产前超声及无创基因筛查诊断胎儿性染色体异常

林 琪，林琳华，郭 辉，张玉娟，刘 涛，徐繁华，徐金锋

(1.深圳市人民医院 暨南大学第二临床医学院超声科，2.产科，3.法医物证科，广东 深圳 518020)

表1 144胎性染色体异常胎儿染色体分类及妊娠结局(胎)

注：继续妊娠指至随访结束尚未分娩；对77名孕妇行NIPT检查

性染色体异常致胎儿性器官发育不全，可伴其他脏器结构或功能异常或智力低下、精神及神经功能障碍，是成年后不孕不育的重要原因之一，出生后对个人生理及心理的影响可能更甚于其他系统畸形。无创产前基因筛查(noninvasive prenatal DNA testing， NIPT)对胎儿染色体非整倍体疾病21-三体、18-三体及13-三体检出率较高，对检测胎儿性染色体也具有一定价值[1]。本研究回顾分析胎儿性染色体异常与NIPT及超声异常的相关性，追踪性染色体异常胎儿妊娠结局。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2014年1月—2018年9月8 792名因高龄妊娠、血清学筛查高风险、家族不良产史、超声检查提示胎儿结构异常及标记物阳性、NIPT高风险等于我院产前诊断指导中心接受绒毛、羊水或脐血产前检查的单胎妊娠孕妇，年龄19～44岁，平均(30.2±5.2)岁，孕周12～32周；排除性染色体异常合并常染色体异常胎儿后，纳入经染色体核型诊断为性染色体异常胎儿，并随访妊娠结局。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超声筛查 采用GE Voluson E8或Philips iU22、Epiq7超声仪，经腹二维和三维探头，频率分别为1～5 MHz和5～9 MHz。孕11～14周检查内容：测量颈项透明层(nuchal translucency， NT)厚度，观察胎儿鼻骨、上腭、下颌骨、颅骨及颅内结构、脊柱，心脏四腔心、三血管切面及肢体，检测胎儿静脉导管及脐血管。对孕中期、晚期胎儿分别按Ⅲ级、Ⅱ级产前超声检查要求观察胎儿结构有无异常[2]。

1.2.2 NIPT 采集孕妇5 ml外周静脉全血，提取游离DNA并采用新一代高通量检测技术进行高覆盖度测序，最后通过生物信息分析获得胎儿发生性染色体非整倍体疾病的风险。

1.2.3 染色体核型检测 超声引导下行绒毛穿刺活检术(孕11～14周)、羊膜腔穿刺术(孕16～22周)或脐静脉穿刺术(孕18周后)，抽取绒毛、羊水或胎儿脐静脉血进行培养及染色体标本制片。常规G显带，计数30个细胞，分析至少5个染色体核型，发现嵌合体则增加计数至100个。必要时进行染色体微阵列(chromosome microarray， CMA)以确诊胎儿是否为性染色体异常。

1.3 统计学分析 采用SPSS 24.0统计分析软件。符合正态分布的计量资料以±s表示，不符合正态分布者以中位数(上下四分位数)表示，采用MannWhitneyU检验比较不同性染色体异常胎儿检出孕周的差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 性染色体异常胎儿检出情况 经染色体核型检查，共检出144胎性染色体异常胎儿(144/8 792，1.64%)，此144名孕妇平均年龄(30.3±5.1)岁。其中染色体数目异常139胎(139/8 792，1.58%)，包括45,X(Turner综合征)32胎、45,X嵌合体22胎、47,XXY(Klinefelter综合征)44胎、47,XXY嵌合体3胎、47,XXX 23胎、47,XYY 11胎、其他数目异常3胎及45,X[15]/46,XX[40]男性性反转1胎；染色体结构异常5胎(5/8 792，0.06%)。144胎性染色体异常胎儿染色体分类及妊娠结局见表1。

144胎中，超声检出73胎(73/144，50.69%)异常。31胎45，X孕早期超声检出颈部水囊瘤和/或心脏畸形，10胎超声检出胎儿明显结构畸形而予引产，26名孕妇生化筛查发现异常，对其余77名孕妇进行NIPT检查，检出胎儿性染色体异常75胎(75/77，97.40%)。

