王逾男 盧建 魏然 郭莉 黃偉偉 陳漢彪 尹愛(ài)華

(廣東省婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳中心，廣州 廣東 510010)

神經(jīng)系統(tǒng)異常胎兒的染色體微陣列分析

王逾男 盧建 魏然 郭莉 黃偉偉 陳漢彪 尹愛(ài)華*

(廣東省婦幼保健院 醫(yī)學(xué)遺傳中心，廣州 廣東 510010)

目的 探討胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形在染色體異常產(chǎn)前診斷的價(jià)值，為臨床咨詢提供指導(dǎo)。方法 對(duì)入選的131例產(chǎn)前超聲診斷為神經(jīng)系統(tǒng)畸形且行產(chǎn)前介入性診斷的胎兒，回顧其染色體核型分析及aCGH結(jié)果。根據(jù)是否合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形將研究對(duì)象分為2組：?jiǎn)渭冃陨窠?jīng)系統(tǒng)畸形組(84例)及合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組(47例) 。結(jié)果 單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組和合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶陽(yáng)性率分別為2/84(2.4%)和15/47(31.9%)，aCGH異常率分別為5/84(5.9%)和19/47(40.4%)。合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶及aCGH異常檢出率均顯著高于單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組。本研究染色體異常的研究對(duì)象中，不同的神經(jīng)系統(tǒng)畸形類型中陽(yáng)性率最高的是Dandy-Walker綜合征，為55.6%(5/9)，其次為全前腦，為50.0%(4/8)。結(jié)論 胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形染色體異常率及aCGH異常率增高，是產(chǎn)前診斷的重要指征。當(dāng)合并其他系統(tǒng)畸形時(shí)，染色體異常率及aCGH異常率顯著升高。當(dāng)產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)畸形時(shí)，都應(yīng)建議其產(chǎn)前診斷，行核型分析及aCGH檢查。

神經(jīng)系統(tǒng)畸形；比較基因組雜交技術(shù)；染色體核型分析；產(chǎn)前診斷

胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形是由于胚胎時(shí)期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常所致，包括腦積水、腦膨出、無(wú)腦畸形、胼胝體發(fā)育不全、Dandy-Walker綜合征、前腦無(wú)裂畸形、無(wú)腦室、無(wú)腦回畸形和先天性腦腫瘤等，是導(dǎo)致新生兒致死致殘的重要原因，其在活產(chǎn)兒中的發(fā)病率約為0.14%～0.16%[1]。至今，胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形的病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確。研究報(bào)道，約40%可能與環(huán)境因素及遺傳因素相關(guān)。環(huán)境致畸因子包括化學(xué)制劑、藥物、放射性電離輻射、感染以及母體和胎膜胎盤(pán)的疾病等在妊娠早期(通常是在妊娠3個(gè)月內(nèi))作用于母胎，導(dǎo)致神經(jīng)管與腦泡發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)障礙而發(fā)生畸形。遺傳因素主要是染色體變異[2]，文獻(xiàn)報(bào)道約25%的18-三體及39%的13-三體兒產(chǎn)前超聲提示胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形。隨著分子細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，漸漸發(fā)現(xiàn)基因組片段重復(fù)/缺失可導(dǎo)致的各種微缺失和微重復(fù)綜合征大多數(shù)合并超聲結(jié)構(gòu)畸形，例如1p36綜合征，常伴有神經(jīng)系統(tǒng)異常[3]。

