超声异常胎儿的染色体微阵列分析

赵馨 王逾男 卢建 郭莉 黄伟伟 陈汉彪 何天文 尹爱华

（广东省妇幼保健院医学遗传中心，广东广州 510010）

超声异常胎儿的染色体微阵列分析

赵馨 王逾男 卢建 郭莉 黄伟伟 陈汉彪 何天文 尹爱华

（广东省妇幼保健院医学遗传中心，广东广州 510010）

目的 探讨不同超声异常种类与胎儿染色体重复／缺失的关系。方法 回顾性分析2012年1月1日至2014年12月31日，在本院产前诊断中心就诊的1274例产前超声异常胎儿的aCGH检测结果及核型分析结果，分层统计不同系统超声异常种类检出染色体异常的阳性率。结果 常规染色体核型分析检出9.2%胎儿染色体异常，而aCGH检测检出13.8%染色体异常。多系统结构畸形与多发非结构异常胎儿组检出染色体异常＞20%，检出致病性染色体重复／缺失10.3%～18.7%；单系统结构畸形与单发非结构指标异常胎儿组检出染色体异常9.3%～11.3%，检出致病性染色体重复／缺失3.6%。结论 超声异常胎儿可检出9.3%～18.7%致病性染色体重复／缺失，临床咨询中，应根据畸形情况合理推荐CMA检测，避免漏诊或过度检查。

染色体微阵列分析技术；染色体核型分析；超声异常；产前诊断

胎儿G显带核型分析是诊断胎儿染色体异常的金标准，但它无法检测出＜10Mb的染色体重复和缺失［1］。而染色体微阵列分析技术（chromosom al microarray analysis，CMA）可用于检测这类染色体微重复或缺失引起的各种微缺失和微重复综合征［2］。近年来，欧美及我国先后发表声明，推荐染色体微阵列分析技术为产前超声异常胎儿遗传学检测的首选诊断方法［3 6］。本研究旨在回顾性分析1274例产前超声异常胎儿的染色体CMA检测结果，分层统计不同系统超声异常种类胎儿染色体异常检出阳性率，探讨不同超声异常种类与胎儿染色体重复／缺失的关系。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2012年1月至2014年12月因产前超声异常，在本院行胎儿CMA检测及染色体核型检测的1274例孕妇。孕妇年龄15～45岁，孕周11～39周。其中1063位孕妇同时接受产前CMA检测与核型分析，221位孕妇仅接受产前CMA检测。

产前超声异常包括超声结构畸形及非结构异常，诊断标准参照李胜利《胎儿畸形产前超声诊断学》［7］及相关文献指南［8，9］，涉及畸形种类见表1、2，并根据超声结构畸形涉及系统数目及是否合并非结构异常分为：①单系统结构畸形：441例，仅含有孤立性单个结构畸形及单系统内多发畸形，不包含非结构异常；②单系统结构畸形合并非结构异常：140例，包含孤立性单个结构畸形及单系统内多发畸形同时合并非结构异常；③多系统结构畸形：48例；④多系统结构畸形合并非结构异常组：38例。也根据超声结构畸形发生解剖系统不同分为：①神经系统畸形；②头面部畸形；③呼吸系统畸形；④心血管系统畸形；⑤腹壁畸形；⑥消化系统畸形；⑦泌尿系统畸形；⑧骨骼系统畸形；⑨其他畸形（胎儿水肿及肿瘤）。非结构异常分为：①软指标阳性；②胎儿生长发育受限；③羊水量异常。

表1 超声结构畸形分类

表2 超声非结构异常种类及超声诊断标准

1.2 研究方法

1.2.1 胎儿微阵列比较基因组杂交技术 本实验室使用比较基因组杂交的微阵列（array based com parative genomic hybridization，aCGH）平台，agi lent公司生产的8×60k的芯片进行全基因组扫描检测，数据分析参照DECIPHER、ISCA、OMIM、DGV、UCSC数据库资料。

