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CNV-seq技术在辅助生殖技术妊娠流产胚胎染色体异常中的研究价值

2023-06-15石国西翟俊英钮红丽刘波

中国医学工程 2023年5期
关键词:核型染色体流产

石国西,翟俊英,钮红丽,刘波

(1.南阳市第一人民医院 生殖医学科,河南 南阳 473000;2.河南省人民医院 生殖医学科,河南 郑州 475000 )

早期流产是指胎儿体重不足1 000 g、孕周不足28 周,胎儿等附属物从母体脱离,妊娠过程自然终止,大部分自然妊娠流产均发生与妊娠12 周之前[1]。目前,临床普遍认为诱发自然流产的原因有免疫功能异常、环境因素、母体因素、胚胎因素等,将近50%的自然妊娠流产与染色体异常有关[2-3]。近年来,随着辅助生殖技术(ART)的发展,虽然给诸多不孕症患者带来了福音,但由于ART 造成的染色体异常妊娠流产率明显增高,现已引起临床高度重视[4]。低深度全基因组测序技术(CNV-seq)具有基因组覆盖率高、准确性高、分辨率高等优点,可分析染色体有无畸变,帮助医生判断妊娠流产的遗传学病因[5-6]。基于此,为探究CNV-seq 在ART 妊娠流产胚胎染色体异常中的临床价值,本文选定南阳市第一人民医院2020 年6 月至2022 年6 月接诊的98 例ART 妊娠流产患者研究,报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选定南阳市第一人民医院2020 年6 月至2022年6 月接诊的98 例ART 妊娠流产患者,年龄23~40 岁,平均(31.52±3.04)岁;孕周5~25 周,平均(15.62±1.64)周;孕次1~5 次,平均(3.16±1.34)次;流产次数0~4 次,平均(2.06±0.76)次;体重指 数(BMI)21~27 kg/m2,平 均(23.72±1.11)kg/m2。研究经南阳市第一人民医院伦理委员会审批。

纳入标准:①均经B 超检查:确认胚胎停育。②年龄20~40 周岁。③神志清楚,可配合医生完成本研究。排除标准:①合并狂躁症等精神系统疾病者。②同期参与其他研究者。③存在妊娠期感染以及有害物质接触史者。

1.2 方法

CNV-seq 检测方法:①准备样本:采集所有患者流产物(胚胎组织或绒毛)100 mg,以0.9%的氯化钠溶液清洗干净,置于无菌采样管中,放置在-20℃的冰箱保存,采用QIAamp DNeasy Blood&Tissue Kit 提取流产物中的DNA,所提取DNA的浓度必须在20 ng/μL 以上,总量在500 ng 以上。②检查方法:用超声波进行末端修复,加入接头、A 尾、引物PCR,构建DAN 文库,采用QF-PCR以及Agilent 定量质控文库,以Nextseq550AR 测序平台测序,每一个测序标签应匹配对应的染色体,分析标准化Z值,判定染色体异常情况。③染色体G 显带核型检查:抽取羊水20 mL,进行细胞接种,每一个孕妇的样本,均展开两线培养,培养7 d 左右,在显微镜下观察细胞形态,再次换液培养,培养1~2 d 展开细胞收获、染色制片以及核型分析。④质量控制:本次研究所有受检者的流产物均由同2 名医生完成检测、结果判定,对于存在异议的地方,应再次讨论或者介入第3 名医生参与诊断,确定最终诊断结果。

1.3 观察指标

统计染色体异常率、异常染色体分布情况,分析孕妇既往流产次数、孕周、年龄与染色体异常发生率的关系,比较既往自然流产次数≥3 次者、<3 次者染色体异常率,比较孕周≥12 周、<12 周者染色体异常率,比较孕妇年龄≥35 岁、<35 岁者染色体异常率。

1.4 统计学方法

数据处理选择SPSS 26.0 软件,计量资料正态分布t检验,以均数±标准差()表示;计数资料χ2检验,以百分率(%)表示。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CNV-seq 检查结果与核型检查结果比较

98 例患者共检出染色体异常70 例,染色体异常率为71.43%,以常染色体重排或缺失、45,X 染色体异常最为常见,异常率为14.29%。CNV-seq检查结果与核型检查结果仅有5 例不一致,其余检查结果均一致。见表1。

2.2 自然流产次数≥3 次、<3 次染色体异常发生率比较

染色体异常发生率自然流产次数≥3 次者高于自然流产次数<3 次者,差异有统计学意义(χ2=4.247,P=0.039)。见表2。

表2 自然流产次数≥3 次、<3 次染色体异常发生率比较[n(%)]

2.3 孕周≥12 周、<12 周染色体异常发生率比较

孕周≥12 周者染色体异常发生率低于孕周<12周者,差异有统计学意义(χ2=7.350,P=0.007)。见表3。

表3 孕周≥12 周、<12 周染色体异常发生率比较[n(%)]

2.4 年龄≥35 岁、<35 岁染色体异常发生率比较

染色体异常发生率年龄≥35 岁者高于年龄<35岁者,差异有统计学意义(χ2=4.059,P=0.044)。见表4。

表4 年龄≥35 岁、<35 岁染色体异常发生率比较[n(%)]

