基于高通量测序的染色体组拷贝数分析技术在流产胚胎组织遗传学诊断中的应用价值

2022-06-19 13:14:50

作者：戚红、蔡莉蓉、祝建疆、杨锴、闻小慧、曾雯、陈佳靓

选自：中华妇产科杂志 2016 年2月第 51 卷第2期第92-97页

1	目的 Objective 探讨基于高通量测序的染色体组拷贝数分析(NGS-CNVA)技术在流产胚胎组织遗传学诊断中的价值。

2	方法 Methods 选择 2012 年 8 月至 2014 年 5 月间在北京市海淀区妇幼保健院确诊为稽留流产的患者 74 例(孕 6~13 周),对其流产组织物行绒毛染色体核型分析和 NGS-CNVA;对NGS-CNVA结果进行染色体核型的复核,比较两种诊断方法的不同临床应用特点。

结果

Results

(1)74例患者绒毛染色体核型分析的分辨率均在 320 条带左右,获得结果的时间平均为 22 d,染色体核型分析结果正常 30 例,染色体数目异常 26 例,染色体结构异常 18 例。

(2)74 份样本均获得 NGS-CNVA 的有效结果,获得结果的时间为 7~10 d。

(3)染色体核型分析结果正常或数目异常的 56 例患者中,NGS-CNVA结果与染色体核型分析结果一致、未发现基因拷贝数变异(CNV)者有 28 例(28/56,50%),发现 CNV< 10 Mb 的重复或缺失 19 例(19/56,34%),NGS-CNVA 中发现 CNV≥10 Mb 的重复或缺失诊断不符 9 例(16%,9/56)。

(4)再次行染色体核型分析并复核结果,30 例染色体核型分析结果正常者中有 7 例CNV<10 Mb 的重复或缺失,3 例 CNV≥10 Mb 的重复或缺失。

(5)染色体核型分析结果为染色体结构异常者 18 例,复核染色体结果,其中罗氏易位 6 例,通过 NGS-CNVA 技术能明确提示染色体缺失或重复片段的具体区域;8 例染色体结构异常的诊断仍不明确者,NGS-CNVA 结果可协助确定区带、明确诊断,但不能提示染色体的空间位置。

4	结论 Conclusion NGS-CNVA 技术与传统染色体核型分析技术比较,其实验失败率低,标本要求低,染色体分辨率高,获得结果的时间早。NGS-CNVA 技术可以作为流产组织物遗传学诊断的方法之一,具有较好的临床应用价值。

5	【关键词】 Key Words 流产, 稽留; 绒毛膜绒毛; 核型分析; 高通量核苷酸序列分析

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[专家点评]

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稽留流产的原因比较复杂,主要有遗传因素、免疫因素、内分泌因素、子宫病变、感染因素等。

胚胎染色体异常是导致稽留流产的主要原因,占 50%~60%。染色体异常包括数目异常和结构异常两种,目前,稽留流产胚胎组织的遗传学分析方法临床上有染色体核型分析和荧光原位杂交技术(FISH)。这两项技术各有其优缺点,染色体核型分析可以对整个染色体组进行数目及结构上的分析,是遗传学检验的基础；缺点是需要细胞培养,取材要求无菌操作,培养技术要求高、周期长、失败率高,对于小片段的染色体重排难以发现。FISH 检查操作简单,无需标本无菌,但是只能检测到特定染色体的数目异常,如 21 三体、18 三体、13三体及性染色体异常等,不能满足临床需求。近几年,高通量测序(NGS)技术在产科领域的应用有了较大进展,例如无创性产前基因检测(NIPT)以及染色体组拷贝数分析(copy number variation analysis,CNVA)技术等,为产前筛查、产前诊断及自然流产的病因分析提供了新的技术方法。

本文作者对比了传统染色体核型分析与基于高通量测序的染色体组拷贝数分析(NGS-CNVA) 技术在稽留流产组织物的遗传学分析方面的应用及差异,本文得出如下结论：
(1)NGS-CNVA 技术可以发现传统染色体核型分析不能检测到的微缺失或微重复,检测结果更精细,并能够提示染色体缺失或重复片段的具体染色体区域,而传统染色体核型分析对于<20 Mb 的片段缺失或重复是难以发现或确定的;
(2)NGS-CNVA 检测更快捷,获得结果时间为 7~10 d,而核型分析平均为 22 d;
(3)NGS-CNVA 的标本要求更简便,无需无菌标本,实验技术更易标准化,因此,实验结果的影响因素相对更易掌控,对细胞培养失败的样本,可以进行 NGS-CNVA 来补救;
(4)因为无需细胞培养过程,NGS-CNVA 更能反映真实的嵌合比例,但对于<20%的低比例嵌合也同样难以准确诊断;
(5)传统染色体核型分析可以提示染色体的平衡易位,而目前的NGS-CNVA 则不能判断;(6)与近年来应用较广的比较基因组杂交(array-CGH)技术一样,NGS-CNVA 检测到临床意义不明确的 CNV(variants of unknown significance,VOUS)的解读是目前临床所面临的困难,需要积累更多的数据。

但本文存在下面一些问题:如果能用第 3 种检测方法如 array-CGH 来证实 NGS-CNVA 的结果,将会进一步证明其检测的准确性;对流产组织的染色体核型分析如能有其他专家对结果进行复核则更具有说服力。

总之,本文作者及其团队对 NGS 技术在稽留流产胚胎遗传学分析方面进行了有益的探索,积累了一定的经验，由此也可以看出,NGS-CNVA 可作为流产组织物遗传学诊断方法之一。由于目前NGS费用较高,并且不能发现染色体平衡易位、也不能明确解释 VOUS，因此，传统的染色体核型分析还是作为临床首选方法。随着资料的积累和测序成本的进一步下降,NGS-CNVA 必将得到更广泛的临床应用。

卢彦平(解放军总医院)