高齡孕婦人群羊水標本CNV發生率及類型分析

吳曉霞 劉洋 謝建生

(深圳市婦幼保健院 產前診斷中心，廣東 深圳 518000)

近幾年來染色體微陣列技術(chromosome microarray analysis，CMA)已廣泛應用于存在超聲結構異常的孕婦的產前遺傳學診斷中，與傳統染色體核型相比，CMA技術可提高約6%的異常檢出率[1]。目前，CMA技術已是一種廣泛應用于臨床的用于檢測染色體拷貝數變異(copy number variants，CNV)的工具。對于需要進行有創產前診斷但不存在超聲結構異常的孕婦，CMA技術是否可以作為一種常規檢測技術目前尚無統一意見[2]。2016年美國婦產科學會和胎兒醫學會發表指南認為對于選擇進行侵入性產前診斷且不存在超聲結構異常的孕婦，染色體核型分析或CMA技術可二選其一[3]。目前大樣本研究發現，在因高齡、血清學篩查異?；蚪箲]而選擇有創產前診斷的孕婦中，當染色體核型分析無異常發現時，通過CMA技術可額外檢出1%～1.7%的有臨床意義的CNV[4, 5]。目前國內尚缺乏關于在超聲結構正常的胎兒中具有臨床意義的CNV的檢出率的相關數據發表。

本次研究將單純因高齡因素選擇有創產前診斷的孕婦作為研究對象，在排除了常見染色體非整倍體異常后使用CMA技術對孕婦羊水標本進行分析，統計CNV的檢出率并分析主要異常類型，為產前遺傳咨詢提供客觀數據做參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2017年1月至2018年6月于深圳市婦幼保健院產前診斷中心就診的因高齡因素而選擇有創產前診斷的孕婦213例作為研究對象。

1.2 研究方法 在簽署知情同意書后，對213例孕婦進行羊膜腔穿刺術收集羊水標本30ml。對羊水標本同時進行染色體核型分析和染色體微陣列分析。

1.2.1 染色體核型分析 使用每例孕婦的20ml羊水標本進行羊水細胞培養、中期染色體核型制備及G顯帶染色體核型分析。

1.2.2 染色體微陣列分析 使用10ml未經培養的羊水標本進行DNA提取。全基因組DNA提取采用QIAamp? DNA Blood Mini Kit(Qiagen Valencia, CA)。提取的DNA通過質檢后，使用AffymetrixCytoScan 750K芯片平臺對213例羊水DNA進行全基因組拷貝數變異分析。

2 結果

2.1 染色體核型分析 213例羊水標本中經染色體核型分析共發現5例異常，見表1。

表1 5例染色體核型異常結果

2.2 染色體微陣列分析 染色體核型分析發現的5例異常經CMA分析同樣均發現異常。在208例染色體核型分析結果正常的羊水標本中經CMA檢測發現4例有臨床意義的CNV，包括致病性CNV和可能致病性CNV，占比約1.9%；發現4例臨床意義未明CNV(variants of uncertain significance，VUS)，占比約1.9%。本實驗室CMA數據分析主要參考數據庫為：Decipher、DGV、ClinVar和clingen。

共發現4例致病或可能致病性CNV。分別為1例Xp22.31缺失1.492Mb，1例16p11.2重復599kb，2例1q21.1重復(379kb、371kb)(表2)。Xp22.31缺失區域包含STS基因，該區域缺失可導致X連鎖魚鱗病(OMIM：#308100)，呈X連鎖隱性遺傳。主要表現為四肢、面、頸、軀干、臀部大面積鱗屑，部分患者并發角膜混濁、性器官發育異常[6]。16p11.2區域微重復可導致16p11.2重復綜合征(OMIM：#614671)，該綜合征常見臨床表現有特殊面容、智力障礙、語音發育落后、認知功能障礙、孤獨癥譜系障礙等[7]。1q21.1區域重復常見的臨床表觀有發育遲緩、智力障礙、特殊面容、腦部異常等[8]。上述16p11.2及1q21.1區域重復導致的疾病均存在外顯不全現象及表現度差異，因此在產前階段無法預測胎兒出生后是否會出現相關臨床表現。

