基于高通量測序技術的NGS-CNVs應用于產前篩查的臨床價值

趙卓姝 溫倩敏 劉鳳芝 何錦卿

(廣東醫科大學順德婦女兒童醫院(佛山市順德區婦幼保健院)，廣東 佛山 528300)

現產前診斷能有效降低新生兒畸形率。染色體核型分析是目前羊水穿刺細胞遺傳學產前診斷的重要手段，其染色體分辨率最高可達400條帶，但事實羊水細胞培養時間長、檢測分辨率偏低，導致染色體核型分析應用較局限[1]。而基因拷貝數變異(CNVs)屬于一種基因結構變異，可表現為突變的亞顯微水平基因片段拷貝數，通常包括DNA某一片段的缺失、重復、倒置、插入，基因片段的微缺失、微重復最為常見[2]。本文分析基于高通量測序技術的基因拷貝數變異檢測(NGS-CNVs)應用于產前篩查的臨床價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年1月至2021年6月我院產前診斷中心的305例高風險孕婦，均在超聲引導下完成羊水穿刺，穿刺成功后抽取羊水分別進行NGS-CNVs及細胞培養染色體核型分析。孕婦年齡21～39歲，平均年齡(34.62±4.21)歲；孕齡17～22周，平均孕齡(18.62±2.21)周；孕次1～5次，評均孕次(2.62±0.35)次；存在自然流產26例，人工流產218例。本研究所選的高危孕婦其中高齡孕婦95例(31.15%)、不良孕產史20例(6.56%)、唐氏篩查高風險112例(36.72%)、超聲異常78例(25.57%)。所有孕婦及家屬均知情同意，本研究經醫院倫理委員會批準。

1.2方法 305例孕婦均接受遺傳咨詢并建立病例。所有孕婦在超聲引導下順利完成羊水穿刺，留取30 mL羊水，其中10 mL進行NGS-CNVs檢測，另外20 mL完成細胞培養染色體核型分析。NGS-CNVs檢測：選取本院HiSeq2000基因測序平臺，將檢測所得的CNVs對比人類已知公開的基因數據庫(DGV、OMIM、DECIPHER、ISCA、PUBMED)，根據對比結果明確CNVs類型及意義。羊水細胞培養染色體核型分析：進行羊水細胞培養，最后濃度為 25 μg/mL。培養至 40 倍目鏡下細胞島鋪滿視野，進行細胞消化收集后低滲處理，固定后制片，應用全自動染色體掃描儀，采集染色體分裂相。G顯帶，染色體核型分析≥20個分裂相，若出現核型異常則計算≥40個分裂相，必要時對父母外周血染色體核型分析來源進行檢查。

2 結 果

2.1NGS-CNVs、染色體核型分析結果對比 NGS-CNVs、染色體核型分析在檢測染色體非整倍體中無統計學差異(P>0.05)；NGS-CNVs在染色體小片段拷貝數異常檢出率高于染色體核型分析存在統計學差異(P<0.05)。見表1。

表1 NGS-CNVs、染色體核型分析結果對比[n(%)]

2.2超聲正常、異常組孕婦一般資料及CNVs檢出率對比 兩組孕婦一般資料比較(P>0.05)；超聲異常組CNVs檢出率高于正常組(P<0.05)。見表2。

表2 超聲正常、異常組孕婦一般資料及CNVs檢出率對比

3 結 果

NGS-CNVs 數據經檢索人類公開遺傳數據庫，明確其臨床意義。因此，我們可以通過高通量測序檢測胎兒新發現拷貝數變異，發現大量致病性未知以及目前臨床認為屬于多態性的拷貝數變異，檢索或結合臨床病理標記其臨床意義[3-4]。性染色體異常，21、18、13染色體缺失均為常見的染色體數目異常類型，給胎兒帶來嚴重的生理缺陷。以往羊水染色體核型分析是檢測胎兒染色體數目異常的金標準，但羊水細胞培養周期長至7～10 d，耗時長，給孕婦、家屬心理帶來嚴重影響。本文結果發現，NGS-CNVs檢測羊水染色體非整倍體結果與細胞染色體核型分析完全一致，說明NGS-CNVs檢測染色體數目非常可靠。與戚桂杰等研究結果相類似[5]。NGS-CNVs技術在檢測胎兒染色體具有獨特的優勢，檢測不需細胞培養，檢測過程僅2～3 d，提取羊水胎兒DNA迅速、可靠，減輕孕婦不必要的擔心。

CNVs已被證實與多種出生缺陷病密切相關，多表現為重要基因的微重復、缺失，因此如何高效的檢測CNVs尤為重要。細胞染色體核型分析存在局限性，對5Mb及以上的大片段失衡較為敏感，難以分辨更小片段的染色體結構失衡[6]。NGS-CNVs則能發現片段在100Kb以上的基因缺失、重復，有效的檢測更多的微缺失、微重復，提高產前診斷的臨床意義[7]。本研究發現NGS-CNVs對染色體拷貝數變異檢出率顯著高于染色體核型分析，并在發現致病性CNVs、多態性CNVs、臨床意義未明CNVs數目顯著高于染色體核型分析(P<0.05)。進一步說明NGS-CNVs技術的重要意義。國內劉淑敏等在臨床中發現2例產前診斷孕婦在羊水穿刺后NGS-CNVs、染色體核型分析結果不一致的現象，提示NGS-CNVs技術在分析染色體CNVs異常中的優勢[8]。本文結果還發現，產期超聲異常組CNVs檢出率高于正常組(P<0.05)，基于此，在產前診斷中，超聲提示胎兒出現結構、軟指標異常時，建議進一步完成NGS-CNVs檢測，避免新生兒出生缺陷。

綜上所述，NGS-CNVs可有效的檢出胎兒染色體非整倍體和CNVs，有助于改善產前診斷水平，更好的作為產前超聲篩查的補充。