杨岚,钱芳波,王俏霞,杨灿锋,杨月芬,石皓,肖建平
(南京医科大学附属无锡妇幼保健院 1.产前诊断中心,2.计划生育部,江苏 无锡 214002)
反复早期自然流产的遗传因素分析及咨询指导*
杨岚1,钱芳波2,王俏霞2,杨灿锋1,杨月芬2,石皓1,肖建平1
(南京医科大学附属无锡妇幼保健院 1.产前诊断中心,2.计划生育部,江苏 无锡 214002)
目的 探讨反复早期自然流产(RSA)与染色体异常的相关性,提供遗传咨询意见。方法 对248对(496例)有RSA史的夫妇进行外周血淋巴细胞的染色体核型分析,对其中58例RSA患者取无菌绒毛进行细胞培养、染色体制备及核型分析。结果 248对RSA夫妇中,共检出染色体异常核型19例,总异常检出率为3.83%,其中,男性11例,女性8例。平衡易位是最主要的异常类型,共5例,9号臂间倒位5例,罗氏易位4例,染色体多态性3例,短臂增加、长臂缺失各1例。58例流产绒毛培养成功44例,其中染色体异常25例(56.82%),异常核型以三体症最多(20/25,80%),其次为三倍体(3/25,12%),单体(2/25,8%)。结论 染色体异常尤其是绒毛染色体数目异常、外周血染色体易位是RSA的常见遗传学原因,对RSA夫妇和流产绒毛进行细胞遗传学分析对明确病因、提供遗传咨询指导再次成功妊娠有着重要的临床意义。
复发性流产;绒毛;三体;核型分析;遗传咨询
复发性流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)是指妊娠22周内连续发生≥2次的自然流产,其发生率占育龄妇女的1%~5%[1],且有逐年上升趋势[2],是妇产科中较难防治的疾病。自然流产的病因较复杂,包括遗传因素、免疫因素、内分泌异常、感染、解剖异常、环境及其他未知因素,>50%的早期流产是由胚胎染色体异常引起,且大多数为染色体数目异常[3]。复发性流产RSA的病因和发病机制目前尚不十分明确,但发生反复流产的夫妇其染色体异常率较一般人群高[4],对这些高危人群进行必要的遗传学检查,明确有无导致RSA的遗传学因素,对今后指导他们再次妊娠进行遗传咨询、提高出生人口素质有着重要意义。本文对RSA夫妇及部分RSA流产绒毛进行染色体核型分析,探讨染色体异常与RSA的相关性,为RSA的遗传学查因提供依据。
1.1 一般资料
选取2014年6月-2015年6月在南京医科大学附属无锡妇幼保健院就诊的不明原因的RSA夫妇248对(496例)。其中,女性年龄20~45岁(平均28.35岁),男性年龄21~45岁(平均29.48岁),流产次数2~6次,夫妇双方均表型正常,身体健康。
1.2 检测方法
1.2.1 夫妇染色体检查 抽取夫妇双方外周血肝素抗凝,进行淋巴细胞培养,常规收获细胞,低渗,固定,制片G显带;每例计数分散较好的30个中期分裂相细胞,核型分析3~5个细胞,G显带,显微镜下进行染色体核型分析,异常者核型分析及计数加倍。
1.2.2 复发性流产绒毛染色体培养及核型分析 选取2014~2015年RSA患者中经超声诊断胚胎停育或难免流产在本院行清宫手术的孕妇58例,年龄20~43岁,平均30.3岁,排除内分泌,免疫、子宫畸形,感染等因素,孕龄52~98d。清宫手术时无菌采集绒毛组织约10 mg,用无菌生理盐水洗涤后,于显微镜下挑取优质绒毛组织,切成细小碎片,接种于含培养基的培养瓶中,置37℃、5%二氧化碳CO2培养箱培养。静置6~7 d后,倒置显微镜下观察到梭形细胞克隆后给予换液;继续培养2~3 d,当出现较多圆形细胞时给予收获、制片。75℃烤箱烤片2~3 h,G显带及姬姆萨染色,每张片子显微镜下计数30个中期分裂相,分析3~5个核型,发现有嵌合现象加倍分析。
1.3 统计学方法
数据分析采用SPSS 13.0统计软件,计数资料以率或百分比表示,用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 RSA夫妇外周血染色体分析结果
