羊水產(chǎn)前診斷胎兒性染色體異常362例分析

［摘要］目的分析產(chǎn)前診斷胎兒性染色體異常結(jié)果，探討無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)（NIPT）、熒光原位雜交技術(shù)（FISH）、染色體核型分析、微陣列芯片技術(shù)（CMA）等聯(lián)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

方法收集2018－2022年于我中心行孕中期羊膜腔穿刺術(shù)的孕婦資料，對(duì)性染色體異常的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

結(jié)果行羊水分析15 224例，檢出性染色體異常362例（2.4%），包括非整倍體異常305例（84.3%）與結(jié)構(gòu)異常（含嵌合異常）57例（15.7%）。不同產(chǎn)前診斷指征孕婦染色體異常檢出率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001），其中NIPT提示性染色體異常孕婦的檢出率為48.37%。47，XXY的檢出率在不同年齡組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.97，P<0.05）。多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用將復(fù)雜異常檢出率由2.1%提高到了2.4%。

結(jié)論NIPT檢測(cè)對(duì)于篩查胎兒性染色體異常具有顯著意義。羊水產(chǎn)前診斷性染色體異常主要為數(shù)目及嵌合體異常，其中47，XXY與年齡因素顯著相關(guān)。染色體核型分析聯(lián)合FISH及CMA檢測(cè)有助于復(fù)雜性染色體異常的明確診斷。

［關(guān)鍵詞］產(chǎn)前診斷；羊水；性染色體畸變；核型分析；原位雜交，熒光；微陣列分析

［中圖分類(lèi)號(hào)］R446.7;R596.1

［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A

［文章編號(hào)］2096-5532（2024）04-0611-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.122

［開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）］

［網(wǎng)絡(luò)出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.r.20240829.1447.009;2024-09-0211：52：08

Prenatal diagnosis of fetal sex chromosome abnormalities in amniotic fluid： An analysis of 362 cases

WANG Fang， REN Huiying， LIANG Siying， LI Shuo

（Gene Testing Center of Qingdao University Affiliated Women and Children’s Hospital， Qingdao 266034，China）

; ［Abstract］ObjectiveTo investigate the results of fetal sex chromosome abnormalities based on prenatal diagnosis and the advantages of the combination of noninvasive prenatal testing （NIPT）， fluorescence in situ hybridization （FISH）， karyotype analysis， chromosome microarray analysis（CMA）， and other techniques.

MethodsRelated data were collected from the pregnant women who underwent amniocentesis in the second trimester at our center from 2018 to 2022， and a statistical analysis was performed for the results of sex chromosome abnormalities.

ResultsThe amniotic fluid analysis was performed for 15 224 cases， and 362 cases were found to have sex chromosome abnormalities， among which there were 305 cases （84.3%） of aneuploid abnormalities and 57 cases （15.7%） of structural abnormalities （includiXcgzlK+5RJe/b/9e6GvM6BGGipPL2Nyle5tUFwRyL30=ng chimeric abnormalities）. There was a significant difference in the detection rate of chromosomal abnormalities between the pregnant women with different indications for prenatal diagnosis （P<0.001）， and NIPT showed a detection rate of 48.37% for the pregnant women with sex chromosome abnormalities. There was a significant difference in the detection rate of 47，XXY between different age groups （χ2=4.97，P<0.05）. The combined application of multiple techniques increased the detection rate of complex abnormalities from 2.1% to 2.4%.

ConclusionNIPT testing has a significant significance in screening for fetal sex chromosome abnormalities. Sex chromosome abnormalities based on prenatal diagnosis mainly include numerical and chimeric abnormalities， among which 47，XXY is significantly associated with age factors. Karyotype analysis combined with FISH and CMA tests can help to clarify the diagnosis of complex chromosomal abnormalities.

