染色体微阵列技术在胎儿遗传学诊断中的应用

刘建生

泰安市妇幼保健院产前诊断中心 (山东 泰安 271000)

随着人们健康意识增强，保障下一代健康也越来越多人关注，高危孕产妇想生一个健康宝宝成为亟待解决的问题[1]。CMA已是当前预防出生缺陷的一线产前检测方法[2]，染色体核型分析可发现染色体数目和结构异常，可检出9%～19%的异常[3]，对10Mb以下难以检出[4]，CMA检测弥补了核型分析的不足，可在全基因组范围内诊断染色体微缺失微重复及杂合性缺失，具有明显优势。

1 资料与方法

1.1 一般资料2020年1月至2023年1月在本院产前诊断的孕妇675例，一例双胎，其余均为单胎，孕妇年龄为17岁～58岁，平均33.7岁，孕周18+1-27+4周，平均22周，患者均接受遗传咨询知情同意。

1.2 方法

1.2.1 样本采集 符合产前诊断指征的孕妇经过遗传咨询、知情同意，填写《知情同意书》包括孕妇年龄、孕周、产前诊断指征等信息。产前诊断指征包括孕妇高龄、产前筛查高危、NIPT提示胎儿染色体异常、超声提示胎儿异常、夫妻双方有染色体异常或智力低下、辅助生殖、有遗传病家族史等。三年来对孕18-27周选择染色体核型分析和CMA检测的675例孕妇进行了超声引导下羊膜腔穿刺，抽取羊水30mL/例以备检测。

1.2.2 样本检测 核型分析历经细胞培养、染色体收获、显带及染色后进行分析。CMA检测按照相关试剂盒说明书操作进行,依次为DNA的提取、酶切消化、连接、PCR扩增、纯化、片段化处理、标记、芯片杂交、洗涤及扫描。所采用微阵列芯片为Affymetrix公司的Cytoscan750KArray,通过实验室内部数据库及在线公共数据库进行查询,根据芯片扫描结果对染色体拷贝数变异的致病性进行分析。

1.2.3 结果判读 核型分析根据人类染色体命名国际规则(an international system for hunman cytogenetic nomenclature，ISCN) (2016版)报告结果。CMA芯片获取数据加载于ChAs v3.0软件进行结果判读。对结果大于200kb缺失及大于500kb的重复片段进行分析报告。染色体拷贝数变异(copy number variations,CNVs)分析，DECIPHEROMIMDGVISCANCBI pubMed等数据库为参照，获得样品基因组DNA可能治病的变异信息，发放诊断报告，电话随访其妊娠结局。

1.2.4 统计学方法 用SPSS 17.0统计软件进行数据处理。样品间率的比较采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

本文675例样本中，共检出染色体异常157例，其中染色体非整倍体97例，检出率为23.3%(97/675)，与染色体核型分析结果一致，其中包含一例X染色体嵌合体。其中以NIPT数目异常为主，检出率55.6%(84/151),也是染色体非整倍体主要检出组，占86.6%(84/97)。CNVs检出60例，检出率为8.9%(60/675)，其中明确致病35例，占58.3%(35/60)，VOUS检出25例，占41.7%(25/60)。以NIPT提示CNV异常组检出率最高，占13.8%(13/87)。

按照孕妇年龄分析：年龄17～58岁，平均33.7岁，分为五个年龄组统计分析，其中≥35岁组与30～34岁组为多，分别占39.3%(265/675)与37.5%(253/675)。染色体数目异常检出率20-24岁组最高，占21.7(13/60)，其次为≥35岁组，占17%(45/265)，最小为＜20岁组，仅检出1例，占9.1%(1/11)。20～24岁组与30～34岁组比较，χ2=4.5，0.01＜P＜0.05，两组比较有统计学意义。

按产前诊断指征分析：NIPT提示胎儿染色体异常组检测人数最多，比占总数的35.3%(238/675)，其中NIPT提示染色体数目异常检测率2 2.4%(1 5 1/6 7 5)，异常检出率58.9%(89/151)；NIPT-CNVs检测率12.9%(87/675)，异常检出率29.8%(26/87)。其次为超声诊断异常组诊断例数，超声软指标异常检出率17.6%(27/153)，以NT/NF增厚为主，占软指标的37.0%(10/27)，见表3。

