胎儿右锁骨下动脉迷走应用单核苷酸多态性微阵列技术检查的价值

陈耿波,江矞颖,傅婉玉,王元白,庄建龙,李燕青

福建省泉州市妇幼保健院儿童医院产前诊断中心,福建泉州 362000

胎儿右锁骨下动脉迷走(ARSA)是主动脉弓最常见的先天异常,正常情况下,右锁骨下动脉起源于头臂干,而ARSA直接起源于主动脉弓,位于左锁骨下动脉的远端,通常绕气管和食管后方向右肩部走行,临床上多无明显症状。健康人群中ARSA的发生率为1.0%～1.5%,在非整倍体人群尸检中检出率为19%～36%,提示ARSA与胎儿非整倍体异常关系密切[1]。本研究回顾分析通过单核苷酸多态性微阵列(SNP-array)技术联合染色体核型分析产前诊断为ARSA的75例胎儿,对其染色体异常检出情况进行总结,以期为产前遗传咨询提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2018年1月1日至2022年7月31日于本院进行产检的75例孕妇的胎儿为研究对象,所有胎儿Ⅱ～Ⅲ级彩超检查提示ARSA,且所有孕妇均在本院产前诊断中心接受羊水/脐血染色体核型分析及SNP-array检查。根据有无合并其他高危因素将75例胎儿分为孤立性ARSA胎儿组及非孤立性ARSA胎儿组,非孤立性ARSA胎儿组高危因素包括胎儿超声结构异常、超声软指标异常、孕妇高龄、唐氏筛查高风险、不良孕产史等。所有接受介入性产前诊断的孕妇在检查前均充分知情,并签署知情同意书。本研究经本院医学伦理委员会批准(2020NO.31)。

1.2细胞培养及染色体核型分析 采用超声引导进行羊膜腔穿刺术或脐血穿刺术,抽取30 mL羊水或2 mL脐血用于染色体核型分析和SNP-array检查。20 mL用于羊水细胞培养,羊水培养后收获细胞,制备染色体并染色后进行核型分析。羊水细胞共计数可分析核型30个,分析5个核型。1 mL脐血用于脐血细胞培养,计数可分析核型20个,分析5个核型。染色体的命名参照人类细胞遗传学国际命名体制标准(ISCN 2020)。

1.3SNP-array检查 将10 mL羊水或1 mL脐血标本送至第三方检查公司(北京贝康医学检验所)采用AffymetrixCytoScan 750K芯片进行SNP-array检查。按照试剂盒说明书,提取羊水细胞基因组DNA,经稀释、消化、扩增、纯化后,将芯片上的探针与生物素标记的相应待测片段进行杂交、洗涤、结合染色后放入GeneChip扫描仪(Affymetrix公司)扫描,采用Chromosome Analysis Suite(ChAS)v4.0软件对荧光信号进行分析。根据美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)指南,通过查询DGV、OMIM、Pubmed、DECIPHER及加州大学圣克鲁斯分校(UCSC)数据库对拷贝数变异的临床意义进行分析。

2 结 果

2.1染色体核型分析结果 共纳入75例产前超声提示ARSA胎儿,染色体核型分析检出4例染色体结构异常,包括2例致病性变异(分别为47,XN,+21和嵌合型Turner综合征)和2例46,XN,inv(9)(p11q13),总检出率为5.33%(4/75),致病性变异检出率为2.67%。

2.2SNP-array检查结果 SNP-array技术共检出12例异常,包括5例致病性变异、2例存在杂合性缺失(LOH)、5例临床意义尚不明确(VOUS),检出率为16.00%(12/75),致病性变异检出率为6.67%。见表1。

表1 ARSA胎儿SNP-array异常检出情况及妊娠结局随访

SNP-array技术对ARSA胎儿染色体异常的致病性变异检出率比传统染色体核型分析检出率提高4%。孤立性ARSA胎儿组、非孤立性ARSA胎儿组染色体异常检出率比较见表2。

表2 ARSA胎儿具体分组及染色体异常检出情况

2.3妊娠结局随访情况 经遗传咨询后,12例合并染色体异常ARSA胎儿中例1、2、6、12家属选择终止妊娠;其余8例胎儿家属选择继续妊娠:7例出生后随访家属均自述出生后未见明显异常,1例出生后失访。

63例染色体核型分析及SNP-array检查未发现异常的ARSA胎儿中1例于羊水穿刺术后1周自然流产(男性无生机儿,外观未见明显异常);1例因超声提示胎儿小头畸形可能,于孕26周5 d在外院引产(无生机儿,性别及外观不祥);57例出生后随访均未见明显异常;4例失访。

1例超声检查提示ARSA的胎儿染色体核型分析及SNP-array检查均未发现异常,彩超随访发现小头畸形,家属选择终止妊娠。

3 讨 论

染色体微阵列分析(CMA)技术又被称为“分子核型分析”, 目前已广泛应用于产前诊断,能检查出10 mb以下的染色体小片段拷贝数变异[2-4],与传统染色体核型分析相比,不仅能减少检查时间,同时能提高诊断率[5]。本研究中SNP-array技术对ARSA胎儿染色体致病性变异检出率为6.67%,与染色体核型分析相比,检出率提高了4%。

