超声软指标异常胎儿产前诊断中染色体微阵列技术应用研究

韩咏梅

山东省淄博市妇幼保健院产前诊断中心，山东淄博 255000

胎儿异常易导致新生儿出生后外表或内在缺陷，为了提高人口质量，临床多以产前筛查及诊断的方式降低新生儿出生缺陷率[1]。目前，超声、MRI 及母体血清学检测、羊水、脐带穿刺等为临床常用筛查及诊断手段[2]。产前超声可对胎儿宫内情况及结构畸形进行评估筛查，并以超声软指标评估染色体异常情况[3]。随着医学技术的发展及测序手段的提高，染色体微阵列分析技术凭借其周期短、通量高、准确性及灵敏度高等优势在产前检查中取得了广泛应用，并有效提高了超声异常胎儿产前诊断的检出率[4]。基于此，本研究回顾性分析2018年6月—2020年6月于山东省淄博市妇幼保健院行超声检查提示胎儿软指标异常并接受产前诊断的149 例孕妇的临床资料，就超声软指标异常胎儿经染色体微阵列技术产前诊断的价值展开探讨。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析149 例于本院行超声检查提示胎儿软指标异常并接受侵入性产前诊断的孕妇的临床资料，其中，年龄19～45 岁，平均（29.72±2.53）岁；孕周18～24周，平均（21.14±1.31）周；超声软指标异常类型：胎儿颈项透明层增厚95 例、脉络丛囊肿9 例、单脐动脉18 例、侧脑室增宽12 例、心室强回声光点2 例、肾盂分离8 例及鼻骨发育不良5 例。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：①符合《胎儿畸形产前超声诊断学》[3]相关标准且经产前超声诊断提示存在异常者；②18 周≤孕周＜25 周；③为单胎妊娠者。排除标准：①临床资料不完整者；②合并妊娠高血压者；③合并抗磷脂综合征者。

1.3 方法

孕妇均行羊膜腔穿刺术，并以传统G 显带核型及染色体微阵列技术进行分析。传统G 显带核型分析：将培养间及细胞处理平台进行常规无菌消毒处理，给予孕妇羊膜腔穿刺术，取20 mL 羊水作为检验标本，进行低速离心处理后在恒温环境中培养7 d，随后将培养液转移至新培养瓶中培养7 d，将3 mL 新培养基加入旧瓶中培养1 d，在检验样本中加入秋水仙素后培养6 h，再加入胰酶消化，收集细胞悬液并固定、滴片、烤片、分带、阅片处理。染色体微阵列技术分析：将浓度为50 ng/μL的DNA 样本以NspI 酶进行随机消化处理，在16℃的温度下以T4 酶连接长度不同的DNA 片段，连接完毕后将其进行稀释4 倍处理，并以磁珠吸附法将PCR 扩增后的产物进行纯化，以去除多余成分确保实验结果，片段化处理PCR 定量产物，将杂交混合液加入标记后的DNA中，扫描成片后以ChAS 平台分析扫描结果，并通过各个数据库对样本基因芯片进行判断。

1.4 观察指标

将染色体微阵列技术拷贝数变异检出率及不同超声软指标异常胎儿的拷贝数变异检测结果作为此次研究的观察指标。染色体微阵列分析拷贝数变异及单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNP）结果判读标准：（1）致病性拷贝数变异：经过相关文献证实存在致病意义，即存在外显率或表现度差异，均纳入致病性范畴。（2）可能致病性拷贝数变异：临床对于该数据致病尚未取得统一定论，但已有证据表明其存在致病性。（3）临床意义不明拷贝数变异：临床尚未对其良性或致病性变异进行定性，但经相关研究累积与证实存在定义的可能性。（4）可能良性拷贝数变异：临床对于该数据致病尚未取得统一定论，但已有证据表明其与孟德尔遗传病无关。（5）良性拷贝数变异：①相关文献或报道结果显示其为良性变异；②CNV 本身呈多态性；③在相关数据库中存在＞1%的发生频率；④发生频率＜1%，但与基因无关；⑤致病性拷贝数变异（copy number variation, CNV）依据ClinGen 评定得分≤-0.99。

