染色体微阵列芯片分析技术应用于产前诊断的关键问题探讨

染色体微阵列芯片分析（CMA）包括比较基因组杂交微阵列（array CGH）和单核苷酸多态微阵列（SNP array）,可以在全基因组范围内高分辨检测染色体的微缺失和微重复,与传统染色体核型分析和荧光原位杂交（FISH）检测相比,具有高通量、高分辨率和高自动化检测的优势,同时可以一次性同步检测许多与出生缺陷和先天性疾病相关的基因组异常,近年来已经开始应用于侵入性产前诊断。回顾近年来多个大样本和多中心的临床试验对CMA技术用于产前诊断的研究结果,借鉴美国妇产科医师协会（ACOG）和母婴医学协会（SMFM）发布的CMA在产前诊断应用中的建议,对CMA在应用过程中如何选择微阵列芯片类型、检测的适用对象和检测的时期、检测结果的解释以及相关的遗传咨询等关键问题进行了详细讨论,并指出CMA在产前诊断应用中面临的机遇和挑战,以及检测前和检测后遗传咨询在实际应用中的重要性和必要性。     

染色体微阵列芯片分析技术在产前诊断中的应用

目的探讨染色体微阵列芯片分析(CMA)技术在产前诊断中的应用价值。方法选择2015年1月-2016年8月在南方医科大学附属佛山市妇幼保健院产前诊断中心就诊的经超声检测为胎儿畸形的孕妇为研究对象,对其中100例自愿进行产前诊断的孕妇进行常规染色体核型分析及CMA检测结果 100例结构异常的胎儿中,染色体拷贝数异常13例(13.0%),其中9例CMA及染色体核型分析均检测出异常;染色体核型分析正常的90例病例中,有4例CMA检测出致病基因(4.4%);CMA检测为良性染色体拷贝数变异(CNV)的84例病例中,有1例染色体核型分析为平衡易位。结论 CMA检测在超声结构异常的胎儿的遗传学分析中具有重要的应用价值。但CMA分析技术本身有局限性如不能检测平衡易位,目前尚不能完全替代染色体核型分析。     

荧光原位杂交技术在产前诊断染色体嵌合体中的应用价值

目的:探讨荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)在产前诊断染色体嵌合体中的应用。方法:22例行绒毛/羊水细胞体外培养染色体核型结果提示可能存在染色体嵌合现象的病例,进一步用染色体微阵列比较基因组杂交检测(chromosomal microarray analaysis,CMA)和FISH技术分析确定其异常核型及嵌合比例。结果:22例核型结果提示嵌合体的病例中,性染色体数目嵌合13例,常染色体三体嵌合6例,性染色体结构异常嵌合3例。近50%病例CMA结果未检测到嵌合现象,可能与CMA技术仅能检测基因拷贝数变化且无法检测低比例嵌合有关。因常染色体数目异常对胎儿生长发育影响较大,常染色体数目异常嵌合病例中,除1例病例外其余均选择终止妊娠。3例结构异常嵌合病例经核型分析结合CMA及FISH结果确定均为性染色体双着丝粒染色体复杂结构嵌合。结论:对于产前诊断提示可能存在染色体嵌合的病例,不应急于终止妊娠,需采用多种方法加以验证,应充分应用CMA技术和FISH技术结合G显带核型结果进行综合分析,并需要对胎儿形态进行细致的超声评估,从而更加准确地确定嵌合类型以及异常核型的嵌合比例,为临床医师指导遗传咨询提供更加可靠的依据。     

