614例孕中期羊水细胞染色体核型分析*

杜静 唐登燕 赵佳 王娇 张兵 周晓萍

(1.川北医学院附属南充市中心医院检验科,四川 南充 637000;2.成都医学院第一附属医院检验科,四川 成都 610500)

染色体病是指染色体发生数目、结构异常的一类遗传性疾病。此类疾病尚无有效治疗手段,通过产前诊断早期发现胎儿染色体异常是预防染色体病患儿出生的主要方式。染色体病产前诊断技术主要是基于血液、羊水、绒毛膜细胞培养后进行染色体核型分析的细胞遗传学技术。羊水核型分析结果需采用羊膜腔穿刺术获取羊水标本,因其属于有创技术,曾被认为可能存在导致孕妇流产的风险,但有研究[1]证实进行羊膜腔穿刺术的孕妇流产率与未进行羊膜腔穿刺术的孕妇没有明显差异,表明羊水穿刺进行产前诊断是安全的。本文对614例孕中期羊水细胞染色体核型结果进行分析,并对产前诊断指征进行分类总结,为临床遗传咨询提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入2018年12月18日—2022年3月22日在川北医学院附属南充市中心医院产前诊断门诊接受羊膜腔穿刺术并成功进行产前诊断的孕妇614例。年龄17～43岁,孕周16～26周。产前诊断指征包括高龄、产前筛查(甲胎蛋白、绒毛膜促性腺激素、游离雌三醇三联检查)高风险、B超异常、颈后透明带扫描(Nuchal Translucency,NT)>2.5 mm、不良孕产史及用药史、无创DNA高风险、夫妻一方染色体异常、其他(如孕妇智力障碍等)。所有孕妇在进行羊膜腔穿刺前均签署知情同意书。

1.2 方法 在B超辅助定位下,穿刺孕妇羊膜腔,抽取24 mL羊水置于2支15 mL无菌离心管中。1700 rpm×10 min弃去上清留0.5 mL沉淀。将两管沉淀分别和2.5 mL羊水培养基(Biological Industries,BI; 以色列生物科技公司)混匀后加入培养瓶中,分别置于两个37 ℃、5% CO2培养箱中,行双线培养。静置培养7～10 d后观察细胞生长情况,并收获、制片、G显带。每例样本至少计数20个分裂相,分析5个核型,嵌合体至少增加计数至50以上。异常核型按照2016年、2020年《人类细胞遗传学国际命名体系》(ISCN2016, ISCN2020)进行描述。

1.3 统计学分析 采用GraphPad Prism 8进行数据的统计分析。本研究使用卡方检验对不同产前指征下正常、异常核型进行两两比较,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 异常核型比例分析及妊娠结局 通过核型分析,614例羊水样本共检出异常核型33例,异常率5.37%。其中染色体数目异常21例,占比63.64%,包括47,XN,+21、47,XN,+18、47,XN,+13、47,XXY、47,XYY等核型;染色体结构异常11例,占比33.33%,包括易位t、倒位inv、未知来源附加片段add;染色体数目及结构同时异常1例,占比3.03%,核型为46,XX,der(13;21)(q10;q10),+21。21例数目异常中19例选择引产,仅1例47,XYY,1例45,X低比例嵌合选择继续妊娠至分娩,胎儿存活;11例结构异常中,1例罗伯逊易位、1例2,3号染色体平衡易位选择引产,其余9例选择继续妊娠至分娩,胎儿存活;1例数目及结构异常选择引产。各种异常核型发生的异常率、占总异常核型的比例及妊娠结局(见表1),检出部分异常核型,见图1。

图1 部分异常核型

表1 33例异常核型比例分析及妊娠结局

2.2 不同产前诊断指征下异常核型比例 614例孕妇中,产前诊断指征为高龄的有198例,检出异常核型5例,其中数目异常3例,结构异常2例;产筛高风险指征共180例,检出异常核型7例,其中数目异常4例,结构异常3例;B超异常指征有111例,检出异常核型3例,均为数目异常;NT>2.5 mm指征有39例,检出异常核型5例,其中数目异常4例,结构异常1例;不良孕产史及用药史指征有33例,检出异常核型1例,为结构异常;无创DNA高风险指征有19例,检出异常核型8例,其中数目异常7例,结构异常1例;夫妻一方染色体异常指征有5例,检出异常2例,均为结构异常;其它指征有29例,检出异常2例。不同产前诊断指征下异常核型比例分析,见表2。