4例VUS在本院數據庫和在線數據庫中均無明確致病定義(表3)。

表2 4例致病性CNV結果

表3 4例VUS結果

3 討論

基因組拷貝數變異(CNV)是指基因組DNA中1kb以上的結構變異，包括缺失、重復等，而通過常規的染色體核型分析技術無法分辨的亞顯微結構的改變[9]。目前已知在產前存在超聲結構異常的胎兒中，CNV的發生率約為6%，因此超聲結構異常已成為致病性CNV的一項高危因素[1]。由于胎兒CNV的發生與孕婦年齡無相關性，因此評估高齡孕婦人群中CNV的發生率及類型也可用來反映普通低危孕婦人群中胎兒CNV的發生率及類型[10-12]。本次研究共收集了213例高齡孕婦羊水標本，經羊水染色體核型分析共發現5例異常，上述5例異常均被CMA檢出。在余下208例染色體核型分析正常的羊水標本中，經CMA檢測共發現8例異常，其中4例為具有臨床意義的CNV，包括2例致病性CNV，2例可能致病性CNV，占比約1.9%；4例為臨床意義未明結果，占比約1.9%。Wapner RJ 等人[1]研究發現，在因高齡、焦慮、血清學篩查異常而進行有創產前診斷的孕婦中，與傳統染色體核型分析相比CMA技術可提高1.7%的陽性檢出率。2017年Srebniak MI等人[10]收集了10項大樣本研究共10614例胎兒樣本進行meta分析，結果提示在高齡和焦慮孕婦中，CMA可檢出約0.84%的具有臨床意義的CNV。在本次研究中，CMA技術在染色體核型分析正常標本中共檢出1.9%的具有臨床意義的CNV。異常檢出率與Wapner RJ 等人的研究結果相近。

本次研究提示在國內高齡孕婦人群中，有臨床意義的CNV的發生率約為1.9%，發生率要高于非高齡孕婦人群中21-三體綜合征的發生率。由于CNV的發生于孕婦年齡無相關性，因此本次研究的數據也可用以反映普通低危孕婦人群中CNV的發生率。對于21-三體目前已經有行之有效的篩查方法，而對于致病性CNV雖然在普通低危孕婦人群中發生率要高于唐氏綜合征，但目前除了NIPT之外尚沒有有效的篩查方法，且尚沒有任何機構推薦將NIPT作為常規的篩查染色體微缺失微重復的方法[13-16]。由于有臨床意義的CNV的發生率并不低且沒有有效的篩查方法，因此我們認為臨床醫師應告知孕婦致病性CNV的群體發病率，并告知孕婦CMA技術可有效檢出上述異常，但會附帶檢出一定比例的臨床意義未明CNV。對于臨床意義未明CNV，目前仍然給臨床醫師和孕婦帶來了極大的困擾，因此在產前診斷過程中我們希望盡量減少該類結果的報告[17-18]。為了達到這一目的，需要大量臨床數據的積累過程。2012年，Wapner RJ 等人報道臨床意義未明CNV的發生率約為2.5%，而2015年，同樣是Wapner RJ團隊發表文章表示，他們已將產前臨床意義未明CNV的報告率降至0.9%[1, 4]。本次研究中，臨床意義未明CNV的報告率為1.9%，高于0.9%，提示我們還需更多臨床數據的積累和對CNV結果解讀的經驗積累。

通過本次研究發現，在高齡孕婦人群中，具有臨床意義的CNV發生率為1.9%，比例高于普通人群中21-三體的發生率。由于CNV的發生率與孕婦年齡無相關性，因此高齡孕婦中CNV的發生率和類型可以反映出普通低危妊娠人群CNV的發生率和類型?；谝陨涎芯拷Y果我們認為，在對所有選擇有創產前診斷的孕婦中，即使胎兒不存在超聲結構畸形，臨床醫師也應告知孕婦低危人群中有臨床意義CNV的發生率，并提供CMA技術供孕婦選擇。