染色體病由染色體數(shù)目異?；蚪Y(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致，是先天畸形、智力底下、發(fā)育遲緩等多種出生缺陷的主要原因。過(guò)去30年，利用產(chǎn)前介入性手術(shù)獲取胎兒細(xì)胞的G顯帶核型分析是國(guó)內(nèi)外診斷胎兒染色體異常的金標(biāo)準(zhǔn)，它可以識(shí)別染色體數(shù)目異常、嵌合核型、平衡易位及大于5～10 Mb的染色體結(jié)構(gòu)異常。而漸漸發(fā)現(xiàn)一些小于5～10 Mb的染色體片段重復(fù)/缺失可導(dǎo)致各種微缺失和微重復(fù)綜合征也是多發(fā)畸形和智力障礙的重要因素[4-6]，大約15%的遺傳病與基因組片段重復(fù)/缺失有關(guān)[7]。這些由基因組片段重復(fù)/缺失稱為基因組拷貝數(shù)目變異(copy number alterations，CNVs)，無(wú)法由常規(guī)核型分析檢測(cè)出來(lái)，只能通過(guò)染色體微陣列技術(shù)(chromosomal microarray analysis，CMA)檢測(cè)。它能夠在全基因組層面掃描，檢出小于100kb的CNVs，根據(jù)基因組中發(fā)生改變的CNVs的致病性，可分為明確致病(pathogenetic CNVs)、不明確致病(variants of unknown significance, VOUS)、良性病變(benign CNVs)，但同時(shí)它也有一個(gè)潛在缺點(diǎn)，無(wú)法檢測(cè)多倍體、平衡易位以及嵌合體。核型分析及aCGH在染色體分析中各有優(yōu)勢(shì)，核型分析在染色體平衡易位、嵌合中有優(yōu)勢(shì)，aCGH則對(duì)微小片段拷貝數(shù)變異 CNVs改變敏感，二者聯(lián)合可為染色體異常提供能多的信息指導(dǎo)臨床，不可相互取代[8]。

本文旨在通過(guò)對(duì)本院2013年7月至2014年7月胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形的產(chǎn)前診斷結(jié)果進(jìn)行回顧性分析，探索其在染色體異常診斷的價(jià)值，為臨床咨詢提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源 回顧分析2013年7月1日至2014年7月31日在廣東省婦幼保健院行Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查診斷為胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形并行介入性產(chǎn)前診斷行染色體核型分析及aCGH的病例131例。神經(jīng)系統(tǒng)畸形包括無(wú)腦兒、腦積水、胼胝體發(fā)育不良、Dandy-Walker綜合征、全前腦、小頭畸形、蛛網(wǎng)膜下腔囊腫、室管膜下囊腫、后顱窩增寬和小腦發(fā)育不良等。超聲聲像異常診斷標(biāo)準(zhǔn)參照李勝利等提出的胎兒發(fā)育異常標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 研究方法

1.2.1 超聲檢查 使用Voluson E8 彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率3.0～5.5 MHz。本研究參考李勝利等提出的中晚期胎兒診斷切面：丘腦橫徑切面、小腦切面、后顱窩切面、側(cè)腦室切面、唇部冠狀切面、脊柱縱切面及橫切面、心臟四腔心切面、左右流出道平面、三血管平面、胸腹壁橫縱切面、腎臟橫切面、胃泡及膀胱切面、四肢縱切面(包括肱骨、尺骨、橈骨、股骨、脛骨及腓骨)，胎盤(pán)縱切面。

1.2.2 分組 按照是否合并神經(jīng)系統(tǒng)外的畸形將研究對(duì)象分為2組。第1組為單純神經(jīng)系統(tǒng)畸形組；第2組為合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組，包括除神經(jīng)系統(tǒng)外的其他器官畸形、羊水量異常及胎兒生長(zhǎng)發(fā)育受限等。

1.2.3 介入性產(chǎn)前診斷 在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行。經(jīng)腹絨毛活檢術(shù)：1例，孕11～13+6周抽取絨毛組織約10 mg；經(jīng)腹羊膜腔穿刺術(shù)：21例，孕18～24周抽取20～30 ml羊水；經(jīng)腹臍靜脈穿刺術(shù)：109例，孕24周以上，抽取2 ml臍血。實(shí)驗(yàn)室檢查包括染色體核型分析和微陣列芯片比較基因組雜交技術(shù)(aCGH)。常規(guī)操作進(jìn)行原位培養(yǎng)、收獲、制片和G顯帶，全自動(dòng)掃描儀掃描、拍照。按照人類細(xì)胞遺傳學(xué)國(guó)際命名體制(ISCN2009)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行G顯帶染色體核型分析診斷。必要時(shí)加做C顯帶、N顯帶，同時(shí)使用agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，數(shù)據(jù)分析參照DECIPHER、ISCA、OMIM、DGV、UCSC等數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用方差分析，χ2檢驗(yàn)和Fisher精確概率法，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本信息 共收集131例產(chǎn)前超聲提示神經(jīng)系統(tǒng)畸形的胎兒的資料。其中單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形的有84例(64.1%)，神經(jīng)系統(tǒng)畸形合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形的有47例(35.9%)。孕婦的年齡范圍18～41歲，平均年齡為(29.7±3.61)歲，其中高齡孕婦(生產(chǎn)時(shí)年齡≥35歲)有14例(10.7%)。

