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目的: 1、探讨全基因组高分辨率染色体微阵列分析技术(Chromosomal Microarray Analysis,CMA)在染色体核型正常的颈项透明层(nuchal translucency,NT)增厚胎儿病例中的应用价值。 2、探讨胎儿早孕期 NT增厚与结构畸形之间的相关性。 3、探讨 CMA技术在单纯性 NT增厚胎儿病例与 NT增厚合并其它结构异常胎儿病例中致病性拷贝数变异(copy number variants,CNVs)检出的差异性。 4、探讨 NT增厚程度与致病性 CNVs之间的关联性。 5、探讨早孕期 NT增厚胎儿病例的临床产前诊断技术流程。 方法: 1、研究对象:本研究为回顾性研究,选取2012年1月至2013年1月在广州市妇女儿童医疗中心产前诊断中心门诊行早孕期(11+0—13+6周)唐氏一站式筛查提示胎儿 NT≥3.5mm或3.0mm≤NT<3.5mm且唐氏筛查高风险(切割值为1:270)的孕妇行侵入性产前诊断后的胎儿样本(均为单胎)。 2、全部胎儿病例事先均行常规 G显带染色体核型分析,核型结果正常者进一步行 CMA检测。 3、使用Qiagen DNA提取试剂盒提取胎儿样本(绒毛或羊水)的基因组 DNA并使用NanoDrop分光光度计对 DNA的浓度和纯度进行测量。 4、根据美国 Affymetrix公司 CytoScan HD芯片平台(包含195万拷贝数探针和75万单核苷酸多态性探针)的标准实验操作流程对样本 DNA进行处理。 5、使用配套的 CHAS软件对芯片扫描后的文件进行信息转换和数据分析。 6、参照本实验室的内部数据库、相关国际公共数据库、同行实验室数据库以及结合家系综合分析等手段对 CMA检测结果进行比对分析,判断 CNVs的性质。 7、通过医院内部临床信息登记系统及电话随访的方式,追踪了解胎儿中孕期结构筛查结果、妊娠结局及出生后精神运动发育情况等临床资料。 8、采用统计学软件 SPSS13.0中的χ2检验比较单纯性 NT增厚病例组与 NT增厚合并其他结构畸形病例组的致病性检出率的差异性,定义 P<0.05时差异具有统计学意义;采用非参数 t检验比较检出致病性 CNVs病例组与未检出致病性 CNVs病例组的 NT值均数的差异性,定义 P<0.05时差异具有统计学意义。 结果: 1、一共有149例胎儿的 NT厚度≥3mm,NT值大小范围为3.0—8.1mm。其中97例因 NT≥3.5mm或 NT介于3.0-3.5mm之间但唐氏高风险而行侵入性产前诊断,其他52例胎儿因唐氏低风险而未行侵入性产前诊断。 2、97例胎儿病例中,19例胎儿有染色体异常,染色体异常的发生率为19.6%(19/97),其中染色体数目异常占84.2%(16/19),染色体结构异常占15.8%(3/19);其他78例胎儿染色体核型正常。 3、78例染色体核型正常胎儿中,11例胎儿在中孕期超声检查提示发生结构异常,结构异常发生率为14.1%(其中3例多发畸形,3例心脏畸形,2例唇腭裂,1例脑积水,1例巨大膀胱,1例腹壁囊肿);其余67例(85.9%)中孕期超声结构筛查未发现异常。 4、78例染色体核型正常胎儿中,8例胎儿因中孕期结构异常而终止妊娠,1例胎死宫内(原因未知),其余69例胎儿均活产。69例活产儿中,7例因电话失联而没有获得随访信息;62例成功获得临床资料,随访成功率为89.9%。5、成功随访的62例胎儿病例中,随访时间范围为出生后1天—15个月。其中3例出生后有先天性结构异常(与中孕期超声诊断一致,2例唇腭裂,1例腹壁囊肿);3例有不同程度精神运动发育迟缓;1例有自闭症;1例出生后24小时死亡(极低出生体重儿,急性呼吸窘迫综合征);其余54例未发现异常。 6、 CMA在78例胎儿样本中均检测到 CNVs,CNVs的检出率为100%(78/78)。其中在6例胎儿中检出明确致病性 CNVs,致病性 CNVs的检出率为7.7%。在2例(2.6%)胎儿中检出临床意义不明确 CNVs(variants of unknown significance,VOUS),在70例(89.7%)胎儿中检出良性 CNVs。 7、在6例检出明确致病性 CNVs的胎儿病例中,5例只检出一种致病性 CNVs,分别为5p13.2微重复(0.52Mb)、22q11.21微缺失(3.17Mb)、7p15.3微重复(0.41Mb)、20p12.1微缺失(0.46Mb)和16p13.3微缺失(1.56Mb);其余1例中检出2种致病性 CNVs,分别为4p16.3微缺失(3.05Mb)和11p15.4-p15.5微重复(3.18Mb)。 8、 CMA起初在5例胎儿中检出 VOUS,通过进一步对其父母样本行 CMA检测,结果显示3例胎儿 VOUS是遗传自表型正常的父母之一,因此判定为良性CNVs;其余2例为新发,为真正的 VOUS,分别为8q21.11-q21.12微重复(1.07Mb)、5q12.1微缺失(0.23Mb)。因此,真正 VOUS检出率为2.6%(2/78)。 9、 CMA在70例(89.7%)胎儿中检出良性 CNVs,其中最常见的良性 CNVs有5种(P≥5%,P值=检出某 CNVs的片段数量占本研究中检出的良性 CNVs总量的百分比),分别为14q32.33微重复(18.1%)、8p11.2微缺失/微重复(9.7%)、22q11.22微重复(8.9%)、4q13.2微缺失/微重复(7.8%)、16p11.2微缺失/微重复(5.6%)。3例胎儿检出的 CNVs遗传自表型正常的父母之一,因此考虑为良性。3例胎儿中均检出10p12.33微缺失(0.12Mb),该片段在 DGV及DECIPHER等国际数据库中未见报道,但其内不含任何 OMIM基因,因此考虑其为良性。 10、单纯性 NT增厚胎儿病例组与 NT增厚合并其他结构异常胎儿病例组致病性 CNVs的检出率分别为6.0%(4/67)和18.2%(2/11)(P=0.198,Fisher’s检验),两组间无统计学差异。检出致病性 CNVs胎儿病例组与未检出致病性CNVs胎儿病例组 NT值的平均数分别是4.5mm和4.2mm(P=0.735,Mann-Whitney检验),两组间无统计学差异。 结论: 1、染色体异常是导致胎儿早孕期 NT增厚的常见遗传学原因。 2、 CMA技术在染色体核型正常的 NT增厚胎儿中具有重要应用价值,可将致病性 CNVs的检出率额外提高7.7%。 3、早孕期 NT增厚的胎儿病例发生先天性结构异常的风险显著增高,并且结构异常类型呈多样性。 4、 NT增厚的程度与致病性 CNVs无明显相关性。 5、结合父母样本 CMA分析有助于降低 VOUS的检出率。 6、在临床产前咨询中,对于核型正常的 NT增厚胎儿,有必要进一步行全基因组高分辨率 CMA检测。