新医学 >

2021 , Vol. 52 >Issue 12: 934 - 940

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.0253-9802.2021.12.009

研究论著

无创产前检测10号染色体异常结果分析——附24例报告

  • 李怡 ,
  • 蔡婵慧 ,
  • 卢建 ,
  • 郭芳芳 ,
  • 侯亚萍 ,
  • 杨洁霞
展开
  • 511400 广州,广东省妇幼保健院医学遗传中心
杨洁霞,E-mail:

Copy editor: 林燕薇

收稿日期: 2020-11-04

  网络出版日期: 2021-12-28

基金资助

广东省医学科学技术研究基金项目(A2020062)

版权

版权所有,未经授权,不得转载、摘编本刊文章,不得使用本刊的版式设计。
收起

Application of non-invasive prenatal testing in screening of fetal chromosome 10 abnormalities: a report of 24 cases

  • Li Yi ,
  • Cai Chanhui ,
  • Lu Jian ,
  • Guo Fangfang ,
  • Hou Yaping ,
  • Yang Jiexia
Expand
  • Medical Genetics Center, Guangdong Women and Children Hospital, Guangzhou 511400, China
Yang Jiexia, E-mail:

Received date: 2020-11-04

  Online published: 2021-12-28

Copyright

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Fold

摘要

目的 探讨无创产前检测（NIPT）技术在筛查胎儿10号染色体非整倍体和片段性非整倍体的临床应用价值。 方法 收集NIPT提示为10号染色体非整倍体和片段性非整倍体异常的孕妇共24例,其中有21 例孕妇接受介入性产前诊断,进行染色体核型分析和（或）染色体微阵列分析。根据临床资料,结合血清学唐氏综合征筛查、介入性产前诊断、妊娠结局随访等结果对所有病例进行综合分析。 结果 21例的介入性产前诊断结果中,10号染色体异常6例,阳性预测值为29%（6/21）。6例确诊的10号染色体异常病例中,1例失访,1例产后拒访,3例引产终止妊娠,1例经剖腹产生育一2.8 kg女孩,随访发育正常。 结论 NIPT在筛查胎儿10号染色体异常方面有一定的价值,但需要进一步的染色体核型分析和（或）染色体微阵列分析验证。

关键词： 无创产前基因检测; 10号染色体; 单亲二体

本文引用格式

李怡 , 蔡婵慧 , 卢建 , 郭芳芳 , 侯亚萍 , 杨洁霞 . 无创产前检测10号染色体异常结果分析——附24例报告[J]. 新医学, 2021 , 52(12) : 934 -940 . DOI: 10.3969/j.issn.0253-9802.2021.12.009

Abstract

Objective To investigate the clinical application of non-invasive prenatal testing （NIPT） in the screening of fetal chromosome 10 aneuploidy and fragmented aneuploidy. Methods A total of 24 pregnant women with chromosome 10 aneuploidy and fragmented aneuploidy by NIPT were recruited in this study. Among them, 21 pregnant women received interventional prenatal diagnosis for chromosome karyotype analysis and/or chromosome microarray analysis. Comprehensive analyses of all cases were conducted according to the clinical data combined with the results of serological Down’s syndrome screening, interventional prenatal diagnosis, and pregnancy outcome follow-up. Results Among the 24 cases with chromosome 10 abnormalities indicated by NIPT, 21 of them received interventional prenatal diagnosis. Prenatal diagnosis results showed that 6 of them were diagnosed with chromosome 10 abnormalities, and the positive predictive value was 29% （6/21）. Among the 6 confirmed cases with chromosome 10 abnormalities, one case was lost to follow-up, one case refused follow-up after delivery, three cases were induced to terminate pregnancy. And one case delivered a girl weighed 2.8 kg by cesarean section and normal development was reported during subsequent follow-up. Conclusion NIPT has certain value in the screening of fetal chromosome 10 abnormalities, whereas further karyotype analysis and/or chromosome microarray analysis are required for verification.

