刘丽恒,侯 磊,任明保,张为远,王 欣
超声检查作为一个安全便捷的检测手段,广泛地应用于胎儿结构异常的筛查。胎儿超声异常可分为结构异常和微异常两类。结构异常又被称为畸形,如脑积水、室间隔缺损等,属于出生缺陷范畴;微异常则被称为软指标,是一个影像学的描述,包括颈背部皮肤厚度、轻度脑室扩张、心内增强光点等[1,2]。超声软指标有一过性现象,在正常胎儿也可见。因软指标的出现,提示染色体病发生风险增加,所以各软指标的染色体发病率及发病特点一直是产科研究的热点[3,4]。颈部透明层厚度(nuchal thickness,NT)属于孕期常规超声检查的软指标,是孕11~14周胎儿颈后皮下均会有积液形成颈后透明层,显示颈部皮下无回声带,位于皮肤高回声带与深部软组织高回声带之间。NT与染色体病的发病有显著的相关关系,此外还与微缺失重复综合征、部分单基因病的发病有关,因此目前已被列为孕检常规筛查指标。孕期超过14周后,胎儿这一部位的厚度改称颈后皮肤皱褶厚度(nuchal fold,NF)。以往的研究发现,NF虽然不如NT的疾病相关性高,但染色体病检出率仍然较高。因此,在中孕期进行NF测量有助于减少染色体病的漏诊。
以往的研究多关注NF厚度与常见染色体病,如与非整倍体的关系,NF增厚胎儿是否存在微缺失重复综合征发病率较高,以及NF增厚胎儿是否有必要检测基因拷贝数变异,值得探讨。本研究旨在探讨NF增厚对多种类型染色体异常的预测价值。
1.1 对象 收集2013-01至2016-12我院产前诊断中心就诊,胎儿超声显示NF增厚的67例孕妇作为研究对象,以NF厚度≥6 mm为NF增厚的诊断标准。记录其一般情况、超声结果等临床信息并分析。
1.2 方法 NF测量方法:在小脑横断面上,将图像放大至胎头占屏幕的1/2以上,于中线水平测量枕部颅骨的外侧缘与皮肤外侧缘间的距离即为NF值。将NF根据厚度分为(6.0~7.9)mm、(8.0~8.9)mm、≥10.0 mm三组,比较其染色体异常检出率。
所有介入性产前诊断均在本院产前诊断中心超声定位下进行。 (1) 羊水穿刺:妊娠18~23+6周经腹羊膜腔穿刺,取羊水30 ml;(2) 脐血穿刺:妊娠24周后,经腹超声引导下脐静脉穿刺取血4 ml。核型分析送检单位为本院遗传实验室,按照常规方法进行细胞培养、收获、制片及分析。基因拷贝数变异分析检测至贝瑞和康公司,使用低深度全基因组测序的方法检测。将50 ng基因组 DNA进行片段化处理,获得平均大小为 300 bp的DNA片段构建测序文库[5,6],使用 Illumina 公司的 HiSeq 2000平台进行测序,36 bp单端测序,测序深度0.1倍,产生800万条的测序序列。使用Burrows-Wheeler算法将所有测序序列与 hg19基因组进行比对分析[7]。根据文献[8]记载的数据处理和分析算法,将最少20个测试样本进行内部比较,互相作为参考。
数据查询DGV、DECIPHER、OMIM、UCSC以及PubMed公共数据库资源。致病性CNV根据美国医学遗传会与基因组学会(ACMG)诊断标准,将CNVs分为3大类5级:(1)致病性CNVs;(2)良性CNVs;(3)临床意义未明的CNVs;(4)可能致病性CNVs;(5)可能良性CNVs[9]。
1.3 观察指标 收集NF增厚胎儿孕周及其超声异常,包括心脏结构异常、泌尿系统异常、颈部水囊瘤、水肿、骨发育异常、颅内结构异常、羊水过少、肠管回声增强、单脐动脉、鼻骨缺失、脐膨出、羊水过多、胎儿生长受限等。收集胎儿标本的染色体核型分析及基因拷贝数检测结果并分析。
1.4 统计学处理 采用SPSS16.0进行统计分析,资料采用频数及率描述,率的比较采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 一般情况 67例NF增厚胎儿中,孕周14~32周,中位数孕周为21周,四分位数(19~24周)。33例(49.3%)为孤立性NF增厚,34例(50.7%)为综合征性NF增厚。产前诊断的方法包括羊水穿刺52例,脐血穿刺12例,终止妊娠后送检胎儿组织3例。
