1674例孕婦羊水細胞G顯帶核型與染色體微陣列結果對比分析

靳 倩 令狐克燕 卓召振 駱姝琳 任凌雁

貴州省人民醫院產前診斷中心(貴陽，550002)

G顯帶染色體核型分析技術被認為是傳統產前診斷的“金標準”[1-3]，但該技術具有周期長、分辨率低、以及耗費人力的局限性，僅能發現染色體數目及>10 Mb的大片段結構畸變，不能檢測出染色體上微小片段的缺失及重復。染色體微陣列分析(CMA)是一種高分辨率、高通量檢測人類基因組DNA拷貝數變異(CNVs)的分子核型分析技術。2016年，美國母胎醫學會和婦產科學會建議，對于超聲檢查不存在結構異常的孕婦，在進行有創性產前診斷時，可選擇G顯帶染色體核型分析或CMA技術進行胎兒染色體異常篩查及診斷[4-7]。本研究對貴州地區孕17～30周孕婦羊水G顯帶染色體核型分析和CMA結果進行回顧性分析，進一步評價兩者在產前診斷中的應用價值。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2019年9月-2020年12月于本院就診的因超聲異常、高齡、唐篩高風險及無創結果異常，且符合產前診斷指征行羊膜腔穿刺術的孕17～30周婦女1674例為研究對象。

1.2 方法

1.2.1術前遺傳咨詢及標本采集有創產前診斷前對符合產前診斷指征的對象進行必要的遺傳咨詢，并簽署知情同意書。超聲引導下行羊膜腔穿刺術抽取羊水30 ml，分裝為3管，交由實驗室進行G顯帶染色體核型分析和CMA。

1.2.2G顯帶染色體核型分析取2管共20 ml羊水做常規羊水細胞培養(2線)及染色體制備，經培養、換液、收獲、制片、吉姆薩染色吹干后上機，采用GSL-120自動掃描儀捕獲核型。以ISCN2016為核型分析診斷標準，使用核型分析軟件計數20個中期細胞核型，每線分析3個核型，2線共分析6個核型，若有異常核型，需增加計數和(或)分析量。

1.2.3CMA檢測取10 ml羊水做CMA，采用Affymetrix CytoScan 750K芯片檢測全基因組中CNV。CytoScan 750K芯片包含75萬個探針(55萬個寡核苷酸探針和20萬個SNP探針)，覆蓋了整個基因組28,897 RefSeq基因，并完全覆蓋細胞遺傳學芯片國際標準聯合會(ISCA)規定的340種基因，完全覆蓋已知的526種癌癥相關基因，覆蓋2192種人類孟德爾遺傳學數據庫(OMIM)的遺傳疾病基因。同時還可檢測雜合性缺失(LOH)及單親同源二體(iso-UPD)，并可檢測嵌合比例>20%的染色體結構異常。檢測報告原則：①缺失/重復片段≥200Kb(Marker≥50)；②LOH≥10Mb(常染色體)且含常染色體隱性疾病基因；③UPD：印記染色體片段≥5Mb，非印記染色體片段≥10Mb。在檢測報告原則下限的變異，會根據其變異位點的重要性酌情報告。

2 結果

2.1 G顯帶染色體核型分析檢出異常情況

對1674例孕婦羊水進行G顯帶染色體核型分析，其中正常核型1468例；異常核型206例(12.3%)，其中13-三體綜合征2例(1.0%)，18-三體綜合征16例(7.8%)，21-三體綜合征66例(32.0%)，三倍體1例(0.5%)，標記染色體4例(1.9%)，染色體結構異常12例(5.8%)，性染色體異常29例(14.1%)，染色體多態61例(29.6%)。見表1。

表1 206例孕婦羊水G顯帶染色體核型異常情況(n=206)

