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胚胎絨毛染色體檢測在自然流產(chǎn)人群普及的必要性
生殖分會場上，蘇州市立醫(yī)院生殖和遺傳中心主任醫(yī)生李紅教授，提出了自然流產(chǎn)后應(yīng)該進行流產(chǎn)物遺傳學(xué)檢測的普篩觀點，并且分享了一些自然流產(chǎn)的臨床案例來說明胚胎絨毛染色體檢測的必要性。
自然流產(chǎn)是指妊娠不足28周、胎兒體重不足1000g的自然終止者。連續(xù)發(fā)生3次或3次以上的自然流產(chǎn)者稱為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)（RSA）。發(fā)生在12周以前的流產(chǎn)定義為早期流產(chǎn)，妊娠12周至不足28周的流產(chǎn)定義為晚期流產(chǎn)。80%以上的自然流產(chǎn)發(fā)生在妊娠12周以內(nèi)，隨后流產(chǎn)率迅速下降1。
在人類妊娠中，約70%以自然流產(chǎn)而告終，大部分胚胎在著床后很快就停止發(fā)育，僅表現(xiàn)為月經(jīng)過多或月經(jīng)延遲，因此通常不被人察覺。最終能活產(chǎn)的大概僅占人類妊娠的30%左右2。
（圖1：妊娠不同階段流產(chǎn)的發(fā)生率）
自然流產(chǎn)的原因包括胚胎染色體異常、母體因素、免疫因素、內(nèi)分泌因素、感染因素、環(huán)境因素等。據(jù)統(tǒng)計，約50-70%的自然流產(chǎn)是由胚胎染色體異常所致，并且自然流產(chǎn)發(fā)生越早，胚胎染色體異常的比例越高3。胚胎染色體異常的原因可分為遺傳自父母的染色體異常和胚胎自發(fā)突變的染色體異常。
1. 遺傳自父母的染色體異常：在普通人群中，染色體異常的比例約為0.2%；而在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)夫婦中，染色體異常攜帶者約3-8%，常見的有染色體平衡易位、羅伯遜易位、倒位等1。由于這類父母染色體異常只是在染色體結(jié)構(gòu)上發(fā)生了改變，但并沒有染色體上遺傳物質(zhì)的增減，因此這類染色體異常攜帶者本人與常人一樣，沒有智力、外貌、神經(jīng)系統(tǒng)等方面的差異。但這類染色體異常攜帶者的生殖細胞在減數(shù)分裂時可能由于染色體分離錯誤而形成不正常的配子，在與正常人生育時，導(dǎo)致受精卵的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)了增減，如父母中一方是染色體平衡易位攜帶者，可導(dǎo)致胚胎染色體出現(xiàn)部分缺失和部分重復(fù)的情況同時存在。因此，胚胎無法正常發(fā)育，引起自然流產(chǎn)。
2. 胚胎自發(fā)突變的染色體異常：通常在配子形成或受精卵分裂的過程中發(fā)生，大多都是隨機性的，并且以染色體三體居多，如16-三體、22-三體、13-三體等。其他的染色體異常類型為多倍體、X單體 、染色體臂及末端的缺失/重復(fù)、嵌合體、單親二倍體等4。雖說胚胎染色體自發(fā)突變再發(fā)的概率不高，但有典型三體妊娠史者，其三體再發(fā)風(fēng)險會升高，并且三體的發(fā)生率也隨著母親年齡的升高而升高。除母親高齡因素外，葉酸代謝障礙、環(huán)境污染等都是高危因素。父親的精子問題多為性染色體異常，造成胎兒X染色體數(shù)目異常，這也是流產(chǎn)的高發(fā)風(fēng)險。
（圖2：自然流產(chǎn)中染色體異常類型及比例）
李主任在會上強烈建議，流產(chǎn)后能取到胚胎絨毛的首選流產(chǎn)絨毛的染色體檢測，理由有以下幾點：
1. 因為只有這個檢測才能幫助明確此次流產(chǎn)是否是胚胎染色體異常導(dǎo)致的。并且有時還可根據(jù)流產(chǎn)胚胎的染色體類型，及時發(fā)現(xiàn)父母的染色體問題，采取合適的生育方式，避免反復(fù)性流產(chǎn)的發(fā)生。隨著婚齡以及孕齡的推遲，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)父母染色體問題，可能會因為多次流產(chǎn)錯過合適的生育時機，給婦女及家庭造成巨大的精神壓力。流產(chǎn)胚胎絨毛染色體檢測結(jié)果可根據(jù)以下幾種情況來推測是否是父母染色體異常導(dǎo)致的流產(chǎn)。
a. 胚胎染色體檢測結(jié)果染色體部分缺失和部分重復(fù)情況同時存在，父母一方可能是平衡易位的攜帶者，父母需進行染色體核型分析，以明確胚胎染色體異常的來源。