2.2 NF增厚胎儿的染色体异常检出情况 67例NF增厚胎儿中总的染色体异常发生率为13.4%(9/67),其中21-三体4例,18-三体2例,性染色体异常1例,病理性致病性基因拷贝数变异2例;孤立性NF增厚胎儿的染色体异常发病率为3.3%(1/33),低于综合征性NF增厚胎儿(8/34,23.5%)(χ2=6.05,P=0.01,表1)。
表1 孤立性及综合征性NF增厚胎儿染色体异常检出情况
NF≥10 mm组染色体异常率为20.0%,与其他NF较薄的两组(6.0~7.9 mm及8.0~8.9 mm组)相比,染色体异常率最高;综合征性NF增厚胎儿也出现了随着NF厚度的增加,染色体异常检出率增加的趋势(表2)。
表2 NF增厚胎儿染色体异常和综合征性NF增厚检出情况 (n;%)
汇总NF增厚胎儿合并的其他超声异常,如心脏异常,两者同时出现时染色体异常发病率为27.3%(3/11),其他包括:水肿(4/6)、骨发育异常(2/5)、泌尿系统异常(2/9)、颈部水囊瘤(1/7)、鼻骨缺失(1/1)、脐膨出(1/1)。
2.3 NF增厚胎儿的基因拷贝数变异检出情况 67例标本中共检出致病性CNV 2例检出率2.9%(2/67)。
病例1,孕妇33岁,孕13周NT3.6 mm,15周复查NF6.6 mm,一侧肾盂扩张0.4 cm。行羊水穿刺,结果提示,CNV-Seq显示2号染色体q14.3-23-3处缺失24.34 Mb。
病例2,孕妇30岁,20周时胎儿超声提示NF6.5 mm,右位主动脉弓合并迷走左锁骨下动脉,双侧足内翻可能。CNV-Seq显示22号染色体q11.21处缺失2.90 Mb,包含22q11deletion syndrome的全部。
67例标本中还检出致病性未知病例1例。12号q24.33处重复0.16 Mb及14q11.2缺失0.5 Mb,各数据库均无收录,片段中也不包含功能性基因。
我国出生缺陷率在全世界范围内属中等偏上水平,再加上我国人口基数较大,因此,每年约有30万出生缺陷人口出生,给家庭和社会都带来沉重的负担[10]。造成出生缺陷的原因很多,如遗传因素、环境因素、生物因素等,染色体病是出生缺陷的主要原因之一[11]。染色体病是由染色体结构异常或数目异常引起的[12],孕早期NT 的变化对判断胎儿是否有染色体核型异常有重要帮助[13],以往的研究发现,NF对胎儿的非整倍体,特别是21三体也有相当高的敏感度。NF厚度≥6 mm时,胎儿患21-三体综合征的危险性与正常胎儿相比增加17倍[14]。40%~65%的21-三体综合征的胎儿存在NF增厚,而只有约0.1%的正常胎儿可见NF增厚[15]。此外,13-三体、18-三体及Turner综合征胎儿也可见NF增厚[16]。本研究显示染色体异常的检出率达13.4%,与以往陈冬莉和宋鑫[17]的研究相似,其研究显示NF增厚胎儿染色体异常检出率为12.67%,染色体异常核型以21-三体为主,其次为X单体和13-三体。
有研究发现,NF与NT之间没有显著相关性,可以作为筛查染色体异常的两个独立超声软指标[18]。文献[19,20]发现,NT及NF均增厚的胎儿染色体异常的检出率为35.7%:只有NT增厚,后续的NF并没有增厚的胎儿染色体异常的检出率为26.7%;以上的研究均提示,NT正常但NF增厚的胎儿及NT增厚但NF无异常的胎儿均需提高警惕,进行必要的产前诊断。特别是NT及NF均增厚的胎儿出现染色体异常的风险性明显增加。以往的研究还显示,与心室点状强回声、肾盂增宽等中孕期软指标相比,NF对染色体病的检出有显著的优势[21]。
以往有NF增厚胎儿的微缺失重复综合征的个案报道。Ergin等[22]对1例NF增厚、唇腭裂、膈疝的胎儿进行产前诊断发现6p24缺失9.6Mb;Chihpin等[23]也发现1例NF增厚、多囊肾、Dandy-walker综合征的胎儿6p24缺失12Mb;Wu等[24]报道1例双胎之一胎儿,超声显示室缺、NT及NF增厚,产前诊断结果显示4号染色体重组综合征;廖灿等[25]对72例NF增厚的胎儿研究显示,检出胎儿染色体异常12例,其中5例为病理性CNVs,5例中有1例为孤立性胎儿颈部水囊瘤所致的NF增厚,其余均为综合征性的NF增厚。本研究除非整倍体外,也发现病理性CNV两例,两例当中,1例为NF增厚合并多项超声异常,另1例仅合并肾盂增宽,提示了对于NF增厚胎儿进行CNV检测的必要性,特别是合并其他超声软指标或结构异常的NF增厚胎儿。