CMA技术对NT增厚胎儿CNV异常诊断价值分析
胡文香
江西省赣州市妇幼保健院产前诊断科,江西赣州 341000
[摘要]目的 探究染色体微阵列分析(CMA)技术对颈部透明层(NT)增厚胎儿拷贝数异常(CNV)异常的诊断价值。方法 回顾性分析2019年9月—2020年9月赣州市妇幼保健院70 例妊娠早期超声提示胎儿NT≥2.5 mm 孕妇的临床资料,均接受传统G 显带染色体分析和CMA 技术检测。以CNV 高通量测序(CNV-Seq)技术为标准,比较传统G 显带染色体分析和CMA 技术检测的诊断价值及对CNV 异常的检出率。 结果 CMA 技术检测结果与CNV-Seq 技术结果的一致性较好(Kappa=0.944),优于传统G 显带染色体分析(Kappa=0.424)。CMA 技术诊断CNV 异常的曲线下面积(AUC)大于传统G 显带染色体分析,差异有统计学意义(P<0.05)。CMA 技术对CNV 异常的检出率高于传统G 显带染色体分析,诊断灵敏度高于传统G 显带染色体分析,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 CMA 技术对NT 增厚胎儿CNV 异常的诊断价值较高,且可提高CVN 检出率及诊断灵敏度。
[关键词]染色体微阵列技术;颈部透明层增厚;产前诊断;拷贝数异常
颈部透明层(nuchal translucecy,NT)是指妊娠11~13 周+6 时在胎儿颈后部皮肤下的液体生理性积聚,在超声下可见胎儿颈后部皮肤下组织内无回声带。而发生NT 增厚的原因与心脏功能异常、细胞外间质成分转变、胎儿贫血及某些遗传综合征密切相关[1-2]。临床既往常采用羊水染色体核型G 显带分析对NT 增厚胎儿进行产前诊断,但对于分辨率<10 Mb 的胎儿染色体微小片段的重复或缺失一般不易检测,存在漏诊误诊现象[3-4]。染色体微阵列分析(chromosome mi croarray analysis,CMA)技术是近年来新兴发展起来的一种分子核型分析技术,该技术的出现为细胞遗传学和分析遗传学领域带来革命性变化[5]。虽目前有关CMA 技术在核型正常的NT 增厚胎儿产前诊断中的相关研究已开展,但各研究结果存在差异,尚未形成统一共识。本研究回顾分析70 例妊娠早期经超声提示胎儿NT≥2.5mm 孕妇的临床资料,全部孕妇均接受羊水细胞染色体核型分析和CMA 技术检测,观察拷贝数变异(copy number variation,CNV)的检出情况,旨在明确CMA 在NT 增厚胎儿产前诊断中的应用价值,为临床诊断提供经验与方法。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析2019年9月—2020年9月赣州市妇幼保健院70 例妊娠早期超声提示胎儿NT≥2.5 mm孕妇的临床资料。其中年龄20~46 岁,平均(31.25±5.02)岁;NT 厚度2.5~7.1 mm,平均(3.96±0.68)mm;孕次1~4 次,平均(1.96±0.45)次;产次0~3 次,平均(1.83±0.30)次。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。纳入标准:①经超声检查显示NT≥2.5 mm;②均为单胎妊娠;③羊水细胞染色体核型分析显示染色体核型正常者。排除标准:①严重心、肝、肾功能异常者;②胚胎已停止发育者;③合并感染性疾病患者;④合并凝血功能异常者;⑤先兆流产患者;⑥羊水过少患者。
1.2 方法
所有产妇均接受羊水细胞染色体核型分析和CMA 技术检测。传统G 显带染色体分析:应用冠森生物科技上海公司TWI280 恒温培养箱、Sigma 公司C9754 秋水仙素、德国默克集团吉姆萨染色液(Giemsaatain,染色体专用,HC0401),采用经典染色体核型制备法进行G 显带染色体分析。CMA 检测:行羊水穿刺获取标本,使用德国Qiagen 公司产品脱氧核糖核酸提取试剂盒,按照说明书中方法提取基因组DNA,然后取DNA 3~5 μg,应用美国Thermo 公司微量分光光度计测定DNA 溶液浓度,将其调整至40~50 mg/L,应用美国Affymetrix 公司的CytoScan 750K 芯片进行检测,根据微阵列芯片流程扫描完成后,将所得数据用ChAS 软件进行处理,根据文献[6]对基因芯片CNV结果进行分析。
1.3 观察指标
分析不同检测技术对CNV 的检出率及对CNV异常的诊断价值。①以CNV 高通量测序(copy number variation sequencing,CNV-Seq)技术为标准,比较传统G 显带染色体分析和CMA 技术检测结果与CNV-Seq 技术检查结果的一致性。②以CNV-Seq 技术为标准,分析CMA 技术与传统G 显带染色体分析对CNV 异常的诊断价值。③比较CMA 技术与传统G 显带染色体分析对致病性CNV 及致病性不确定CNV 的检出率。
1.4 统计学方法
采用SPSS 20.0 统计学软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,计数资料用率表示,组间比较采用χ2 检验;绘制ROC 曲线,计算AUC,明确最佳诊断阈值及诊断效能,AUC 比较采用Z 检验,以P<0.05 为差异有统计学意义。与标准的一致性比较采用Kappa 一致性检验,Kappa≥0.75 两者一致性较好;0.75>Kappa≥0.40 两者一致性一般;Kappa<0.40 两者一致性较差。
2 结果
2.1 传统G 显带染色体分析和CMA 技术检测结果与CNV-Seq 的一致性比较
70 例妊娠早期超声提示胎儿NT≥2.5 mm 孕妇中,11 例为CNV 胎儿。CMA 技术检测结果与CNVSeq 技术结果的一致性较好(Kappa=0.944),优于传统G 显带染色体分析(Kappa=0.424)(表1)。
表1 传统G 显带染色体分析和CMA 技术检测结果分析(例)

