月于周口市中心醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心收治的自然流產(chǎn)并行清宮術(shù)的流產(chǎn)樣本85例，年齡21～44歲，平均（30.85±5.02）歲。留取標(biāo)本時(shí)，需采集所有孕婦的外周血，采集時(shí)應(yīng)注意采用短串聯(lián)重復(fù)序列連鎖分析技術(shù)以排除母體的細(xì)胞污染［7］。按照研究對(duì)象的流產(chǎn)時(shí)的孕齡，將其分為早期流產(chǎn)組（孕周<12周）58例、晚期流產(chǎn)組（孕周為12～28周）27例；同時(shí)根據(jù)研究對(duì)象孕前是否有流產(chǎn)史將其分為流產(chǎn)史組（59例）、無(wú)流產(chǎn)史組（26例）；按照其是否屬于輔助生殖技術(shù)受孕分為輔助組（16例）、未輔助組（69例）。納入標(biāo)準(zhǔn)：孕期無(wú)感染者；無(wú)有毒、有害物質(zhì)接觸史者；無(wú)外傷史者等。

1.2 研究方法

流產(chǎn)組織與外周血均采用QIA-GEN試劑盒對(duì)DNA進(jìn)行提取，染色體微陣列分析技術(shù)檢測(cè)應(yīng)用全基因組芯片，對(duì)其進(jìn)行染色體不平衡的拷貝數(shù)變異檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格按照Affymetrix公司的說明書進(jìn)行操作，包括質(zhì)控、酶切、純化、標(biāo)記等，采用ChAS軟件針對(duì)芯片掃描結(jié)果。芯片的讀取按照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)［8］聯(lián)合加拿大婦產(chǎn)科醫(yī)生協(xié)會(huì)指南［9］以及兒科共識(shí)，分析異常拷貝數(shù)的致病基因。

1.3 基因拷貝數(shù)變異分類

按照美國(guó)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［8］，將檢測(cè)到的非多態(tài)性基因拷貝數(shù)變異分為5種，包括致病性、可能致病性、致病性不確定性、可能為良性以及良性。

1.4 觀察指標(biāo)

①分析40例染色體數(shù)目異常的染色體微陣列檢測(cè)結(jié)果。②分析早期流產(chǎn)組和晚期流產(chǎn)組流產(chǎn)組織的染色體異常率。③分析流產(chǎn)史組和無(wú)流產(chǎn)史組流產(chǎn)組織的染色體異常率。④分析輔助組和未輔助組流產(chǎn)組織的染色體異常率。⑤分析7例染色體結(jié)構(gòu)異常的染色體微陣列檢測(cè)結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)數(shù)資料以百分率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 40例染色體數(shù)目異常的染色體微陣列分析檢測(cè)結(jié)果

85例研究對(duì)象均檢測(cè)成功，染色體異常占比55.29%（47/85），染色體數(shù)目異常占比47.06%（40/85），染色體結(jié)構(gòu)異常8.24%（7/85）；其中染色體數(shù)目異常中三倍體例數(shù)為28例，占比70.00%（28/40）最高，染色單體為5例，占比12.50%（5/40），多倍體3例，占比7.50%（3/40），嵌合體2例，占比5.00%（2/40），常染色體缺失2例，占比5.00%（2/40）。見表1。

表1 40例染色體數(shù)目異常的染色體微陣列分析檢測(cè)結(jié)果

2.2 早期流產(chǎn)組和晚期流產(chǎn)組流產(chǎn)組織的染色體異常率

早期流產(chǎn)組58例中，染色體微陣列技術(shù)結(jié)果顯示正常的20例，結(jié)果異常的38例，其中異常率為65.52%；晚期流產(chǎn)組27例檢測(cè)結(jié)果顯示正常的18例，異常的9例，異常率為33.33%；經(jīng)對(duì)比，早期流產(chǎn)組流產(chǎn)組織的染色體異常率比晚期流產(chǎn)組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=7.720，P=0.005）。

2.3 流產(chǎn)史組和無(wú)流產(chǎn)史組流產(chǎn)組織的染色體異常率

流產(chǎn)史組59例中，染色體微陣列技術(shù)結(jié)果顯示正常的21例，結(jié)果異常的38例，異常率為64.41%；無(wú)流產(chǎn)史組26例檢測(cè)結(jié)果顯示正常的16例，異常的10例，異常率為38.46%。流產(chǎn)史組流產(chǎn)組織的染色體異常率比無(wú)流產(chǎn)史組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.942，P=0.026）。

2.4 輔助組和未輔助組流產(chǎn)組織的染色體異常率

輔助組16例中，染色體微陣列技術(shù)結(jié)果顯示正常的8例，結(jié)果異常的8例，異常率為50.00%；未輔助組69例檢測(cè)結(jié)果顯示正常的30例，異常的39例，異常率為56.52%，兩組流產(chǎn)組織的染色體異常率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.223，P=0.636）。

2.5 7例染色體結(jié)構(gòu)異常的染色體微陣列分析檢測(cè)結(jié)果

7例染色體結(jié)構(gòu)異常中，拷貝數(shù)變異的樣本有4例，雜合性缺失的樣本有1例，同時(shí)存在上述情況的樣本有2例；共發(fā)現(xiàn)流產(chǎn)相關(guān)基因6個(gè)，分別 為NFATC1、ERCC6L、RPS4X、KANK1、SMARCA2、PMP22。見表2。

