金 鑫,宋婷婷,王西林,楊 紅

(空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,西安 710032;*通訊作者,E-mail:yanghong@fmmu.edu.cn)

胎兒頸項(xiàng)透明層(nuchal translucency,NT)為胎兒頸項(xiàng)透明帶的最大厚度,是指胎兒的頸部后方皮下組織中淋巴液的空隙部位。既往研究[1,2]表明,NT增厚的胎兒染色體異常的發(fā)生率風(fēng)險(xiǎn)增高,NT值是早孕期(孕11～13+6周)進(jìn)行胎兒超聲篩查的重要指標(biāo),目前其測(cè)定已成為很多產(chǎn)前診斷中心的常規(guī)篩查項(xiàng)目之一[3,4]。染色體核型分析目前依然是應(yīng)用最為廣泛的細(xì)胞遺傳學(xué)檢測(cè)方法,為染色體非整倍體、易位、倒位檢測(cè)的有效手段,但其分辨率較低,一般僅可檢測(cè)10 Mb以上的染色體異常。近年來,隨著染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)在產(chǎn)前診斷中的廣泛應(yīng)用,NT增厚胎兒的染色體異常檢出率顯著提高,而且胎兒NT增厚除與染色體非整倍體相關(guān)外,亦與染色體微缺失/微重復(fù)相關(guān)[5,6],但先前研究對(duì)胎兒NT增厚的遺傳學(xué)病因的研究尚不充分。在本研究中,我們納入了181例因胎兒超聲單純NT增厚于我院進(jìn)行產(chǎn)前診斷的孕婦,聯(lián)合應(yīng)用染色體核型分析及染色體微陣列分析技術(shù)對(duì)其進(jìn)行遺傳學(xué)產(chǎn)前診斷,探究其遺傳性病因和預(yù)后,染色體異常的分布情況,為產(chǎn)前遺傳學(xué)咨詢提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

收集2017年1月至2022年12月在空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科就診并接受介入性產(chǎn)前診斷的181例超聲檢查提示單純NT增厚胎兒的資料,其中30例孕婦為高齡。孕婦年齡為21～42歲(平均30.5歲)。165例進(jìn)行羊膜腔穿刺的孕婦孕周為19～20+6周(平均19+5周),16例進(jìn)行絨毛活檢檢測(cè)的孕婦孕周為11～13+6周(平均12+2周)。所有病例均進(jìn)行染色體核型分析及CMA,胎兒的父母均于術(shù)前進(jìn)行產(chǎn)前遺傳咨詢,完善術(shù)前相關(guān)檢查并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 NT測(cè)量 所有孕婦于孕11～13+6周均進(jìn)行超聲檢查測(cè)量胎兒NT厚度,參照英國胎兒醫(yī)學(xué)基金會(huì)(Fetal Medicine Foundation of the United Kingdom, FMF)制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,NT>3.0 mm為增厚[7]。根據(jù)NT值的大小對(duì)胎兒進(jìn)行分組:3.0～3.4 mm組(n=73)、3.5～4.4 mm組(n=79)、≥4.5 mm組(n=29)。

1.2.2 絨毛活檢/羊膜腔穿刺 常規(guī)消毒后超聲引導(dǎo)下經(jīng)腹行絨毛活檢或羊膜腔穿刺術(shù),抽取絨毛10～15 mg或抽取羊水30 ml。

1.2.3 染色體核型分析 絨毛/羊水細(xì)胞培養(yǎng)、收獲、染色體制備及核型分析,按照常規(guī)方法進(jìn)行。

1.2.4 基因組DNA提取及CMA檢測(cè) 按照Qiagen試劑盒(QIAamp DNA Blood MiniKit)操作說明書進(jìn)行基因組DNA提取。按照美國Affymetrix公司的CytoScanTM750k芯片檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)操作流程進(jìn)行基因組DNA的消化、擴(kuò)增、純化、片段化、標(biāo)記、雜交、洗滌及掃描,并用ChAS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2.5 CMA結(jié)果分析 對(duì)包含50個(gè)以上連續(xù)探針的缺失、重復(fù)及10 Mb以上的雜合性缺失(loss of heterozygosity, LOH)片段進(jìn)行比對(duì)分析。通過內(nèi)部基因芯片數(shù)據(jù)庫及在線公共數(shù)據(jù)庫如Database of Genomic Variants(DGV), Database of Chromosomal Imbalance and Phenotype in Humans using Ensemble Resources(DECIPHER), Online Mendelian Inheri-tance in Man(OMIM), UCSC Genome Browser, ClinGen Dosage Sensitivity Map等數(shù)據(jù)庫判斷所檢出拷貝數(shù)變異(copy number variation, CNVs)的性質(zhì)。根據(jù)美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)與基因組學(xué)學(xué)會(huì)(American College of Medical Genetics, ACMG)指南及染色體微陣列分析在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用(母胎醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)2016年第41號(hào)實(shí)踐指南)將CNVs分為5類:致病性CNVs(pathogenic CNVs, pCNVs),可能致病性CNVs(likely pathogenic CNVs, lpCNVs),臨床意義不明的CNVs(variants of unknown significance, VOUS),可能良性CNVs(likely benign CNVs, lbCNVs),良性CNVs(benign CNVs, bCNVs)[8,9],此外片段>10 Mb LOH為意義不明確(variants of unknown significance, VOUS)變異,需結(jié)合患者臨床表現(xiàn)、文獻(xiàn)報(bào)道及其他技術(shù)方法方可明確該LOH是否有臨床意義。

