妊娠中期鼻骨发育异常胎儿的染色体检测结果及相关因素分析

侯东霞，侯丽青，乌云塔娜，冀云鹏，王晓华，冀小平

利用超声检查筛选唐氏综合征和其他染色体非整倍体是现行产前胎儿评估的重要内容，鼻骨发育异常是常见的超声软指标之一，包括胎儿鼻骨缺失和鼻骨发育不良。研究显示，妊娠中期21-三体胎儿鼻骨缺失或发育不良发生率达50%以上，正常胎儿鼻骨缺失或发育不良发生率则较低[1-3]。2013年国际妇产科超声协会（ISUOG）发布了《妊娠早期超声检查指南》[4]，其中指出应将鼻骨发育异常作为妊娠早期胎儿染色体非整倍体筛查的超声指标。美国妇产科医师学会（ACOG）在其2016年发布的胎儿染色体非整倍体筛查指南中也提出应将鼻骨缺失或发育不良作为胎儿染色体非整倍体筛查的有效超声软指标[5]，说明了鼻骨缺失或发育不良对胎儿染色体非整倍体筛查的重要性。随着近几年遗传学技术的发展，染色体微阵列分析技术（CMA）已广泛应用于产前诊断，因此在鼻骨发育异常的胎儿中也发现了一定比例的染色体微缺失微重复[6-8]。本研究回顾性分析了92例鼻骨缺失或发育不良胎儿的临床资料和染色体检查结果，旨在探讨鼻骨发育异常与染色体数目异常和结构变异的相关性，为产前诊断提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2016年12月—2020年1月于内蒙古自治区妇幼保健院进行产前超声检查并提示胎儿鼻骨缺失或发育不良的92例孕妇及胎儿为研究对象。纳入标准：单胎妊娠，定期产检，超声检查提示胎儿鼻骨发育异常，并接受介入性产前诊断；排除标准：多胎妊娠，患有妊娠期糖尿病、高血压等，病历资料不全。

92例孕妇年龄21～43岁，平均年龄（30.3±4.5）岁；高龄孕妇（≥35岁）19例，平均年龄（37.3±2.1）岁；孕周17+5～27+3周；胎儿鼻骨缺失5例，鼻骨发育不良87例。

本研究价值：

本研究结合临床实际情况，分析了胎儿鼻骨发育异常合并常见的产前高危因素在预测胎儿染色体异常中的价值，以及染色体微阵列分析技术（CMA）在胎儿鼻骨发育异常遗传学检测中的应用价值，发现鼻骨缺失或发育不良的胎儿染色体异常发生率较高，且与基因组变异有关；染色体核型分析、CMA结合其他产前筛查高危因素将有效提高染色体异常的检出率。

根据胎儿系统超声结果可将鼻骨发育异常分为孤立性鼻骨发育异常和非孤立性鼻骨发育异常。孤立性鼻骨发育异常指超声仅提示鼻骨发育异常，未发现其他系统器官异常，本研究共84例（91.3%）。非孤立性鼻骨发育异常指超声提示鼻骨发育异常合并其他超声软指标或器官系统异常，本研究共8例（8.7%），合并的异常包括室间隔缺损2例，脉络丛囊肿2例，侧脑室增宽、肾盂分离、十二指肠闭锁、永久性右脐静脉各1例。

其他产前检查高危因素包括高龄产妇19例，胎儿颈项透明层（NT）增厚8例，血清学筛查（MSS）高风险6例，无创产前筛查（NIPT）高风险8例。

本研究经内蒙古自治区妇幼保健院伦理委员会批准（2018伦函审〔010〕号），且所有研究对象签署知情同意书。

1.2 羊水细胞采集与分离 按照无菌操作要求，经腹部行羊膜穿刺术抽取羊水30 ml，立即送往实验室。以1 500 r/min离心10 min，离心半径17 cm，收集羊水细胞。20 ml羊水离心后用于细胞培养及染色体核型分析；10 ml羊水离心后经Dulbecco磷酸盐缓冲液（DPBS）清洗并用于CMA。