Key words： Non-invasive prenatal testing; Chromosome 10; Uniparental disomy

我国是出生缺陷的高发国家,《中国出生缺陷防治报告（2012）》统计显示,我国出生缺陷的发生率约为5.6%。染色体异常是导致出生缺陷重要原因,目前尚无有效治疗手段。近年来,无创产前检测（NIPT）在临床的应用发展迅速,该技术相比于介入性产前诊断具有无创的优势。目前多项研究已表明,NIPT对于21-三体 、18-三体和13-三体综合征具有良好的检测效能,而对于性染色体异常及其他常染色体异常也具有一定的检测价值,但仍需积累足够的临床数据及进一步的介入性产前诊断验证[1]。目前国内外针对NIPT其他染色体异常罕有大数据分析,因此临床上对于NIPT提示其他染色体异常病例的处理颇为棘手[2]。10号染色体异常可能会导致发育迟缓、特殊面容等,少见多病例报道。本研究通过数据积累总结24例经NIPT提示为10号染色体异常的孕妇,以探讨NIPT技术在筛查胎儿10号染色体非整倍体和片段性非整倍体中的临床应用价值,现报告如下。

对象与方法

一、 研究对象

选取2016年1月至2018年12月在广东省妇幼保健院医学遗传中心就诊,且自愿接受NIPT检测的妊娠12周以上的孕妇共33 368例（近期未接受异体输血、细胞治疗和移植手术等,体质量< 100 kg）,将其中12例经NIPT结果提示为10号染色体异常的孕妇及其他12例在外院行NIPT提示为10号染色体异常的病例共24例作为研究对象。所有孕妇均已签署知情同意书。

二、 方 法

1. NIPT
采集孕妇外周血10 mL于EDTA-K2抗凝管中,按照Magen磁珠法核酸提取试剂盒说明书提取血浆中游离DNA;以博奥晶芯@胎儿染色体非整倍体（21-三体 、18-三体和13-三体）检测试剂盒对提取的游离DNA构建文库;用Throme Fisher公司 Ion proton平台半导体芯片测序法对血浆中游离DNA样本进行低深度全基因组测序,将测序结果与人类参考基因组碱基序列进行比对,通过博奥木华公司的无创产前数据分析软件进行生物信息分析,分析受检样本中目标染色体相对比例的变化,以判断待测样本是否存在染色体非整倍体及拷贝数变异。采用基于二元假设的Z值判断某条染色体是否有拷贝数的异常,主要判断标准:若Z值≥3,结果提示为非整倍体高风险或重复;若Z值为-2.9~2.9,结果提示为非整倍体低风险;若Z值≤-3,提示为单体可能或缺失[3]。
2. 染色体核型G显带检测
经知情同意,抽取胎儿脐血（病例14、24）或羊水（除病例14、24）行细胞接种、培养、收获、制备染色体玻片,显微镜下分析核型,计数20个染色体核型,分析 5 个核型。G显带分辨率为350~420条带。根据人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN 2016）分析染色体核型。
3. 染色体微阵列分析（CMA）
使用美国 Affymetrix公司的 CytoScan750k细胞遗传学检测芯片:抽取胎儿脐血（病例14、24）或羊水（除病例14、24）经DNA提取、酶切、连接、PCR扩增纯化、浓度测定、产物片段化、标记、杂交、将杂交后的芯片用洗染工作站洗染、最后将芯片放入扫描仪扫描。拷贝数变异的认定:结果判读参照 OMIM、DGV、ClinGen、ECIPHER等数据库,参照美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）的指南对所检拷贝数变异（CNV）按致病性、可能致病性、临床意义不明、可能良性和良性进行分类。
4. 随 访
收集研究病例的临床资料,并追踪随访其妊娠结局。在本院就诊及分娩的孕妇通过查阅本院临床记录随访;在外院分娩的孕妇,通过电话随访。

三、 统计学处理

使用SPSS 20.0 处理数据。所有计数资料用频数和频率表示。NIPT、核型或CMA结果通过阳性预测值 （PPV）进行评估,PPV=真阳性病例数/（真阳性病例+假阳性病例）。

