胡艷平,袁靜,李琴,周培,程龍鳳
胎兒頸項透明層(nuchal translucency,NT)指胎 兒頸后部皮下組織內(nèi)液體集聚的厚度;孕11~13+6周NT增厚是早期篩查胎兒染色體非整倍體的重要指標。傳統(tǒng)染色體核型分析無法檢出5~10 Mb以下的染色體微缺失/微重復,隨著拷貝數(shù)變異測序(copy number variation sequencing,CNV-seq)在產(chǎn)前診斷中的應用,我國專家共識建議對有介入性產(chǎn)前診斷指征或需求的孕婦,在其充分知情的前提下,可將CNV-seq作為一線的產(chǎn)前診斷方法供其選擇[1]。安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院(我院)產(chǎn)前診斷中心以NT≥2.5 mm為界值,采用染色體核型分析聯(lián)合CNV-seq技術,探討其在NT增厚胎兒中的應用。
1.1 對象及分組選擇2020年1月—2021年10月就診于我院孕11~13+6周NT≥2.5 mm的單胎孕婦189例。根據(jù)是否合并其他介入產(chǎn)前診斷指征(高齡、血清學異常、超聲異常等)分為單純NT增厚組(119例)和非單純NT增厚組(70例)。根據(jù)NT厚度分為2.5 mm≤NT<3.5 mm組(123例)和NT≥3.5mm組(66例)。孕婦及家屬充分知情選擇并簽署知情同意書。
1.2 實驗室方法孕16~24周在超聲引導下行羊膜腔穿刺術,抽取羊水21~23 mL,其中16~18 mL羊水進行G顯帶染色體核型分析,5 mL羊水用于CNV-seq檢測。
1.2.1 染色體核型分析采用原位細胞培養(yǎng)法,常規(guī)進行細胞培養(yǎng)、收獲、制片和G顯帶、全自動掃描儀掃描、拍照,按照人類細胞遺傳學國際命名體制參照ISCN(2020)標準進行染色體核型分析。
1.2.2 CNV-seq方法患者羊水標本進行離心沉淀,取羊水中胎兒脫落細胞提取DNA,構建測序文庫并進行質(zhì)控,通過HiSeq 2000測序平臺進行CNV-seq檢測。將染色體全基因組測序檢測到的基因組CNV,參照國際基因組CNV多態(tài)性數(shù)據(jù)庫Decipher、UCSC Genome Browser、Online Mendelian Inheritance in Man(OMIM)、International Standards for Cytogenomic Arrays(ISCA)等以及相關文獻評估CNV-seq結果是否有致病性,并附上相關文獻。檢測報告嚴格按照2019年中國低深度全基因組測序技術在產(chǎn)前診斷中的應用專家共識[1]進行CNV-seq分級,CNV-seq結果有5個等級:致病性、可能致病性、臨床意義不明、可能良性及良性。
1.3 統(tǒng)計學方法應用SPSS 26.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析。定性資料用率表示,組間比較用χ2檢驗或Fisher確切概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
189例NT增厚的胎兒中染色體核型檢出異常31例(檢出率16.40%),包括非整倍體24例(12.70%)和結構異常7例(3.70%);CNV-seq檢出致病性拷貝數(shù)變異(pathogenic copy number variations,pCNVs)38例(20.11%),其中非整倍體24例(12.70%),其他pCNVs 14例(7.41%),包括微缺失/微重復綜合征10例(5.29%)和染色體片段缺失/重復4例(2.12%)。CNVseq在158例染色體核型正常者中額外檢出pCNVs 9例(5.70%)。
2.1 染色體核型分析24例非整倍體中21-三體16例、18-三體5例、Turner綜合征3例,分別占染色體核型異常的51.61%(16/31)、16.13%(5/31)和9.68%(3/31)。7例染色體結構異常中46,XX,t(11:15)(q14:q26)dup(11)(q14q25)、46,XY,der(8)、46,XX,?der(15),del(18)、46,XY,del(13)(q14,q34)、46,XY,dup(4)(q27q35)del(4)(p16)各1例,2例46,XX,inv(9)(p12q13)。染色體多態(tài)性8例。
2.2 CNV-seq結果分析CNV-seq檢出非致病性變異者19例(10.05%),其中臨床意義不明者13例(6.88%)、可能良性、良性者各3例。非單純NT增厚組pCNVs、染色體非整倍體檢出率均高于單純NT增厚組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),2組其他pCNVs檢出率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。NT≥3.5 mm組pCNVs、染色體非整倍體檢出率均高于2.5 mm≤NT<3.5 mm組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),2組其他pCNVs檢出率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。14例其他pCNVs包括10例(5.29%)微缺失/微重復綜合征,4例(2.12%)非綜合征致病性片段缺失/重復,見表2。
表1 不同NT增厚類型及程度分組pCNVs分析[例(%)]
表2 14例其他pCNVs及染色體核型分析