1.2.6 隨訪 對(duì)所有就診病例均進(jìn)行電話隨訪,了解妊娠結(jié)局以及新生兒的生長(zhǎng)發(fā)育情況等信息。

1.2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 用SPSS 28.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,用χ2檢驗(yàn)比較不同組間的差異,P<0.05提示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 染色體核型分析及CMA檢測(cè)結(jié)果

在181例NT增厚的胎兒中,共檢出致病性異常28例,檢出率為15.47%(28/181),其中30例NT增厚合并高齡的異常率為36.67%(11/30);非高齡組單純NT增厚胎兒中致病性染色體異常率為11.26%(17/151),高齡組NT增厚胎兒中的染色體異常率顯著高于非高齡組的(P<0.01)。165例為羊水樣本,檢出致病性染色體異常24例,檢出率為14.55%(24/165);16例為絨毛樣本,檢出致病性染色體異常4例,檢出率為25.00%(4/16)。染色體核型分析檢出染色體異常25例,其中23例為染色體非整倍體;1例結(jié)合CMA明確18號(hào)染色體18p11.32p11.21約15 Mb的缺失,1例結(jié)合CMA明確Y染色體部分重復(fù)及部分缺失,Yp11.2q11.222區(qū)域約14.7 Mb重復(fù)合并Yq11.222q12區(qū)域約8.8 Mb缺失。CMA亦檢出染色體非整倍體23例,與染色體核型分析一致,檢出拷貝數(shù)變異5例,CMA較核型分析額外檢出3例微缺失病例,X染色體Xp21.1區(qū)域約93 kb的缺失,Y染色體Yq11.223q11.23區(qū)域約3.7 Mb的缺失,1號(hào)染色體1p36.22約1.49 Mb的缺失,CMA檢出的拷貝數(shù)變異具體斷裂點(diǎn)位置見表1。

表1 5例攜帶致病性拷貝數(shù)變異胎兒的臨床資料及CMA檢測(cè)結(jié)果

2.2 NT增厚胎兒染色體異常類型及分布

在28例染色體異常中,染色體非整倍體23例,其中以21三體為主,檢出率為8.29%(15/181),占異常構(gòu)成比53.57%(15/28);18三體綜合征與Turner’s綜合征的檢出率均為2.21%(4/181),占異常構(gòu)成比14.29%(4/28);染色體拷貝數(shù)變異即微缺失與微重復(fù)檢出率為2.76%(5/181),占異常構(gòu)成比17.86%(5/28)(見表2)。

表2 181例NT增厚胎兒檢出染色體異常的類型及分布

2.3 超聲檢查不同NT值與染色體異常相關(guān)性

超聲提示NT增厚且未合并其他超聲異常的181例胎兒中,NT介于3.0～3.4 mm之間73例,致病性染色體異常率為9.59%(7/73);3.5～4.4 mm 79例,致病性染色體異常檢出率為16.46%(13/79);≥4.5 mm 29例,致病性染色體異常檢出率為27.59%(8/29)(見表3)。應(yīng)用趨勢(shì)卡方檢驗(yàn)比較不同NT厚度的胎兒染色體異常發(fā)生率,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=82.253,P=0.000)。

表3 不同NT厚度的胎兒遺傳學(xué)檢測(cè)結(jié)果 例(%)

2.4 隨訪結(jié)果

本研究中檢出的28例致病異常胎兒25例終止妊娠,2例失訪,1例Turner’s綜合征患兒出生;3例可能致病性異常胎兒中1例終止妊娠,1例出生10 d后夭折,1例出生6月內(nèi)未見明顯異常;4例意義不明確的病例中1例引產(chǎn),3例出生后6月內(nèi)未見明顯異常;146例CMA及核型分析未檢出異常的胎兒中30例失訪,隨訪到116例,3例引產(chǎn),2例早產(chǎn),其余胎兒出生后未見明顯異常。