1.2.2 胎儿染色体核型分析技术 按照操作常规进行培养、收获、制片和G显带，全自动扫描仪扫描、拍照。依据人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN2009）标准进行G显带染色体核型分析诊断。必要时加做C显带、N显带。

2 结果

2.1 超声异常胎儿的染色体核型分析及aCGH检测结果 1274例超声异常胎儿的aCGH检测检出176例染色体异常，阳性率13.8%，其中致病性染色体异常156例，阳性率12.24%（图1）。

同时接受胎儿染色体核型分析1063例，染色体核型分析检出98例异常核型，阳性率约9.2%。其中染色体数目异常64例，阳性率6.02%。包括38例21 三体，阳性率3.57%；13例18 三体，阳性率1.22%；7例13 三体，阳性率0.66%；6例性染色体数目异常，阳性率0.56%。合计34例染色体结构异常，阳性率3.20%。而aCGH检测检出115例染色体异常，阳性率10.8%，其中染色体数目异常64例，数目异常种类及相应检出例数同染色体核型分析。检出51例染色体重复或缺失，阳性率4.80%。

aCGH检出而核型分析漏检22例，染色体重复或缺失片段均＜5Mb，其中包括13例致病性的染色体微重复微缺失，以及9例不明确致病的染色体微重复微缺失。染色体核型分析检出而aCGH漏检5例，其中4例嵌合体，异常染色体嵌合比例分别为10%、8%、10.4%、8%；1例可疑不平衡易位，经aCGH检测未发现染色体重复和缺失，判断结果为非致病性。

在仅接受aCGH检测的超声异常胎儿211例中，检出61例染色体异常，阳性率为28.9%，明显高于同时接受两种检查的胎儿组。因这部分病例来自于本院aCGH检测开展初期，故当时计划终止妊娠严重的超声异常胎儿。

图1 超声异常胎儿染色体核型分析及染色体微阵列分析检测结果

2.2 超声结构异常与非结构异常胎儿的aCGH检测结果 1274例超声异常胎儿，超声结构畸形胎儿667例，非结构异常胎儿607例。按照超声异常种类分为6组（表3）。其中单发非结构异常发病率最高，549例，占全部例数43.1%；其次为单系统结构畸形441例，占34.6%；单系统结构畸形合并非结构异常140例，占11%。此后依次为单发非结构异常58例，多系统结果畸形48例，多系统结构畸形合并非结构异常38例。

aCGH检出结果提示多系统结构畸形合并非结构异常胎儿组及多系统结构畸形胎儿组阳性率最高，分别为36.84%和35.42%；单系统结构畸形胎儿组及单发非结构异常胎儿组检出阳性率最低，分别为8.3%和11.3%。在＜10Mb的染色体微重复微缺失中，多系统结构畸形胎儿组阳性率最高，致病性微重复微缺失达8.33%，其次为多发非结构异常胎儿组，致病性微重复微缺失检测阳性率5.17%；单系统结构畸形与单发非结构异常胎儿组的阳性率仅为0.91%及1.46%。而＜10Mb的染色体微重复微缺失常被染色体核型分析漏诊。

表3 超声异常胎儿的aCGH检测结果

2.3 单发超声异常胎儿的aCGH检测结果 单发超声异常胎儿可检出11%染色体异常，包括6.3%非整倍体，3.8%致病性染色体重复／缺失，1.35%不明确致病的染色体微重复微缺失。

单系统结构畸形胎儿425例，非结构异常胎儿609例。结构畸形胎儿中神经系统畸形、心血管系统畸形及腹腔畸形发病率最高，分别为105例，77例和64例。腹腔畸形、心血管畸形、神经系统畸形检出阳性率最高，分别为15%、11.7%、6.7%，其次头面部畸形阳性率9.1%，泌尿系统畸形阳性率5.3%，其他类畸形阳性率10.6%。而呼吸系统畸形、骨骼系统畸形与腹壁畸形胎儿未能发现阳性病例。检出＜10Mb的致病性染色体微重复微缺失中，神经系统畸形、心血管系统畸形、腹腔畸形与泌尿系统畸形组均可检出阳性病例。

