4 943例高危孕妇羊水细胞遗传学分析

陈杨萍，徐峰，唐少华，徐雪琴

（温州市中心医院，浙江 温州 325000，1.妇产科；2.产前诊断中心）

中国是人口大国，也是出生缺陷的高发国家之一[1]，其中染色体病可以导致严重的出生缺陷。染色体病是指由于染色体数目异常或结构畸变引起的疾病。染色体异常是导致胎儿严重智力低下及先天畸形的主要原因之一，目前尚无有效的治疗方法，一旦患儿出生将给家庭和社会带来沉重的精神和经济负担；通过产前诊断可以避免此类患儿的出生，是优生优育的重要手段之一。本研究通过4 943例高危孕妇羊水细胞染色体核型的分析，总结染色体异常与产前诊断指征之间的相关性，为产前诊断的临床咨询提供依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料收集2017年1月至2018年7月在温州市中心医院产前诊断中心行羊水穿刺检查的孕妇4 943例。年龄19～44岁，孕周18～24周。根据不同的产前诊断指征分组:高龄组为预产年龄≥35岁，建议直接行介入性产前诊断；21-三体高风险组和18三体高风险组为预产年龄＜35岁，且无不良孕产史、不良工作环境、孕早期服药史及接触放射线等，进行唐氏筛查后再具体分组；超声异常组为超声提示胎儿结构异常者，如颈部透明层增厚、肾盂增宽、侧脑室增宽等；无创DNA组为患者拒绝行唐氏筛查而直接行无创DNA检查者，根据结果再分为无创DNA高风险和性染色体异常高风险组；不良孕产史组为≥2次自然流产史、死胎、畸胎引产史或生育过出生缺陷儿病史等；其他原因组为孕早期服用药物史、接触放射线、不良工作环境（染发、美甲或鞋厂工作）等情况。上述各组之间无交叉情况。所有孕妇无介入性产前诊断禁忌证，且均签署产前诊断知情同意书。本研究经本院伦理委员会批准。

1.2 方法超声实时引导下徒手羊膜腔穿刺及羊水细胞培养染色体核型分析:孕18～24周，在超声凸阵探头引导下，术者一手握持超声探头，另一手持穿刺针进行穿刺，由助手抽取胎儿羊水，超声全程监控穿刺针经皮肤进入羊膜腔及抽吸羊水全过程。抽取胎儿羊水20 mL，将取得的标本用染色体显带技术、FISH原位杂交，对超声提示结构异常或高龄的孕妇征得其同意后应用HumanCytoSNP-12芯片进行基因微缺失和微重复的检测。用国际数据库包括DECIPHER、Database of Genomic Variants（DGV）、Online Mendelian Inheritance in Man（OMIM）、UCSC Genome Browser、ENSEMBL和博尔诚（北京）科技有限公司的《中国人染色体健康数据库》进行致病性分析。

1.3 统计学处理方法采用SPSSl7．0软件进行统计学分析，计数资料用百分率表示，各组间率的比较用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同产前诊断指征组异常核型检出情况4 943份羊水细胞中检出变异核型205例，变异率为4.14%，其中异常核型182例，异常核型检出率为3.68%；根据不同产前诊断指征进行分组，不同产前指征构成比及异常核型率见表1。各组间的异常核型率比较差异具有统计学意义（χ2=635.037，P＜0.001）。

表1 不同产前诊断指征组构成比和异常核型检出率[例（%）]

2.2 产前诊断指征组异常核型构成情况21-三体综合征的胎儿中以高龄因素比例最高（为48.83%），18-三体综合征的胎儿中以高龄因素比例最高（为51.61%），性染色体异常胎儿中亦以高龄因素比例最高（为60.65%）。其中21-三体综合征86例（占47.25%），18-三体综合征31例（占17.03%），13-三体综合征4例（占2.20%），性染色体异常61例（占33.52%，克氏综合征15例，超雌综合征20例，特纳综合征24例，超雄综合征2例），正常多态23例，见表2。此外，还检出脊髓性肌萎缩症（spinal muscular atrophy，SMA）1例，杜氏肌营养不良症（duchenne muscular dystrophy，DMD）1例，血友病1例，致病性CNV 5例，脆性X综合征1例。