3 討論

NT值是胎兒頸后皮下積液的超聲臨床表現(xiàn),出現(xiàn)在胚胎發(fā)育的第10～14周,最早于1992年Nicolaides等[10]提出NT增厚與染色體異常有一定的相關(guān)性,近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)NT增厚與染色體異常密切相關(guān),且主要與染色體非整倍體相關(guān),最常見的異常有21三體、18三體及性染色體異常[11]。亦有研究報(bào)道顯示NT增厚與拷貝數(shù)變異有一定的相關(guān)性[12],本研究聯(lián)合應(yīng)用染色體核型分析及CMA檢測(cè)探討超聲單純NT值增厚與染色體的相關(guān)性,明確非整倍體及拷貝數(shù)異常。本研究中,單純NT異常胎兒致病性染色體異常檢出率為11.26%,NT增厚合并高齡的致病性異常檢出率為26.67%,略低于王游聲等[13]報(bào)道的單純NT增厚胎兒染色體異常率(14.92%)及NT增厚合并高齡的染色體異常率(45.71%),這可能與研究對(duì)象選取的孕婦產(chǎn)前診斷指征及樣本量有關(guān)。本研究顯示NT增厚胎兒中,21三體最為常見,與先前研究報(bào)道一致。此外,本研究分析的181例超聲檢查發(fā)現(xiàn)的NT增厚胎兒16例于孕11～13+6周進(jìn)行絨毛活檢,檢出4例染色體非整倍體,異常檢出率約為25.00%(4/16),其中21三體2例,18三體1例,Turner’s綜合征1例,遺傳咨詢后,21、18三體孕婦終止妊娠,胎兒為Turner’s綜合征的孕婦選擇繼續(xù)妊娠,足月剖宮產(chǎn)一女,產(chǎn)后6月內(nèi)未見明顯異常。NT值增厚與染色體異常明確相關(guān),進(jìn)行介入性產(chǎn)前診斷非常必要,由于NT超聲檢查需在11～13+6周做,與絨毛活檢取樣時(shí)間一致,且與羊膜腔穿刺相比,并未明顯增加胎兒丟失率,因此對(duì)NT值增厚的胎兒,絨毛活檢有一定的優(yōu)勢(shì),若胎兒存在染色體異常,即可在孕早期選擇終止妊娠,盡可能減少對(duì)孕婦的傷害,絨毛活檢可作為早期介入性產(chǎn)前診斷篩查染色體異常的重要指標(biāo)之一,有效減少染色體異常患兒的出生。

胎兒NT值增厚除與21三體、18三體等染色體非整倍體外,還與染色體微缺失微重復(fù)有一定的相關(guān)性。相關(guān)研究報(bào)道顯示有超過50種與NT增厚相關(guān)的遺傳病,如22q11.21微缺失綜合征、Williams-Beuren綜合征、Wolf-Hirschhorn綜合征等[14,15]。本研究檢出1例18p缺失綜合征,亦有其他研究NT增厚胎兒為18p綜合征的報(bào)道[16],18p缺失綜合征的患者臨床表現(xiàn)多樣,包括身材矮小、輕中度精神阻滯、智力偏低、顱面部異常、運(yùn)動(dòng)障礙、先天性心臟病等;1例Y染色體復(fù)雜異常,為Y染色體部分區(qū)域重復(fù)合并部分區(qū)域缺失,文獻(xiàn)報(bào)道[17]顯示包含SRY基因的重復(fù)區(qū)域可能有性反轉(zhuǎn)的表現(xiàn),Yq11.222q12區(qū)域缺失的男性患者可能有嚴(yán)重少弱精癥的臨床表現(xiàn);1例Y染色體Yq11.223q11.23區(qū)域約3.7 Mb缺失;1例1號(hào)染色體1p36.22區(qū)域約1.49 Mb缺失,該區(qū)域缺失較為罕見,包含CASZ1,TARDBP,MASP2等24個(gè)OMIM基因,患者可能有肌張力低,舉止異常、發(fā)育遲緩等臨床表現(xiàn);1例X染色體Xp21.1區(qū)域約93 kb缺失,該區(qū)域缺失范圍較小,但該區(qū)域涉及DMD基因的第49,50號(hào)外顯子,該基因部分外顯子缺失可導(dǎo)致杜氏進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良癥(Duchenne muscular dystrophy, DMD)或貝氏進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良(Becker muscular dystrophy, BMD),為X連鎖隱性遺傳病,患者大多數(shù)為男性,DMD在活產(chǎn)男嬰中發(fā)病率約為1/3 500,患者多于3～5歲發(fā)病,6歲后出現(xiàn)行走困難,12歲前喪失行走能力,30歲左右死于心肺衰竭[18],該病例為CMA檢測(cè)的意外發(fā)現(xiàn),CMA可檢測(cè)出由大片段缺失所導(dǎo)致的單基因病。本研究中檢出的染色體異常胎兒中,除1例Turner’s綜合征胎兒足月出生、3例失訪外,其余均于遺傳咨詢后決定終止妊娠,有效降低出生缺陷。

