染色体微阵列分析技术在产前遗传性疾病诊断中的价值研究

胡仲任+陈敏+张宇+蔡月云+林淑贞

[摘要] 目的 研究染色体微阵列分析技术在产前遗传性疾病诊断中的价值。 方法 回顾性分析我院研究资料，选择我院2015年9月～2017年3月152例产前遗传性疾病患者，并根据检测方法将產前遗传性疾病患者分为两组。对照组76例患者实施荧光原位杂交技术检测，观察组76例患者实施染色体微阵列分析技术检测，将两组产前遗传性疾病患者的检测结果进行对比。 结果 观察组检测结果76例均取得成功，在24～48 h内取得结果，21三体、13三体、18三体、X、Y计数检测结果优于对照组（P<0.05），观察组产前遗传性疾病患者的妊娠结局与对照组比较具有显著差异（P<0.05）。 结论 染色体微阵列分析技术在产前遗传性疾病诊断中具有显著的应用价值，其染色体非整倍检出率高达100.00%，值得临床进一步应用。

[关键词] 染色体微阵列分析技术；产前遗传性疾病；诊断；价值

[中图分类号] R714.55 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2017）30-0001-03

[Abstract] Objective To study the value of chromosome microarray analysis in the diagnosis of prenatal genetic diseases. Methods The study data were retrospectively analyzed in our hospital. 152 patients with prenatal genetic diseases in our hospital were collected. The collection time was from September 2015 to March 2017. According to the detection method， the patients with prenatal genetic diseases were divided into two groups， 76 patients in the control group were given fluorescence in situ hybridization， and 76 patients in the observation group were given chromosome microarray analysis. The detection results of the patients with prenatal genetic disease were compared between the two groups. Results The detection results of 76 cases in the observation group were all successful， and the results were obtained in 24-48 hours. The detection results of 21 trisomy， 13 trisomy， 18 trisomy， X， Y counts were better than those in the control group（P<0.05）. There was a significant difference in the pregnancy outcome between the control group and the observation group in the patients with prenatal genetic diseases（P<0.05）. Conclusion Chromosome microarray analysis has a significant application value in the diagnosis of prenatal genetic diseases， and the detection rate of non-integer time chromosome is as high as 100.00%， which is worthy of further clinical application.

[Key words] Chromosome microarray analysis； Prenatal genetic diseases； Diagnosis； Value

产前遗传性疾病主要包括两种，如胎儿染色体病、线粒体病，其中染色体病主要是由于人体自身染色体结构异常、染色体数目异常而造成的，是引起患者流产、死胎、新生儿死亡或者先天畸形的主要因素[1]。目前发现染色体结构异常高达1万多种，除性染色体异常或者三体染色体异常患者能存活下来，其他染色体数目异常患者均以死胎以及流产告终，而染色体片段易位、重复、缺失，为导致新生儿缺陷的重要因素。为了对基因突变进行区别，一般将染色体变异称作为基因拷贝数变异（CNV），而产前早期诊断和发现上述异常为产前临床诊断的难点和热点[2，3]。因此，我院将152例产前遗传性疾病患者（产妇）作为研究对象，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

回顾性分析2015年9月～2017年3月漳州市医院与广州医科大学附属第三医院所收集152例产前遗传性疾病患者研究资料，并根据检测方法将产前遗传性疾病患者分为两组。纳入标准[4]：①152例产前遗传性疾病患者均签署知情同意书、参与本次研究内容；②152例产前遗传性疾病患者均为女性。排除标准：临床资料不完整患者。观察组患者年龄20～35岁，平均（27.01±2.45）岁，孕周35～40周，平均（38.01±1.02）周。对照组患者年龄21～36岁，平均（27.41±2.18）岁，孕周36～40周，平均（37.15±1.18）周。上述两组产前遗传性疾病患者的各项资料无明显差异，能够实施对比（P>0.05）。endprint

1.2 方法

观察组76例产前遗传性疾病患者实施染色体微阵列分析技术检测：染色体微阵列分析技术（天津生物芯片技术有限责任公司；BDV-315014816）又称基因芯片，是一种高分辨率的全基因组检测技术，除可检出传统核型分析发现的染色体不平衡性改变外，还可以检测一些被称之为拷贝数变异（copy number variants，CNV）的微小缺失和重复。首先按照标准流程对样本中的DNA进行纯化、扩增、标记，然后采用染色体DNA探针进行大量覆盖，将其在支持物上实施固定，与样本中的标记分子实施杂交，对样本中的DNA杂交信号实施监测，取得样品分子和数量及序列信息，使用相关生物信息方法和配套CHAS软件分析其检测结果，根据拷贝数散点区域大小来判定重复以及缺失。

对照组76例产前遗传性疾病患者实施荧光原位杂交技术检测：特异性重复序列探针为X、18、Y染色体探针，位点特异探针为13号、21号染色体探针，封片胶、硫氰酸钠、酸性亚硫酸钠、甲酰胺均由本院实验室自备，其中主要仪器包括烤片机、烤箱、冰箱、离心机、水浴锅、染色体分析系统、培养箱、荧光显微照相设备、荧光原位杂交系统等。首先进行玻片预处理，将羊水5 mL离心10 min后去上清，在37℃的温度下消化20 min，离心后将低渗溶液加入，再将固定液加入，固定3次，将其漂洗2遍后，浸泡在溶液内10 min，在预冷100%、85%、70%乙醇中脱水3 min，玻片自然干燥后，将玻片加热直至56℃后，实施FISH实验。在进行预处理的过程中，应将自然干燥涂片放置在56℃烤片机上20 min左右，再将玻片放置在甲醇液中5 min，取出来后再放置在乙醇液中30 min，然后干燥、脱水。