3 讨论

我国是出生缺陷高发国家之一，每年新增的残疾儿总数高达80～120万[2]。染色体异常是出生缺陷的重要原因之一。活产新生儿中染色体异常的发生率为0.6%[3]。我国母婴保健法规定对非高龄孕妇先行唐氏筛查，再对唐筛高风险者进行介入性产前诊断，避免染色体异常儿的出生，提高出生人口素质。唐氏综合征又叫21-三体综合征，主要表现为智力低下、特殊面容、生长发育迟缓等，本研究异常核型中以21-三体综合征的比例最高为47.25%，说明唐氏筛查的重要性。本研究中唐氏筛查高风险总的异常率为2.95%，略低于文献报道[4]，可能与部分孕妇直接选择无创DNA检查有关。

随着二孩政策的放开和生育年龄的推迟，高龄产妇的比例逐渐增高，高龄产妇的卵细胞在减数分裂过程中易出现染色体异常分离或断裂，从而导致胎儿染色体的异常，本研究中高龄组染色体异常率为3.43%，高于唐筛高风险组的异常率，略低于国内文献的报道[5]。高龄产妇在各异常核型中占有的比例均最高，其中在21-三体综合征胎儿中占比为48.83%（42/86），18-三体综合征胎儿中为51.61%（16/31），性染色体异常胎儿中为60.65%（37/61），充分体现了高龄产妇行产前诊断的必要性。

表2 不同产前诊断指征组异常核型构成情况（例）

无创产前检查是利用孕妇血浆中胎儿来源游离DNA（cell free fetal DNA，cfDNA）进行二代测序，通过生物信息学分析，用于产前胎儿非整倍体风险评估，目前主要针对于21号、18号、13号及性染色体，对21号染色体的敏感性可达99%，而对13号和性染色体非整倍体敏感性相对降低，为80%～90%[6]。本研究中无创DNA非整倍体的异常率为90.5%，性染色体的异常率为75%，仍有10%～15%的误差，故无创DNA的准确性虽较高，但仍是筛查手段，不能做为终止妊娠的依据，确诊仍需行介入性产前诊断。

NICOLAIDES等[7]的研究表明胎儿多发畸形与染色体异常有明显关系，出现超声软指标时胎儿染色体异常的风险亦增加，超声软指标是指超声检查发现的胎儿非特异性的微小结构异常，如脑室扩张、单脐动脉、颈项软组织增厚、脉络膜囊肿、鼻骨缺失等。本研究中有92例因胎儿超声异常行羊水穿刺，其异常核型的发生率为7.61%，其中NT增厚84例，检出4例21-三体综合征，1例性染色体异常；8例其他超声异常中检出18-三体综合征1例（多发骨骼畸形），特纳综合征1例（颈部水囊瘤）。表明NT增厚是染色体异常的独立指标。在GEDIKBASI等[8]的研究中有40%～60%的胎儿颈部水囊瘤与特纳综合征相关。

孕早期是胚胎发育的高度敏感期，此时期内接触放射线、有毒化学物质或使用孕期慎用及禁用的药物，有可能导致胎儿染色体畸变及器官发育异常，从而导致新生儿出生缺陷。有文献报道甲醛等化学物质可使动物畸形率显著升高，导致其脑、心脏、神经管等系统的发育异常和染色体变异[9-10]。本研究中，有过以上不良接触史的孕妇的胎儿染色体异常率为2.2%，故建议孕早期有不良接触史的孕妇进行介入性产前诊断以避免染色体异常胎儿的出生。

传统的染色体G显带核型分析技术是诊断胎儿染色体核型的金标准，准确度高，但耗时长，且当基因组结构变异长度是在1 kb以上的亚显微结构时，常规的染色体核型分析技术是检测不到的，包括重复、缺失、插入、倒位及DNA拷贝数变化，通称为基因组拷贝数异常（copy number variations，CNVs）[11]，CNVs有致病性、正常、良性或意义不明等类型，它与许多疾病的发病机制相关。微阵列技术是检测CNVs最常用的技术，主要有单核苷酸多态性微阵列技术（single nucleotide polymorphism array，SNP array）和比较基因组杂交技术（array-based comparative genomic hybridization，aCGH），有研究表明有些区域的CNVs与智力低下相关，如1q21.1、2q13、1p36等[12]。本研究应用SNP技术进行基因微缺失及微重复的检测，发现了5例致病性CNVs，但是其染色体核型检测是正常的。其中3例发生在超声异常的胎儿，2例发生在高龄孕妇的胎儿。1例为猫叫综合征，其余4例CNVs的临床表现与胎儿智力低下、发育迟缓、精神异常及骨骼发育异常等疾病相关。故建议在针对高龄及超声提示胎儿结构或软指标异常的孕妇进行产前诊断时加做基因微缺失微重复的检测。