表2 7例染色體結(jié)構(gòu)異常的染色體微陣列分析檢測(cè)結(jié)果

3 討論

自然流產(chǎn)指的是胚胎的重量在1 kg以下，孕周在28周以內(nèi)，由于非人為目的而造成的胚胎及其附屬物與母體分離，其屬于妊娠早期的一種常見并發(fā)癥。自然流產(chǎn)發(fā)生的機(jī)制較為復(fù)雜，有報(bào)道顯示，約有50%以上的自然流產(chǎn)發(fā)生的原因在于染色體異常，而染色體異常又包括染色體數(shù)目異常、結(jié)構(gòu)異常、嵌合體異常等［10］。自然流產(chǎn)的發(fā)生會(huì)給孕婦的身體和精神帶來(lái)雙重傷害，尤其對(duì)于復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的孕婦，對(duì)流產(chǎn)的原因進(jìn)行診斷有著迫切的需求。

傳統(tǒng)的G顯帶染色體核型分析屬于復(fù)發(fā)性流產(chǎn)遺傳學(xué)檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于10 Mb以下的染色體拷貝數(shù)異常無(wú)法檢出，且檢測(cè)報(bào)告周期時(shí)間較長(zhǎng)，且失敗率較高。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)絨毛組織染色體的檢測(cè)方法也由傳統(tǒng)的核型分型轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒庠浑s交技術(shù)、染色體微陣列技術(shù)等。熒光原位雜交技術(shù)的特點(diǎn)在于既可以對(duì)中期染色體予以檢測(cè)，還可以對(duì)間期染色體進(jìn)行檢測(cè)，從而使可計(jì)數(shù)的細(xì)胞數(shù)量明顯增多；同時(shí)該方法還可以用于污染標(biāo)本的檢測(cè)。但該檢測(cè)方法不能對(duì)全基因組進(jìn)行檢測(cè)［11］。染色體微陣列技術(shù)則可在全基因組水平對(duì)染色體數(shù)目異常、大片段結(jié)構(gòu)異常予以檢測(cè)，具有分辨率高、檢測(cè)報(bào)告周期較短等優(yōu)勢(shì)［12］。

本研究中85例研究對(duì)象均檢測(cè)成功，染色體異常占比55.29%（47/85），提示染色體出現(xiàn)異常是自然流產(chǎn)發(fā)生的主要原因。之后對(duì)40例染色體數(shù)目異常的染色體微陣列檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，染色體數(shù)目異常中三倍體例數(shù)為28例，占比70.00%（28/40）最高，染色單體為5例，占比12.50%（5/40），三倍體中以13、16、22號(hào)染色體最多，這是由于18、21號(hào)染色體在產(chǎn)前篩查出陽(yáng)性以后，進(jìn)行核型分析確診后直接進(jìn)行了引產(chǎn)，并未對(duì)流產(chǎn)組織進(jìn)行檢查。由以上數(shù)據(jù)可以得出，自然流產(chǎn)中的染色體異常，多包括某一條染色體的三倍體或單倍體。本研究中，早起流產(chǎn)組的異常率比晚期流產(chǎn)組高，其原因主要在于大部分的流產(chǎn)發(fā)生在妊娠早期，隨著妊娠時(shí)間的延長(zhǎng)，流產(chǎn)率則呈下降趨勢(shì)。相關(guān)研究顯示，既往存在流產(chǎn)史的孕婦其染色體異常的概率比正常人要高出幾倍［13］。本研究中，流產(chǎn)史組的異常率比無(wú)流產(chǎn)史組高，因此，對(duì)于有流產(chǎn)史的孕婦，應(yīng)警惕染色體是否出現(xiàn)核型異常。同時(shí)，本研究結(jié)果還顯示，輔助組和未輔助組異常率經(jīng)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明輔助生殖技術(shù)不會(huì)對(duì)胎胚染色體異常的發(fā)生產(chǎn)生影響。

本研究中，拷貝數(shù)變異的樣本有4例，雜合性缺失的樣本有1例，同時(shí)存在上述情況的樣本有1例；共發(fā)現(xiàn)流產(chǎn)相關(guān)基因6個(gè)，分別為NFATC1、ERCC6L、RPS4X、KANK1、SMARCA2、PMP22。據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，KANK1拷貝數(shù)變異可與先天性腦癱的發(fā)生之間有一定的關(guān)系；SMARCA2則可使智力障礙綜合征的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加；PMP 22基因的缺失則可能會(huì)導(dǎo)致腓骨肌萎縮癥和遺傳學(xué)壓力敏感性神經(jīng)病［14-15］。上述拷貝數(shù)的變異均可能是導(dǎo)致自然流產(chǎn)的主要致病因素。有學(xué)者的報(bào)道指出，NFATC1的多態(tài)性與兒童先天性心臟病之間存在著相關(guān)性［16］。由此可以推測(cè)出，該基因可能通過使原始胎心發(fā)育不良從而影響了胚胎的正常發(fā)育，最終導(dǎo)致流產(chǎn)。有報(bào)道指出，ERCC6基因突變與智力障礙綜合征之間有著密切的關(guān)系；RPS4X基因則參與了對(duì)胚泡著床的調(diào)控，從而對(duì)胚泡的著床產(chǎn)生影響［17］。

綜上所述，自然流產(chǎn)的主要原因在于染色體異常，染色體異常主要與孕周、既往是否存在流產(chǎn)史相關(guān)，而與是否采用輔助生殖技術(shù)無(wú)關(guān)，采用染色體微陣列技術(shù)檢測(cè)可明確自然流產(chǎn)的原因，其 中NFATC1、ERCC6L、RPS4X、KANK1、SMARCA2、PMP22等的基因變異可能是自然流產(chǎn)的致病基因。但本研究尚存在一定的不足之處，臨床可擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入研究。