2.2 CMA 技术与传统G 显带染色体分析对CNV 异常的诊断价值分析
CMA 技术诊断CNV 异常的AUC 大于传统G 显带染色体分析,诊断灵敏度高于传统G 显带染色体分析,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。
表2 CMA 技术与传统G 显带染色体分析对CNV 异常的诊断价值分析

 
与CMA 技术比较,aP<0.05

 
图1 CMA 技术与传统G 显带染色体分析诊断CNV 异常的ROC曲线分析
2.3 CMA 技术与传统G 显带染色体分析对CNV 异常的检出率比较
CMA 技术对CNV 异常的检出率高于传统G显带染色体分析,差异有统计学意义(P<0.05)(表3)。
表3 CMA 技术与传统G 显带染色体分析对CNV 异常的检出率比较(例)

2.4 CNV 胎儿的CMA 检测结果分析
CMA 检测的10 例CNV 胎儿结果可见,存在致病性变异CNV 胎儿3 例,疑似致病性变异CNV 胎儿1 例,不明确致病性变异胎儿6 例,检测结果见表4。
表4 CNV 胎儿的CMA 检测结果分析

3 讨论
染色体常规G 显带核型分析是染色体检查的金标准,可在一定程度上检测出染色体的数目异常、倒位、大片段结构异常及嵌合体,虽广泛应用于临床,但存在耗费时间较长、分辨率较低等缺点,会增加检测失败风险[7-8]。相关报道指出,CMA 对CNV 异常的检出率高于染色体常规G 显带核型分析[9-10]。CMA 技术包括微阵列比较基因组杂交技术及单核苷酸多态性技术,不仅可快速分析全基因组的DNA 拷贝数变异、多倍体及30%以上的嵌合体,且不需要进行细胞培养,试验周期短,失败率较低[11]。本研究发现,CMA 技术检测结果与CNV-Seq 技术结果的一致性大于传统G 显带染色体分析,CMA 技术诊断CNV 异常的AUC大于传统G 显带染色体分析,差异有统计学意义(P<0.05),说明CMA 对NT 增厚胎儿CNV 异常具有较高的诊断价值,与既往研究结果相同[12],其原因在于,CMA 的分辨率较高,比传统染色体核型分析高一万倍以上,可提高传统检查方法无法检测到的亚显微染色体异常的产前诊断能力[13]
相关报道指出,CMA 技术技术诊断致病性CNV及致病性不确定的CVN 的准确率均较高[14-15]。但本研究结果显示,CMA 技术与传统G 显带染色体分析对致病性CNV 及致病性不确定的CVN 检出率对比,差异无统计学意义,说明两种技术对致病性CNV 及致病性不确定的检出率无较大差异,与上述研究结果存在差异,这可能与本研究纳入病例较少有关。
综上所述,CMA 技术对NT 增厚胎儿CNV 异常的诊断价值较高,且可提高CVN 检出率,本研究不足之处在于纳入样本量较少,故后续需增加样本量以进一步分析CMA 技术对致病性CNV 及致病性不确定CVN 的诊断价值。
[参考文献]
[1]姜楠,张印帅,俞冬熠.染色体微阵列分析技术在核型正常的颈部透明层增厚胎儿产前诊断中的应用[J].中华妇产科杂志,2019,54(10):687-691.
[2]倪梦瑶,李洁,朱湘玉,等.染色体微阵列分析在颈项透明层增厚胎儿产前诊断中的应用[J].中华医学遗传学杂志,2019,36(10):970-974.
[3]杨鑫,刘焕玲,李偲琦,等.孕16~18 周超声检查在核型正常但颈项透明层增厚胎儿中的临床应用价值[J].中华围产医学杂志,2019,22(1):10-14.
[4]杨鑫,符芳,李茹,等.染色体微阵列分析在核型正常的颈项透明层增厚胎儿中的应用[J].中华医学遗传学杂志,2015,32(3):370-374.
[5]宋丽娜,金华,赵燕,等.染色体微阵列分析技术在脉络丛囊肿胎儿产前诊断中的应用分析[J].山东医药,2018,58(36):66-68.
[6]徐梅梅,王海霞.全基因组染色体微阵列分析及核型分析在颈项透明层增厚胎儿遗传学诊断中的价值[J].中国现代医学杂志,2020,30(15):21-28.
[7]杜柳,谢红宁,郑菊,等.颈部透明层增厚胎儿中CMA 技术检测拷贝数变异的分析[J].中华妇产科杂志,2018,53(10):671-676.
[8]薛淑雅,陈兢思,张慧敏,等.颈部透明层增厚与染色体异常的相关分析[J].实用妇产科杂志,2019,35(5):382-385.
[9]罗彩群,刘洋,郝颖,等.339 例核型正常的颈项透明层增厚胎儿的染色体微阵列分析[J].中华围产医学杂志,2019,22(8):581-586.
[10]庄丹燕,张玉鑫,闫露露,等.染色体微阵列技术在颈项透明层增厚胎儿拷贝数变异分析中的应用[J].中华医学遗传学杂志,2020,37(9):1048-1050.
[11]宋婷婷,张建芳,党颖慧,等.染色体微阵列分析在超声软指标产前诊断中的应用价值[J].西部医学,2019,31(4):513-517.
[12]杨培峰,单婉婉,张琳琳,等.染色体微阵列检测技术在NT 增厚胎儿中的应用[J].临床检验杂志,2020,38(5):16-18.
[13]林胜谋,陈敏,曾婷,等.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[J].中国卫生检验杂志,2017,27(17):2441-2444.
