高龄孕妇人群羊水标本CNV发生率及类型分析

吴晓霞 刘洋 谢建生

(深圳市妇幼保健院 产前诊断中心，广东 深圳 518000)

近几年来染色体微阵列技术(chromosome microarray analysis，CMA)已广泛应用于存在超声结构异常的孕妇的产前遗传学诊断中，与传统染色体核型相比，CMA技术可提高约6%的异常检出率[1]。目前，CMA技术已是一种广泛应用于临床的用于检测染色体拷贝数变异(copy number variants，CNV)的工具。对于需要进行有创产前诊断但不存在超声结构异常的孕妇，CMA技术是否可以作为一种常规检测技术目前尚无统一意见[2]。2016年美国妇产科学会和胎儿医学会发表指南认为对于选择进行侵入性产前诊断且不存在超声结构异常的孕妇，染色体核型分析或CMA技术可二选其一[3]。目前大样本研究发现，在因高龄、血清学筛查异常或焦虑而选择有创产前诊断的孕妇中，当染色体核型分析无异常发现时，通过CMA技术可额外检出1%～1.7%的有临床意义的CNV[4, 5]。目前国内尚缺乏关于在超声结构正常的胎儿中具有临床意义的CNV的检出率的相关数据发表。

本次研究将单纯因高龄因素选择有创产前诊断的孕妇作为研究对象，在排除了常见染色体非整倍体异常后使用CMA技术对孕妇羊水标本进行分析，统计CNV的检出率并分析主要异常类型，为产前遗传咨询提供客观数据做参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2017年1月至2018年6月于深圳市妇幼保健院产前诊断中心就诊的因高龄因素而选择有创产前诊断的孕妇213例作为研究对象。

1.2 研究方法 在签署知情同意书后，对213例孕妇进行羊膜腔穿刺术收集羊水标本30ml。对羊水标本同时进行染色体核型分析和染色体微阵列分析。

1.2.1 染色体核型分析 使用每例孕妇的20ml羊水标本进行羊水细胞培养、中期染色体核型制备及G显带染色体核型分析。

1.2.2 染色体微阵列分析 使用10ml未经培养的羊水标本进行DNA提取。全基因组DNA提取采用QIAamp® DNA Blood Mini Kit(Qiagen Valencia, CA)。提取的DNA通过质检后，使用AffymetrixCytoScan 750K芯片平台对213例羊水DNA进行全基因组拷贝数变异分析。

2 结果

2.1 染色体核型分析 213例羊水标本中经染色体核型分析共发现5例异常，见表1。

表1 5例染色体核型异常结果

2.2 染色体微阵列分析 染色体核型分析发现的5例异常经CMA分析同样均发现异常。在208例染色体核型分析结果正常的羊水标本中经CMA检测发现4例有临床意义的CNV，包括致病性CNV和可能致病性CNV，占比约1.9%；发现4例临床意义未明CNV(variants of uncertain significance，VUS)，占比约1.9%。本实验室CMA数据分析主要参考数据库为：Decipher、DGV、ClinVar和clingen。

共发现4例致病或可能致病性CNV。分别为1例Xp22.31缺失1.492Mb，1例16p11.2重复599kb，2例1q21.1重复(379kb、371kb)(表2)。Xp22.31缺失区域包含STS基因，该区域缺失可导致X连锁鱼鳞病(OMIM：#308100)，呈X连锁隐性遗传。主要表现为四肢、面、颈、躯干、臀部大面积鳞屑，部分患者并发角膜混浊、性器官发育异常[6]。16p11.2区域微重复可导致16p11.2重复综合征(OMIM：#614671)，该综合征常见临床表现有特殊面容、智力障碍、语音发育落后、认知功能障碍、孤独症谱系障碍等[7]。1q21.1区域重复常见的临床表观有发育迟缓、智力障碍、特殊面容、脑部异常等[8]。上述16p11.2及1q21.1区域重复导致的疾病均存在外显不全现象及表现度差异，因此在产前阶段无法预测胎儿出生后是否会出现相关临床表现。