羊水性染色体嵌合的细胞及分子遗传学分析

目的 探讨细胞和分子遗传学技术联合应用在性染色体嵌合体产前诊断中的价值,以期为羊水性染色体嵌合体的遗传咨询提供参考.方法 收集2018年1月至2020年12月在西北妇女儿童医院产前诊断中心符合介入性产前诊断指征并行羊膜腔穿刺术,接受细胞和/或分子遗传学分析的5158名孕妇的临床资料,进一步分析40例性染色体嵌合体病例的产前诊断指征、染色体核型分析、荧光原位杂交(FISH)技术、染色体微阵列分析(CMA)/染色体拷贝数变异(CNV)技术的检测结果以及妊娠结局.结果 产前诊断指征主要为无创产前基因检测(NIPT)异常(26例,65.00％).40例性染色体嵌合体中,5例(12.50％)为染色体结构异常嵌合体,35例(87.50％)为染色体数目异常嵌合体.40例(100.00％)行FIS H检测,检测结果与染色体核型分析结果的一致率为92.50％.28例(70.00％)进行了CMA/CNV检测,检测结果与染色体核型分析结果的一致率为78.57％.77.50％ 终止妊娠,22.50％ 继续妊娠,新生儿随访均未见异常.结论 羊水染色体核型分析是产前诊断性染色体嵌合体的重要方法,应联合细胞和分子遗传学检测技术,全面地对性染色体嵌合体进行鉴别性产前诊断,以期为羊水性染色体嵌合体的遗传咨询提供参考.     

不明原因全面性发育迟缓患儿92例临床特征与染色体分析

目的 探讨不明原因全面性发育迟缓(GDD)患儿临床与遗传学病因,为遗传咨询、同胞的再发风险评估和产前诊断提供理论基础。方法 选择不明原因GDD患儿92例,采用常规G显带染色体核型进行分析。若常规G显带染色体核型分析正常,进一步行染色体微阵列技术(CMA)进行全基因组拷贝数变异(CNVs)检测分析致病的拷贝数变异,并分析CNVs与GDD相关性。结果 92例不明原因GDD患儿其染色体结果异常的共有18例(19.6%),其中常规G显带染色体核型分析异常的有11例(12.0%),染色体微阵列分析技术检测异常的有7例(7.6%);共发现7个pCNVs,涉及4个已知综合征,分别为1p36缺失综合征、2q37微缺失综合征、18q缺失综合征、lq21.1微重复综合征。结论 常规G显带染色体核型分析及染色体微阵列技术(CMA)能够为不明原因的GDD患者提供明确的病因诊断,为其家庭进行遗传咨询、再发风险评估及产前诊断提供坚实的理论基础。     

染色体核型分析及染色体微阵列分析技术在胎儿先天性心脏病诊断中的应用价值

目的 观察染色体核型分析及染色体微阵列分析(CMA)技术在胎儿先天性心脏病(CHD)诊断中的应用价值。方法 选择2019年1月—2020年12月到金华市中心医院产前诊断中心就诊且超声筛查提示胎儿CHD的107例孕妇为研究对象,均予羊膜腔穿刺,再利用染色体核型分析和CMA技术实施检测。结果 107例染色体核型分析异常24例(22.40%)。23例单一心脏结构畸形胎儿CMA分析检出异常6例(26.10%),84例复杂CHD或/和合并其他结构异常胎儿CMA分析检出异常32例(38.10%)。结论 “超声→染色体核型分析+CMA技术→遗传咨询”利于提高胎儿CHD的产前诊断效率。     

荧光原位杂交技术在产前诊断染色体嵌合体中的应用价值

目的:探讨荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)在产前诊断染色体嵌合体中的应用。方法:22例行绒毛/羊水细胞体外培养染色体核型结果提示可能存在染色体嵌合现象的病例,进一步用染色体微阵列比较基因组杂交检测(chromosomal microarray analaysis,CMA)和FISH技术分析确定其异常核型及嵌合比例。结果:22例核型结果提示嵌合体的病例中,性染色体数目嵌合13例,常染色体三体嵌合6例,性染色体结构异常嵌合3例。近50%病例CMA结果未检测到嵌合现象,可能与CMA技术仅能检测基因拷贝数变化且无法检测低比例嵌合有关。因常染色体数目异常对胎儿生长发育影响较大,常染色体数目异常嵌合病例中,除1例病例外其余均选择终止妊娠。3例结构异常嵌合病例经核型分析结合CMA及FISH结果确定均为性染色体双着丝粒染色体复杂结构嵌合。结论:对于产前诊断提示可能存在染色体嵌合的病例,不应急于终止妊娠,需采用多种方法加以验证,应充分应用CMA技术和FISH技术结合G显带核型结果进行综合分析,并需要对胎儿形态进行细致的超声评估,从而更加准确地确定嵌合类型以及异常核型的嵌合比例,为临床医师指导遗传咨询提供更加可靠的依据。     