3 讨 论

产前诊断作为预防出生缺陷的重要手段，近年来，CMA技术作为产前遗传病检测方法已经比较成熟，有效提高染色体异常检出率[5]。随着国家二孩三孩政策放开，孕妇年龄逐渐增大，本文统计≥35岁与30～34岁组为主要检测人群，分别占39.3(265/675)与37.5%(253/675)，染色体异常检出率也为最较高。因＜20岁组人数较少，故对阳性率最高的20-24岁组与较低的30～34岁组比较，χ2=4.5，0.01＜P＜0.05，两组比较有统计学意义。20～24岁组为染色体异常高发年龄段，可能与优生保健意识与健康查体意识不强有关。本文统计表明大于25岁后，随着年龄增大，胎儿染色体病的发生率呈逐步增高趋势，详见表1。

表1 产前诊断孕妇年龄分布(例，%)

染色体非整倍体：675例样本，染色体数目异常97例，以T21为主，检出41例，占42.3%(41/97)，各类性染色体非整倍体52例，详见表2。非整倍体中，NIPT数目异常组检出率最高，检出染色体非整倍体84例，占86.6%(84/97)。异常检出率58.9%(89/151)，是染色体非整倍体的主要检出组。且NIPT检测的普及，染色体异常检出率也持续升高[6]。

表2 染色体数目异常分布表

表3 各产前诊断指征分布(例，%)

CNVs：在产前诊断各指征中，CNVs检出60例，包括明确致病35例，占总人数的5.83%(35/675)，本文表明CMA的检测提高了5.83%的胎儿致病性检出率,与吴莉等[7]报道4.4%相符，包括常见的22q11.21缺失与重复综合征、4P16.3缺失综合征等。检出率最高为NIPT提示CNV异常组，检出25例，占41.7%(25/60)，其中13例明确致病，占52%(13/26),所以NIPT提示CNV的变异，对缺陷儿的诊断也起到了重要作用。超声软指标异常也是重要检出人群，包括：侧脑室增宽、鼻骨缺失、单脐动脉、心室强回声等，尤其以NT/NF增厚居多。胎儿NT增厚与染色体异常和部分结构畸形密切相关[8]，本文胎儿NT/NF增厚异常检出率达18.9%(10/53)，有报道NT染色体异常检出率达31.6%[9]。随着NT厚度增加，胎儿染色体异常几率增加[10,11]，Maya等建议，在NT超过3mm时就应进行CMA检查[12]。在NT/NF增厚组，CNV变异检出7例，5例明确致病，故此组人群也是CNVs的重灾区。

本文报告VOUS 26例，其中有14例进行了父母验证，其中12例遗传自父母一方，选择继续妊娠，2例新发突变引产，其余12例有1例失访，3例因有不同超声软指标异常引产，其余因无遗传病家族史及超声未见明显异常继续妊娠，产后未见表现明显异常。随着样本数据的增大，对VOUS的判断要根据超声、胎儿磁共振等检测技术，并结合随访、家系分析等，给出遗传咨询建议，否则会造成病人心理压力大，导致不必要的引产。

本超声提示胎儿结构异常检出1 例2 1 三体，检出率11.1%(1/9)，低于谭满胜等报道21.88%[13]，可能与样本量少有关。其他诊断指征有4例因辅助生殖诊断，3例孕妇本人唐氏综合症，5例夫妻双方有平衡易位染色体均未见明显异常，比理论上形成异常配子的几率低，是否在染色体减数分裂时存在其它分裂形式。

随着分子遗传学及相关诊断技术的不断进步，为临床复杂遗传病找到了病因，并对进一步优生优育起到了指导作用。对大于30岁、超声软指标异常、或提示胎儿染色体异常等高危孕妇一定要进一步产前诊断，可减轻家庭和社会负担，不可侥幸。