1.5 统计方法

采用SPSS 19.0 统计学软件处理数据，计数资料以[n(%)]表示，组间差异比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 超声软指标异常胎儿经两种方式分析拷贝数变异检出率分析

149 例孕妇行传统G 显带核型分析显示染色体数目异常共19 例，检出率为12.75%，其中10 例21 三体综合征、5 例18 三体综合征、2 例Turner 综合征、1 例超雌综合征及1 例克氏综合征，染色体结构异常2 例，均为染色体倒位；染色体微阵列技术检出染色体非整倍体及致病性拷贝数变异共23 例，检出率为15.44%，除传统G显带核型分析检出数目异常之外还额外检出致病性拷贝数变异4 例。见表1。

表1 超声软指标异常胎儿经两种方式分析拷贝数变异检出率分析[n(%)]Table 1 Analysis of Detection rate of copy number variation in fetuses with abnormal ultrasound soft indicators analyzed by two modalities[n(%)]

2.2 仅染色体微阵列技术检测异常的4 例拷贝数变异分析

4 例致病性拷贝数变异经染色体微阵列技术分析显示1 例为22q11.21 有3.15 Mb 缺失、1 例为7q11.23 有1.44 Mb 缺失、1 例 为15q11.2 有875 kb 缺失，1 例 为16p11.2 有1.3 Mb 缺失。见表2。

表2 仅染色体微阵列技术检测异常的4 例拷贝数变异分析Table 2 Analysis of copy number variants in four cases with abnormal detection by chromosome microarray technology only

2.3 不同超声异常胎儿染色体微阵列技术检测临床意义未明拷贝数变异分析

149 例孕妇行染色体微阵列技术检测出临床意义不明确拷贝数变异（variants of uncertain significance, VOUS）为24 例（16.11%），其中，可能致病拷贝数变异为6 例（25.00%），可能良性拷贝数变异为4 例（16.67%），未知临床意义拷贝数变异为14 例（58.33%）。见表3。

表3 不同超声异常胎儿染色体微阵列技术检测临床意义未明拷贝数变异分析[n(%)]Table 3 Analysis of unspecified copy number variants of clinical significance detected by different ultrasound abnormal fetal chromosome microarray techniques[n(%)]

3 讨论

产前诊断是临床检测胎儿出生前是否存在先天性疾病的一种手段，随着影像学技术的发展与进步，超声可较精准检测出胎儿结构畸形情况，使产妇明确胎儿情况后决定是否继续妊娠，有助于降低新生儿缺陷，提高生育质量[5]。

超声软指标是指产妇经超声产前诊断，显示胎儿存在一定程度病变或异常情况，并不代表胎儿解剖功能一定存在异常，也存在胎儿发育过程中正常变异的可能性[6]。胎儿软指标颈后透明层异常是经相关研究及临床实践证实与胎儿畸形存在密切联系的重要指标之一[7]。颈后透明层形成原因是由于胎儿系统发育不同步所致，属于正常生理结构，形成时间为10～13+6孕周左右，提示胎儿回流功能因淋巴系统发育迟缓而存在轻微异常，超声检测胎儿颈后显示为无回声带。正常情况下，颈后透明层的厚度＜3 mm，若存在增厚情况，则考虑为21、18、13-三体综合征等染色发育体异常、先天性心脏发育异常等结构畸形或Noonan 综合征等遗传综合征等[8]。脉络丛囊肿则是指胎儿脉络丛发育过程中由增生毛细血管及脑脊液所形成的假性囊肿。相关研究指出，胎儿单发脉络丛囊肿则无明确病理意义，若合并颈后透明层增厚等其他异常软指标时，则将显著增加其罹患18、21-三体综合征等染色体异常的可能性[9]。单脐动脉的形成受到18-三体综合征等遗传物质改变所致的原发因素的影响以及胎儿较多接触药物、病毒等物理化学物质所致的继发因素的影响。单脐动脉合并其他软指标变化则易引发泌尿系统、胃肠道以及染色体等畸形[10]。侧脑室增宽是由于胎儿脑室系统过多聚积脑脊液致使脑室系统扩张宽度＞10 mm 所引发的一种结构改变，该征象可提示胎儿存在多种疾病的可能性，但其特异性较低。心室强回声光点多见于左心室，形成原因与心室腱索反射、心室内钙化有一定关系。相关研究指出，心室强回声光点提示胎儿有较大概率发生21、18-三体综合征[11]。胎儿肾盂宽度≥10 mm 则考虑为肾盂增宽，胎儿出现染色体异常情况则较大概率并发肾盂增宽征象。11～13+6孕周期间为观察胎儿鼻骨的最佳时期，胎儿正常鼻骨影像检查可见3 条线，分布、排列较为完整。鼻骨发育不良影像显示为3 条线呈现消失、断续态，以21-三体综合征等较为多见。