1.3观察指标

对比两组产前遗传性疾病患者检测后的各项指标（21三体、13三体、18三体、X、Y计数、妊娠结局以及CNV检出率）。

1.4统计学处理

本次研究均采用SPSS19.0统计学软件，每组产前遗传性疾病患者检测后的21三体、13三体、18三体、X、Y计数进行相关统计处理，研究中计数资料使用百分比表示，采用χ2检验，计量资料则采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 两组21三体、13三体、18三体、X、Y计数比较

经过检测后，观察组检测结果76例均取得成功，在24～48 h内取得结果，21三体、13三体、18三体、X、Y计数检测结果优于对照组（P<0.05），见表1。

2.2两组产前遗传性疾病患者的妊娠结局比较

观察组产前遗传性疾病患者中，顺产患者40例，剖腹产患者36例，与对照组比较具有显著差异（P<0.05），见表2。

2.3 两组CNV检出率比较

观察组产前遗传性疾病患者中，CNV检出率为92.11%（70/76）；对照组产前遗传性疾病患者中，CNV检出率为65.79%（50/76）。观察组产前遗传性疾病患者CNV检出率与对照组比较具有显著差异（χ2=15.833，P<0.05）。见表3。

3讨论

研究显示，产前胎儿染色检查大部分均实施光学显微镜和染色体显带技术的细胞遗传学进行分析，该种检查方式至今已经在临床中应用40多年，能检出胎儿染色体大结构重排以及非整倍体，当前为临床产前细胞遗传学诊断中的金标准，但是该种检测方式需要进行细胞培养10～14 d才能取得结果，并受到多种主观因素的限制。而最为重要的是，染色体结构重排检出一般均使用显微镜分辨率或者传统显带技术，较高分辨率显带技术一般在4.6～5 Mb上。荧光原位杂交逐渐在产前诊断中应用，成为准确快速的重要检测技术。但是荧光原位杂交技术需要采用特异性探针，一次只能对几个或者一个候选位点进行检测[4，5]。而比较基因组杂交技术为临床分子细胞遗传学研究的主要进展，该种技术的分辨率在3～10 Mb之间，且不适合临床大规模的产前诊断，随着人们基因组织序列图谱逐渐完成，染色体微阵列分析技术在临床中被广泛应用，取得显著的效果。

自从染色体微阵列分析技术在2004年应用于产后新生儿基因后，后期逐渐广泛应用于产前诊断中，由于该项技术无需进行细胞培养，技术分辨率高、自动化程度较高，使其在临床检测中取得青睐。染色体微阵列分析技术为高分辨率的筛查技术，能通过检出染色体不平衡性改变和拷贝数变异，为神经发育性疾病和先天性异常的一线检测技术[6，7]。在产前发生母体胎儿超声结构异常时，染色体微阵列分析技术的染色体检出率显著增高，由此提示对产前超声结构异常胎儿实施染色体微阵列分析技术检查，能明确患儿是否伴有染色体微重复和微缺失等情况。智力障碍为危害儿童健康发育的疾病，临床研究[8-10]显示15%智力障碍均是由于染色体拷贝变异造成的，将染色体微阵列分析技术作为孤独症、智力低下、生长受限等疾病的诊断技术，能显著弥补常规显带核型分析技术的缺点，有效分析其风险。由于临床染色体微阵列分析技术无需对细胞实施培养，流产组织细胞的失败率约为50%[11]。因此，染色体微阵列分析技术对分析病理染色体异常具有十分显著的作用，能显著提高流产组织染色体异常检出率。染色体微阵列分析技术同时还能对传统细胞核新的染色体来源进行确定，但是其结构和来源不同，易引起不同遗传效应。染色体微阵列分析技术为鉴别染色体来源的相关方式，当其来源为未知时，探针的选择方式较难，需要基因的相关背景知识，而进行多次排查，易对产前诊断时间造成影响，难以对片段的区域大小和断裂位置进行确定，而染色体微阵列分析技术能依从性扫描染色体重复和缺失，为鉴别染色体疑难标记的有利方式。

随着临床单细胞全基因扩增技术不断改进，染色体微阵列分析技术被广泛应用，具有多种优势，如自动化程度、高通量或者高分辨率等，能对患者实施非整倍体筛查，能在人体单细胞中检测染色体异常，还能在24～48 h内同时检测人体所有染色体。实验研究显示，对胚胎反复植入失败实施aCGH检测，不仅能发现胚胎染色体异常，还能显著提高妊娠率的可能性，降低由于多次流产对患者造成的痛苦，研究显示，aCGH芯片能在12 h内进行单细胞全基因的标记、擴增，能显著推动染色体微阵列分析技术在PGD中的应用[12]。虽然染色体微阵列分析技术和荧光原位杂交技术相比具有显著优势，但是基于其原理，该项方式也具有一定局限性，无法对染色体平衡重排进行检出。因此，在进行染色体异常检测方面应注意以下问题：染色体微阵列分析技术能显著提高染色体异常检出率，但是该项检查方式也发现了意义不明的染色体拷贝数微重复和微缺失，在临床中具有共享公共数据库，如人类遗传学细胞遗传、国际公共良性CNVs数据库、国际公共病理性CNAs数据库等，其中国际公共良性CNVs数据库为较为常用的查询数据库之一，若该片段在数据库中描述是致病性，应将该片段认作为致病性[13-15]。经本次研究表明，经过检测后，观察组检测结果76例均取得成功，在24～48 h内取得结果，21三体、13三体、18三体、X、Y计数检测结果优于对照组（P<0.05）。endprint