共检出异常核型19例,异常核型率3.83% (19/496)。其中,男性染色体异常11例,女性8例,但男性的染色体核型异常率(4.43%,11/248)与女性的核型异常率(3.23%,8/248)比较,差异无统计学意义(χ2=0.493,P=0.483)。结构异常共9例,其中最常见为平衡易位(5例)、罗氏易位(4例),两者共占异常核型的47.4%(9/19);其次为9号染色体臂间倒位5例,占26.3%(5/19);3例为染色体多态性,占15.8%(3/19),包括随体增大2例,双随体1例;染色体部分缺失或增多各1例(共占10.5%,2/19)。见表1、2。
表1 248对RSA夫妇女性异常核型结果
表2 248对RSA夫妇女男性异常核型结果
2.2 绒毛染色体核型分析结果
绒毛培养成功的44例核型中,检出异常核型25例,异常检出率为56.82%(25/44),其中单体(Turner综合症)2例(8%),三倍体3例(12%),常染色体三体共计20例(80%),其中1例为三体嵌合型。绒毛染色体异常患者中,年龄≥35岁患者6例(24%,6/25)。见表3。
表3 25例绒毛染色体核型异常结果
3.1 反复早期自然流产夫妇与外周血染色体异常的相关性分析及遗传咨询
我国一般人群中染色体异常率为0.47%[5],>2次自然流产史的夫妇中,染色体异常的患者可达3%~10%[6-7]。本资料显示,早期RSA染色体异常核型18例,异常率为3.83%,高于一般人群,且男性多于女性,与文献报道相符[6-7]。
本组资料中,发现5例平衡易位携带者,占比最高(26.3%,5/19)。染色体平衡易位携带者通常无表型改变,但在配子形成过程中可产生18种配子,仅1种是正常配子,1种是与亲代相同的平衡易位携带者配子,其余均为不平衡配子,当异常精子或卵子与正常卵子或精子结合后,由于遗传物质的不平衡可致流产、死胎、或者部分单体和部分三体的患者[8]。平衡易位是染色体结构重组,基本不涉及遗传物质的丢失,绝大部分染色体断裂点位于DNA的非转录区,所以尽管染色体结构发生改变,但基因在总体上保持数量的平衡并能行使正常功能,故患者表型和智力一般都正常。该类患者在遇到妊娠失败或生育畸形患儿等情况下才得以发现,故常得不到及早发现及相应的处置[9]。该类患者由于自然生育过程中形成正常配子或与亲代相同的易位携带者配子的概率各仅1/18,故对其遗传咨询意见建议可先通过辅助生殖方式行胚胎植入前诊断再受孕,以避免反复流产造成的生理和精神损害。
此外,笔者还发现4例罗氏易位(21.1%),非同源罗氏易位在形成生殖细胞时,经减数分裂可产生6种类型的配子,1种正常,1种为平衡型配子,其余4种为不平衡型配子,不平衡配子由于遗传物质不平衡可引起流产、畸胎、死胎;如为同源罗氏易位携带者,则一般子代只有形成易位型三体或单体可能,故100%发生流产或畸胎,该类携带者虽多数表型正常,但与正常人婚配后,导致流产、死胎或生育染色体病患儿的遗传概率较高。本资料还检出5例9号染色体臂间倒位(异常占比26.3%),Inv(9)(p12q13)为最常见的9号染色体倒位形式。倒位与易位一样一般无遗传物质的丢失,其表型正常。但根据遗传规律,倒位染色体在减数分裂时形成倒位环,分离后形成4种配子,1种正常,1种倒位,另外2种为部分重复和缺失的无着丝粒或双着丝粒的不平衡配子,遗传性状不稳定,因此倒位携带者夫妇也易多发自然流产[10]。鉴于倒位携带者其遗产机制易导致的不平衡结构,多种研究显示会引发生殖异常。本资料报道的倒位与罗氏易位一样在异常核型中占比也较高,故在RSA夫妇中应引起重视,宜先行双方染色体检查,根据染色体异常情况再提供遗传咨询指导。对于该类臂间倒位和非同源罗氏易位患者,咨询时根据其后代正常配子产生的概率(分别为1/4和1/6)给予指导,该类夫妇可选择自然受孕或胚胎植入前诊断的辅助受孕方式,后者可预防染色体异常所致的反复流产,以提高出生人口素质。
此外,本研究还发现3例多态性染色体(占比15.8%),染色体多态性是指广泛存在于正常人群中染色体的各种微小变异,主要表现为异染色质变异,特别是含有高度重复DNA结构异染色质,分别位于人类染色体1、9、16和Y染色体异染色质区和每条染色体着丝粒区。染色体多态性变异是否有临床效应,一直颇受争议和关注[11]。近来有报道显示,随体变异易导致不良孕产史[12],并提出该机制可能与其阻碍纺锤丝与着丝粒复合体的联系而导致染色体的正确分离有关[13]。本资料显示,随体变异发生率为1.2%(3/248)与王晶等[14]报道的接近,但该类变异与复发性流产的相关性还有待更多的研究加以佐证。近年有报道D组/G组染色体随体变异与复发性流产有关[15],但该类多态性对生殖的影响及作用机制还有待于分子水平的进一步研究。