但令我沮丧的是，大病来袭的我在剧咳中竟然没有引起任何一个人的注意。别人不注意也就罢了，居然连老婆綦丽也没有注意。他们的注意力全部都集中到裘子的身上。尽管裘子的笑话己经讲完了，他们却仍把目光停留在裘子的脸上放肆地大笑着。好在老婆就坐在我身侧，我赶紧凑过去对老婆说：我的假牙掉了。

非结构异常胎儿中，颈部水囊瘤胎儿阳性率最高，为42%，软指标异常检出12.5%染色体异常，IUGR阳性率12%，羊水量异常7%。＜10Mb的致病性染色体微重复微缺失中，颈部水囊瘤胎儿检出5.26%、IUGR检出4%、羊水量异常检出3.45%、软指标异常检出1.21%，见表4。

表4 单发超声异常胎儿的aCGH检测结果

3 讨论

3.1 超声异常胎儿的染色体核型分析与微阵列分析结果 多个中心发表的研究数据表明，在超声异常胎儿中，微阵列分析可检出6%～17%的染色体异常，超声异常且常规染色体核型分析正常的胎儿中，可发现1.5%～9.5%致病性染色体重复／缺失，30%检出染色体重复／缺失的致病片段＜10Mb［10 12］。本中心从2012年开始产前CMA检测，至今完成1274例aCGH检测，常规染色体核型分析检出9.2%胎儿染色体异常，而aCGH检测检出13.8%染色体异常，包括12.2%致病性染色体异常，1.8%不明确致病的染色体重复／缺失，较常规染色体核型分析增加4.6%染色体异常检出率。与文献报道基本一致。

3.2 超声结构畸形胎儿的染色体微阵列分析

2009年开始，美国妇产科协会、加拿大妇产科协会、欧洲细胞遗传协会等及我国先后发表了指南或共识，推荐CMA技术作为产前胎儿超声结构畸形的一线产前诊断检测方法。有报道指出胎儿结构畸形与染色体微重复／缺失的关系［13］，染色体异常在孤立性结构畸形胎儿中可检出5.6%致病性染色体微重复微缺失，合并多种结构畸形胎儿中可检出9.1%致病性染色体微重复微缺失。孤立的心血管畸形胎儿可检出4.6%致病性染色体微重复微缺失、呼吸系统6.2%、神经系统6.2%、面部5.3%、肌肉骨骼7.9%、消化系统6.7%、泌尿生殖系统7.9%、淋巴水囊瘤4.6%。另一份2858例超声异常胎儿的染色体微阵列分析结果发现多发系统畸形CMA检测阳性率15%，单系统结构畸形CMA检测阳性率9.8%。结构系统畸形胎儿中，面部畸形阳率最高，大约9.4%，神经系统畸形3.9%，心血管系统畸形7.9%，呼吸系统畸形8.8%，腹壁畸形阳性率最低，大约4.8%［12］。

本研究入组667例结构畸形胎儿，分别讨论了单发／多发结构畸形与是否同时合并非结构指标异常时的染色体异常检出率，单系统结构畸形可检出9.3%染色体异常，其中3.6%致病性染色体重复／缺失，而多系统结构畸形可检出35.42%染色体异常，其中18.8%致病性染色体重复／缺失，当系统畸形合并非结构指标异常时的染色体异常检出率相应增加。各系统单发结构畸形时，除外非整倍体，心血管系统畸形检出5.2%，神经系统畸形4.8%、头面部畸形4.55%，泌尿系统畸形3.55%、腹腔畸形3.12%，呼吸系统畸形、腹壁畸形及骨骼畸形未发现致病性染色体重复／缺失，检出致病性染色体重复／缺失中，23.81%染色体片段改变＜10Mb。与报道数据存在部分差异，可能与病例分组方法及部分系统畸形病例数较少原因有关。