2.2 CMA檢出異常情況

1674例孕婦羊水進行CMA，有5例因有母血污染檢測失敗，未納入統計。1669例中檢出異常426例(25.5%)，其中明確致病性的147例(34.5%)，致病性不明確279例(65.5%)。明確致病的147例中13-三體綜合征2例(1.36%)，18-三體綜合征16例(10.9%)，21-三體綜合征66例(44.9%)，三倍體1例(0.7%)，性染色體異常27例(18.4%)，其他明確致病35例(23.8%)。見表2。

表2 147例孕婦羊水CMA檢出致病性異常情況(n=147)

2.3 檢出G顯帶染色體核型異常與致病性CMA異常結果比較分析

2.3.1CMA異常但G顯帶染色體核型分析正常在147例明確致病CMA異常結果中，有26例G顯帶染色體核型分析正常，均為微小缺失或重復致病，如表2中的序號10為Xp22.31微缺失導致的X-連鎖魚鱗病，但在核型分析中均未檢出；表2中的序號32-34均為22號染色體微小缺失或重復，在核型分析中均未檢出。另外在279例致病性不明確CMA異常結果中，核型分析均正常。以上說明CMA能夠敏感地檢測出CNVs，且部分微小CNVs具有明確的致病性，但是同時也會檢測出很多致病性不明確的CNVs。

2.3.2G顯帶染色體核型分析異常但CMA結果正常在206例G顯帶染色體核型分析異常結果中，有73例CMA檢測結果正常，其中61例為染色體多態性改變；5例平衡易位；2例羅伯遜易位；2例性染色體嵌合異常；1例標記染色體；1例倒位；1例衍生染色體。說明G顯帶染色體核型分析在檢測包括染色體多態性改變、易位、嵌合、標記、倒位、衍生等方面較CMA更具有優勢。

3 討論

本文對比1674例孕中期孕婦G顯帶染色體核型分析和CMA結果，發現兩種方法在檢出13-三體、18-三體、21三體以及性染色體等非整倍體異常和大片段CNVs具有同等作用。表1中序號17～18為性染色體嵌合體，2個病例中各有1例孕婦為低比例嵌合異常，這2例嵌合異常在CMA中均未檢出，說明CMA只能檢出嵌合比例較高的異常，CMA檢出染色體嵌合的能力低于G顯帶染色體核型分析；表1中6～12病例異常均未在CMA中檢出，說明G顯帶染色體核型分析對染色體易位、倒位、衍生更敏感；另外G顯帶染色體核型分析檢出61例多態性改變和異染色質，這些病例均分析羊水父母的外周血G顯帶染色體核型，結果這些多態性改變和異染色質大多來源于胎兒父母，結合CMA中未檢出的結果，G顯帶染色體核型分析可以提供更合理的遺傳咨詢服務。表2中序號24～34的大部分微缺失微重復在G顯帶染色體核型分析中未檢出，說明CMA在檢出微小CNVs方面具有更高的敏感度，但是由于檢測敏感度的提高，同時也會有很多臨床意義不明的CNVs檢出，由于致病性不明確，會增加準胎兒父母們的焦慮，也增加了醫生遺傳咨詢和產前診斷的壓力，甚至可能導致錯誤決策。

分析表明，G顯帶染色體核型分析和CMA在檢出染色體異方面各具有優缺點，兩種方法均能檢測出染色體數目異常以及大片段的不平衡重排，CMA能夠敏感地檢測出G顯帶染色體核型分析未檢出的微小CNVs，G顯帶染色體核型分析能檢測出CMA未檢出的包括染色體多態性改變、易位、嵌合、標記、倒位、衍生等染色體異常，因而兩種方法對檢出染色體異常具有互補性。

綜上，建議臨床醫生綜合分析各種影響因素，合理做好遺傳咨詢工作，充分告知各種方法的優缺點，盡量使用G顯帶染色體核型分析聯合CMA同時檢測的方式，提高染色體異常檢出率，盡量避免漏診，同時減短報告發放時間，提高報告發放效率，促進臨床診斷，提高遺傳咨詢水平，進而減少和預防新生兒出生缺陷。