染色体微阵列技术在超声异常胎儿产前诊断中的应用

目的探讨染色体微阵列技术(CMA)对超声异常胎儿产前诊断及遗传咨询的价值及优势。方法选取2015-2016年在该院因胎儿超声异常(结构异常或软指标异常)而行羊膜腔穿刺、单核苷酸多态性基因芯片检测(SNP array)的患者77例。并对所有患者进行电话随访。结果 77例患者中超声结构异常10例,单个软指标异常40例,多个软指标异常27例。SNP芯片检测发现7例缺失型拷贝数变异(CNVs),5例重复性CNVs。在7例缺失型CNVs中,6例为已知的微缺失/微重复综合征并且可以解释出现的超声异常,1例为非明确临床意义型(VOUS); 5例重复型CNVs均为VOUS。对于超声异常但SNP检测正常的41例患者进行随访:32例正常生产,且生后发育及智力未见异常,6例引产,2例夭折,1例流产。结论 SNP array是超声异常产前诊断的一线检测技术,提高了产前诊断的检出率,有效减少生后干预无效的缺陷儿出生,降低引产率。然而,目前VOUS的SNP芯片结果仍然是产前咨询的巨大挑战,仍然需要进一步的临床探索。     

SNP array技术与染色体核型分析在高危孕妇产前诊断的应用

目的：探讨单核苷酸多态性微阵列（single nucleotide polymorphism array,SNP array）技术与染色体核型分析在不同高危因素孕妇产前诊断中的应用,同时了解不同高危因素间异常核型检出情况。方法：选取2016年1月—2018年6月于我院产前诊断中心就诊的高危孕妇356例,于孕中期行羊水穿刺,对羊水细胞分别行染色体核型分析及SNP array检测。比较不同高危因素（高龄,超声异常,不良孕史,夫妇染色体异常,血清学筛查高风险和合并两项及以上高危因素）SNP array检出情况。结果： 6例羊水样本检测失败, 350例标本成功检测。染色体核型分析致病性核型检出率为6.29%（22/350）,SNP array致病性拷贝数变异检出率为10.57%（37/350）,两种方法异常核型检出率差异有统计学意义（χ2=10.316,P=0.001)。不同高危因素间致病性拷贝数变异检出率差异有统计学意义（χ2=13.238,P=0.021）。当合并两项及以上高危因素时SNP array致病性拷贝数变异检出率高于其余各组,且高于传统染色体核型分析致病性核型检出率（χ2=4.167,P=0.031）。结论：SNP array可大大增加高危孕妇染色体致病性核型检出率,结合染色体核型分析可互补检出平衡易位及嵌合体等,以减少漏诊及出生缺陷。另外,当合并两项及以上高危因素时,SNP array技术可作为产前诊断的首选检测方法。     

无创产前检测筛查胎儿染色体拷贝数变异临床价值

目的探讨无创产前检测(NIPT)筛查胎儿染色体拷贝数变异(CNV)(主要为染色体微缺失/微重复)的临床价值。方法选择2019年1月至2021年10月,于山西医科大学第一医院接受NIPT,结果提示胎儿染色体缺失或重复,并接受介入性产前诊断的67例孕妇为研究对象。回顾性分析其临床病例资料。对孕妇羊水细胞进行胎儿染色体核型分析及染色体微阵列分析(CMA),并分析NIPT发现的胎儿染色体CNV与上述介入性产前诊断结果的一致性。本研究遵循的程序符合2013年修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》要求。所有孕妇对其上述检测均知情同意,并签署临床研究知情同意书。结果①于上述选择的时间段内,接受NIPT筛查的29479例孕妇中,胎儿染色体缺失或重复为87例,筛查结果胎儿染色体CNV发生率为0.30%(87/29479)。②介入性产前诊断的67例孕妇中,确诊胎儿染色体CNV为35例,NIPT筛查胎儿染色体CNV的阳性预测值为52.2%(35/67);29例胎儿的CMA与NIPT筛查结果显示的胎儿染色体CNV基本一致,二者检测胎儿染色体CNV符合率为43.2%(29/67)。结论NIPT筛查胎儿染色体CNV具有可行性。对于NIPT筛查结果为胎儿染色体CNV者,应采取产前诊断方法进一步确诊。     