3.3 超声非结构异常胎儿的染色体微阵列分析

目前CMA在产前诊断中的应用共识未提及非结构异常胎儿中的应用，研究超声非结构异常与染色体重复／缺失的文献较少。2002年一位学者研究发现，超声非结构异常胎儿检测染色体重复／缺失的检出率为2%～6.8%，其中孤立性软指标异常阳性率6.8%、多发软指标异常阳性率5.6%、FGR阳性率2.6%［12］。另一篇文章研究132例NT增厚病例［14］，发现检出3.2%病例检出染色体重复／缺失。本研究选择607例非结构异常胎儿，分别讨论了不同种类非结构异常胎儿的染色体异常检出率，单发非结构异常可检出11.3%染色体异常，其中3.6%致病性染色体重复／缺失，而多发非结构异常可检出22.4%染色体异常，其中10.3%致病性染色体重复／缺失。单发非结构异常时，除外非整倍体，颈部水囊瘤胎儿检出15.8%致病性染色体重复／缺失，软指标异常检出12.5%染色体异常，IUGR检出4%致病性染色体重复／缺失，羊水量异常3.45%。＜10Mb的致病性染色体微重复微缺失中，颈部水囊瘤胎儿检出5.26%、IUGR检出4%、羊水量异常检出3.45%、软指标异常检出1.21%。检出致病性染色体重复／缺失中，31.03%染色体片段改变＜10Mb。

4 结论与展望

本研究统计了667例超声结构畸形胎儿与607例非结构指标异常胎儿的染色体微阵列检测结果，其中1063例胎儿同时接受染色体核型分析检测。结果表明，染色体微阵列检测可提高4.6%胎儿染色体异常检出率，有助于减低出生缺陷。多系统结构畸形与多发非结构指标异常胎儿组检出染色体异常＞20%，检出致病性染色体重复／缺失10.3%～18.7%；单系统结构畸形与单发非结构指标异常胎儿组检出染色体异常9.3%～11.3%。通过分析各系统结构畸形与非结构异常胎儿检出染色体异常阳性率，心血管畸形、神经系统畸形、头面部畸形最易合并致病性染色体重复／缺失；非结构异常中，颈部水囊瘤最易合并致病性染色体重复／缺失，其余组检出阳性率相当。因此，超声结构畸形与非结构异常指标在筛查胎儿染色体异常，尤其致病性染色体重复／缺失中有重要作用，临床咨询中，应根据不同超声异常类型的染色体异常检出情况，合理开展染色体微阵列分析。

本研究中部分系统病例数不足，无法进行更深层次的分组，部分结果与现有报道存在一定差异，未来需收集更多病例或与多中心合作，进一步统计分析总结经验。

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Objective To investigate the correlation between the abnormal ultrasonic images and detec tion rates by CMA，which could provide evidence for clinical application of CMA in prenatal diagnosis.Method Retrospective analysis on results of CMA and conventional karyotyping performed on 1274 fetu ses with abnormal ultrasonic imagings from 2012 to 2014.Collecting detection rates by CMA in different sonographic abnormalities groups.Results 1063 cases with abnormal ultrasonic images were performed conventional karyotyping，9.2%of which presented chromosomal abnormalities.And 13.8%of 1274 ca ses presented chromosomal abnormalities by CMA test.The detection rate in multi structural anomalies group and multi nonstructural anomalies group were both larger than 20%，and 10.3%～18.7%of them identified pathogenetic chromosomal anomalies.Otherwise，the detection rate in single systematical struc tural anomaly group and single nonstructural anomaly group were 9.33%～11.3%，and 3.6%of them i dentified pathogenetic chromosomal anomalies.Conclusions Among cases with ultrasound structural a nomalies，9.3%～18.7%of them presented chromosomal abnormalities by CMA test.In clinical prenatal genetic counseling，CMA should be reasonably recommended to parents to avoiding missed or over diagno sis.

chromosomal microarray analysis；karyotype analysis；ultrasound anomalies；prenatal diag nosis

R445.1

A

2016 11 10）

编辑：宋文颖

10.13470／j.cnki.cjpd.2017.01.008

尹爱华，Email：yinaiwa＠126.vip.com