2.2 產(chǎn)前診斷情況 131例胎兒中，1例(0.8%)行經(jīng)腹絨毛活檢術(shù)，21例(16.0%)行經(jīng)腹羊膜腔穿刺術(shù)，109例(83.2%)行經(jīng)腹臍靜脈穿刺術(shù)。

131例胎兒的染色體核型分析提示，114例(87.0%)核型正常，17例(13.0%)核型異常，包括2例21-三體綜合征、4例13-三體綜合征、4例18-三體綜合征、7例大片段重復(fù)/缺失(如下見(jiàn)病例1、2、8～12)。

131例胎兒的aCGH結(jié)果提示，104例(79.4%)結(jié)果未見(jiàn)異常，27例(20.6%)結(jié)果異常，其中17例與核型分析結(jié)果吻合，為非整倍體(2例21-三體綜合征，4例13-三體綜合征，4例18-三體綜合征及7例大片段重復(fù)/缺失)。aCGH額外檢出10例核型分析提示正常的染色體拷貝數(shù)變異，具體見(jiàn)表2。其中有3例為致病性不明的染色體拷貝數(shù)變異(variants of unknown significance, VOUS)，7例為明確致病性染色體拷貝數(shù)變異(pathogenetic CNVs)。

2.3 染色體G顯帶與aCGH結(jié)果分析 單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組和合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶陽(yáng)性率分別為2/84(2.4%)和15/47(31.9%)，aCGH異常率分別為5/84(5.9%)和19/47(40.4%)。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明，兩組的G顯帶異常檢出率有差異(P<0.05)，兩組的aCGH結(jié)果異常檢出率有差異(P<0.05)，合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶及aCGH異常檢出率均顯著高于單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組。

單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組未發(fā)現(xiàn)染色體非整倍體異常，染色體核型分析共檢出2例致病性染色體大片段重復(fù)(如下病例1、2)。aCGH額外檢出5例核型分析正常的病例，其中3例為致病性染色體拷貝數(shù)變異(如下病例3～5)，2例為致病性不明的染色體拷貝數(shù)變異(如下病例6、7)。情況分別如下：

病例1：黃××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕23+周，胎兒Dandy-walker變異型，左側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張10.7mm。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,dup (11) (q11)。aCGH提示為：arr 11q23.3q25(116,160,331-134,373,617)×3；arr 22q11.1q11.21(15,787,144-19,084,481)×3。結(jié)果分析：使用agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)11號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端有一約18.2Mb的片段重復(fù)；22號(hào)染色體長(zhǎng)臂近著絲粒端有一約3.3 Mb的片段重復(fù)。該重復(fù)為致病性，患者臨床常表現(xiàn)為發(fā)育遲緩/智力低下及多發(fā)畸形等癥狀。

病例2：伍××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕26+周，胎兒胼胝體發(fā)育不良、腦積水。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN, dup(14)(q11.2-q22.1)。aCGH提示為： 46,XN, dup(8)(p11.23-p11.22)(39378051-39505315)，重復(fù)0.13Mb，46,XN, dup(14)(q11.2-q22.1)(19446048-50181479) ，重復(fù)30.7Mb， 46,XN, del(14)(q32.33)(103984914-106329869) ，缺失2.3Mb；46,XN,dup(22)(q13.33)(48857367-49525130)，重復(fù)0.7Mb。結(jié)果分析：使用分辨率為60k的芯片進(jìn)行了全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果顯示分別有4處大小不等的染色體片段變異，其中 dup(14)(q11.2-q22.1)和del(14)(q32.33)為致病性染色體變異，其他染色體變異為正常多態(tài)性。