3.2 反复自然流产与流产物染色体异常等遗传因素的关系
本资料显示,44例培养成功的流产绒毛中,染色体异常检出率为56.82%,其中染色体数目异常>90%,与TAVOKINA[16]报道的相符。异常结果中,常染色三体占比最高(80%),其次为三倍体,单体症。除外2例三体征[47,XY,+7,inv(9)和47,XY,+13,inv (9)]的夫妇有9号臂间倒位的结构异常外,其余23例绒毛染色体异常的双亲均无染色体异常(23/25,占异常受检样本的92%);三体症中高龄孕妇比例为30%(6/20),可见在染色体正常的人群生育过程中因高龄等原因发生配子形成时或妊娠初期受精卵卵裂时发生染色体不分离的概率也较高。此外,三体症中虽仅有1例为嵌合体(占5%)低于文献报道流产绒毛胎盘组织特异性嵌合型的发生率10%~25%[17-18],可能与本资料培养的绒毛例数较少有关。综上,RSA与绒毛染色体异常尤其是数目异常密切相关,对流产胚胎染色体数目异常的遗传咨询:多数研究报道,为受精卵配子形成过程中染色体不分离所致,多为散发,如双亲染色体正常,在排除内分泌、免疫、感染、解剖因素后,复发风险低,对个体影响小,可在优生指导下自然受孕;对于胚胎染色体数目正常但结构异常者,可进一步检测双亲有无该结构异常,从而明确胚胎染色体异常的遗传来源,再根据双亲染色体结果对下次受孕咨询指导,如为家族性染色体异常,复发风险高,对个体影响大,可采取胚胎植入前诊断来筛选正常胚胎;对于绒毛染色体、夫妇外周血核型结果均正常的RSA患者,虽然无染色体数目或结构异常,但如排除免疫、内分泌、生物感染等因素外,亦可能与该类患者的基因表达异常或HLA-G 14 bp等基因的多态性有关[19-20],这有待今后进一步研究探讨。
综上所述,推荐适龄生育,建议对RSA患者首选流产绒毛染色体检查,再结合夫妇双方的细胞遗传学分析,对明确有无RSA的遗传因素、提供合理的优生遗传咨询、指导再次成功妊娠有积极重要的作用。
[1] 林其德,邱丽华.免疫型复发性流产的发病机制及诊断和治疗[J].上海交通大学学报(医学版),2009,29(11):1275-1278.
[2] LEE R M,SILVER R M.Recurrent pregnancy loss:summary and clinical recommendations[J].Semin Reprod Med,2000,18(4):433.
[3] SUCIU N,PLAIASU V.A time stamp comparative analysis of frequent chromosomal abnormalities in romanian patients[J].J Matern Fetal Neonatal Med,2014,27(1):1-6.
[4] 李亚丽,高健,余小平,等.复发性流产与染色体相关性研究[J].中国妇幼保健,2013,28(22):3615-3618.
[5] 周焕康.人类染色体[M].北京:科学出版社,1987:268-337.
[6] MACHTINGER R,GODIEB W H.Placental site trophoblastic tumor:outcome of five cases including fertility preserving management[J].J Gynecol Oncol,2005,96(1):56-61.
[7] 黄肖利,梅端客,黄毅.218对反复自然流产或胚胎停育史夫妇细胞遗传学分析[J].国际检验医学杂志,2013,34(22):3021-3023.
[8] 夏家辉,李麓芸.染色体病[M].北京:科学出版社,1989.
[9] 袁宏涛,李伟.染色体检测在复发性流产中的临床意义的研究[J].中国优生与遗传杂志,2011,19(4):37.