2.5 随访结果

对CNV-seq 检查结果与核型检查结果不一致的患者进行随访,其中2 例足月分娩,胎儿未见明显异常。2 例足月分娩,胎儿出生后存在心脏异常,1 例低比例嵌合。

3 讨论

近年来,随着人们生活压力增大,性观念改变,由于不孕症而接受ART 的人群明显增多,从而导致ART 妊娠流产率显著增高[7]。妊娠流产作为一种妊娠病理性疾病,会对孕妇的生命安全、身体健康构成一定威胁[8]。临床有研究[9]表明:染色体异常是引发自然流产、不良妊娠结局的重要原因之一。既往临床检测染色体异常的金标准是核型分析检测技术,该技术对采集样品的处理要求较高,检测过程繁琐复杂,且样品培养需要耗费较长时间,培养失败率较高,并未在临床中广泛推广开来[10]。故寻求一种操作简单、灵敏度高的检测技术,分析ART 妊娠流产患者染色体异常情况及分布,成为目前临床高度关注的内容。

CNV-seq 检测能力较强,可以在同一平台同时检测上万个测序技术,与生物学信息相结合,一次性检测23 对染色体,及早发现染色体重排或者缺失等情况,CNV-seq 对检测样品的要求较低,可重复检查,弥补了传统检测技术的不足[11-12]。通过CNV-seq 检测,可及早发现染色体异常,如果未发现染色体畸变,则可以将染色体畸变的影响排除,考虑妊娠流产是否与感染、免疫、精子异常等有关[13]。如果CNV-seq 检测中染色体畸变是重复或者缺失,则需要进一步分析妊娠流产的染色体异常是家族遗传或者新发变异,必要时夫妻双方均要做CNV-seq 检测,评估SNT 多态性对妊娠流产的影响。本研究显示:98 例患者染色体异常率为71.43%,以常染色体重排或缺失、45,X 染色体异常最为常见,异常率为14.29%。提示ART妊娠流产的染色体异常率较高,与既往报道[14]的ART 妊娠流产染色体异常率在50% 以上接近。CNV-seq 检测技术具有无需细胞培养、操作方便等优点,临床可考虑将其作为染色体异常筛查的主要方法。但CNV-seq 技术也存在一定不足,例如碱基缺失或插入、无法检出低水平点变异、嵌合体、不能检出平衡倒位及异位等。本研究显示:CNV-seq 检查结果与核型检查结果仅有5 例不一致,其余检查结果均一致。由此可见,对ART 患者及早进行产前诊断至关重要,通过CNV-seq 技术检查,可提高对部分染色体微重复、微缺失的检出率,染色体微重复、微缺失容易引发内脏器官畸形、智力发育迟缓、生长发育异常等复杂临床表型,通过CNV-seq 技术检查,可最大限度的提高染色体异常检出率。

本研究显示:染色体异常发生率自然流产次数≥3 次者(90.00%)高于自然流产次数<3 次者(66.67%),差异有统计学意义。表明染色体异常多见于自然妊娠流产次数多的女性。故目前临床对于上一次存在不良孕产史或自然流产史的女性,下一次妊娠时在孕早期或孕中期应及时进行产前诊断,判断胎儿染色体核型是否正常,如果正常,即可保留此胎,如果不正常,则需要及时与胎儿父母取得联系,征求胎儿父母的意见,决定是否保留胎儿。本研究显示:孕周≥12 周者染色体异常发生率(57.14%)低于孕周<12 周者(82.14%)(P<0.05)。表明ART 自然流产染色体异常多发生于妊娠12 周之内。

本研究显示:染色体异常发生率年龄≥35 岁者(82.50%)高于年龄<35 岁者(63.79%),差异有统计学意义。表明孕妇妊娠年龄在35 周岁以上,更容易出现染色体异常。分析如下:母体年龄对妊娠结局的影响是非常大的,临床有研究表明:母体妊娠时的年龄与非整倍体子代发生率呈正相关性[15]。主要是由于首次减数分裂处于S1 期的卵母细胞在机体停留时间越长,减数分裂S2 期发生异常以及卵细胞异常率就越高[16-17]。故临床将高龄作为ART 妊娠流产的危险因素。女性随着年龄的增长,卵巢功能也会逐渐减退,对同对染色体间相互关系造成不良影响。另外,年龄大的女性,卵巢功能老化,黄体酮、雌激素含量均降低,从而造成卵泡纺锤体老化,有丝分裂染色体碱基对分离不完全或者不分离,进而增加三体发生率[18]。在张哲慧等[19]研究中,通过Logistic 回归分析,年龄是胚胎染色体异常的危险因素(P=0.002,95%CI:1.038~1.179),接近本研究结果。

综上所述:ART 妊娠流产在孕早期的发生率较高,通过CNV-seq 技术,可提高染色体异常检出率,年龄≥35 周岁、既往自然流产次数≥2 次的ART 患者更容易出现染色体异常,临床应加强对此类人群的关注,及早评估其自然流产风险,及早给予针对性处理,最大限度改善妊娠结局。

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