病例3：古××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕26+周，胎兒雙頂徑明顯小于孕周，枕大池蛛網(wǎng)膜囊腫。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr15q11.2q13.1(20627802-26109998)×3，結(jié)果分析：使用Agilent公司生產(chǎn)的8×60 k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)15號(hào)染色體長(zhǎng)臂15q11.2-q13.1位置發(fā)生重復(fù)，片段大小約5.5 Mb。該片段區(qū)域缺失是“Prader-Willi /Angelman綜合征”主要致病原因，而該區(qū)域重復(fù)則可能主要引起患者智力低下、語(yǔ)言發(fā)育遲緩、癲癇及自閉癥等癥狀。

病例4：張××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕25+周，胎兒Dandy-walker變異型？染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr 6p25.3p25.1(1000019-4,399127)×1，結(jié)果分析：使用agilent公司生產(chǎn)的4×44 k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6號(hào)染色體短臂(p25.3-p25.1)存在一約3.4 Mb的片段缺失。該缺失為致病性，患者臨床常表現(xiàn)為發(fā)育遲緩/智力低下及多發(fā)畸形等癥狀。

病例5：劉××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕33周，左側(cè)側(cè)腦室增寬10.7mm。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arrXp22.31(6562712-8075153)×2。結(jié)果分析：使用agilent公司生產(chǎn)的8×60k，分辨率250kbp的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)X染色體短臂Xp22.31有一約1.5Mb的片段重復(fù)，該片段包含HDHD1A、STS、VCX、PNPLA4基因。據(jù)國(guó)外研究報(bào)道，該區(qū)域重復(fù)可能會(huì)導(dǎo)致患者智力低下等癥狀，特別是男性患者出現(xiàn)異常的可能性大于女性患者。鑒于檢測(cè)結(jié)果提示為男性胎兒，建議進(jìn)一步遺傳咨詢。

病例6：龍×，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕35周，胎兒雙頂徑及頭圍明顯小于孕周，小頭畸形？染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr Xp22.31(6562712-8075153)×1，結(jié)果分析：使用Agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)X染色體p22.31約1.5 Mb的片段雜合性缺失，包含HDHD1A、STS、VCX、PNPLA4基因，其中，STS基因純合性缺失會(huì)引起X染色體連鎖魚(yú)鱗病，但是目前該基因的重復(fù)是否會(huì)致病尚不明確。

病例7：曾××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕22+周，Dandy-walker，染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：經(jīng)羊水體外原位細(xì)胞培養(yǎng)經(jīng)Array-CGH檢測(cè)，提示檢測(cè)樣本X染色體短臂Xp22.31位置發(fā)生重復(fù)，片段大小1.16Mb，包含VCX3A、HDHD1A、STS基因。其中，STS基因純合性缺失會(huì)引起X染色體連鎖魚(yú)鱗病，但是目前該基因的重復(fù)是否會(huì)致病尚不明確。

合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組，染色體核型分析檢出5例異常核型(如下病例8～12)，aCGH額外檢出5例核型分析正常的病例，其中4例為致病性染色體拷貝數(shù)變異(如下病例13～16)， 1例為致病性不明的染色體拷貝數(shù)變異(如下病例17)。情況分別如下：

病例8：熊××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕30周，胎兒雙頂徑及頭圍明顯小于孕周，NF增厚9mm、右側(cè)胸腔積液。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,xx,del(13)(q32.3)。aCGH提示為：arr 13q32.3 q34(99755736-114077122)×1，結(jié)果分析：使用Agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)13號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端13q32.3-q34位置發(fā)生缺失，片段大小14.3 Mb。該缺失導(dǎo)致13q缺失綜合征，常表現(xiàn)為先天發(fā)育異常、智力低下及生長(zhǎng)受限等。

病例9：聶××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕15+周，胎兒發(fā)育異常聲像-全前腦、眼內(nèi)距稍增寬，持續(xù)性右臍靜脈，雙足內(nèi)翻，單臍動(dòng)脈。染色體核型分析結(jié)果提示為： 46,xy,del(13)(q31)。aCGH提示為：arr 13q31.3q34(92029838-114077122)×1，結(jié)果分析：使用Agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果13號(hào)染色體長(zhǎng)臂末端13q31.3-q34位置發(fā)生缺失，片段大小約22.1Mb。該缺失為致病性，患者臨床常表現(xiàn)為發(fā)育遲緩/智力低下及多發(fā)畸形等癥狀。