表2 614例不同产前诊断指征下的异常核型比例分析

2.3 不同产前诊断指征正常、异常核型数两两对比分析 将不同产前诊断指征下正常核型数、异常核型数用卡方检验进行两两比较,结果显示: NT>2.5 mm指征显著低于无创DNA高风险及夫妻一方染色体异常(P<0.05),显著高于高龄、产筛高风险、B超异常、不良孕产史及用药史这四个指征(P<0.05);无创DNA高风险指征与夫妻一方染色体异常指征均显著高于NT>2.5 mm、高龄、产筛高风险、B超异常、不良孕产史及用药史这五个指征(P<0.05),但二者之间差异无统计学意义(P>0.05);高龄、产筛高风险、B超异常、不良孕产史及用药史这四个指征均显著低于NT>2.5 mm、无创DNA高风险、夫妻一方染色体异常这3个指征(P<0.05),但四者之间无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 不同产前诊断指征正常、异常核型数两两对比统计学差异分析

2.4 主要异常核型对应的产前诊断指征分析 各种异常核型中,47,XN,+21对应的产诊指征中最多的为无创DNA高风险,其次为产筛高风险,第三为NT>2.5 mm;易位 t 、倒位 inv、47,XXY对应的例数最多的产诊指征分别为高龄、产筛高风险、高龄。见表4。

表4 主要异常核型产前诊断指征分析

3 讨论

出生缺陷分三级预防[2],一级预防指在孕前及孕早期进行综合干预,二级预防指在孕期进行产前筛查及产前诊断,三级预防指及早发现和治疗出生缺陷儿。羊水细胞培养及染色体核型分析属于二级预防。本研究发现614例孕中期羊水染色体核型检出异常核型33例,异常发生率为5.37%,与国内部分地区医院报道[3-5]接近。在异常核型中数目异常有21例,占63.64%(21/33),结构异常11例,占33.33%(11/33),两者均异常的1例,占3.03%(1/33)。在所有异常核型中21三体检出数量最高,共12例,占异常核型的36.36%(12/33)。21三体综合征又称唐氏综合征,是导致新生儿先天性智力障碍的主要原因[6],除智力外还能造成颅面畸形、婴儿早期低眼压、斜眼等表现[7-8]。唐氏儿的出生将会给家庭、社会造成沉重的负担。性染色体数目异常检出率最高的为47,XXY,占所有性染色数目异常的50%(3/6),6例性染色体数目异常核型中包括嵌合体两例。47,XXY即克氏综合征。克氏综合征是指男性中存在多余的X染色体导致的染色体病,通常核型为47,XXY。克氏综合征主要临床症状包括小睾丸、高促性腺激素减退症、女性乳房发育症、学习困难和不育[9]。部分父母会选择终止妊娠,选择继续妊娠的父母可以在早期进行干预,干预措施是有益的,但对以后的影响尚未完全确定[10]。羊水染色体核型分析作为产前诊断的金标准[11],能明确胎儿染色体是否异常及异常的类型,从而给临床医生提供更多遗传咨询信息,以帮助患者做出恰当的抉择。