[10] 赵静,郑梅玲,张桂林.1 558对复发性流产复发的细胞遗传学研究[J].中国优生与遗传,2011,19(2):50.
[11] 黄国娟,庞丽红.染色体多态性与复发性流产关系的探讨[J].微创医学,2011,6(4):311.
[12] 王敏,刘江.染色体随体增大与不良孕产史关系探讨[J].中国男科学杂志,2006,20(11):39-41.
[13] 焦海燕,墙克信,陈银涛,等.不良孕产史夫妇着丝粒-动粒复合体的细胞遗传学研究[J].遗传,2001,23(1):344-346.
[14] 王晶,吴晓妍,虞斌,等.染色体多态性在复发性流产中的意义[J].常州实用医学,2011,27(2):84-86.
[15] 刘念,阎炯,宋婕萍,等.染色体多态性与复发性流产的关系[J].实用妇产科杂志,2015,31(1):75-77.
[16] TAVOKINA L V,BROVKO A A,SOPKO I A,et al.Karyotyping results of spontaneous abortions and miscarriages specimens obtained after using assisted reproductive technologies[J].Tsitol Genet,2013,47(1):74-79.
[17] HAOUD K,MELLALI S,GOUAS L,et al.Prevalence of aneuploidies in products of spontaneous abortion:interest of FISH and MLPA[J].Morphologie,2014,98(320):40-46.
[18] LEBEDEV L.Mosaic aneuploidy in early fetal losses[J].Cytogenet Genome Res,2011,133(2/3/4):169-183.
[19] AMIRCHAGHMAGHI E,REZAEI A,MOINI A.Gene expression analysis of VEGF and its receptors and assessment of its serum level in unexplained recurrent spontaneous abortion[J]. Cell J,2015,16(4):538-545.
[20] AFKHAMI F,SHEKARI KHANIANI M,FARZADI L,et al. The HLA-G 14bp insertion/deletion polymorphism in women with recurrent spontaneous abortion[J].Iran J Allergy Asthma Immunol,2014,13(5):364-369.
Exploration on genetic etiology in recurrent spontaneous abortion and gentetic counseling*
Lan Yang1,Fang-bo Qian2,Qiao-xia Wang2,Can-feng Yang1, Yue-fen Yang2,Hao Shi1,Jian-ping Xiao1
(1.The Center of Prenatal Diagnosis;2.Department of Family Planning,Wuxi Maternal and Child Health Hospital Affiliated to Nanjing Medical University,Wuxi,Jiangsu 214002,China)
ObjectiveTo explore the relationship between early recurrent spontaneous abortion and chromosome abnormality,and to provide proper genetic counseling.Methods Lymphocytes in peripheral blood of 248 couples (496 cases)with early recurrent spontaneous abortion were collected,then chromosomal karyotyping was performed.Fetal chorionic villus samples were collected from 58 cases of women diagnosed with recurrent spontaneous abortion before 14 weeks gestation.All villi specimens were cell cultured and karyotyped to confirm the fetal chromosomal status.Results Among 248 couples of recurrent spontaneous abortion,19 cases with abnormal karyotypes were detected,the total abnormal rate was 3.83% (19/496). Among those samples,11 men and 8 women with abnormal karyotypes,including 5 cases of balanced translocation,5 cases of inversion in chromosome 9,4 cases of Roche translocation,3 cases of chromosomal polymorphism,and 2 cases of chromosomal deletion or addition.Among 44 successfully cultured and karyotyped samples,the chromosomal abnormality rate was 56.82%.The results of karyotyping yielded 18 autosomal trisomies(20/25,80%),3 cases of triploidy(3/25,12%),and 2 cases of monosomy X(2/25,8%).Conclusions Embryo chromosomal abnormality and translocation karyotype are two of the main important contributors to early recurrent spontaneous abortion.Chromosome examination among the couples of recurrent spontaneous abortion and chorionic villous samples has important influence on identification of etiology and genetic counselingin routine prepotent work.
recurrent spontaneous abortion;chorionic villus;trisomy;karyotyping;genetic counseling
R714.21
A
10.3969/j.issn.1005-8982.2017.05.023
1005-8982(2017)05-0108-04
2016-04-11
江苏省妇幼保健重点资助项目(No:F201315);江苏省无锡市科技局项目(No:CSE31N1511);江苏省无锡市医管中心面上项目(No:YGZXM1510)
肖建平,E-mail:jianpingx999@126.com;Tel:0510-82725161