1674例孕妇羊水细胞G显带核型与染色体微阵列结果对比分析

靳 倩 令狐克燕 卓召振 骆姝琳 任凌雁

贵州省人民医院产前诊断中心(贵阳，550002)

G显带染色体核型分析技术被认为是传统产前诊断的“金标准”[1-3]，但该技术具有周期长、分辨率低、以及耗费人力的局限性，仅能发现染色体数目及>10 Mb的大片段结构畸变，不能检测出染色体上微小片段的缺失及重复。染色体微阵列分析(CMA)是一种高分辨率、高通量检测人类基因组DNA拷贝数变异(CNVs)的分子核型分析技术。2016年，美国母胎医学会和妇产科学会建议，对于超声检查不存在结构异常的孕妇，在进行有创性产前诊断时，可选择G显带染色体核型分析或CMA技术进行胎儿染色体异常筛查及诊断[4-7]。本研究对贵州地区孕17～30周孕妇羊水G显带染色体核型分析和CMA结果进行回顾性分析，进一步评价两者在产前诊断中的应用价值。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2019年9月-2020年12月于本院就诊的因超声异常、高龄、唐筛高风险及无创结果异常，且符合产前诊断指征行羊膜腔穿刺术的孕17～30周妇女1674例为研究对象。

1.2 方法

1.2.1术前遗传咨询及标本采集有创产前诊断前对符合产前诊断指征的对象进行必要的遗传咨询，并签署知情同意书。超声引导下行羊膜腔穿刺术抽取羊水30 ml，分装为3管，交由实验室进行G显带染色体核型分析和CMA。

1.2.2G显带染色体核型分析取2管共20 ml羊水做常规羊水细胞培养(2线)及染色体制备，经培养、换液、收获、制片、吉姆萨染色吹干后上机，采用GSL-120自动扫描仪捕获核型。以ISCN2016为核型分析诊断标准，使用核型分析软件计数20个中期细胞核型，每线分析3个核型，2线共分析6个核型，若有异常核型，需增加计数和(或)分析量。

1.2.3CMA检测取10 ml羊水做CMA，采用Affymetrix CytoScan 750K芯片检测全基因组中CNV。CytoScan 750K芯片包含75万个探针(55万个寡核苷酸探针和20万个SNP探针)，覆盖了整个基因组28,897 RefSeq基因，并完全覆盖细胞遗传学芯片国际标准联合会(ISCA)规定的340种基因，完全覆盖已知的526种癌症相关基因，覆盖2192种人类孟德尔遗传学数据库(OMIM)的遗传疾病基因。同时还可检测杂合性缺失(LOH)及单亲同源二体(iso-UPD)，并可检测嵌合比例>20%的染色体结构异常。检测报告原则：①缺失/重复片段≥200Kb(Marker≥50)；②LOH≥10Mb(常染色体)且含常染色体隐性疾病基因；③UPD：印记染色体片段≥5Mb，非印记染色体片段≥10Mb。在检测报告原则下限的变异，会根据其变异位点的重要性酌情报告。

2 结果

2.1 G显带染色体核型分析检出异常情况

对1674例孕妇羊水进行G显带染色体核型分析，其中正常核型1468例；异常核型206例(12.3%)，其中13-三体综合征2例(1.0%)，18-三体综合征16例(7.8%)，21-三体综合征66例(32.0%)，三倍体1例(0.5%)，标记染色体4例(1.9%)，染色体结构异常12例(5.8%)，性染色体异常29例(14.1%)，染色体多态61例(29.6%)。见表1。

表1 206例孕妇羊水G显带染色体核型异常情况(n=206)

2.2 CMA检出异常情况

1674例孕妇羊水进行CMA，有5例因有母血污染检测失败，未纳入统计。1669例中检出异常426例(25.5%)，其中明确致病性的147例(34.5%)，致病性不明确279例(65.5%)。明确致病的147例中13-三体综合征2例(1.36%)，18-三体综合征16例(10.9%)，21-三体综合征66例(44.9%)，三倍体1例(0.7%)，性染色体异常27例(18.4%)，其他明确致病35例(23.8%)。见表2。

表2 147例孕妇羊水CMA检出致病性异常情况(n=147)

2.3 检出G显带染色体核型异常与致病性CMA异常结果比较分析

2.3.1CMA异常但G显带染色体核型分析正常在147例明确致病CMA异常结果中，有26例G显带染色体核型分析正常，均为微小缺失或重复致病，如表2中的序号10为Xp22.31微缺失导致的X-连锁鱼鳞病，但在核型分析中均未检出；表2中的序号32-34均为22号染色体微小缺失或重复，在核型分析中均未检出。另外在279例致病性不明确CMA异常结果中，核型分析均正常。以上说明CMA能够敏感地检测出CNVs，且部分微小CNVs具有明确的致病性，但是同时也会检测出很多致病性不明确的CNVs。

2.3.2G显带染色体核型分析异常但CMA结果正常在206例G显带染色体核型分析异常结果中，有73例CMA检测结果正常，其中61例为染色体多态性改变；5例平衡易位；2例罗伯逊易位；2例性染色体嵌合异常；1例标记染色体；1例倒位；1例衍生染色体。说明G显带染色体核型分析在检测包括染色体多态性改变、易位、嵌合、标记、倒位、衍生等方面较CMA更具有优势。

3 讨论

本文对比1674例孕中期孕妇G显带染色体核型分析和CMA结果，发现两种方法在检出13-三体、18-三体、21三体以及性染色体等非整倍体异常和大片段CNVs具有同等作用。表1中序号17～18为性染色体嵌合体，2个病例中各有1例孕妇为低比例嵌合异常，这2例嵌合异常在CMA中均未检出，说明CMA只能检出嵌合比例较高的异常，CMA检出染色体嵌合的能力低于G显带染色体核型分析；表1中6～12病例异常均未在CMA中检出，说明G显带染色体核型分析对染色体易位、倒位、衍生更敏感；另外G显带染色体核型分析检出61例多态性改变和异染色质，这些病例均分析羊水父母的外周血G显带染色体核型，结果这些多态性改变和异染色质大多来源于胎儿父母，结合CMA中未检出的结果，G显带染色体核型分析可以提供更合理的遗传咨询服务。表2中序号24～34的大部分微缺失微重复在G显带染色体核型分析中未检出，说明CMA在检出微小CNVs方面具有更高的敏感度，但是由于检测敏感度的提高，同时也会有很多临床意义不明的CNVs检出，由于致病性不明确，会增加准胎儿父母们的焦虑，也增加了医生遗传咨询和产前诊断的压力，甚至可能导致错误决策。

分析表明，G显带染色体核型分析和CMA在检出染色体异方面各具有优缺点，两种方法均能检测出染色体数目异常以及大片段的不平衡重排，CMA能够敏感地检测出G显带染色体核型分析未检出的微小CNVs，G显带染色体核型分析能检测出CMA未检出的包括染色体多态性改变、易位、嵌合、标记、倒位、衍生等染色体异常，因而两种方法对检出染色体异常具有互补性。

综上，建议临床医生综合分析各种影响因素，合理做好遗传咨询工作，充分告知各种方法的优缺点，尽量使用G显带染色体核型分析联合CMA同时检测的方式，提高染色体异常检出率，尽量避免漏诊，同时减短报告发放时间，提高报告发放效率，促进临床诊断，提高遗传咨询水平，进而减少和预防新生儿出生缺陷。