3.1 NT增厚核型分析研究表明,染色體異常發(fā)生率隨NT厚度的增加而增加;當NT增厚合并其他超聲異常時胎兒染色體異常的發(fā)生率明顯增高[2]。NT增厚中染色體異常包括21、18和13三體綜合征,以及Turner綜合征、三倍體,微缺失/微重復綜合征和某些單基因?。ㄈ鏝oonan綜合征)[3]。在NT增厚的染色體異常胎兒中,50%為21三體綜合征,25%為18或13三體綜合征,10%為Turner綜合征,5%為三倍體,10%為其他染色體異常[4]。有文獻報道NT值位于2.4~3.4 mm、3.5~4.4 mm、4.5~5.4 mm、5.5~6.4 mm及≥6.5 mm時,胎兒染色體核型異常的發(fā)生率分別為10%、12%、33%、46%和58%[5]。研究表明NT≥2.5 mm染色體核型異常發(fā)生率為14.63%,其中染色體核型非整倍體發(fā)生率13.41%[6],本研究與文獻報道相似。非單純NT增厚組及NT≥3.5 mm組染色體非整倍體風險(約2 1%)分別明顯高于單純N T增厚組和2.5 m m≤N T<3.5 m m組。N T增厚合并其他指征或N T厚度≥3.5 m m時,對于焦慮的孕婦可選擇絨毛穿刺術(孕1 1~1 3+6周),早期診斷可降低孕婦終止妊娠帶來的傷害。由于絨毛穿刺對技術要求及風險高于羊膜腔穿刺術,本中心尚未開展絨毛穿刺術。本中心一般選擇1 8周后進行羊膜腔穿刺術,但針對N T≥3.5 m m或N T增厚合并超聲結構異常的孕婦知情選擇可在孕1 6周后進行羊膜腔穿刺術。本研究染色體核型檢出7例染色體結構異常的病例中3例染色體易位導致染色體重排時發(fā)生染色體片段缺失/重復,2例9號染色體臂間倒位,C N V-s e q可檢出染色體缺失或重復,但無法檢出染色體易位或倒位等。在我國欠發(fā)達地區(qū)的產(chǎn)前機構,針對N T增厚的胎兒染色體核型分析仍應作為產(chǎn)前診斷的首要檢查方法。
3.2 致病性CNV分析隨著產(chǎn)前診斷檢測技術日益成熟,在NT增厚胎兒中pCNVs逐漸被發(fā)現(xiàn)。有研究發(fā)現(xiàn)NT≥3.0 mm胎兒pCNVs風險隨NT厚度增加而增加[7],pCNVs檢出率21.8%~25.9%,其中染色體非整倍體、其他pCNVs檢出率分別為16.93%~22.0%和3.9~4.91%[7-8]。文獻報道對于NT≥3.5 mm染色體核型正常的胎兒,pCNVs檢出率為5%~6.8%[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn)當NT≥2.5 mm時,在染色體核型正常胎兒中額外檢出5.63%的pCNVs,與選擇NT≥3.0 mm胎兒或NT≥3.5 mm的胎兒研究相比基本相似。目前對NT界值作為介入性產(chǎn)前診斷的標準不一致,部分機構以NT≥3.0 mm為界值[7-8],部分以NT≥2.5 mm為界值[2,4,6,10]。本研究9例染色體核型正常者中3例NT厚度在2.5~3.0 mm者檢出pCNVs,且本研究發(fā)現(xiàn)其他pCNVs與NT增厚程度無明顯相關性,這與其他研究一致[8,11],因此筆者推薦當NT≥2.5 mm時,排除胎兒染色體非整倍體外,也應關注是否具有微缺失/微重復。此外,本研究其他pCNVs與NT增厚合并其他指征亦無相關性,但非單純NT增厚組檢出率(11.43%)高于單純NT增厚組(5.04%),故認為胎兒NT增厚合并其他指征者是CNV-seq檢查的重點對象,以避免漏診其他的pCNVs,但此結論仍需大樣本進一步研究。
3.3 微缺失/微重復綜合征在NT增厚中最常見的pCNVs微缺失/微重復為22q11.2缺失、22q11.2重復、10q26.12q26.3缺失和12q21q22缺失[9]。22q11.2微缺失/微重復綜合征表型均存在外顯不全且高度可變,且存在相同或相似的臨床表型[12-13]。22q11.2微缺失綜合征主要與先天性心臟病、腭部異常等有關[13],Tbox1轉(zhuǎn)錄因子(TBX1)基因缺失是心臟異常主要因素,本研究1例22q11.2微缺失綜合征合并胎兒心臟異常的表型,因此,產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)NT增厚合并心臟病的胎兒在排除非整倍體時,首先考慮是否合并22q11.2微缺失綜合征。本研究發(fā)現(xiàn)3例合并1q21.1微缺失綜合征,該綜合征患者的表型存在外顯不全且高度可變[14],常見表型為面部畸形、小頭畸形和發(fā)育遲緩等。16p13.11微缺失/重復區(qū)域為神經(jīng)認知障礙易感區(qū),存在外顯不全,部分攜帶者無明顯臨床癥狀[15-16]。綜上,NT增厚中微缺失/微重復綜合征表型多數(shù)為外顯不全或高度可變,即使胎兒與父母攜帶相同的致病性微缺失/微重復,也無法通過父母的表型準確判斷胎兒出生后是否發(fā)病[1]。因此,在NT增厚檢出外顯不全的微缺失/微重復綜合征的胎兒,在超聲結構正常且染色體核型正常的情況下,主要的難點是產(chǎn)前咨詢對其表型的預判,需充分告知孕婦及家屬胎兒出生后的可能表型,使其知情并選擇是否繼續(xù)妊娠。
綜上,隨著NT增厚或合并其他介入產(chǎn)前診斷指征,胎兒染色體異常風險增加,主要為染色體非整體異常風險增加,但與其他pCNVs無明顯相關,由于本研究樣本量及其他pCNVs檢出數(shù)量少,結果可能存在偏倚,仍需大樣本進一步研究。染色體核型分析聯(lián)合CNV-seq可避免染色體結構異常及染色體微缺失/微重復的漏診,建議臨床采用并積累經(jīng)驗提高診斷準確率。