结 果

一、 NIPT、染色体核型分析及CMA结果

本院NIPT共检出12例10号染色体异常,异常率为0.036%（12/33 368）。24例NIPT提示10号染色体异常的孕妇中,有21例接受进一步介入性产前诊断。其中 6例10号染色体核型分析及CMA结果异常,阳性预测值（PPV）为 29% （6/21）。6例中,10号染色体单亲二体2例、致病性CNV 3例、临床不明意义CNV 1例,见表1。
表1 24例NIPT提示10号染色体异常的相关检测结果
病例号 NIPT结果 染色体核型分析结果 CMA结果 染色体异常片段大小及基因
1 10号染色体del 10 Mb 46,XN 46,XN N/A
2 10号染色体del 10 Mb 46,XN 46,XN N/A
3 10号染色体del 12 Mb N/A arr[hg19] 10q22.3q23.2（81,443,867-89,279,123）x1 致病性CNV:10号染色体10q22.3-q23.2位置发生缺失,片段大小约7.8 Mb,包含58个基因
4 10号染色体dup 15 Mb N/A 46,XN N/A
5 10号染色体dup 24 Mb N/A 46,XN N/A
6 10号染色体dup 24 Mb mos46,XN,der（10）t（10;18）（p15;p11.2）[16]/
46,XN[17]		 arr[hg19] 10p15.3（100,047-467,798）x1 arr[hg19] 18p11.32p11.23（136,227-7,810,107）x2-3 致病性CNV:10p15.3-pter位置发生缺失,片段大小约0.4 Mb;18号染色体18p11.23-pter位置发生嵌合重复（嵌合比例约33%）,片段大小7.7 Mb,包含54个基因
7 10号染色体dup 8 Mb N/A arr[hg19] 10q21.1q21.2（54,061,594-61,394,078）x3 临床意义不明CNV:10号染色体10q21.1q21.2位置发生重复,片段大小约7.3 Mb,涉及20个基因,其中9个为OMIM基因
8 10号染色体dup 30 Mb N/A N/A N/A
9 10号染色体dup 60 Mb 46,XN,9qh- 46,XN N/A
10 10号染色体偏多 N/A N/A N/A
11 10号染色体偏多 N/A N/A N/A
12 10号染色体数目偏多 46,XN 46,XN N/A
13 10号染色体偏多 N/A arr[hg19] 10p14p11.23（7,661,113-30,335,
122）×2hmz;10q22. 3q24.31（80,457,457-102,094,594）×2 hmz		 10号染色体10p14-p11.23、10q22.3-q24.31区域为纯合状态（AOH）,区域大小分别约22.7 Mb和21.6 Mb,提示10号染色体单亲二体[UPD（10）]可能性较大。
14 10号染色体10q26.13重复 46,XN 46,XN N/A
15 10号、5号染色体微重复,性染色体数目增多 N/A 46,XN N/A
16 10号染色体数目偏多 N/A 46,XN N/A
17 10号染色体偏多 46,XN 46,XN N/A
18 10号染色体偏多 46,XN arr[hg19] 10p12.31p11.1（21,921,397-38,645,824）×2 hmz, 10p15.3p13（135,330-14,502,855）×2 hmz, 10q22.1q26.12（71,974,574-122,345,484）×2 hmz 10号染色体10p12.31-p11.1,10p15.3-p13和10q22.1-q26.12区域存在拷贝数中性的杂合性丢失现象（LOH）,区域大小分别为16、14和50 Mb,提示可能为10号染色体单亲二体
19 10号染色体数目异常 N/A 46,XN N/A
20 10号染色体偏少 N/A 46,XN N/A
21 10号染色体数目偏多 N/A 46,XN N/A
22 10号染色体数目偏多 46,XN 46,XN N/A
23 10q25.3-q26.3 del 13.40 Mb 46,XN,del（10）（q25.3） arr[hg19] 10q25.3q26.3（117,957,129-132,442,893）x1 致病性CNV:10号染色体10q25.3-q26.3位置发生缺失,位于10号染色体长臂远端内部,不包含端粒区,片段大小约14.5 Mb,包含58个OMIM基因
24 10号染色体数目偏多 46,XN 46,XN N/A