除致病性染色體異常外,本研究亦在NT增厚胎兒中檢出3例可能致病性變異及4例意義不明確的變異,為遺傳咨詢帶來巨大的挑戰(zhàn)?？赡苤虏〉娜旧w變異中,1例為2號(hào)染色體2q13q14.1區(qū)域約1.72 Mb重復(fù),2例為15號(hào)染色體15q11.2區(qū)域約518 kb的重復(fù)。2號(hào)染色體2q13q14.1區(qū)域有約1.72 Mb的重復(fù),該區(qū)域重復(fù)較為罕見,涉及BUB1,BCL2L11,ANAPC1等7個(gè)OMIM基因,Decipher、ISCA、NCBI等數(shù)據(jù)庫既有該區(qū)域可能致病的報(bào)道,亦有意義不明確的報(bào)道[19,20],ClinGen數(shù)據(jù)庫顯示部分證據(jù)支持該區(qū)域存在3倍劑量敏感致病性(3倍劑量敏感性評(píng)分為“2”),但該區(qū)域重復(fù)具有不完全外顯率,患者可能無明顯的臨床表現(xiàn),也可能有特殊面容、發(fā)育遲緩、注意力不集中多動(dòng)癥、肌張力低等臨床表現(xiàn),夫妻雙方進(jìn)行遺傳咨詢后終止妊娠。15q11.2的重復(fù)較為常見,為包含15號(hào)染色體BP1～BP2的拷貝數(shù)變異,涉及TUBGCP5,CYFIP1,NIPA2,NIPA1共4個(gè)OMIM基因,數(shù)據(jù)庫及文獻(xiàn)報(bào)道顯示該區(qū)域重復(fù)可能與發(fā)育遲緩、語言表達(dá)能力差、注意力不集中多動(dòng)癥、肌張力低等有一定的相關(guān)性[21,22],但具有不完全外顯率,且外顯率較低,多數(shù)患者無明顯臨床表現(xiàn)。本研究中的2例15q11.2重復(fù)病例中,1例出生后6月內(nèi)未見明顯異常,1例伴有心臟畸形,出生10 d后夭折,但此例夭折病例與15q11.2理論上無相關(guān)性,可能存在其他相關(guān)基因異常。意義不明確的病例中1例為20號(hào)染色體20q11.21q13.12區(qū)域13.97 Mb的雜合性缺失,涉及NNAT,BLCAP及L3MBTL1父源表達(dá)的印跡基因,20號(hào)染色體母源單親二倍體的患者可能有產(chǎn)前及產(chǎn)后生長(zhǎng)發(fā)育遲緩,產(chǎn)后喂養(yǎng)困難等臨床表現(xiàn)[23],由于CMA尚不能明確該雜合性缺失的來源,臨床意義尚不明確,但夫妻雙方結(jié)合超聲檢查情況進(jìn)行遺傳咨詢后終止妊娠。本研究檢出的其余意義不明確病例均出生,隨訪知出生后未見明顯異常。因此,對(duì)于CMA檢出的可能致病及意義不明確變異需詳盡的臨床遺傳咨詢,充分了解胎兒出生后可能存在的異常及異常發(fā)生率,減少孕婦及家屬的焦慮。

本研究亦分析了不同NT值大小與染色體異常的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)隨著NT值的增高,染色體異常風(fēng)險(xiǎn)顯著增加,NT值大于4.5 mm時(shí),致病性染色體異常率高達(dá)27.59%,這與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[24]。

本研究聯(lián)合CMA與染色體核型分析明確NT增厚與染色體非整倍體及拷貝數(shù)變異的相關(guān)性,豐富了NT增厚胎兒染色體異常類型分布譜系,為產(chǎn)前遺傳咨詢提供更多的信息。NT增厚胎兒進(jìn)行絨毛活檢檢測(cè),能早期發(fā)現(xiàn)染色體異常,可作為早期介入性產(chǎn)前診斷篩查染色體異常的重要指標(biāo)之一,有效減少染色體異?；純旱某錾?。除染色體非整倍體外,CMA較染色體核型分析能檢出更多的染色體結(jié)構(gòu)異常,且能夠明確染色體斷裂點(diǎn)的具體位置及異常區(qū)域所包含的基因,有助于精準(zhǔn)判斷胎兒的預(yù)后及出生后可能的臨床表現(xiàn),為臨床遺傳咨詢提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐,有效降低出生缺陷率。