［Key words］prenatal diagnosis; amnioticfluid; sex chromosome aberrations; karyotyping; in situ hybridization， fluorescence; microarray analysis

性染色體異常主要是指性染色體非整倍體異常（SCA）及結(jié)構(gòu)異常所致的染色體疾病，在妊娠中發(fā)生率高達(dá)2.3‰[1]，可引起性發(fā)育異常（DSD）、精神發(fā)育遲滯、先天畸形、功能障礙等遺傳病[2-3]。早篩查、早診斷有利于孕婦及早進(jìn)行遺傳咨詢(xún)與妊娠干預(yù)。胎兒染色體疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)為羊水細(xì)胞染色體核型分析[4-6]。但由于分辨率的局限性，該方法對(duì)于亞顯微（片段<5 Mb）或者難以明確的隱匿性染色體結(jié)構(gòu)異常通常無(wú)能為力[7]。熒光原位雜交技術(shù)（FISH）與微陣列芯片技術(shù)（CMA）等可以與其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，明確特殊類(lèi)型的染色體異常。本研究分析了15 224例行羊膜腔穿刺術(shù)的胎兒性染色體異常情況，探討多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用診斷疑難病例的價(jià)值，為臨床診療提供參考依據(jù)。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1資料與方法

1.1研究對(duì)象

收集2018年1月—2022年12月于我院行孕中期羊膜腔穿刺術(shù)的15 224例孕婦資料。孕婦年齡22～49歲，孕18～26周，行羊水染色體核型分析及FISH檢測(cè)，以下情況需進(jìn)行羊水細(xì)胞CMA檢測(cè)：①B超軟指標(biāo)異常，如頸后透明層（NT）增厚、鼻骨顯示不清、頸背部水囊瘤、單臍動(dòng)脈等；②核型分析發(fā)現(xiàn)異常但不能明確診斷；③親代染色體異常或異常妊娠史；④孕婦自愿進(jìn)行分子檢測(cè)。按臨床首要指征分為無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)（NIPT）高風(fēng)險(xiǎn)、NIPT提示性染色體異常、B超異常、血清學(xué)異常、其他情況（錯(cuò)過(guò)篩查時(shí)間、異常妊娠史或親代異常攜帶等）和單純高齡6組。多指征就診者按上述分類(lèi)優(yōu)先劃分，組間無(wú)交叉。所有病人及家屬均接受檢測(cè)前遺傳咨詢(xún)并簽署知情同意書(shū)。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（QFELL-YJ-2023-198）。

1.2研究方法

孕婦行常規(guī)孕中期血清學(xué)篩查及超聲排畸，篩查為高危者建議行羊水產(chǎn)前診斷，羊水CMA檢測(cè)臨床意義未明病例，建議雙方行外周血染色體及CMA檢測(cè)輔助診斷。

1.2.1羊水染色體核型分析雙線培養(yǎng)細(xì)胞，按照常規(guī)方法制備羊水染色體進(jìn)行G顯帶核型分析，根據(jù)產(chǎn)前篩查與診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各分析3個(gè)核型并計(jì)數(shù)15個(gè)，遇可疑嵌合時(shí)各加大計(jì)數(shù)至25個(gè)，按照人類(lèi)細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制（ISCN 2020）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核型描述。

1.2.2FISH檢測(cè)按照FISH實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行制片、探針雜交，選取著絲粒或亞端粒末端探針及特殊探針進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3CMA檢測(cè)用QIAamp DNA Blood Mini kit（德國(guó)QIAGEN公司產(chǎn)品）提取羊水細(xì)胞基因組DNA，采用全基因組CytoScan 750 K芯片（美國(guó)Affymetrix公司），應(yīng)用Affymetrix Chromosome Analysis Suite（ChAS 3.0）序列參考版本GRCh37/hg19，在25 SNP/50 kb、50 CNV/200 kb分辨率水平進(jìn)行分析。結(jié)果判讀參考常用國(guó)際公共數(shù)據(jù)庫(kù) DGV（http：//dgv.tcag.ca/dgv/app/home）、DECIPHER（https：//decipher.sanger.ac.uk/）、UCSC（Genome Browser， https：//genome.ucsc.edu/）、

ISCA（https：//isca.org.sg/）、PubMed（https：//

www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed）、OMIM（https：//www.omim.org/）和ClinGen（https：//www.clinicalgenome.org）等以及相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。根據(jù)ACMG和ClinGen的遺傳變異分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)與指南[8]進(jìn)行基因變異致病性分類(lèi)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)和Fisher精確概率法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1不同年齡及不同產(chǎn)前診斷指征孕婦胎兒性染色體異常檢出情況

