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CNV-Seq 技术联合染色体核型分析在高龄高风险孕妇产前诊断中的应用效果论文

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2026-04-29 11:49:46    来源:    作者:xuling

摘要:CNV-Seq技术联合染色体核型分析应用于高龄高风险孕妇产前诊断的效果优于二者单项检测。

  【摘要】目的:观察拷贝数变异测序(CNV-Seq)技术联合染色体核型分析在高龄高风险孕妇产前诊断中的应用效果。方法:回顾性分析2025年1—11月于该院进行产前检查的506例高龄高风险孕妇的临床资料,均行染色体核型分析、CNV-Seq技术检测。统计染色体核型分析、CNV-Seq技术单项及联合检测异常检出结果,并分析CNV-Seq技术与染色体核型分析检出结果一致、不一致情况。结果:506例羊水样本中,染色体核型分析共检出24例染色体异常,检出率为4.74%;其中10例常染色体数目异常,占41.67%;3例性染色体数目异常,占12.50%;7例染色体结构异常,占29.17%;2例复合异常,2例嵌合异常,均占8.33%。CNV-Seq技术共检出64例拷贝数变异,检出率为12.65%;其中致病性变异占比最高,为35.94%(23/64)。CNV-Seq技术联合染色体核型分析共检出68例染色体异常,检出率为13.44%。两种技术检出20例一致异常,其中21-三体综合征检出率最高,为45.00%(9/20);染色体核型分析共检出4例异常而CNV-Seq未检出,分别为结构异常(臂间倒位、平衡易位)、多态性合并结构异常;CNV-Seq技术检出44例异常而染色体核型分析结果为正常。结论:CNV-Seq技术联合染色体核型分析应用于高龄高风险孕妇产前诊断的效果优于二者单项检测。

  【关键词】高龄;高风险;孕妇;产前诊断;染色体核型分析;拷贝数变异测序

  高龄孕妇逐渐增多,而年龄≥35岁已被证实是围产儿出生缺陷的主要风险因素之一[1-2],可导致新生儿生长发育迟缓、智力障碍和结构畸形等不良结局[3]。染色体作为人体基因的载体,其异常是导致胎儿出生缺陷的主要原因,逾80%的缺陷儿由染色体数目或结构异常所致[4-5]。染色体核型分析为经典细胞遗传学形态分析技术,是产前诊断胎儿染色体异常的主要手段,其可有效检出染色体数目异常和大片段结构异常。但单一核型分析易漏诊染色体微缺失或微重复,存在明显局限[6]。拷贝数变异测序(CNV-Seq)被广泛应用于产前诊断领域,可提高致病性染色体变异的检出率[7]。本文观察CNV-Seq技术联合染色体核型分析在高龄高风险孕妇产前诊断中的应用效果。

  1资料与方法

  1.1一般资料回顾性分析2025年1—11月于本院行产前检查的506例高龄高风险孕妇的临床资料。纳入标准:高龄妊娠(预产期年龄≥35岁);唐氏综合征血清学筛查提示高风险;有不良孕产史(染色体异常胎儿生育史、不明原因反复流产等);超声检查发现胎儿结构异常;完成染色体核型分析与CNV-Seq技术检测;单胎妊娠;临床资料完整。排除标准:合并恶性肿瘤;伴有心、肝、肾等器官衰竭;合并传染病;接触明确致畸因素(如放射性物质、剧毒化学品);羊水细胞培养失败、DNA提取不合格导致CNV-Seq或核型分析未完成。

  1.2方法羊膜腔穿刺术:术前嘱患者排空膀胱,协助其取平卧位,通过超声确认胎盘位置,选择合适的穿刺点刺入羊膜腔内,抽取30 mL羊水样本送检。将羊水分别装入3个无菌离心管,其中2管用于羊水细胞培养,之后进行G显带染色体核型分析;另外1管样本则用于CNV-Seq技术检测。羊水抽取后尽快送检并进行离心处理,或放置于4~6℃的冰箱中保存待检。

  羊水细胞染色体核型分析:(1)羊水细胞培养。收集的羊水样本于1500 r/min,半径10 cm,离心10 min,弃去上清,保留约0.5 mL沉淀。向沉淀中加入4.5 mL 37℃羊水培养基,轻柔混匀后使用涡旋振荡器制成单细胞悬液,然后转入无菌培养瓶,置于5%CO2的培养箱中孵育,培养5~7 d后,于倒置显微镜下观察细胞形态;当贴壁细胞层背景中出现圆形细胞时,更换培养基并继续培养24~48 h,加入秋水仙碱处理3 h。(2)G显带染色体制备。收集培养瓶内15 mL细胞上清液,生理盐水冲洗细胞面2次;加入1.5~2.0 mL胰蛋白酶消化液,37℃温箱消化3~5 min,待细胞面出现皱缩改变时,吸管吹打细胞并加入预留的细胞培养上清液(含血清)以终止消化。将细胞悬液转移至离心管,1500 r/min离心10 min后弃上清。经低渗处理、固定、滴片、烤片等标准流程制备染色体玻片,玻片75℃预热30 min,放入预热的胰蛋白酶分带液消化30 s,37℃生理盐水洗涤2次,Giemsa染色液染色3~5 min,清水漂洗2次后吹干水分,在光学显微镜下观察染色体条带情况。(3)阅片与分析。显带后使用全自动染色体显微图像扫描仪(湖南自兴智慧医疗科技有限公司,型号:ZX-AIS-005)进行染色体图像扫描,使用配套核型分析软件进行分析,核型计数至少20个分裂象染色体,核型分析至少5个,发现染色体嵌合时应增加计数和分析细胞数。参照《ISCN 2020国际命名体制》描述染色体的结构与异常的条带位点[8]。