在所有产前诊断指征中无创DNA高风险指征及夫妻一方染色体异常指征异常核型检出率最高,与张文玲等[12]报道相符。无创DNA高风险指征异常核型检出率占比42.11%(8/19),高于温丹霞等[13]报道的24.0%,但低于刘洁等[14]报道的68.42%,数据差异性可能与地区差异有关。夫妻一方染色体异常指征异常核型检出率占比40%(2/5),低于张文玲等[12]报道的52.78%及郭芬芬等[5]报道的47.06%,数据差异性可能与该指征总体数量较少有关。NT>2.5 mm指征异常核型检出率占比12.82%,检出率在所有指征中排第三位,异常核型检出率大于高龄、产筛高风险、B超异常、不良孕产史及用药史指征这四个指征。高龄、产筛高风险、B超异常、不良孕产史及用药史指征这四个指征之间的异常核型检出率无显著性差异,属于同一梯度。以上产前诊断指征异常核型检出率可以概况为:(无创DNA高风险指征)≈(夫妻一方染色体异常指征)>(NT>2.5 mm指征)>(高龄≈产筛高风险≈B超异常指征≈不良孕产史及用药史指征)。把握好各项产诊指征,进行羊水染色体核型分析能筛检出异常核型,将预防出生缺陷的关口前移,降低缺陷儿的出生率。

在主要异常核型对应的 产诊指征中我们可见47,XN,+21主要是通过无创DNA高风险指征、产筛高风险指征、NT>2.5 mm指征筛查出;易位 t 、倒位 inv、47,XXY对应的例数最多的产诊指征分别为高龄、产筛高风险、高龄。高龄、产筛高风险指征虽然检出率相对无创DNA高风险、NT>2.5 mm指征较低,但由于基数大,仍是筛检异常核型的主要指征。目前我国由于生育政策及婚育观念的改变,高龄孕妇比例呈增加趋势[15]。高龄孕妇由于卵巢内处于减数分裂前期的初级卵母细胞停留时间增长,且高龄更易受内外环境影响,出现卵子老化,易发生染色体不分离或染色体畸变[16]。产筛由于价格低廉,简便易行,开展机构较多等因素仍是普筛的主要方式。有研究[17]证实育龄妇女获取优生知识途径以医务人员为主,临床在进行遗传咨询时,应全面了解就诊者的家族史、疾病史,提高孕妇对各项检查的认知度及接受程度,完善各项检查,以尽早明确指征,减少缺陷儿的诞生。

检出率较高的三种筛查方式为无创DAN产前检测(NITP)、夫妻双方外周血染色体核型筛查、NT检查。NITP是通过获得孕妇外周血中胎儿游离DNA,运用高通量测序技术检测染色体非整倍体异常的一项检查[18]。胎儿游离DNA随孕周增加而增加,随母亲体重增加而减少[19]。NITP能对13、18、21三体及性染色体非整倍体进行检出,具有较高的准确性及特异性[20]。作为目前检出率最高的筛查方式,NITP主要是针对非整倍体染色体病。本研究中通过NITP筛查出的8例异常核型中有7例为非整倍体异常,对于其它异常核型检出率不高。夫妻双方进行外周血染色体核型筛查,如果一方染色体相互易位,理论上后代染色体核型有18种,其中1种正常,1种相互易位,16种为染色体非平衡性异常(致死性或致病性);如果一方为倒位,理论上后代有4种核型,其中1种正常,1种倒位,2种为染色体缺失或重复[21]。因此进行夫妻双方外周血染色体核型筛查能发现夫妻双方是否存在染色体异常,将一方染色体异常的孕妇进行产前诊断,能提高异常核型的检出率。本研究中通过此指征检出的异常核型均为结构异常。染色体核型结构异常,特别是易位是反复自然流产的夫妇中观察到的最常见的异常类型[22]。对于复发性流产患者,提前检查夫妻双方外周血染色体核型等项目,有助于精准保胎,改善妊娠结局[23]。NT>2.5 mm指征异常核型检出率排第三位,其检出的异常核型中有4例非整倍体,1例结构异常,异常核型以数目异常为主,这与吴海燕等[24]的报道相符。说明NT>2.5 mm指征提示非整倍体的风险高于结构异常风险。

4 结论

无创高风险指征针对非整倍体检出率较高,夫妻一方染色体异常指征对结构异常检出率较高,因此,无创及夫妻外周血染色体核型分析两项联合筛查较其它筛查具有更高的临床诊断价值,可以提高异常核型的检出率。其余指征核型异常的风险相对较低。羊水细胞培养及染色体核型分析是产前诊断的重要方式,对于以上任何异常指征均应进行羊水核型分析的应检尽检。