联合多重连接探针扩增技术和染色体微阵列分析技术在颈项透明层增厚胎儿病因诊断中的应用

目的探讨联合多重连接探针扩增技术(MLPA)和染色体微阵列分析技术(CMA)在颈项透明层增厚胎儿病因诊断中的应用。方法对35例NT≥3.0 mm的胎儿样本进行病因学分析,采用MLPA技术对染色体非整倍体和常见微缺失综合征进行快速分子学诊断,G显带核型分析验证,对MLPA检测阴性的样本进一步行CMA。结果 35例样本进行了MLPA分析,检出染色体非整倍体14例、非平衡结构异常3例,与G显带核型分析一致。21例非整倍体以外的病例进一步行CMA,7例发现染色体微重复/微缺失。联合MLPA和CMA检测共发现19例NT增厚的病因,其中MLPA检出17例,进一步CMA检出2例,MLPA占89.5%(17/19)。结论 MLPA可应用于染色体非整倍体的快速产前诊断,联合MLPA和CMA是诊断胎儿NT增厚病因的一种可行的检测策略。     

272例中、晚孕期超声异常胎儿脐血染色体核型及微阵列结果分析

目的探讨脐带血染色体核型及单核苷酸多态性微阵列(SNP array)异常与中、晚孕期超声异常的相关性,为临床遗传咨询和产前诊断提供依据。方法对272例产前超声筛查异常改变胎儿脐带血2 ml培养及G显带后进行核型分析,同时行SNP array分析。结果在272例产前诊断的病例中,成功培养271例,成功率为99.63%。发现胎儿染色体核型异常20例,检出率为7.38%。其中数目异常14例,结构异常6例,多发畸形胎儿染色体核型异常率最高(13.13%)。SNP array分析共检出52例异常,检出率为19.12%,其中20例异常与核型异常相符;32例核型显示正常,但基因芯片有微缺失或微重复改变,包括10例已知致病性综合征和1例致病基因单倍剂量不足;21例为意义未明拷贝数变异。结论产前超声筛查异常改变的胎儿行SNP array分析可以明显提高异常检出率,是更加可靠的产前诊断方式。     

微阵列比较基因组杂交应用于产前诊断中的研究进展

染色体异常是导致胎儿发育迟缓、畸形、死胎和其他遗传性综合征的根本原因.产前诊断致力于早期发现和预防上述遗传病,以提高人口素质.20世纪70年代以来,染色体G显带核型分析技术是染色体病诊断和产前诊断的“金标准”,但其耗时长、分辨率低.为克服上述缺点,微阵列比较基因组杂交（ACGH）技术应运而生,该方法无论从检测速度、自动化程度、覆盖面和分辨率方面均较传统细胞遗传学方法有极大程度的提高.笔者拟就ACGH在产前诊断中的应用及其发展前景,综述如下.     

细菌人工染色体微珠技术标记在胎儿染色体疾病诊断中的应用价值研究

目的探讨细菌人工染色体微珠标记技术(Bobs)在胎儿染色体疾病诊断中的应用价值。方法对1 056例行羊膜腔穿刺术的胎儿羊水细胞行染色体核型分析及Bobs检测,对部分Bobs检测阳性样本行染色体微阵列、荧光原位杂交方法验证。结果 Bobs准确验证了核型分析发现的所有16例染色体非整倍体异常、1例Wolf-Hirschhorn综合征以及3例性染色体异常嵌合体,此外在核型正常样本中检出2例22q11微重复以及1例母体细胞污染病例。结论相较于染色体核型分析,Bobs具有通量高、检验快速及分析简便的优势,适宜作为介入性产前诊断的常规补充项目。     