1.3 G显带核型分析 行常规羊水细胞培养及染色体制备，经收获、制片、吉姆萨染色后，在光学显微镜下观察并由细胞遗传工作站获得G显带染色体分裂象图。计数20个分裂象，分析5个核型，嵌合型计数增加至50～100个分裂相。根据国际人类染色体命名系统（ISCN-2016）确定染色体核型。

1.4 CMA 使用Promega公司（美国）DNA提取试剂盒，按照说明书提取培养的羊水细胞基因组DNA。使用Thermo fisher公司（美国）CytoScanTM750K芯片，按照试剂盒说明书，将基因组DNA经酶切消化、接头连接、PCR扩增、产物纯化、片段化处理、标记、预杂交，之后将杂交液注入芯片，进行过夜杂交。次日，芯片经洗涤、染色和扫描获得数据，采用ChAS软件进行分析。通过在国际上常用的基因组与表型公共数据库中比对查询检测到的基因组变异（CNV），包括正常人群基因组变异DGV数据库（http://projects.tcag.ca/variationriatio），DECIPHER数据库（https://decipher.sanger.ac.uk/），UCSC Genome Browser（http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hgGateway），临床基因组数据库（ClinGene，http://www.clinicalgenome.org），在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM，http://www.omim.org），同时在PubMed数据库中检索相关文献，进行判读。

1.5 统计学方法 采用SPSS 23.0软件进行统计学分析，计量资料以（±s）表示；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 染色体异常检测结果 92例鼻骨发育异常胎儿中染色体核型分析检出异常19例（20.6%），均为21-三体；CMA检出异常25例（27.2%），其中19例为21-三体，6例为染色体微缺失微重复。

2.2 孤立性与非孤立性鼻骨发育异常胎儿染色体异常情况 孤立性与非孤立性鼻骨发育异常胎儿染色体异常发生率比较，差异无统计学意义（χ2=0.074，P=0.786，见表1）。

2.3 鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素胎儿的染色体异常情况 与单纯孤立性鼻骨发育异常胎儿相比，孤立性鼻骨发育异常+NT增厚、孤立性鼻骨发育异常+MSS高风险、孤立性鼻骨发育异常+NIPT高风险、孤立性鼻骨发育异常+2种及以上产前筛查高危因素胎儿染色体异常发生率均升高，差异有统计学 意 义（χ2=7.851，P=0.005；χ2=5.439，P=0.020；χ2=15.088，P＜0.001；χ2=18.528，P＜0.001）。 单 纯孤立性鼻骨发育异常与孤立性鼻骨发育异常+高龄孕妇胎儿染色体异常发生率比较，差异无统计学意义（χ2=2.176，P=0.140）。

非孤立性鼻骨发育异常+NT增厚或高龄孕妇胎儿与单纯非孤立性鼻骨发育异常胎儿比较，病例数太少，未进行统计学分析。

鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素胎儿染色体异常情况详见表2。

表1 孤立性与非孤立性鼻骨发育异常胎儿染色体异常发生率〔n（%）〕Table 1 Incidence of chromosomal abnormalities in second-trimester fetuses with isolated and non-isolated nasal bone abnormalities

表2 鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素胎儿染色体异常情况〔n（%）〕Table 2 Incidence of chromosomal abnormalities in second-trimester fetuses with nasal bone abnormalities and with nasal bone abnormalities with other risk factors for chromosome abnormalities

2.4 染色体微缺失微重复分析及患者妊娠结局 6例染色体微缺失微重复病例的拷贝数变异情况、CNV致病性及妊娠结局见表3。病例3～5均正常分娩生产，截至2020年3月，婴儿月龄为4个月～2周岁；跟踪回访婴幼儿发育情况，根据家长描述，3名婴幼儿的体格和智力发育情况均可达到其年龄段的正常水平。病例6仍在妊娠中，目前未发现胎儿其他发育异常。病例5和病例6发生相同位点的CNV。