注:del为缺失,dup为重复,N/A为未行该项分析。

二、 24例NIPT提示10号染色体阳性的临床诊断和妊娠结局

24例的临床诊断及妊娠结局见表2。经遗传咨询,CMA产前检测为致病性CNV的病例3、病例6、病例23,孕妇均选择终止妊娠,其检测结果见图1~3。
表2 24例NIPT提示10号染色体异常的临床诊断和妊娠结局
病例号 临床诊断 妊娠结局
1 唐筛指标异常,游离β-HCG-MOM值偏高 正常
2 DCDA,IVF,NIPT提示10号染色体偏少 正常
3 胎儿左心室强光点,肾盂分离 引产
4 唐筛临界风险 正常
5 IVF,NIPT提示10号染色体偏多 正常
6 唐筛高风险/IVF 引产
7 唐筛临界风险 剖腹产一女孩,2.8 kg,发育正常
8 唐筛临界风险,IVF,DCDA,前置胎盘出血,宫颈环扎手术史 胎停
9 唐筛T21高风险,胎儿双侧脉络丛囊肿 正常
10 胎儿右脐静脉 正常
11 NIPT提示10号染色体重复 失访
12 唐筛高风险 正常
13 NIPT提示10号染色体偏多 失访
14 甲胎蛋白-MOM值偏低,双侧肾盂分离 正常
15 唐筛T18高风险 正常
16 NIPT提示10号染色体数目增多 正常
17 NIPT提示胎儿10号染色体异常 正常
18 产前筛查染色体和遗传异常,地中海贫血 产后拒访
19 NIPT提示10号染色体数目异常 正常
20 NIPT提示胎儿10号染色体缺失 正常
21 NIPT提示10号染色体数目偏多 正常
22 唐氏筛查高风险,21-三体风险值1∶40 正常
23 NIPT提示胎儿染色体异常,高危妊娠监督 引产
24 胎儿肠管回声增强 正常

注:唐氏综合征筛查（唐筛）。

图1 病例3的NIPT及CMA检测结果

注:A为NIPT结果,10q22.3-23.2缺失12 Mb;B为 CMA检测结果,arr[hg19] 10q22.3q23.2 （81,443,867-89, 279,123）x1;红色区域表示缺失,无颜色标注区域表示正常。

图2 病例6的NIPT、CMA及染色体核型检测结果

注:A为NIPT产前检测结果,10p15-12.1重复24 Mb;B为CMA检测结果,arr[hg19] 10p15.3（100,047- 467,798）x1; arr[hg19] 18p11.32p11.23（136,227-7,810,107）x2-3;C为核型G显带结果,mos46,XN,der（10）t（10; 18）（p15;p11.2）[16] / 46,XN[17];注:红色区域表示缺失,蓝色区域表示重复,无颜色标注区域表示正常。

图3 病例23的 CMA检测结果

注:CMA检测结果为arr[hg19] 10q25.3q26.3（117,957,129-132,442,893）x1;红色区域表示缺失,无颜色标注区域表示正常。