病例10：藍(lán)××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕13+周，胎兒發(fā)育異常聲像，全前腦，淋巴水囊瘤合并全身水腫，心臟發(fā)育異常未排，NT增厚，為7.3 mm。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN t(7；13) (q33；q31)。aCGH提示為：arr7q33q36.3(1364841671586-02499)×1，arr13q31.1q34(81318809-114077122)×3。結(jié)果分析：使用Agilent公司生產(chǎn)的8×60 k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2處染色體變異，分別為7號(hào)染色體長(zhǎng)臂7q33-q36.3位置發(fā)生缺失，片段大小約22.1 Mb；13號(hào)染色體長(zhǎng)臂13q31.1-q34位置發(fā)生重復(fù)，片段大小約32.8Mb，該結(jié)果提示父母一方可能存在7號(hào)和13號(hào)染色體平衡易位，建議G顯帶染色體檢查。對(duì)胎兒父母雙方進(jìn)行染色體核型分析提示：母親：46,XX；父親染色體為：46,XY,t(7；13)(q32；q22)，胎兒異常染色體來(lái)源于父親。

病例11：曾××。Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕25+周，顱內(nèi)囊腫，右腎偏小。染色體核型分析結(jié)果提示為： 47,XN,inv(9)(p11q13),+der(22)t(11;22)(q23.3;q11.2)。aCGH提示為：arr11q23.3q25(116655121-133715345)×3；arr22q11.1q11.21(16053473-20832003)×3，染色體核型分析結(jié)果提示為：使用agilent公司生產(chǎn)的4×44 k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)11號(hào)染色體q23.3-q25存在約17.1 Mb片段重復(fù)，22號(hào)染色體q11.1-q11.21存在約4.8 Mb片段重復(fù)，后者覆蓋貓眼綜合征、22q11.2微重復(fù)綜合征的重要區(qū)段。本結(jié)果提示G顯帶染色體分析所發(fā)現(xiàn)的marker染色體可能由11、22號(hào)染色體片段衍生而來(lái)。

病例12：黃××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕25+周，胎兒Dandy-Walker、單臍動(dòng)脈。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,dup(4) (q13q35)。aCGH提示為：arr4q13.1q35.2(61763726-191133668)×3，結(jié)果分析：使用agilent公司生產(chǎn)的8×60 k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4號(hào)染色體長(zhǎng)臂有一約129 Mb的片段擴(kuò)增。根據(jù)ISCA數(shù)據(jù)庫(kù)提示該區(qū)域重復(fù)為致病性，可能引起患者發(fā)育遲緩、先天發(fā)育畸形等癥。

病例13：張××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕29+周，胎兒第四腦室擴(kuò)張，小腦蚓部上抬，后顱窩池囊性包塊，考慮Blake pouch囊腫可能。室間隔缺損(膜周部)。胎兒心包積液。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr8p23.1(7790934-11879310)×1，經(jīng)Array-CGH檢查提示，胎兒8p23.1存在約4.1 Mb的片段缺失。該區(qū)域缺失與8p23.1微缺失綜合征有關(guān)，臨床表現(xiàn)可能包括先天性心臟病、小頭畸形及精神運(yùn)動(dòng)發(fā)育遲緩等，請(qǐng)謹(jǐn)慎考慮胎兒去留。

病例14：蔣××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕29+周，胎兒發(fā)育異常聲像-透明隔腔增寬11mm、眼內(nèi)距增寬、臍靜脈腹內(nèi)段增寬8.8mm，左手指發(fā)育異常，左手食指姿勢(shì)異常，與中間指間距較大。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：del(22)q11.21，經(jīng)Array-CGH檢查提示，胎兒22q11.21存在約2.0 Mb的片段缺失。該區(qū)域缺失與DiGeorge綜合征有關(guān)，臨床表現(xiàn)可能包括胎兒發(fā)育、心臟系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)等異常，請(qǐng)謹(jǐn)慎考慮胎兒去留。

病例15：李××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕23+周，胎兒Dandy-Walker變異型、單臍動(dòng)脈，胎兒各徑線小于孕周。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr 22q11.21(17299942-19770514)×1，結(jié)果分析：使用agilent公司生產(chǎn)的8×60k的芯片進(jìn)行全基因組掃描檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)22號(hào)染色體q11.21有一約2.5Mb的片段缺失，該缺失片段位于DiGeorge綜合征關(guān)鍵區(qū)域。