有研究者對436例早期自然流產(chǎn)的樣本用CGH和NGS的方法進行染色體拷貝數(shù)變異（CNVs）分析，檢測出胚胎染色體異常的比例為51.6%，其中大多數(shù)染色體異常的類型為非整倍體。在436例流產(chǎn)物標(biāo)本中，染色體片段缺失和片段重復(fù)同時存在共發(fā)現(xiàn)14例，在對其中12例流產(chǎn)胚胎的父母做核型分析后發(fā)現(xiàn)，有2對夫婦其中一方為染色體平衡易位攜帶者5。
染色體平衡易位的患者可以通過自然試孕，結(jié)合產(chǎn)前診斷生育健康后代；據(jù)統(tǒng)計染色體平衡易位攜帶者自然試孕，其子代活產(chǎn)率為69%，其中26%同夫婦一樣為平衡易位，僅13%流產(chǎn)兒為非整倍體異常，而18%胚胎染色體數(shù)目異常與父母染色體無關(guān)，包括三體和X性染色體單體，可能為自發(fā)突變引起的6。夫婦染色體結(jié)構(gòu)異常雖對本身不造成表型異常，但可以對生育的子代染色體有影響，但這種影響并非絕對性，仍有可能生育正常子代。但患者夫婦可能要經(jīng)歷多次流產(chǎn)，從備孕到活產(chǎn)所需時間很難確定，反復(fù)自然流產(chǎn)造成的宮腔受損等身心傷害。為避免復(fù)發(fā)性流產(chǎn)，患者夫婦可采用第三代試管嬰兒來獲得健康寶寶。因此，臨床可根據(jù)患者意愿給予合適的生育指導(dǎo)。
b. 流產(chǎn)物檢測結(jié)果為近端著絲粒染色體（13、14、15、21和22號染色體）三體型及21號染色體單體型，父母可能是羅伯遜易位的攜帶者，父母也需進行染色體核型分析，以明確胚胎染色體異常的來源。以21三體為例，若夫婦染色體正常，通常這種情況是胚胎自發(fā)突變導(dǎo)致的，復(fù)發(fā)風(fēng)險<1%，夫婦可嘗試再次懷孕；若夫婦中一方為21、21同源羅伯遜易位，下次妊娠21三體復(fù)發(fā)風(fēng)險100%，應(yīng)勸其絕育；若夫婦中一方為21與其它近端著絲粒染色體（13、14、15、22號）非同源羅伯遜易位，則生育健康下一代的幾率是1/6，可嘗試通過第三代試管嬰兒獲得健康寶寶。否則自然試孕的流產(chǎn)風(fēng)險太大。
c. 除了近端著絲粒染色體外的其他染色體三體型、染色體臂或末端的三體或單體、性染色體三體或單體、單親二倍體，通常這類胚胎染色體異常是胚胎自發(fā)突變造成的，再次發(fā)生的幾率并不高，夫婦只需調(diào)整心情，注意營養(yǎng)就可再次備孕。
2. 每次流產(chǎn)的檢測結(jié)果可能為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的病因提供依據(jù)，如每次都是同一種染色體異常但父母血液核型正常，則父母需要再做一次生殖腺細胞的核型分析，以判斷父母是否為生殖腺細胞的嵌合。
以嵌合型的21三體為例，這類患者有兩個或兩個以上的細胞系，它們是合子后有絲分裂不分離的結(jié)果。如果第一次卵裂時發(fā)生不分離，就會產(chǎn)生47，＋21和45，-21兩種細胞系。而后一種細胞是很難存活的。因此，導(dǎo)致嵌合體的不分離多半發(fā)生在以后的某次有絲分裂，而所有嵌合體內(nèi)都有正常的細胞系。兩個細胞系所占的比例在各組織中并不相同，通常異常細胞百分比在成纖維細胞中比在血細胞中高。有文獻報道，一名患者血細胞中未發(fā)現(xiàn)三體細胞，而在成纖維細胞中卻有17％為三體細胞，這說明三體細胞在各種組織中受到選擇壓力不同。嵌合體也可能是21三體的異常合子發(fā)生不分離的結(jié)果，即一個細胞株失去了一個21號，而返回正常，另一個細胞株仍為21三體。這也是為什么有時做外周血的核型分析結(jié)果是正常，而生殖腺細胞的核型分析為嵌合體的原因。
3. 如果每次流產(chǎn)的胚胎染色體異常并不是都一樣，而是存在多個染色體問題，可查找夫妻雙方是否存在減數(shù)分裂相關(guān)的基因突變。
異常染色體結(jié)構(gòu)可能源自于可檢測減數(shù)分裂異常的質(zhì)量控制工廠的細胞檢查機制缺陷。該檢測機制，由蛋白質(zhì)Mad1, Mad2, Bub1, Bub3, BubR1, 和 Mps1組成。最近的一項研究篩選了解決復(fù)制缺陷這個問題的兩個候選基因，aurora kinase B(AURKB)和synaptonemal復(fù)合蛋白3(SYCP3)。在AURKB中，研究人員發(fā)現(xiàn)了低頻非同義變異，包括多肽鏈中的改變p.A52V, p.I79T, 和p.A294T。另2個被研究的與流產(chǎn)相關(guān)的基因是BUB1和MAD2,在一個三體流產(chǎn)的研究中MAD2的作用被明確了。因此紡錘體中的異常會導(dǎo)致非整倍體，在嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致不育，比如最近發(fā)現(xiàn)的粘連蛋白STAG3突變會導(dǎo)致卵巢早衰7。
