CNV-Seq聯合二維超聲在產前判斷先天性心臟發育異常的診斷效能觀察

賀朵 李素玲

(1.榆林市榆陽區星元醫院婦產科,陜西 榆林 719000;2.延安大學咸陽醫院超聲醫學科,陜西 咸陽 712000)

先天性心臟發育異常是當前嬰幼兒死亡的主要原因之一,在各種先天畸形中約占28%。我國每年約新生先天性心臟發育異常的患兒18萬左右,其中約50.0%在出生后即處于危重的狀態,為此在產前加強診斷具有重要價值[1]。二維超聲對心內結構顯示良好,但是對于心功能測量準確性較低,很難早期檢出先天性心臟發育異常。基因組拷貝數變異測序(CNV-seq)為一種比較新型的高通量基因測序技術,可實現對產前染色體微缺失、微重復的檢測,還可對樣本DNA進行低深度全基因組測序,將測序結果與已有堿基序列進行比對,通過生物信息分析以發現受檢樣本存在的拷貝數變異情況,具有檢測成本比較低、通量高、操作簡便、兼容性好等優勢[2]。本文旨在探討CNV-Seq聯合二維超聲在產前判斷先天性心臟發育異常的診斷效能,以明確CNV-Seq的應用價值,現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年9月至2021年4月在本院進行產前超聲檢查判斷為先天性心臟發育異常胎兒的孕婦74例,年齡21～38歲,平均(28.10±2.44)歲;平均產次(1.32±0.14)次;平均孕次(2.45±0.22)次;平均孕周(34.19±1.58)周;平均體表面積(1.01±0.29)m2;平均體質量指數(25.72±1.48)kg/m2;平均收縮壓(115.20±11.49)mmHg;平均收縮壓(76.14±4.29)mmHg;平均心率(78.92±1.05)次/min。納入標準:單胎妊娠;孕周≧30周;年齡20～40歲;被充分告知相關產前遺傳學診斷的必要性;孕婦生命體征穩定,知情同意本研究;孕婦為小學及其以上文化水平;超聲診斷為胎兒先天性心臟發育異常;研究得到了醫院倫理委員會的批準。排除標準:合并腫瘤的孕婦;合并精神異常者的孕婦;合并嚴重心肝腎異常的孕婦。

1.2方法 (1)二維超聲檢查:采用荷蘭Philip iE33型二維超聲診斷儀,探頭頻率2.0～4.0 MHz。所有孕婦取左側臥或平臥位,經劍下、胸前區以及胸骨上窩等部位觀察胎兒心臟。測定與記錄胎兒左心功能各指標,也包括左心室射血分數(LVEF)、舒張末期容積(EDV)、收縮末期容積(ESV)、心臟指數(CI)、EDV指數(EDVI)。(2)CNV-Seq檢查:所有孕婦均給予介入性穿刺術,嚴格按照介入性產前診斷穿刺術的要求進行操作,以介入診斷結果作為診斷的金標準。取孕婦的臍靜脈血1.0 mL左右,采用QIAGEN公司的基因組DNA提取試劑盒提取臍帶血DNA(提取試劑盒購自QIAGEN公司),構建臍帶血DNA文庫,采用磁珠純化的方法,對DNA文庫進行純化。將文庫在Illumina Hiseq測序平臺(第一代測序儀)進行測序,最小精100 Kb,將測序結果以Reads形式匹配到其所在的染色體上,然后進行Z值分析并判斷染色體異常情況。

2 結 果

2.1介入性穿刺診斷結果 在74例孕婦中,介入性穿刺診斷為胎兒先天性心臟發育異常48例(異常組),其中X染色體單體2例、13-三體3例、18-三體15例、21-三體28例;異常類型:室間隔缺損24例、瓣膜異常12例、流出道異常10例、錐干異常2例。

2.2二維超聲指標對比 所有孕婦的超聲圖像質量能達到診斷要求,異常組的EDV、ESV、CI、EDVI顯著高于正常組(t=11.093、10.221、8.482、9.832,P<0.05),LVEF顯著低于正常組(t=9.773,P<0.05)。見表1。

表1 兩組二維超聲指標對比

2.3CNV-Seq檢查結果 在74例孕婦中,CNV-Seq檢查判斷為胎兒先天性心臟發育異常51例,占比60.8%;其中X染色體單體2例、13-三體3例、18-三體18例、21-三體28例。

2.4診斷效果 在74例孕婦中,CNV-Seq聯合二維超聲判斷為胎兒先天性心臟發育異常47例,診斷的敏感性與特異性分別為97.9%(47/48)和100.0%(26/26)。見表2。

表2 CNV-Seq聯合二維超聲在產前判斷先天性心臟發育異常的診斷效能(n=74)

3 討 論

本文結果顯示,所有孕婦的超聲圖像質量能達到診斷要求,異常組的EDV、ESV、CI、EDVI顯著高于正常組(P<0.05),LVEF顯著低于正常組(P<0.05)。當前多普勒超聲與能量超聲可以補充觀察各種畸形之間的關系和肺靜脈畸形引流全貌,對心內和大血管連接部畸形顯示均能達到形態學診斷要求。但是超聲診斷的敏感性有待提高,且多為主觀判定,本次研究其診斷的敏感性只為89.6%,對于技術操作的要求也比較高。

胎兒先天性心臟發育異常長期位居出生缺陷患兒疾病前列,染色體畸變是胎兒先天性心臟發育的主要遺傳因素,包括非整倍體異常,染色體微缺失、微重復變異等[3]。本文結果顯示,在74例孕婦中介入性穿刺診斷為胎兒先天性心臟發育異常48例,其中X染色體單體2例、13-三體3例、18-三體15例、21-三體28例;異常類型:室間隔缺損24例、瓣膜異常12例、流出道異常10例、錐干異常2例;CNV-Seq檢查判斷為胎兒先天性心臟發育異常51例,占比60.8%,其中X染色體單體2例、13-三體3例、18-三體18例、21-三體28例。CNV-Seq采用邊合成邊測序的原理,可對樣本DNA進行全基因組水平的檢測,將測序結果與已知基因組進行比對,進行生物學分析以發現受檢樣本的拷貝數變異。其在臨床上的應用監測通量比較高,自動化水平高,檢測周期短,對于孕婦與胎兒的損傷比較少,對樣本量需求低,不需要進行細胞培養,可對全基因組拷貝數變異進行檢測[4]。但CNV-Seq也有一些局限性,無法檢測染色體平衡易位或倒位,也無法檢測單個堿基突變導致的先天性心臟發育異常情況。有學者對核型正常的胎兒先天性心臟發育異常進行產前檢測,發現CNV-Seq能夠額外檢出5.6%左右的染色體畸變,特別是可檢出亞顯微結構的微缺失、微重復情況[5]。先天性心臟發育異常具有樣本需求量少、覆蓋面廣、自動化程度高等特點,是分析基因組拷貝數變異的高分辨率檢測工具[6]。本文結果顯示,在74例孕婦中,CNV-Seq聯合二維超聲判斷為胎兒先天性心臟發育異常47例,診斷的敏感性與特異性分別為97.9%和100.0%,表明兩者聯合診斷可提高診斷效果。

綜上所述,CNV-Seq聯合二維超聲在產前判斷先天性心臟發育異常的診斷能有效反映胎兒的血流特征與非整倍體異常情況,具有很好的診斷敏感性與特異性。本研究由于經費原因,調查的人數比較少,沒有平衡CNV-Seq的應用經濟性,將在后續研究中探討。