病例16：吳××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕25+周，胎兒Dandy-Walker、單臍動(dòng)脈。染色體核型分析結(jié)果提示為：46,XN (未見(jiàn)異常核型)。aCGH提示為：arr1p36.33p36.22(749625-10518862)×1。該缺失區(qū)域位于1p36單體綜合征關(guān)鍵區(qū)域，臨床表現(xiàn)為精神運(yùn)動(dòng)遲緩、小頭畸形、癲癇及視力受損等。

病例17：楊××，Ⅲ級(jí)產(chǎn)前超聲檢查提示：孕23+周，胎兒左側(cè)腦積水、右側(cè)側(cè)腦室擴(kuò)張，腸管回聲增強(qiáng)、羊水過(guò)多。染色體核型分析結(jié)果提示為：aCGH提示為：arr1p31.3(65054495-67810584)×1，arr Yq11.221q11.223(17801068-22916805)×3。根據(jù)ISCA數(shù)據(jù)庫(kù)提示該區(qū)域缺失與重復(fù)致病性不明。

3 討論

3.1 胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形與染色體異常的關(guān)系 神經(jīng)系統(tǒng)是人體最復(fù)雜的系統(tǒng)之一，它的發(fā)育是按照嚴(yán)格的程序進(jìn)行的。神經(jīng)系統(tǒng)畸形反映了胎兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育在某個(gè)階段的停止。這種畸形是所有胎兒畸形中最常見(jiàn)的[9]。目前常見(jiàn)的致畸因素包括染色體異常、宮內(nèi)感染或某些藥物的使用等。病因的檢查對(duì)判斷胎兒預(yù)后以及再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估是至關(guān)重要的。通過(guò)大量文獻(xiàn)研究表明胎兒神經(jīng)系統(tǒng)超聲結(jié)構(gòu)異常與染色體數(shù)目異常之間關(guān)系密切。例如在13-三體兒中，39%合并神經(jīng)系統(tǒng)畸形[10]，例如全前腦、小腦延髓池?cái)U(kuò)張以及面裂。隨著分子細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展，漸漸發(fā)現(xiàn)一些基因組片段重復(fù)/缺失導(dǎo)致的微缺失和微重復(fù)綜合征，也常合并胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形，例如Miller-Dieker綜合征通常在胎兒期表現(xiàn)為胼胝體缺如或發(fā)育不良、小頭畸形等[11]。

本研究中胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形染色體G顯帶的陽(yáng)性率是17/131(13.0%)，其中單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組和合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶陽(yáng)性率分別為2/84(2.4%)和15/47(31.9%)，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明，兩組的G顯帶異常檢出率有差異(P<0.05)，合并神經(jīng)系統(tǒng)外畸形組染色體G顯帶陽(yáng)性檢出率均顯著高于單純性神經(jīng)系統(tǒng)畸形組。說(shuō)明神經(jīng)系統(tǒng)畸形胎兒染色體異常可能性增高，尤其是合并系統(tǒng)外畸形時(shí)，陽(yáng)性率顯著升高。