2.2 45,X胎儿 32胎45,X胎儿中，NIPT检出1胎。超声发现31胎结构异常，检出孕周13(12,15)周，早于其他性染色体异常[19(17,22)周，Z=5.811，P<0.001]，其中28胎(28/31，90.32%)颈部水囊瘤并软组织水肿，表现为枕部区域双侧、大部分对称、有分隔的囊状结构(图1)；腹腔积液10胎(10/31，32.26%)；心脏畸形7胎(7/31，22.58%)，包括左心发育不良3胎、主动脉缩窄3胎、大动脉转位1胎；静脉导管a波反向2胎(2/31，6.45%)；肠道回声增强2胎(2/31，6.45%)。

22胎45,X嵌合体胎儿中，NIPT检出8胎，超声发现1胎右侧桡骨缺失并尺骨发育不良、1胎马蹄肾、2胎侧脑室脉络膜囊肿、1胎肺动脉瓣少量反流、1胎羊水过少。11胎出生，新生儿外观均未见异常。

2.3 47,XXY胎儿 44胎47,XXY和3胎47,XXY嵌合体胎儿中，NIPT阳性33胎，超声阳性19胎，包括唇腭裂1胎、鼻骨缺失1胎、鼻骨短2胎、颈部软组织增厚1胎、侧脑室稍增宽1胎、侧脑室脉络膜囊肿1胎、中帆腔1胎、房室间隔缺损1胎、左心室腱索强回声点2胎、胸腹壁皮下淋巴管瘤1胎、双肾盂轻度分离1胎、左肾缺如1胎、肠管回声增强3胎、单脐动脉1胎、双侧12肋未显示1胎。超声异常的19胎中，仅1胎肾盂轻度分离和1胎侧脑室脉络膜囊肿胎儿继续妊娠，余均引产。共计31胎引产。

2.4 47,XXX胎儿 23胎47,XXX胎儿中，NIPT阳性16胎，超声异常9胎，包括胸廓小并无羊水1胎、法洛四联症1胎、侧脑室临界高限1胎、韦氏腔增宽1胎、鼻骨缺失1胎、颈后软组织增厚1胎、左心室腱索处强回声点1胎、羊水多2胎。超声异常的9胎中，1胎法洛四联症继续妊娠，余8胎均引产。共计12胎引产。

2.5 47,XYY胎儿 11胎47,XYY胎儿中，NIPT阳性9胎，超声异常2胎，分别为鼻骨缺失和韦氏腔稍增宽。超声异常的2胎均引产。共7胎引产。

2.6 45,X[15]/46,XX[40]男性性反转胎儿 该孕妇28岁，孕17周生化指标异常(非结合雌三醇水平降低，仅为中位数的57%)，NIPT为低风险，中孕期产前超声筛查提示胎儿胆囊增大及胎儿生长受限(fetal growth restriction， FGR)，外生殖器为正常男性胎儿。孕26周脐血多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification， MLPA)显示XY信号比例异常，考虑性染色体嵌合，Y染色体长臂信号缺失。脐血染色体检测结果为45，X[15]/46，XX[40]，CMA报告结果为arr[hg19](X)×1.6,Yp11.3p11.2(2,650,140-6,367,818)×1,Yp11.2(6,371,105-7,208,364)×0,Yp11.2(7,209,340-9,747,445)×1,Yp11.2q11.23(9,750,071-28,799,937)×0。孕29周复查超声，外生殖器表现为正常男性胎儿，可见椭圆形阴囊及其内双侧睾丸，呈稍强回声，并可见朝向头侧的阴茎(图2A)。孕妇选择终止妊娠，引产后见正常男婴外生殖器(图2B)。

3 讨论

性染色体异常包括性染色体数目异常和结构异常。性染色体非整倍体(sex chromosome aneuploidies, SCAs)为性染色体数目异常的主要类型，产前发生率约1/300[3-4]，约占所有胎儿异常核型的25%[5-6]，出生后发生率为1/400[7]。临床最常见的SCAs为45,X、47,XXY、47,XXX及47,XYY。本组8 792名产前筛查高危孕妇中，共检出144胎性染色体异常胎儿，阳性率1.64%，明显高于An等[8]报道的0.71%(130/18 376)。近年NIPT的普及是性染色体异常检出率升高的主要原因之一[9]，本组NIPT性染色体异常的检出率达97.40%，提示其有效性。