3 讨论

3.1 胎儿鼻骨缺失或发育不良的鉴别 在胎儿发育过程中，鼻骨约于孕6周时形成，9周时开始骨化，11周时即可在超声检查中观察到其结构[2]。所谓鼻骨发育不良，是指胎儿鼻骨不同程度短小的超声观察结果。鼻骨缺失可以看作是鼻骨发育不良最严重的程度，相对容易识别。由于鼻骨发育不良与正常鼻骨长度之间的截断值用作筛选指标的标准、定义相对困难，因此，历史上发展了各种标准来定义鼻骨发育不良，如双顶径与鼻骨比例[9-10]，鼻骨长度低于正常同孕周胎儿的第5百分位、第 2.5百分位[11-12]，鼻骨长度 ＜2.5 mm[1]，鼻前组织厚度与鼻骨长度的比值[13-14]。鼻骨的长度通过超声胎儿面部的正中矢状面进行评估，理想情况下应能看到3条回声线，上端线代表皮肤，下方较厚且回声较上端皮肤强代表鼻骨，第三条线几乎与皮肤相连但略高一点，则代表鼻尖[15]。正常发育的情况下，胎儿鼻骨长度随着孕周增加呈线性增加[2-3]，并且随种族和民族而异[16-17]。现在较多研究以鼻骨长度低于正常同孕周胎儿的第2.5百分位为标准判定鼻骨发育异常。本研究以妊娠中期鼻骨长度＜2.5 mm为鼻骨发育不良。

表3 6例染色体微缺失微重复患者CNV情况及妊娠结局Table 3 Copy number variations and pregnancy outcomes in 6 pregnant women with chromosomal microdeletions and microduplications

3.2 胎儿鼻骨发育异常与染色体异常的相关性 利用超声标记筛查唐氏综合征和其他染色体非整倍体是产前胎儿评估的重要内容。鼻骨是胎儿系统超声颜面部检查的一个重要软指标。大量研究表明，鼻骨缺失或发育不良与胎儿染色体核型异常之间存在相关性，鼻骨发育异常的胎儿染色体异常发生率为21.7%～51.7%[7-8，18]，其中21-三体最常见。本研究在92例鼻骨发育异常胎儿中检出的19例非整倍体染色体异常均为21-三体。多篇文献报道在常规妊娠中期超声检查中有33%～100%的唐氏综合征胎儿为鼻骨缺失或发育不良，在染色体正常胎儿中则为 0.39%～1.80%[1-3，19-20]，说明鼻骨发育异常与21-三体有较高的相关性。GEIPEL等[18]研究结果显示，在颈褶厚度、鼻骨发育不良、静脉导管回流及右房室瓣返流4个超声指标中鼻骨发育不良对鉴别21-三体胎儿最为敏感。ALLDRED等[21]总结了早期妊娠超声筛查唐氏综合征的11个超声指标，其中鼻骨缺失为预测唐氏综合征胎儿特异度最高的指标，且50%的唐氏妊娠中可发现这一特征，说明相比于其他常见的染色体超声软指标，鼻骨发育异常与21-三体相关性更高。除21-三体外，鼻骨发育异常胎儿中常见的染色体非整倍体还有18-三体、13-三体和性染色体异常[7-8，18，22]。胎儿鼻骨发育异常已成为产前染色体非整倍体筛查的一个重要临床指征。ISUOG和ACOG分别在2013年和2016年发布的产前筛查指南中指出了鼻骨缺失或发育不良对胎儿染色体非整倍体筛查的重要性[4-5]。此外，其他类型染色体异常，如三倍体和微缺失微重复，也在以鼻骨发育异常为产前诊断指征的胎儿中被发现[18，22]。