3.2 array-CGH技術(shù)在胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形中的應(yīng)用 染色體微陣列技術(shù)具有高通量、高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，為產(chǎn)前診斷提供帶來(lái)了新的發(fā)展。在染色體疾病中，染色體微陣列技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面，①整倍體檢測(cè)：由于其原理是將待測(cè)樣本等量混合正常樣本，雜交比較，因此，可檢測(cè)出染色體數(shù)目的不平衡變化，包括性染色體數(shù)目異常，但是多倍體因基因組信息平衡無(wú)法檢測(cè)出來(lái)；②染色體微小結(jié)構(gòu)異常：由于其分辨率較高，DeGregori等[12]用aCGH檢測(cè)經(jīng)染色體核型認(rèn)為平衡易位的樣本，發(fā)現(xiàn)約40%合并0.6～9Mb片段缺失/重復(fù)；Murthy SK[13]等發(fā)現(xiàn)aCGH較核型分析與FISH，可額外發(fā)現(xiàn)PWS綜合征中斷裂點(diǎn)附近的基因組片段改變；③不明來(lái)源的標(biāo)記染色體：標(biāo)記染色體因片段過(guò)小，在核型分析中，形態(tài)學(xué)無(wú)法判斷其來(lái)源，通過(guò)CMA分析其基因組定位，可以判斷其來(lái)源及致病性，例如DiGeorge綜合征[14]缺失范圍大多在2.5M左右，超出G顯帶可辨識(shí)范圍；④基因型-表現(xiàn)性的相關(guān)性研究：CMA技術(shù)可通過(guò)對(duì)比正?；蚪M，定位染色體片段改變的范圍，再根據(jù)人類基因譜信息及遺傳病數(shù)據(jù)庫(kù)，可對(duì)染色體片段缺失/重復(fù)進(jìn)行致病性分析，并推斷預(yù)后，例如Klein等[15]發(fā)現(xiàn)發(fā)育遲緩、耳和眼畸形與6號(hào)染色體長(zhǎng)臂EphA7和GRIK2基因缺失有關(guān)。

近幾年來(lái)，多項(xiàng)多中心、大樣本的研究結(jié)果為CMA的產(chǎn)前應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。2012年Lee等[16]研究了3171例樣本，檢測(cè)CMA陽(yáng)性率2.7%，存在超聲胎兒結(jié)構(gòu)異常的194例，檢出17%陽(yáng)性結(jié)果，高齡產(chǎn)婦檢出1.6%異常，血清學(xué)異常未發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果；同年美國(guó)國(guó)家兒童健康和人類發(fā)育研究所[17]采用前瞻性雙盲實(shí)驗(yàn)研究4406例樣本，其中755例存在超聲結(jié)構(gòu)異常，檢出6%陽(yáng)性結(jié)果，高齡孕婦檢出1.7%陽(yáng)性結(jié)果，血清學(xué)陽(yáng)性檢出1.6%陽(yáng)性；而Shaffer等[18]選擇5003例產(chǎn)前診斷標(biāo)本，還有超聲異常2858例，檢出7.6%致病性CNVs，并在染色體核型正常但產(chǎn)前超聲異常的病例中，檢出5.6%～9.5%的致病性CNVs。合并多個(gè)器官異常的陽(yáng)性率高于單個(gè)器官異常。高齡未發(fā)現(xiàn)致病性CNVs。且發(fā)現(xiàn)的致病性的CNVs 70%>10Mb。

大量研究證實(shí)CMA技術(shù)對(duì)胎兒染色體異常的檢測(cè)率為1.8%～17.5%，而在合并超聲異常的胎兒中，檢出率為6.5%～27.4%，較常規(guī)染色體核型分析可額外增加6.0%～9.0%檢出率；在高齡孕婦中檢出0.3%～3.0%，較常規(guī)染色體核型分析多檢出0.0%～1.7%；血清學(xué)陽(yáng)性中檢出率0.0%～10.3%，較常規(guī)染色體核型分析增加0.0%～1.6%檢出率[19]。因CMA技術(shù)在產(chǎn)前檢測(cè)中的突出作用，2009年開(kāi)始美國(guó)婦產(chǎn)科協(xié)會(huì)、加拿大婦產(chǎn)科協(xié)會(huì)、歐洲細(xì)胞遺傳協(xié)會(huì)等先后發(fā)表了指南，規(guī)范CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用，產(chǎn)前胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常或MRI異常時(shí)，CMA技術(shù)被推薦作為一線產(chǎn)前診斷檢測(cè)方法。2014年8月染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用協(xié)作組在《中華婦產(chǎn)科雜志》上發(fā)表了應(yīng)用共識(shí)，正式規(guī)范我國(guó)aCGH技術(shù)在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用：指南建議產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)異常是進(jìn)行CMA檢查的適應(yīng)證，并建議在核型分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