3p21.31微缺失综合征1例报告并文献复习

目的 提高对3p21.31微缺失综合征的临床诊断和基因特征的认识。方法 分析总结1例3p21.31微缺失综合征患儿的临床表型、辅助检查、诊断治疗及基因检测方面的资料,并文献复习。结果 患儿女,20 min,因“孕34⁺⁶周,生后反应低下”入院。入院后应用染色体芯片检测技术,并采用高密度寡核苷酸微阵列比较基因组杂交技术(array-CGH)证实3p21.31区域微缺失,缺失片段大小为461 kb,该缺失区域内涉及多个OMIM疾病致病基因包括有QARS及LAMB2,患儿父母染色体芯片检查结果均未发现异常。复习文献报道3p21.31微缺失综合征的临床表型,主要有智力低下/发育迟缓、肌张力低下、弓形眉毛及眼睛异常。结论 发育迟缓伴眼睛异常需注意考虑3p21.31微缺失综合征可能,通过染色体芯片检测技术以及高密度寡核苷酸微阵列比较基因组杂交技术帮助诊断。     

无创产前基因检测与胎儿染色体结果不一致的临床分析

目的分析无创产前基因检测(NIPT)在目前临床实践中的表现,探讨NIPT与胎儿染色体结果不一致的原因,为基于无创产前基因检测的遗传咨询积累有价值的临床资料,为NIPT检测技术更加规范有序地开展提供临床依据。方法2016年1月-2018年12月,共有268例孕妇因NIPT检测结果异常(包括高风险和有非报告性提示结果),采用细胞染色体核型分析和/或染色体微阵列分析(CMA)检测进行验证。同时收集同期发现的NIPT结果呈假阴性的6例孕妇的临床资料和胎儿染色体结果进行分析。结果在所有异常NIPT结果中,高风险占49.25%,非报告性提示占50.75%;验证结果显示21-三体综合征的阳性预测值77.65%,18-三体综合征72.73%,13-三体综合征20.00%,性染色体62.42%,非常见染色体异常24.31%,染色体微缺失微重复50.23%。6例NIPT结果正常的孕妇因超声检查异常,经染色体核型分析和/或CMA检测,均证实胎儿染色体异常。结论当前临床实践中NIPT对常见非整倍体异常的检出率并不像之前文献发表的那么高; NIPT结果正常,当超声发现异常时,应考虑介入性产前诊断验证,有助于假阴性结果的发现; NIPT可以发现额外的细胞遗传学异常,应建议结果可疑的孕妇接受介入性产前诊断进行验证。     

染色体微阵列技术用于超声结构异常胎儿遗传学评估的价值

目的 探索染色体微阵列技术（CMA）用于评估超声异常胎儿遗传学诊断中的应用价值。方法 收集2020年1月—2022年5月经产前超声诊断为孕早期胎儿异常的180例孕妇作为研究对象,对胎儿产前筛查样本进行G显带核型分析和CMA检测。结果 G显带核型分析结果提示正常核型168例（93.85%）,异常核型11例（6.15%）。CMA检测发现阳性结果17例（9.44%）、阴性结果163例（90.56%）。17例阳性结果包括11例致病性基因拷贝数变异（CNV）、6例临床意义不明确的CNV（VOUS）;其中11例与染色体核型分析结果一致,并检出其他6例致病性CNV,主要为微缺失和微重复综合征。心血管系统结构异常、淋巴系统结构异常、神经系统结构异常、消化系统结构异常、颅面系统结构异常、骨骼系统结构异常、泌尿系统结构异常、其他系统结构异常胎儿致病性CNV检出率分别为11.11%、2.63%、2.78%、4.00%、0、0、11.11%、0（χ² = 8.188,P = 0.316）。11例CMA检出为致病性CNV的胎儿均引产。结论 CMA相较于染色体核型分析可提高超声结构异常胎儿遗传学异常检出率,值得临床上用于超声结构异常胎儿产前细胞遗传学诊断。     