單體及三體異常在低齡（<35歲）與高齡（≥35歲）孕婦中的檢出情況見(jiàn)表1。其中47，XXY的檢出率在不同年齡組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.97，P<0.05）。不同產(chǎn)前診斷指征孕婦胎兒性染色體異常檢出率比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001），其中NIPT提示性染色體異常孕婦的檢出率最高（48.37%）。見(jiàn)表2。

2.2胎兒性染色體異常檢出情況

共分析羊水15 224例（已除外培養(yǎng)失敗9例，成功率為99.94%），檢出性染色體異常者362例（2.4%），包括非整倍體異常305例（84.3%）及結(jié)構(gòu)異常57例（15.7%）。非整倍體異常包括47，XXY（124例）、47，XXX（68例）、47，XYY（38例）、45，X（6例）及嵌合體（69例，其中45，X/46，XX 38例）；結(jié)構(gòu)異常包括染色體核型分析檢出的20例及聯(lián)合FISH、CMA等分子技術(shù)檢出的37例異常。

2.3聯(lián)合應(yīng)用FISH、CMA等分子技術(shù)的檢出情況

聯(lián)合應(yīng)用FISH、CMA檢出復(fù)雜異常37例（10.2%，37/362），將檢出率由2.1%（325/15 224）提高至2.4%（362/15 224）。其中以X染色體異常居多（33例，占89.2%），包括6例額外小標(biāo)記染色體（sSMC）病例，結(jié)合FISH及CMA結(jié)果判斷為3例環(huán)狀X及3例衍生X（典型病例見(jiàn)圖1）；27例CMA提示X末端缺失/重復(fù)病例，其中核型提示X可疑異常12例（典型病例見(jiàn)圖1），核型未見(jiàn)明顯異常15例，6例在Xp22.31區(qū)段存在致病性缺失，4例由Xp21.1p21.2區(qū)段缺失/重復(fù)變異導(dǎo)致胎兒假性肥大型肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD）。另外有4例涉及Y染色體異常。

1A～1D為病例1，孕婦28歲，孕20周，NIPT提示性染色體偏少，雙方染色體正常，羊水染色體核型分析、CMA、FISH結(jié)果提示胎兒存在嵌合環(huán)狀X。1A、1B：胎兒染色體核型分析中出現(xiàn)的兩種核型；1C：羊水CMA提示胎兒在Xp22.33p21.1、Xp21.1q21.1、Xq21.1q26.2、Xq26.2、Xq26.2q28區(qū)段存在嵌合缺失；1D：應(yīng)用X著絲粒探針雜交，紅色箭頭為探針?biāo)趨^(qū)域，提示mar含X著絲粒區(qū)域。2A～2D為病例2，孕婦29歲，孕20周3天，NIPT提示性染色體部分偏少，雙方染色體正常，羊水染色體核型分析與CMA提示胎兒一條X為衍生染色體，可能是由于X與Y易位所致。2A：胎兒染色體核型圖（紅色箭頭所指為異常X染色體）；2B：羊水CMA模式圖，提示存在X缺失（紅色區(qū)域）與Y重復(fù)（藍(lán)色區(qū)域）；2C、2D：Xq24q28缺失、Yq11.222q11.23重復(fù)詳圖。

3討論

產(chǎn)前胎兒性染色體異常的遺傳病因分析對(duì)于評(píng)估妊娠結(jié)局及預(yù)后有著重要的臨床指導(dǎo)意義。通過(guò)傳統(tǒng)超聲以及血清學(xué)篩查難以檢出此類(lèi)異常，而NIPT的普及顯著提高了其檢出率。本研究對(duì)不同產(chǎn)前診斷指征分組比較發(fā)現(xiàn)，NIPT提示性染色體異常孕婦的檢出率遠(yuǎn)高于其他指征孕婦，與黃曉莉等[9]、LIANG等[10]的結(jié)果近似，提示沒(méi)有明確指征時(shí)NIPT可作為產(chǎn)前性染色體異常的高級(jí)篩查方法。但由于母源性及胎盤(pán)嵌合等原因[11]，NIPT存在假陽(yáng)性，確診需依靠侵入性產(chǎn)前診斷[12]。