讨 论

自2011年以来,基于孕妇外周血胎儿游离DNA（cffDNA）的NIPT技术已广泛应用于临床,主要用于分析胎儿患21、13、18染色体非整倍体的风险,因相对于侵入性产前诊断具有无创的优点,广为孕妇接受。由于检测技术为低深度高通量测序,且目前认为cffDNA主要来源于母体胎盘滋养层凋亡或坏死后释放,在孕10周后至分娩期间,cffDNA浓度平均约为10%~30%,其准确度仍需进一步提高。为提高cffDNA的检出水平,Hu等[4]开发了富集cffDNA,将胎儿游离DNA检出水平提高1.5~4倍,明显提高了检测成功率,减少假阴性概率。国际产前诊断学会（ISPD）认为,NIPT扩展检测应局限于研究微缺失/微重复综合征范围内,检测结果需结合临床评价[5]。
本研究对NIPT提示的21例10号染色体异常结果进一步行介入性产前诊断验证,以期为临床对该类病例的遗传咨询及处理提供参考。UPD指的是同一条染色体或者部分染色体均由同一个亲本产生的,随后另一个亲本相应拷贝缺失。UPD可形成于整个染色体或染色体的部分区域,11%的UPD病例为节段性。UPD最可能形成机制是三体自救和单体自救[6]。本研究检出2例UPD（10）,目前UPD（10）致病性不明确,但UPD本身会增加隐性遗传病的患病风险。NIPT检测的主要是cffDNA,胎盘可能存在10号染色体三体细胞系,因此显示为10号染色体偏多。胎盘存在三体可能会引起胎盘功能不良,需严格监测胎儿发育情况。10号染色体三体是致死性的,本研究未检测出胎儿为10号染色体三体,提示胎儿本身是10号染色体三体的可能性较低,但10号染色体可能以UPD形式存在,虽然检测结果显示仅有2例,可能实际更多,这为临床对于NIPT提示10号染色体偏多病例的遗传咨询及处理提供参考。
此外,本研究经NIPT及CMA和（或）染色体核型验证确诊4例10号染色体片段性非整倍体异常,其中3例10号染色体微缺失（致病性CNV）,1例10号染色体微重复（临床意义不明）。病例3在10号染色体10q22.3-q23.2位置发生缺失,该区域缺失可导致“10q22.3-q23.2缺失综合征”（OMIM #612242）,主要表现为发育迟缓、语言延迟及特殊面容（眼距宽、低位耳等）等[7]。病例23 在10号染色体10q25.3-q26.3位置发生缺失,该区域缺失可导致“10q26缺失综合征”（OMIM #609625）,该综合征主要表现为面部异常、精神发育迟滞等[8]。曾有研究报道一患儿智力低下及发育异常,可能是18号染色体 18p11.32-p11.22发生10 Mb的缺失及18p11.22-18qter 低比例三体嵌合的共同作用,患儿未表现出 18p 缺失综合征、18 部分三体综合征严重缺陷的临床症状,可能由嵌合性核型所致[7]。本研究NIPT提示病例6的10号染色体存在24 Mb的重复,经染色体核型及CMA检测显示10p15.3微缺失,涉及ZMYND11基因（OMIM #608668）单倍型不足,可能引起胎儿智力发育迟缓,且合并18号染色体嵌合（比例33%）[8]。该例父母染色体正常,胎儿染色体异常为新生突变,超声提示胎盘呈球拍状声像,其NIPT结果与CMA结果不一致,可能是限制性胎盘嵌合体导致未能检测出胎儿18号染色体异常,提示可能NIPT也存在假阴性。本研究检测出3例10号染色体片段性非整倍体（致病性CNV）,经遗传咨询,孕妇均选择终止妊娠,表明NIPT对遗传优生优育具有指导意义。病例7发现1例10号染色体发生8 Mb的重复,CMA显示10q21.1q21.2位置发生重复,数据库表示临床意义不明,该例随访显示发育正常,为临床提供参考意义。
本研究通过NIPT对10号染色体异常结果进行分析,阳性预测值为29%。有报道14例NIPT提示7号染色体异常病例中,2例CMA显示基因拷贝数异常;且从35例NIPT提示7号染色体异常病例中选取10例行下一代测序验证均为限制性胎盘嵌合[9]。本研究不足之处在于未能对假阳性标本的胎盘进行高通量测序验证是否是由于CPM导致的。NIPT可在一定程度上筛查出10号染色体非整倍体和片段性非整倍体的异常胎儿,主要用于分析13、18、21非整倍体,对于其他染色体检测尚未有统一指导意见,仅用于临床研究,其临床应用价值尚需进一步的数据积累。ACOG关于NIPT的临床指南目前并不推荐将NIPT作为其他染色体微缺失的筛查方法,对于了解胎儿是否存在染色体微缺失或者微重复,最好的确认方式仍为绒毛或羊膜穿刺术行CMA[10]。NIPT仅为筛查方法,对于其他染色体阳性结果以补充报告形式发放,需进一步遗传咨询,知情选择介入性产前诊断分析。对于产前检测结果未见异常者,建议定期超声监测胎儿发育情况;对于产前检测结果异常,需遗传咨询,分析胎儿预后,由孕妇自主选择胎儿去留。2016年美国医学遗传学与基因组学学会认为,所有孕妇均可选择NIPT,并对具有临床意义的染色体拷贝数变异行CMA[11]。CMA对于染色体微缺失/微重复等拷贝数变异具有分辨率高、定位精准、检测周期短的独特优势。但CMA不能检测出染色体平衡易位、倒位以及低水平异常嵌合,仍需结合染色体核型综合分析[12]。应用CMA可检出染色体不平衡的拷贝数变异,对染色体微缺失、微重复综合征定位精准,且分辨率高,而传统染色体核型分析可分析平衡易位,两者相辅相成,从基因水平指导临床遗传咨询。
本文编辑:林燕薇

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