人类染色体16p11.2综合征

16p11.2综合征是由染色体16p11.2区域缺失或重复引起的遗传性综合征,其临床表型具有广泛的异质性和不完全外显性。16p11.2微缺失综合征的表型特征是发育迟缓、智力障碍、孤独症谱系障碍和肥胖等;而16p11.2微重复综合征的临床表型特征是孤独症谱系障碍、精神分裂症、智力障碍和小头畸形等。16p11.2综合征的核心易感区是chr16：28.8~29.0 Mb（BP2-BP3）的220 kb大小的远端区域和chr16：29.6~30.2 Mb（BP4-BP5）的593 kb大小的近端区域,其主要发生机制是区域内的低拷贝重复序列通过非等位基因同源重组介导再发的基因组重排。随着染色体微阵列分析在产前诊断中的广泛应用,越来越多的微重复和微缺失综合征被发现。而16p11.2综合征尚无有效的治疗方法,因此详细了解该病的临床表型特征、发病机制、主要候选基因等,可为产前遗传咨询提供依据,从而进行生育指导。     

基因组拷贝数变异测序技术联合染色体核型分析在产前诊断中的应用价值

目的 探讨基因组拷贝数变异测序技术(CNV-seq)联合染色体核型分析在产前诊断中的应用价值。方法 选取2017年4月—2022年3月在聊城市东昌府区妇幼保健院进行产前诊断的1 826例孕妇为研究对象，抽取羊水进行染色体核型分析及CNV-Seq,比较分析两种方法的检测结果。结果 1 826例羊水标本中，染色体核型分析异常检出率为8.21%(150/1 826),CNV-seq异常检出率为16.59%(303/1 826),两种方法联合应用的异常检出率为17.80%(325/1 826)。染色体核型分析与CNV-seq均检出数目异常93例；染色体核型分析检出结构异常34例，其中平衡性结构异常16例(CNV-seq未检出),非平衡性结构异常18例(CNV-seq也检出);CNV-seq额外检出168例染色体拷贝数变异(CNVs)。结论 CNV-seq与染色体核型分析联合检测可以提高染色体异常的检出率，降低出生缺陷发生率，还可以对结构异常片段进行精确定位，为临床遗传咨询提供更精准的信息。     

染色体微阵列分析技术在马蹄足内翻胎儿中的应用价值

目的：探讨染色体微阵列分析（chromosome microarray analysis,CMA）技术在马蹄足内翻（talipes equinovarus,TE）胎儿中的临床应用价值。方法：收集本中心2016年1月—2020年7月共157例经超声提示为TE并接受CMA检测的胎儿的临床数据,分为孤立性TE组（107例）和复杂性TE组（50例）,分析各组TE胎儿中染色体变异检出情况;分析TE胎儿中有临床意义的拷贝数变异（copy number variation,CNV）的风险相较于低风险妊娠（超声无异常、高龄/焦虑）队列是否存在富集。结果：①TE胎儿有临床意义的染色体变异总阳性率为10.19%（16/157）,非整倍体阳性率为5.73%（9/157）,CNV阳性率为6.37%（10/157）,其中有临床意义的CNV阳性率为4.46%（7/157）,孤立性TE组与复杂性TE组中有临床意义的染色体变异阳性率、染色体非整倍体阳性率、有临床意义的CNV阳性率相比,差异均无统计学意义（P>0.05）。②TE胎儿中有临床意义的CNV总阳性率、孤立性TE组有临床意义的CNV阳性率均显著高于低风险妊娠人群（P<0.05）,复杂性TE组有临床意义的CNV阳性率与低风险妊娠队列相比差异无统计学意义（P>0.05）。结论：TE胎儿中有临床意义的CNV发生风险显著高于低风险妊娠人群,CMA技术在TE胎儿中可以提高约6%（10/157）的CNV检出率,CMA在检测TE胎儿染色体微缺失/微重复具有重要的临床价值。