ARSA与胎儿染色体异常之间存在明显关联[6]。目前的研究认为非孤立性的ARSA会增加胎儿染色体异常的风险,主要是21-三体和22q11微缺失[7-8]。本研究中例2胎儿合并心脏其他结构畸形,检出21-三体综合征。本研究检出2例22号染色体22q11.21区段存在微重复(分别为3.3/2.5 mb),该片段位于22q11.2缺失/重复疾病的关键区域,已有研究报道22q11.2区段重复可导致不同程度的智力障碍,学习障碍,生长迟滞,肌张力减退等[9],但22q11.21重复与ARSA的关系鲜有报道,例5作为存活案例,有待继续随访以充实临床数据。有研究报道ARSA可能是Turner综合征等染色体异常的产前超声表现[10],本研究例12胎儿羊水染色体核型分析及SNP-array检出嵌合型Turner综合征伴X染色体微重复。Turner综合征是常见的染色体异常疾病之一,也是人类能生存的唯一单体综合征,Turner综合征典型临床表现为第二性征发育不全、原发性闭经、身材矮小、躯体畸形、不能生育等,还可伴发一系列内分泌异常,如糖代谢紊乱、甲状腺疾病等[11]。例6胎儿超声提示复杂先天性心脏病,羊水SNP-array技术检查提示4号染色体4q21.22q22.2区段存在11.5 mb片段的缺失,内含HNRNPDL、DSPP、PKD2等46个OMIM基因,已有小于和相似片段缺失与脑病(nsv533949,杂合缺失,Pathogenic)、巨头畸形、肌张力减退(nsv3110060,杂合缺失,Pathogenic)、发育迟缓(nsv993537,杂合缺失,Pathogenic)、视力异常、隐睾症、癫痫痉挛、全面发展迟缓、心室肥大、腕骨骨化延迟、大头畸形(Patient:306769,Pathogenic)等临床表型相关的病例报道。已有研究报道在智力障碍、低眼压、矮小等临床表型相关的患者中检查到4q21.3区段的缺失[12],例6胎儿超声表型与既往报道不相符,但本研究只关注染色体微小病变,不排除基因突变、环境因素、病毒感染等因素引起例6胎儿的超声表型。有研究报道LOH可能与胎儿ARSA有关,但其机制尚不清楚[7]。本研究中例3、4分别发现染色体3p22.1p14.3及4q31.23q34.1区段存在LOH,包含多个常染色体隐性遗传疾病相关的基因,胎儿ARSA是否与染色体LOH的发生有关还有待更多的病例被识别和进一步的深入研究。孤立性ARSA通常被认为是一种正常血管变异,大多预后良好。对于孤立性ARSA胎儿是否需要进行介入性产前诊断目前仍没有较一致的观点,部分观点甚至存在冲突。有研究报道孤立性ARSA胎儿预后良好,如果无创产前基因检查(NIPT)结果为低风险,则不需要进行羊水或脐血等介入性检查[13-14]。但BEHRAM等[10]研究发现孤立性的ARSA可能是21三体综合征、DiGeorge综合征等染色体异常的唯一产前预测因子,建议应进行染色体基因组疾病筛查。本研究中孤立性ARSA胎儿组染色体异常检出率为17.86%(5/28),包括3例致病性的拷贝数变异、1例染色体10q22.1区段存在0.18 mb片段缺失、1例4号染色体LOH,以上5例均不能被传统染色体核型分析技术检出,鉴于孤立性ARSA与染色体微小病变关系密切,建议进行染色体SNP-array检查以提高检出率,减少因染色体核型分析技术分辨率低而导致漏诊。

虽然CMA对胎儿染色体疾病的诊断能力很强,但该技术常常发现许多与临床表型相关性不明确的拷贝数改变,给产前临床遗传咨询及家属带来很大的困扰[15]。本研究共检出5例VOUS,变异检出率为6.67%(5/75),与文献[16]报道一致。部分变异是健康人群的多态性表现,不具有致病性,当检出VOUS时,建议进行亲本来源验证[17]。本研究中共3例VOUS进行父母验证,2例遗传自表型正常的亲代,1例为新发突变;大多数情况下,来源于父母的VOUS倾向于可能良性[18]。若胎儿VOUS为新发突变,则需要结合其所涉及的基因、片段大小、胎儿影像学检查结果、家族史等综合评估胎儿预后[19]。5例VOUS均选择继续妊娠,除1例出生后失访外,其余4例出生后电话随访家属均自述发育良好。本研究尚存在一定的局限性:样本量小,可能导致数据分析出现偏差;方法不够完善,基因突变导致的综合征可能出现胎儿ARSA,本研究中1例超声检查提示ARSA的胎儿,两种检测方法检查均未见异常,导致胎儿小头畸形的病因未明确,新一代测序技术能为胎儿发育异常提供更多的有用信息[20],有希望为ARSA胎儿预后的判断提供更全面的依据。

综上所述,本研究认为ARSA(包括孤立性与非孤立性)与胎儿染色体病变(包括染色体非整倍体和微缺失微重复)关系密切,建议进行介入性产前诊断;SNP-array技术可以有效提高ARSA胎儿染色体异常的检出率,建议进行介入性产前诊断对胎儿染色体核型分析的同时进行胎儿SNP-array检查。