本研究比较了妊娠中期超声提示孤立性鼻骨发育异常与非孤立性鼻骨发育异常胎儿的染色体异常发生率，结果未发现差异，但在多篇文献中显示，鼻骨缺失或发育不良合并其他妊娠中期超声软指标异常时对21-三体及其他染色体异常的预测率远高于孤立性鼻骨发育异常[8，18，22]。本研究结果与上述文献不符，可能原因是非孤立性鼻骨发育异常样本数量较少。根据纳入本研究病例的产前诊断指征，笔者进一步分析了孤立性与非孤立性鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素胎儿染色体异常发生率，结果显示，孤立性鼻骨发育异常合并NT增厚、MMS高风险、NIPT高风险时染色体异常发生率均显著上升；合并2种及以上产前筛查因素时染色体异常发生率可达100.0%。由此可见，孤立性鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素时多提示预后不良。有文献指出，鼻骨发育异常和MSS高风险因素结合提高了染色体非整倍体筛选试验的性能[22]。HAS等[19]报道将鼻骨发育评估和NT风险评估联合时21-三体的检出率虽没有改变，但假阳性率下降，说明鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素时其与染色体异常的相关性极大提升。本研究结果显示当鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危因素时染色体异常为21-三体，微缺失微重复均出现在单纯的超声异常病例中，提示超声异常但核型正常的病例应当行CMA。

3.3 胎儿鼻骨发育异常与染色体微缺失微重复 本研究采用CMA在染色体核型正常的胎儿中又发现了6例微缺失微重复，较染色体核型分析多检出6.5%（6/92）的染色体异常。欧阳鲁平等[23]进行的一项针对241例鼻骨发育异常胎儿的研究显示，SNP-array较染色体核型分析多检出5.4%的染色体异常。在应用CMA检测胎儿鼻骨发育异常的临床研究中，常检出染色体的微缺失微重复[24-25]。致病性CNV在鼻骨发育异常胎儿中的发现说明二者间存在潜在的相关性，但是目前的研究还未显示这种相关性具体与哪些CNV联系更密切。

本研究2例可能致病性CNV病例中1例为17q24.1q24.2缺失3.6 Mb，位于该片段内的缺失性CNV病例已被报道与多种畸形、生长发育迟缓和智力障碍等有关[26-27]，说明这一CNV表型谱较广，鼻骨的发育可能受到其影响；另1例为X染色体上DMD基因部分重复，目前没有证据显示DMD基因与鼻骨发育有直接关系，且DMD基因异常导致的表型是相对特异的，鼻骨发育异常的胎儿中也可能检测到并不相关的CNV变异，这种情况在临床中时有遇到。本研究4例临床意义不明的CNV病例中有2例同为15q11.2重复518 kb，这一变异在DGV和DECIPHER数据库中有较多记录。15q11.2重复在人群中外显率不同，携带此变异者有的表现为正常，也有的表现为发育迟缓、智力障碍和多发畸形等，且亲代与子代间表现也可能不同[28-29]。基于这一变异的表型多样性，推测其与鼻骨发育异常之间可能存在关联。此类在人群中外显率差异性较大的CNV，在产前病例中应报告为临床意义不明，在产后病例中可根据患者表型进行报告。

综上所述，胎儿鼻骨缺失或发育不良是产前诊断的重要指征，孤立性或非孤立性鼻骨发育异常均与染色体异常有较高的相关性，且染色体异常类型包括染色体非整倍体与微缺失微重复。妊娠中期鼻骨发育异常合并其他产前筛查高危险因素时染色体异常发生率升高，多提示预后不良。CMA应用于鼻骨发育异常胎儿的染色体检测，可检出染色体核型分析不能发现的致病性CNV，使染色体异常检出率提高，但同时也面临着一些CNV致病性不明确的挑战。总体来说，常规染色体核型分析结合CMA应用于产前诊断，可为鼻骨发育异常胎儿的遗传咨询、预后评估和临床决策提供更全面的遗传学信息，建议在临床中推广应用。

作者贡献：侯东霞进行文章的构思与设计，统计学处理，撰写论文；侯东霞、冀云鹏进行研究的实施与可行性分析；侯东霞、侯丽青进行结果的分析与解释；侯丽青进行数据整理；乌云塔娜进行数据收集；冀云鹏、冀小平进行论文的修订；王晓华负责文章的质量控制及审校；王晓华、冀小平对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。