图1 孕15周，45,X胎儿 A.超声示颈部水囊瘤； B.超声示腹腔积液； C.引产后见颈部水囊瘤并腹腔积液

图2 孕29周，男性性反转胎儿 A.超声示正常阴囊、睾丸及阴茎； B.引产后见正常男婴外生殖器

本组32胎45,X胎儿中，31胎超声异常，其中28胎颈部水囊瘤并胎儿皮肤水肿，提示颈部水囊瘤可能与45,X密切相关。Vlatkovic等[10]发现19胎Turner综合征胎儿均有孕早/中期超声异常，颈部水囊瘤占89.47%。本组7胎45,X胎儿合并心脏畸形。Turner综合征胎儿心脏畸形发生率较高，最常见的是主动脉缩窄和主动脉瓣二叶瓣畸形[11]。本组45,X胎儿检出孕周明显早于其他性染色体异常，因其常合并颈部水囊瘤及心脏畸形，故能被早孕期超声检出。

本组22胎45,X嵌合体胎儿中，超声异常6胎、NIPT阳性8胎。45,X嵌合体的表型与异常细胞系所占比例相关：异常细胞系比例越低，临床表现越不明显，超声的阳性率越低。本组22胎45,X嵌合体均未发现颈部水囊瘤；11胎出生儿外观均未见异常，但不能排除后续内生殖器发育及生殖功能异常，其异常细胞系所占比例均较少，最低为45,X[1]/46,XX[99]，最高为45,X[19]/46,XX[20]。由于异常细胞系可能会选择性凋亡，嵌合型45,X检测结果提示的异常细胞比例可能低于实际比例。另外，染色体嵌合型的细胞学检测易漏诊，超声发现异常时，应查看更多细胞系，以降低漏诊率。

本组共81胎47,XXY及其嵌合体、47,XXX、47,XYY，其中NIPT阳性58胎、超声异常30胎。47,XYY和47,XXY是影响男性个体的性染色体非整倍体，男性中47,XYY发生率为1/1 000，47,XXY发生率为1/426～1/1 000[12]。47,XYY患儿有正常的青春期发育和睾丸激素水平，而47,XXY患儿在儿童期即可出现睾丸衰竭。47,XYY行为特征包括易冲动和行为失调，且增加患自闭症的风险；47,XXY的行为表型包括羞怯感增加，自尊心减弱和社会孤立[12]。对47,XYY和47,XXY患儿应尽早进行全面心理评估，筛查学习障碍、多动症和自闭症，及时给予心理支持和药物治疗。

性反转综合征(sex reversal syndrome, SRS)包括46,XX男性性反转和46,XY女性性反转，在我国发病率分别约1/20 000～1/25 000和1/100 000[13]，前者在男性不育患者中约占2%[14]。46,XX男性性反转在儿童期和青春期多以尿道下裂、两性畸形等外生殖器发育异常为主诉。成年男性有男性表型，有发育程度不同的睾丸组织，性能力一般较差，多因无精子性不育、乳房女性化、性激素分泌异常等原因就诊。性别决定基因(sex-determining region of Y chromosome, SRY)位于Y染色体短臂(Yp11.32)，其编码产物为睾丸决定因子[15]。本组1胎男性性反转胎儿的CMA结果显示其为SRY阳性的XX性反转，目前认为其发生机制通常为父源生殖细胞在第一次减数分裂时Y染色体与X染色体发生不平衡交换，使带有SRY基因的Y染色体片段易位到X染色体上，从而使患者表型为男性。临床发现性染色体核型提示的胎儿性别与CMA、MLPA等结果不一致时，需要超声辅助判断胎儿外生殖器性别及有无异常。在妊娠13～15周和22～24周进行重复超声检查，有利于产前诊断性别分化障碍[16]。

随着产前遗传咨询的普及和深入，性染色体异常胎儿继续妊娠率有升高趋势，就诊于遗传咨询门诊医师后，性染色体异常胎儿的继续妊娠率可达66%，而咨询普通妇产科医师后仅为36%[17-18]。本组32胎典型45,X胎儿均引产，而112胎其他类型性染色体异常胎儿中，42胎(37.50%)继续妊娠。

总之，对于胎儿性染色体异常，产前超声筛查检出对45,X有重要价值，检出其他性染色体异常主要依赖NIPT。