靳秋杰等[13]研究結(jié)果表明，卵母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生X染色體不分離或畸變的概率隨著女性年齡增加而增加。本研究中性染色體非整倍體異常占84.3%，以47，XXY為最多，且與孕婦年齡有關(guān)，與黃素珍等[14]及雷雨等[15]的結(jié)論一致。

本研究檢出6例45，X以及大量45，X/46，XX嵌合型病例。自然妊娠中約1.0%～1.5%的胚胎為非嵌合型45，X，但其中約99%的胚胎在妊娠期間以自然流產(chǎn)等形式消亡，幾乎所有存活下來(lái)的45，X胚胎其實(shí)為通過(guò)單體自救而實(shí)現(xiàn)完整胎盤(pán)功能的“隱性”嵌合體[16]。位于X/Y擬常染色體區(qū)域的PSF2RA基因?yàn)榫S系胎盤(pán)功能所必須，該基因缺失可解釋“真”45，X胚胎的高致死率，而通過(guò)單體自救所形成的隱匿于胎盤(pán)中的46，XX細(xì)胞系則可解釋特納綜合征病兒的存活。嵌合細(xì)胞系的檢出影響因素較多[17-18]。產(chǎn)前診斷中發(fā)現(xiàn)45，X型胎兒后，應(yīng)結(jié)合多種檢測(cè)方法的結(jié)果綜合分析并慎重解釋胎兒可能出現(xiàn)的臨床表型及預(yù)后。

性染色體存在大量單倍劑量不足或三倍劑量敏感基因，包含這些基因的片段缺失或重復(fù)可導(dǎo)致性連鎖遺傳病的發(fā)生。本研究通過(guò)CMA檢測(cè)，確診6例在Xp22.31區(qū)段含STS基因的致病性缺失，該缺失可導(dǎo)致X連鎖隱性魚(yú)鱗病（OMIM 308100），以及4例導(dǎo)致胎兒DMD的Xp21.1p21.2區(qū)段缺失/重復(fù)變異。這些小片段缺失重復(fù)通過(guò)常規(guī)核型分析加FISH難以檢出，而CMA可以有效檢測(cè)出20 kb以上的基因拷貝數(shù)變異[19]，提示如能將CMA應(yīng)用于常規(guī)產(chǎn)前診斷項(xiàng)目?jī)?nèi)可提高該類(lèi)異常的檢出率。

產(chǎn)前診斷中發(fā)現(xiàn)sSMC的概率約為0.77‰，因其來(lái)源不同而具有不同的遺傳效應(yīng)，此時(shí)分子技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要[20]。FISH技術(shù)利用熒光原位標(biāo)記的方法檢測(cè)染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以排除細(xì)胞優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)對(duì)嵌合體的判斷干擾，聯(lián)合核型分析與CMA檢測(cè)有助于明確此類(lèi)異常。如本研究中的6例嵌合sSMC病例，結(jié)合CMA及FISH確定為3例環(huán)狀X及3例衍生X。

隨訪346例孕婦，引產(chǎn)193例，性染色體異常主要為47，XXY、45，X及性染色體缺失重復(fù)等。繼續(xù)妊娠151例，性染色體異常主要為47，XXX、47，XYY及嵌合體等。孕婦及家屬對(duì)于性染色體異常胎兒的去留主要取決于異常結(jié)果對(duì)以后生育的影響、胎兒智力發(fā)育以及超聲情況等。

綜上所述，產(chǎn)前診斷中胎兒性染色體異常主要為數(shù)目及嵌合異常，其中47，XXY與孕婦年齡有關(guān)。NIPT檢測(cè)對(duì)于提示胎兒性染色體異常具有顯著意義，可作為一種有效的篩查方法。染色體核型分析聯(lián)合FISH及CMA檢測(cè)有助于復(fù)雜性染色體異常的明確診斷。

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（本文編輯周曉彬）