基因芯片对超声筛查胎儿畸形的诊断效果及其染色体核型异常对比

胡矩锋 宋宇博 王桂喜

山东省临沂市妇幼保健院(276000)

目前临床缺乏出生缺陷有效的预防措施及针对性治疗手段，近年产前超声筛查系统、血清学指标等应用胎儿畸形诊断效果得到大幅度提升，但超声筛查、血清学检查均有不足。微阵列-比较基因组杂交技术(简称基因芯片)是高能高通量核酸分子分析手段，临床已被应用于肺气肿、消化系统肿瘤、卵巢功能低下等染色体核型异常相关检测，显示出良好的应用价值[1-2]。近年有研究显示[3]，基因芯片可用于染色体核型异常的个体化产前诊断。为进一步分析基因芯片在胎儿畸形中应用价值，本文对临床资料进行分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2016年11月-2019年10在本院行基因芯片分析孕妇312例。纳入标准：①临床资料完整；②因产前超声筛查畸形行基因芯片分析；③年龄>18岁；④孕前3个月无输血、骨髓移植；⑤排除妊娠期间支原体、衣原体等感染；⑥无自身免疫性疾病及严重宫内疾病。孕妇年龄(31.0±5.3)岁(18～46岁)，孕周(22.7±5.3)周(12.0～33.2周)。本研究获医学伦理委员会批准。

1.2 检测方法

1.2.1超声筛查产前筛查超声科医师，采用ACUSON X300型、ALOKA-a10型GEVolusonE8型超声多普勒及配套探头，常规探查胎儿头颅、颜面部、脊柱、胸腔、心脏、腹腔及四肢长骨、形态，保存各标准切面3张典型图像并储存于超声工作站中。

1.2.2基因芯片收集孕妇年龄、B超检查等资料。孕妇产前咨询后，根据孕妇意愿行基因芯片分析。取绒毛标本无菌生理盐水冲洗干净后存放于生理盐水玻璃瓶中待测，或获取孕妇羊水标本、脐血标本一式两份，分别做单核苷酸多肽微阵列(SNP)基因芯片和染色体核型分析；取10ml培养完全的羊水、脐血或经胰酶处理组织获得的细胞，无菌条件下采用DNA试剂盒(德国QIAGEN公司)提取基因组DNA，并做DNA浓度、纯度分析，经电泳验证及扩增、杂交、染色等程序，采用Gene Chip Scanner 3000Dx v.2对芯片行数据扫描，经Chas软件将样本基因组DNA 染色体拷贝数目变异(CNV)与相关数据库对比。参照美国医学遗传协会制定的CNV诊断转移指南分析CNV：已有报道为良性变异的记为良性CNV，明确为致病变异的记为致病CNV，无法明确证明检测CNV的临床意义或不符合报告标准的记为意义不明CNV。

1.2.3染色体核型分析取培养完全的细胞加20pg/ml秋水仙素37℃培养30min后，收集培养液，胰酶消化后采集脱落细胞，常规处理，Giemsa染色，漂洗，晾干扫片并分析。

2 结果

2.1 不同方法检出情况

行基因芯片分析的312例孕妇中，获得羊水标本286例、脐血标本1例、绒毛组织标本17例、流产样本8例。最终262例接受染色体核型分析，2例细胞培养失败，260例成功。超声筛查神经系统异常65例，NT/NF增厚57例，心血管畸形45例，肾脏异常32例，肿瘤19例，骨骼系统异常17例，多发畸形11例，消化道畸形8例，颜面部异常8例，其他异常50例；基因芯片异常在多发畸形检出率最高(54.6%)，染色体核型分析异常在肿瘤(36.8%)及多发畸形(30.0%)中检出率较高。见表1。

表1 超声筛查胎儿畸形不同异常检测情况

2.2 基因芯片及染色体核型分析

接受基因芯片分析312例中异常63例，阳性率20.2%(63/312)。260例染色体核型分析中，231例染色体核型分析为46,XN；核型异常29例，阳性率11.2%(29/260)，其中2例47,XN,+mar，经芯片分析得到明确诊断；1例平衡易位，1例罗氏易位，1例性染色体嵌合，芯片分析为正常；23例核型畸形与芯片结果一致；另有1例芯片结果提示性染色体嵌合，经核型分析得到明确诊断。

3 讨论

遗传因素在胎儿畸形中具有重要地位。染色体核型变化影响遗传物质而导致胎儿微小畸形、结构畸形或更为严重后果[4]，准确识别胎儿畸形对临床干预十分重要。高分辨率超声仪已成为产前筛查胎儿畸形的重要手段[5-6]。既往染色体核型分析多依赖于细胞培养后做G显带染色体核型分析，但细胞培养周期长、分辨率低[7]，且染色体核型分析正常、超声筛查畸形胎儿中，有部分存在染色体微缺失、微重复综合征。有研究显示[3,7-8]，基因芯片可用于胎儿畸形诊断中。 本研究312例超声筛查疑似胎儿畸形孕妇行产前诊断，63例基因芯片结果异常，且基因芯片异常在多发畸形、消化道畸形、肿瘤、NT/NF的检出率依次降低，染色体核型分析异常在多发畸形、肿瘤、消化道畸形、NT/NF检出率依次降低。260例核型分析中，53例芯片异常，检出率为20.4%；29例核型异常，检出率为11.15%。相较于染色体核型分析，基因芯片额外检出27例CNV，检出率提高了10.4%，这可能为染色体核型分析技术分辨率较低，以及孕晚期羊水核型分析受失败率高限制无法开展，因此，基因芯片使羊水产前诊断孕周得以延长。基因芯片有助于染色体CNV检出，可进一步揭示胎儿胎儿畸形原因，利于科学指导再次生育。值得注意的是，尽管基因芯片在分析胎儿畸形中应用价值较高，但基因芯片本身无法分析未知的核酸编码区域；此外，临床基因芯片检查价格高昂，孕妇及其家属对基因芯片检查胎儿疾病认知度不足，限制了基因芯片在临床广泛开展。降低检测成本、提高人群认知和接受度是临床和研发工作应关注的内容。

本研究尝试分析基因芯片在胎儿畸形中的应用价值，但由于样本数量较少，对染色体异常与胎儿畸形之间的关系仅做粗略探讨，因未能收集较完整的临床结局加以分析，这些仍有待后续更严谨研究。建议，在重视并完善产前超声检查基础上，对有较高染色体异常风险的胎儿，可结合染色体技术、基因芯片进一步分析结果。