[14]黎昱,宋婷婷,徐盈,等.染色体微阵列及核型分析在NT增厚胎儿产前诊断中的价值[J].中国优生与遗传杂志,2019,27(10):18-20.
[15]吴琦嫦,杨小梅,王文博,等.探讨传统染色体核型分析与染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用[J].中国优生与遗传杂志,2017,25(11):55-60.
Analysis of diagnostic value of CMA technology for CNV abnormalities in NT-thickening fetuses
HU Wen-xiang
Department of Prenatal Diagnosis, Ganzhou Maternal and Child Health Hospital, Jiangxi Province, Ganzhou 341000,China
[Abstract] Objective To explore the diagnostic value of chromosomal microarray analysis (CMA) in fetal copy number abnormality (CNV) with cervical transparent layer (NT) thickening. Methods The clinical data of 70 pregnant women with fetal NT≥2.5 mm indicated by ultrasound in Ganzhou Maternal and Child Health Hospital from September 2019 to September 2020 were retrospectively analyzed. All of them received traditional G-banting chromosome analysis and CMA technique detection. CNV high-throughput sequencing (CNV-Seq) technology as the standard, the diagnostic value of traditional G-banding chromosome analysis and CMA detection were compared and the detection rate of CNV abnormality was compared.Results The result of CMA was in good agreement with that of CNV-Seq(Kappa=0.944),which was better than that of traditional G-banding chromosome analysis (Kappa=0.424). The area under curve (AUC) of CNV abnormalities diagnosed by CMA was greater than that by traditional G-banding chromosome analysis, the difference was statistically significant (P<0.05). The detection rate of CNV abnormalities by CMA was higher than that by traditional G-banding chromosome analysis, and the diagnostic sensitivity was higher than that by traditional G-banding chromosome analysis, the differences were statistically significant (P<0.05). Conclusion Diagnostic value of CMA technology is high for CNV abnormalities in NT-thickening fetuses, which can increase detection rate and diagnostic sensitivity of CVN.
[Key words] Chromosome microarray analysis; Thickening of nuchal translucency; Prenatal diagnosis; Copy number variation
[中图分类号] R714.5
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-4721(2021)7(c)-0121-04
[基金项目]江西省赣州市指导性科技计划项目(GZ2020ZSF 317)
(收稿日期:2021-02-02)