本研究主要聚焦于產(chǎn)前超聲提示胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形的這一部分研究對(duì)象，研究結(jié)果顯示18.3%(24/131)的神經(jīng)系統(tǒng)畸形胎兒染色體微陣列分析結(jié)果提示為致病性，其中10例為非整倍體(包括2例21-三體綜合征、4例13-三體綜合征和4例18-三體綜合征)，14例為致病性染色體拷貝數(shù)變異，這說(shuō)明對(duì)超聲提示胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形的研究對(duì)象進(jìn)行染色體檢查是必要的。另外aCGH額外檢出了7例致病性染色體拷貝數(shù)變異，增加了5.3%的檢出率，這也說(shuō)明，針對(duì)超聲提示胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形且G顯帶提示為正常的這一部分研究對(duì)象，染色體微陣列分析是必要的，對(duì)我們?cè)u(píng)估胎兒預(yù)后提供了更多信息，有利于遺傳咨詢及再發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。本研究與D’Amours等[20]、Hillman等[21]及Lijuan Sun等[22]的研究相比的研究結(jié)果基本是一致的，但由于樣本量均較小，結(jié)果仍待更大樣本量考證。

本研究染色體異常的研究對(duì)象中，不同的神經(jīng)系統(tǒng)畸形類型中陽(yáng)性率最高的是Dandy-Walker綜合征，為55.6%(5/9)，其中包括1例18-三體綜合征、1例13-三體綜合征和3例致病性染色體微重復(fù)微缺失綜合征；其次為全前腦，為50.0%(4/8)，其中包括2例13-三體綜合征，和2例致病性染色體微重復(fù)微缺失綜合征。

盡管染色體微陣列技術(shù)能夠在全基因組層面掃描，檢出小于100kb的CNVs，但同時(shí)它也有一個(gè)潛在缺點(diǎn)，無(wú)法檢測(cè)多倍體、平衡易位以及嵌合體，故其不可單獨(dú)作為產(chǎn)前診斷的依據(jù)。核型分析及aCGH在染色體分析中各有優(yōu)勢(shì)，核型分析在染色體平衡易位、嵌合中有優(yōu)勢(shì)，aCGH則對(duì)微小片段拷貝數(shù)變異 CNVs改變敏感，二者聯(lián)合，可為染色體異常提供能多的信息用于指導(dǎo)臨床，不可相互取代。

綜上所述，胎兒神經(jīng)系統(tǒng)畸形染色體異常率及aCGH異常率增高，是產(chǎn)前診斷的重要指征。當(dāng)合并其他系統(tǒng)畸形時(shí)，染色體異常率及aCGH異常率顯著升高。故當(dāng)產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)畸形時(shí)，都應(yīng)建議其產(chǎn)前診斷，行核型分析及aCGH檢查。

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編輯：李琳

Objective The aims of this study were to evaluate the contribution of chromosomal microarray analysis (CMA) in the prenatal diagnosis of fetuses with central nervous system (CNS) anomalies. Method A retrospective study of the karyotypes and aCGH outcomes of selected 131 cases with CNS anomalies by invasive prenatal procedures.The subjects were divided into two groups according to ultrasound anomalies: groupⅠ: 84 cases isolated CNS anomalies, group II: 47 cases accompanied with other anomalies. Results The result showed that abnormal karyotypes were detected in 17 (13.0%) fetuses. Fetuses with CNS malformations plus other ultrasound anomalies had a significantly higher rate than those with isolated CNS anomalies (31.9% versus 2.4%,P< 0.05)There were 24 (18.3%) fetuses detected with pathogenic aCGH results. Fetuses with CNS malformations plus other ultrasound anomalies had a significantly higher rate of pathogenic results than those with isolated CNS anomalies (40.4% versus 5.9%,P< 0.05). Pathogenic chromosomal abnormality were detected most frequently in fetuses with Dandy-Walker syndrome (5/9, 55.6%) when compared with other types of neural malformations, and holoprosencephaly (4/8, 50.0%) ranked the second.Conclusions Karyotype analysis and aCGH should be considered as prenatal diagnosis in fetuses with CNS malformations, particularly when other ultrasound anomalies are detected. aCGH is valuable in prenatal genetic diagnosis of fetuses with CNS anomalies.

CNS anomalies；aCGH；chromosomal karyotype；prenatal diagnosis

10.13470/j.cnki.cjpd.2016.04.010

R714.53

A

2016-11-12)

*通訊作者：尹愛(ài)華，E-mail：yinaiwa@126.vip.com