CNV-Seq联合二维超声在产前判断先天性心脏发育异常的诊断效能观察

贺朵 李素玲

(1.榆林市榆阳区星元医院妇产科,陕西 榆林 719000;2.延安大学咸阳医院超声医学科,陕西 咸阳 712000)

先天性心脏发育异常是当前婴幼儿死亡的主要原因之一,在各种先天畸形中约占28%。我国每年约新生先天性心脏发育异常的患儿18万左右,其中约50.0%在出生后即处于危重的状态,为此在产前加强诊断具有重要价值[1]。二维超声对心内结构显示良好,但是对于心功能测量准确性较低,很难早期检出先天性心脏发育异常。基因组拷贝数变异测序(CNV-seq)为一种比较新型的高通量基因测序技术,可实现对产前染色体微缺失、微重复的检测,还可对样本DNA进行低深度全基因组测序,将测序结果与已有碱基序列进行比对,通过生物信息分析以发现受检样本存在的拷贝数变异情况,具有检测成本比较低、通量高、操作简便、兼容性好等优势[2]。本文旨在探讨CNV-Seq联合二维超声在产前判断先天性心脏发育异常的诊断效能,以明确CNV-Seq的应用价值,现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2018年9月至2021年4月在本院进行产前超声检查判断为先天性心脏发育异常胎儿的孕妇74例,年龄21～38岁,平均(28.10±2.44)岁;平均产次(1.32±0.14)次;平均孕次(2.45±0.22)次;平均孕周(34.19±1.58)周;平均体表面积(1.01±0.29)m2;平均体质量指数(25.72±1.48)kg/m2;平均收缩压(115.20±11.49)mmHg;平均收缩压(76.14±4.29)mmHg;平均心率(78.92±1.05)次/min。纳入标准:单胎妊娠;孕周≧30周;年龄20～40岁;被充分告知相关产前遗传学诊断的必要性;孕妇生命体征稳定,知情同意本研究;孕妇为小学及其以上文化水平;超声诊断为胎儿先天性心脏发育异常;研究得到了医院伦理委员会的批准。排除标准:合并肿瘤的孕妇;合并精神异常者的孕妇;合并严重心肝肾异常的孕妇。

1.2方法 (1)二维超声检查:采用荷兰Philip iE33型二维超声诊断仪,探头频率2.0～4.0 MHz。所有孕妇取左侧卧或平卧位,经剑下、胸前区以及胸骨上窝等部位观察胎儿心脏。测定与记录胎儿左心功能各指标,也包括左心室射血分数(LVEF)、舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV)、心脏指数(CI)、EDV指数(EDVI)。(2)CNV-Seq检查:所有孕妇均给予介入性穿刺术,严格按照介入性产前诊断穿刺术的要求进行操作,以介入诊断结果作为诊断的金标准。取孕妇的脐静脉血1.0 mL左右,采用QIAGEN公司的基因组DNA提取试剂盒提取脐带血DNA(提取试剂盒购自QIAGEN公司),构建脐带血DNA文库,采用磁珠纯化的方法,对DNA文库进行纯化。将文库在Illumina Hiseq测序平台(第一代测序仪)进行测序,最小精100 Kb,将测序结果以Reads形式匹配到其所在的染色体上,然后进行Z值分析并判断染色体异常情况。

2 结 果

2.1介入性穿刺诊断结果 在74例孕妇中,介入性穿刺诊断为胎儿先天性心脏发育异常48例(异常组),其中X染色体单体2例、13-三体3例、18-三体15例、21-三体28例;异常类型:室间隔缺损24例、瓣膜异常12例、流出道异常10例、锥干异常2例。

2.2二维超声指标对比 所有孕妇的超声图像质量能达到诊断要求,异常组的EDV、ESV、CI、EDVI显著高于正常组(t=11.093、10.221、8.482、9.832,P<0.05),LVEF显著低于正常组(t=9.773,P<0.05)。见表1。

表1 两组二维超声指标对比

2.3CNV-Seq检查结果 在74例孕妇中,CNV-Seq检查判断为胎儿先天性心脏发育异常51例,占比60.8%;其中X染色体单体2例、13-三体3例、18-三体18例、21-三体28例。

2.4诊断效果 在74例孕妇中,CNV-Seq联合二维超声判断为胎儿先天性心脏发育异常47例,诊断的敏感性与特异性分别为97.9%(47/48)和100.0%(26/26)。见表2。

表2 CNV-Seq联合二维超声在产前判断先天性心脏发育异常的诊断效能(n=74)

3 讨 论

本文结果显示,所有孕妇的超声图像质量能达到诊断要求,异常组的EDV、ESV、CI、EDVI显著高于正常组(P<0.05),LVEF显著低于正常组(P<0.05)。当前多普勒超声与能量超声可以补充观察各种畸形之间的关系和肺静脉畸形引流全貌,对心内和大血管连接部畸形显示均能达到形态学诊断要求。但是超声诊断的敏感性有待提高,且多为主观判定,本次研究其诊断的敏感性只为89.6%,对于技术操作的要求也比较高。

胎儿先天性心脏发育异常长期位居出生缺陷患儿疾病前列,染色体畸变是胎儿先天性心脏发育的主要遗传因素,包括非整倍体异常,染色体微缺失、微重复变异等[3]。本文结果显示,在74例孕妇中介入性穿刺诊断为胎儿先天性心脏发育异常48例,其中X染色体单体2例、13-三体3例、18-三体15例、21-三体28例;异常类型:室间隔缺损24例、瓣膜异常12例、流出道异常10例、锥干异常2例;CNV-Seq检查判断为胎儿先天性心脏发育异常51例,占比60.8%,其中X染色体单体2例、13-三体3例、18-三体18例、21-三体28例。CNV-Seq采用边合成边测序的原理,可对样本DNA进行全基因组水平的检测,将测序结果与已知基因组进行比对,进行生物学分析以发现受检样本的拷贝数变异。其在临床上的应用监测通量比较高,自动化水平高,检测周期短,对于孕妇与胎儿的损伤比较少,对样本量需求低,不需要进行细胞培养,可对全基因组拷贝数变异进行检测[4]。但CNV-Seq也有一些局限性,无法检测染色体平衡易位或倒位,也无法检测单个碱基突变导致的先天性心脏发育异常情况。有学者对核型正常的胎儿先天性心脏发育异常进行产前检测,发现CNV-Seq能够额外检出5.6%左右的染色体畸变,特别是可检出亚显微结构的微缺失、微重复情况[5]。先天性心脏发育异常具有样本需求量少、覆盖面广、自动化程度高等特点,是分析基因组拷贝数变异的高分辨率检测工具[6]。本文结果显示,在74例孕妇中,CNV-Seq联合二维超声判断为胎儿先天性心脏发育异常47例,诊断的敏感性与特异性分别为97.9%和100.0%,表明两者联合诊断可提高诊断效果。

综上所述,CNV-Seq联合二维超声在产前判断先天性心脏发育异常的诊断能有效反映胎儿的血流特征与非整倍体异常情况,具有很好的诊断敏感性与特异性。本研究由于经费原因,调查的人数比较少,没有平衡CNV-Seq的应用经济性,将在后续研究中探讨。