  CNV-Seq技术检测:使用试剂盒提取羊水细胞中的DNA,磁珠纯化后构建DNA文库,并使用基因测序仪NextSeqCN500进行序列分析,检测结果参考人类基因组hg19版本和DGV、DECIPHER、OMIM、UCSC、PubMed等公共数据库,将结果分为致病性、可能致病性、临床意义未明、可能良性、良性5类[9]。

  联合检测异常:染色体核型分析或CNV-Seq技术任一检测结果异常即为联合检测异常。

  1.3观察指标(1)染色体核型分析检出异常情况。(2)CNV-Seq技术检出异常情况。(3)CNV-Seq技术联合染色体核型分析检出异常情况。(4)CNV-Seq技术与染色体核型分析检出结果一致情况。(5)CNV-Seq技术与染色体核型分析检出结果不一致情况。

  2结果

  2.1染色体核型分析检出异常情况506例羊水样本中,染色体核型分析共检出24例染色体异常,检出率为4.74%;其中10例常染色体数目异常,占41.67%;3例性染色体数目异常,占12.50%;7例染色体结构异常,占29.17%;2例复合异常,2例嵌合异常,均占8.33%。见表1。

  2.2 CNV-Seq技术检出异常情况CNV-Seq技术共检出64例拷贝数变异,检出率为12.65%;其中致病性变异占比最高,为35.94%(23/64)。见表2。

  2.3 CNV-Seq技术联合染色体核型分析检出异常情况CNV-Seq技术联合染色体核型分析共检出68例染色体异常,检出率为13.44%。

  2.4 CNV-Seq技术与染色体核型分析检出结果一致情况两种技术检出20例一致异常,其中21-三体综合征检出率最高,为45.00%(9/20)。见表3。

  2.5 CNV-Seq技术与染色体核型分析检出结果不一致情况染色体核型分析检出4例异常而CNV-Seq未检出,分别为结构异常(臂间倒位、平衡易位)、多态性合并结构异常;CNV-Seq技术检出44例异常而染色体核型分析结果为正常。见表4。

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  3讨论

  羊膜腔穿刺术为诊断胎儿染色体异常的金标准,但其为有创检查,操作复杂,风险较高[10]。近年来,孕妇外周血胎儿无创DNA产前检测技术(NIPT)逐步在临床中推广应用,其操作简单易行,且对常见的21三体、18三体、13三体、性染色体异常等具有较高的准确度[11]。但NIPT仍只能作为一种筛查技术,而非确诊手段。因此,对于NIPT高风险或超声提示胎儿染色体异常的孕妇,仍需进行羊水穿刺以明确胎儿染色体异常核型。

  本研究结果显示,506例羊水样本中,染色体核型分析共检出24例染色体异常,检出率为4.74%,且以非整倍体数目异常为主。分析原因为染色体核型分析的分辨率通常为5~10 Mb,能精准检出整条染色体的数目异常、微缺失/重复>10 Mb、平衡易位等大片段结构异常[12]。本研究结果同时显示,CNV-Seq技术共检出64例拷贝数变异,检出率为12.65%;其中致病性变异占比最高,为35.94%(23/64)。分析原因为CNV-Seq技术无需进行细胞培养,便可直接对羊水样本基因组DNA进行低深度测序;同时该技术的分辨率为50~100 kb,能够检出染色体微小缺失、重复等拷贝数变异,显著提高胎儿染色体异常的检出率[13]。

  本研究结果还显示,染色体核型分析检出4例异常而CNV-Seq未检出,分别为结构异常、多态性合并结构异常。分析原因为上述核型异常不涉及遗传物质总量的增减,故CNV-Seq技术无法检出,而染色体核型分析可通过显微镜观察染色体形态结构,精准识别此类染色体异常。本研究结果又显示,CNV-Seq技术检出44例异常而染色体核型分析结果为正常。分析原因为CNV-Seq技术基于高通量测序,可检测到100 kb的拷贝数变异,对微小片段的缺失、重复或嵌合体更为敏感[14-15]。因此,对于小于5 Mb的致病性拷贝数变异,染色体核型分析可能无法识别,但CNV-Seq技术能够精准定位。

  结合上述两种技术的特点,可见其在产前染色体异常诊断中各有优势与局限,染色体核型分析擅长识别平衡性结构重排,而CNV-Seq技术则在检出微小拷贝数变异方面具有显著优势。本研究结果再显示,CNV-Seq技术联合染色体核型分析共检出68例染色体异常,检出率为13.44%。分析原因为染色体核型分析弥补了CNV-Seq技术对平衡易位、倒位等结构异常的检测盲区,CNV-Seq技术则克服了染色体核型分析对微小片段异常分辨率不足的问题。故而二者联合可优势互补,提高检出率。因本研究为单中心回顾性研究,且未对临床意义不明变异进行长期随访,其结果尚需后续开展多中心、大样本量、前瞻性深入研究予以印证。

  综上所述,CNV-Seq技术联合染色体核型分析应用于高龄高风险孕妇产前诊断的效果优于二者单项检测。

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