4. 根據(jù)檢測結(jié)果，明確可能的病因，為下一次懷孕評估風(fēng)險或?qū)赡艿脑袐D身體問題及時排查并采取措施。
在排除胚胎染色體異常后，可對子宮、免疫、內(nèi)分泌、感染、環(huán)境等做進一步的排查，查出問題后對癥治療。
5. 隨著現(xiàn)代基因檢測技術(shù)的進步，新技術(shù)、新方法層出不窮被逐漸應(yīng)用于臨床，檢測費用也在不斷降低，絕大部分普通家庭都可以承受。
基于以上這些原因，越來越多的專家認(rèn)為自然流產(chǎn)后進行胚胎絨毛染色體分析對于臨床是非常有必要的，流產(chǎn)胚胎絨毛的檢測不僅能為臨床評估孕婦下一次的流產(chǎn)風(fēng)險，提供遺傳建議及治療方案，還能在一定程度上減輕流產(chǎn)孕婦緊張焦慮的情緒，有助于下一次的備孕。
天昊診斷目前有二款產(chǎn)品可對流產(chǎn)組織進行檢測，分別是染色體非整倍體基因檢測和染色體微缺失微重復(fù)突變檢測。
染色體非整倍體基因檢測共設(shè)計有170對探針，分布在24條染色體的著絲粒兩側(cè)及染色體末端約0Mb, 10Mb, 20Mb處進行探針設(shè)計，平均每條染色體覆蓋5-8條。該體系可用于檢測每條染色體靶定區(qū)域的拷貝數(shù)情況，以及染色體的末端缺失或重復(fù)。
染色體微缺失微重復(fù)突變檢測共設(shè)計有1428對探針，覆蓋了24條染色體的200個核心區(qū)域以及核心區(qū)域兩側(cè)一定范圍區(qū)域、所有染色體著絲粒兩側(cè)和兩端染色體離末端約0Mb, 10Mb, 20Mb處區(qū)域、以及3個突變位點（RBM8A ：c.67+32G>C, c.-21delG; FGFR3：c.1138G>A），可對DECIPHER認(rèn)定的70個綜合征對應(yīng)區(qū)域缺失重復(fù)或點突變位點，ISCA數(shù)據(jù)庫中所有被至少4個先天系統(tǒng)性發(fā)育異常以及智力發(fā)育遲緩高風(fēng)險CNV區(qū)段覆蓋的區(qū)域的缺失重復(fù)，以及所有染色體非整倍體及染色體末端缺失重復(fù)進行檢測。因此，該體系可用于檢測每條染色體拷貝數(shù)情況，以及對染色體的微缺失微重復(fù)也能進行檢測。
染色體核型分析是診斷染色體異常的金標(biāo)準(zhǔn)，它可以檢測出染色體數(shù)目異常及大于5Mb的染色體結(jié)構(gòu)異常，但這種技術(shù)必須要使用活細胞培養(yǎng)（由于流產(chǎn)組織通常胚胎已停止發(fā)育，因此存在無法培訓(xùn)的情況），操作繁瑣，失敗率高，并且耗時長（約2周左右）；其他的檢測技術(shù)如SNP芯片、aCGH、二代測序由于價格高昂，不適用于大規(guī)模推廣，而像FISH、MLPA又由于通量太低，限制了該技術(shù)的應(yīng)用，與這些技術(shù)相比，天昊診斷的染色體非整倍體基因檢測和染色體微缺失微重復(fù)突變檢測由于采用的都是高通量連接探針擴增技術(shù)（CNVplex®），具有通量高、檢測速度快、準(zhǔn)確度高及價格低等優(yōu)勢，一經(jīng)上市就受到業(yè)界的廣大好評。在上海國際婦女和平婦幼保健院發(fā)表的一篇關(guān)于CNVplex®用于流產(chǎn)物檢測的文章中提到，CNVplex®對于流產(chǎn)物的檢測結(jié)果與aCGH的結(jié)果完全一致，因此該技術(shù)可作為自然流產(chǎn)后有效的篩查方式8。
此外，該兩種檢測服務(wù)能同時對流產(chǎn)組織樣本以及母親基因組DNA進行個體鑒定（STR分析）可排除母血污染，大大提升了結(jié)果的準(zhǔn)確性。個體鑒定還能對流產(chǎn)組織多倍體及單親二倍體進行檢測，豐富了染色體非整倍體基因檢測及染色體微缺失微重復(fù)突變檢測的檢測內(nèi)容。染色體微缺失微重復(fù)突變檢測由于探針設(shè)計的密度高，因此檢測的精細度要比染色體非整倍體好。病人可根據(jù)自己流產(chǎn)的次數(shù)及經(jīng)濟情況來決定選擇哪種檢測方式。
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參考文獻：
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