结构畸形受到染色体异常的影响，染色体分析是超声异常胎儿进行产前诊断的一个重要环节。传统G 显带核型分析为检测细胞遗传学常用的手段，其检出胎儿异常的概率为9%～35%，分辨率较大程度限制了传统G 显带核型检测异常染色体的检出率[12]。传统G 显带核型对于染色体及亚显微结构＜5 Mb 的异常存在一定检测难度。因此，临床需探求更为精准有效的产前诊断方式，以提高异常胎儿的检出率，最大限度避免畸形儿的出生。染色体微阵列分析是以微阵列为技术基础的基因组拷贝数变异的一项分析技术，其主要通过基因组杂交及单核苷酸多态性微阵列进行对比，CMA 是一种高分辨率的全基因组染色体变异检测技术，相较于传统G 显带核型分析而言无需细胞培养，可在较短的时间内以少量细胞准确检测胎儿基因组拷贝数改变情况，不仅减少了应用限制及检测流程，还将检测使用范围进行了有效拓宽[13]。染色体微阵列分析技术具有较高的通量，并以二代测序计算方法将正常情况下的基因序列进行还原，使临床可更加全面、清晰地认识疾病的形成及类型[14]。此外，应用染色体微阵列分析技术相较于传统G 显带核型分析4 周出检测结果而言具有较短的检测周期，仅需1周便可出检测结果。本次研究显示，149 例孕妇行传统G显带核型分析显示染色体数目异常共19 例，检出率为12.75%，其中10 例21 三体综合征、5 例18 三体综合征、2例Turner 综合征、1 例超雌综合征及1 例克氏综合征，染色体结构异常2 例，均为染色体倒位；染色体微阵列技术检出染色体非整倍体及致病性拷贝数变异共23 例，检出率为15.44%，除传统G 显带核型分析检出数目异常之外还额外检出致病性拷贝数变异4 例。宓娴贤等[15]在其研究结果中指出，染色体微阵列分析技术共检出致病性拷贝数变异16 例，检出率为5.46%；在168 例结构异常胎儿中检出致病性拷贝数变异10 例，检出率为5.95%；在125例非结构异常胎儿中检出致病性拷贝数变异6 例，检出率为4.80%。结果表明传统G 显带核型分析仅对于染色体数目及结构异常有较高检出率，而对于基因组拷贝数的检测则存在较大局限性，染色体微阵分析技术不仅可检测出传统G 显带核型检测的染色体数目异常，对于染色体无倍数变化的基因组缺失、扩增等均具有良好的检出率，但不能检出无拷贝数变异的染色体结构地改变，故2 例染色体倒位未检出。结果表明，染色体微阵列分析技术检测染色体异常情况具有较高的灵敏度，可较精准检出传统G 显带核型未检测出的致病性拷贝数变异。

综上所述，染色体微阵列分析应用于超声异常胎儿的诊断中不仅可准确检测出致病性拷贝数变异，对于基因缺失、扩增等微变化形式也具有较好的检出率，在产前诊断中具有较高的应用价值。