4例VUS在本院数据库和在线数据库中均无明确致病定义(表3)。

表2 4例致病性CNV结果

表3 4例VUS结果

3 讨论

基因组拷贝数变异(CNV)是指基因组DNA中1kb以上的结构变异，包括缺失、重复等，而通过常规的染色体核型分析技术无法分辨的亚显微结构的改变[9]。目前已知在产前存在超声结构异常的胎儿中，CNV的发生率约为6%，因此超声结构异常已成为致病性CNV的一项高危因素[1]。由于胎儿CNV的发生与孕妇年龄无相关性，因此评估高龄孕妇人群中CNV的发生率及类型也可用来反映普通低危孕妇人群中胎儿CNV的发生率及类型[10-12]。本次研究共收集了213例高龄孕妇羊水标本，经羊水染色体核型分析共发现5例异常，上述5例异常均被CMA检出。在余下208例染色体核型分析正常的羊水标本中，经CMA检测共发现8例异常，其中4例为具有临床意义的CNV，包括2例致病性CNV，2例可能致病性CNV，占比约1.9%；4例为临床意义未明结果，占比约1.9%。Wapner RJ 等人[1]研究发现，在因高龄、焦虑、血清学筛查异常而进行有创产前诊断的孕妇中，与传统染色体核型分析相比CMA技术可提高1.7%的阳性检出率。2017年Srebniak MI等人[10]收集了10项大样本研究共10614例胎儿样本进行meta分析，结果提示在高龄和焦虑孕妇中，CMA可检出约0.84%的具有临床意义的CNV。在本次研究中，CMA技术在染色体核型分析正常标本中共检出1.9%的具有临床意义的CNV。异常检出率与Wapner RJ 等人的研究结果相近。

本次研究提示在国内高龄孕妇人群中，有临床意义的CNV的发生率约为1.9%，发生率要高于非高龄孕妇人群中21-三体综合征的发生率。由于CNV的发生于孕妇年龄无相关性，因此本次研究的数据也可用以反映普通低危孕妇人群中CNV的发生率。对于21-三体目前已经有行之有效的筛查方法，而对于致病性CNV虽然在普通低危孕妇人群中发生率要高于唐氏综合征，但目前除了NIPT之外尚没有有效的筛查方法，且尚没有任何机构推荐将NIPT作为常规的筛查染色体微缺失微重复的方法[13-16]。由于有临床意义的CNV的发生率并不低且没有有效的筛查方法，因此我们认为临床医师应告知孕妇致病性CNV的群体发病率，并告知孕妇CMA技术可有效检出上述异常，但会附带检出一定比例的临床意义未明CNV。对于临床意义未明CNV，目前仍然给临床医师和孕妇带来了极大的困扰，因此在产前诊断过程中我们希望尽量减少该类结果的报告[17-18]。为了达到这一目的，需要大量临床数据的积累过程。2012年，Wapner RJ 等人报道临床意义未明CNV的发生率约为2.5%，而2015年，同样是Wapner RJ团队发表文章表示，他们已将产前临床意义未明CNV的报告率降至0.9%[1, 4]。本次研究中，临床意义未明CNV的报告率为1.9%，高于0.9%，提示我们还需更多临床数据的积累和对CNV结果解读的经验积累。

通过本次研究发现，在高龄孕妇人群中，具有临床意义的CNV发生率为1.9%，比例高于普通人群中21-三体的发生率。由于CNV的发生率与孕妇年龄无相关性，因此高龄孕妇中CNV的发生率和类型可以反映出普通低危妊娠人群CNV的发生率和类型。基于以上研究结果我们认为，在对所有选择有创产前诊断的孕妇中，即使胎儿不存在超声结构畸形，临床医师也应告知孕妇低危人群中有临床意义CNV的发生率，并提供CMA技术供孕妇选择。