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胚胎絨毛染色體檢測(cè)在自然流產(chǎn)人群普及的必要性
生殖分會(huì)場(chǎng)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(jìn)行流產(chǎn)物遺傳學(xué)檢測(cè)的普篩觀點(diǎn)，并且分享了一些自然流產(chǎn)的臨床案例來(lái)說(shuō)明胚胎絨毛染色體檢測(cè)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(chēng)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?xún)?nèi)，隨后流產(chǎn)率迅速下降1。
在人類(lèi)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(guò)多或月經(jīng)延遲，因此通常不被人察覺(jué)。最終能活產(chǎn)的大概僅占人類(lèi)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(jì)，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(jiàn)的有染色體平衡易位、羅伯遜易位、倒位等1。由于這類(lèi)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(méi)有染色體上遺傳物質(zhì)的增減，因此這類(lèi)染色體異常攜帶者本人與常人一樣，沒(méi)有智力、外貌、神經(jīng)系統(tǒng)等方面的差異。但這類(lèi)染色體異常攜帶者的生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)可能由于染色體分離錯(cuò)誤而形成不正常的配子，在與正常人生育時(shí)，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(shí)存在。因此，胚胎無(wú)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(guò)程中發(fā)生，大多都是隨機(jī)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(lèi)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(shuō)胚胎染色體自發(fā)突變?cè)侔l(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(xiǎn)會(huì)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(wèn)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(xiǎn)。
（圖2：自然流產(chǎn)中染色體異常類(lèi)型及比例）
李主任在會(huì)上強(qiáng)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(cè)，理由有以下幾點(diǎn)：
1. 因?yàn)橹挥羞@個(gè)檢測(cè)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(shí)還可根據(jù)流產(chǎn)胚胎的染色體類(lèi)型，及時(shí)發(fā)現(xiàn)父母的染色體問(wèn)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(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)父母染色體問(wèn)題，可能會(huì)因?yàn)槎啻瘟鳟a(chǎn)錯(cuò)過(guò)合適的生育時(shí)機(jī)，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(cè)結(jié)果可根據(jù)以下幾種情況來(lái)推測(cè)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(cè)結(jié)果染色體部分缺失和部分重復(fù)情況同時(shí)存在，父母一方可能是平衡易位的攜帶者，父母需進(jìn)行染色體核型分析，以明確胚胎染色體異常的來(lái)源。
有研究者對(duì)436例早期自然流產(chǎn)的樣本用CGH和NGS的方法進(jìn)行染色體拷貝數(shù)變異（CNVs）分析，檢測(cè)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(lèi)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(shí)存在共發(fā)現(xiàn)14例，在對(duì)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(duì)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(guò)自然試孕，結(jié)合產(chǎn)前診斷生育健康后代；據(jù)統(tǒng)計(jì)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(wú)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(duì)本身不造成表型異常，但可以對(duì)生育的子代染色體有影響，但這種影響并非絕對(duì)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(shí)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(lái)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(cè)結(jié)果為近端著絲粒染色體（13、14、15、21和22號(hào)染色體）三體型及21號(hào)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(jìn)行染色體核型分析，以明確胚胎染色體異常的來(lái)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(xiǎn)<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(xiǎn)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(hào)）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(guò)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(xiǎn)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(lèi)胚胎染色體異常是胚胎自發(fā)突變?cè)斐傻?，再次發(fā)生的幾率并不高，夫婦只需調(diào)整心情，注意營(yíng)養(yǎng)就可再次備孕。
2. 每次流產(chǎn)的檢測(cè)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(xì)胞的核型分析，以判斷父母是否為生殖腺細(xì)胞的嵌合。
以嵌合型的21三體為例，這類(lèi)患者有兩個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)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(shí)發(fā)生不分離，就會(huì)產(chǎn)生47，＋21和45，-21兩種細(xì)胞系。而后一種細(xì)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(xì)胞系。兩個(gè)細(xì)胞系所占的比例在各組織中并不相同，通常異常細(xì)胞百分比在成纖維細(xì)胞中比在血細(xì)胞中高。有文獻(xiàn)報(bào)道，一名患者血細(xì)胞中未發(fā)現(xiàn)三體細(xì)胞，而在成纖維細(xì)胞中卻有17％為三體細(xì)胞，這說(shuō)明三體細(xì)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(gè)細(xì)胞株失去了一個(gè)21號(hào)，而返回正常，另一個(gè)細(xì)胞株仍為21三體。這也是為什么有時(shí)做外周血的核型分析結(jié)果是正常，而生殖腺細(xì)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(gè)染色體問(wèn)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(cè)減數(shù)分裂異常的質(zhì)量控制工廠(chǎng)的細(xì)胞檢查機(jī)制缺陷。該檢測(cè)機(jī)制，由蛋白質(zhì)Mad1, Mad2, Bub1, Bub3, BubR1, 和 Mps1組成。最近的一項(xiàng)研究篩選了解決復(fù)制缺陷這個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)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(gè)被研究的與流產(chǎn)相關(guān)的基因是BUB1和MAD2,在一個(gè)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(huì)導(dǎo)致非整倍體，在嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致不育，比如最近發(fā)現(xiàn)的粘連蛋白STAG3突變會(huì)導(dǎo)致卵巢早衰7。
4. 根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，明確可能的病因，為下一次懷孕評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)或?qū)赡艿脑袐D身體問(wèn)題及時(shí)排查并采取措施。
在排除胚胎染色體異常后，可對(duì)子宮、免疫、內(nèi)分泌、感染、環(huán)境等做進(jìn)一步的排查，查出問(wèn)題后對(duì)癥治療。
5. 隨著現(xiàn)代基因檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)、新方法層出不窮被逐漸應(yīng)用于臨床，檢測(cè)費(fèi)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(lái)越多的專(zhuān)家認(rèn)為自然流產(chǎn)后進(jìn)行胚胎絨毛染色體分析對(duì)于臨床是非常有必要的，流產(chǎn)胚胎絨毛的檢測(cè)不僅能為臨床評(píng)估孕婦下一次的流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，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(duì)流產(chǎn)組織進(jìn)行檢測(cè)，分別是染色體非整倍體基因檢測(cè)和染色體微缺失微重復(fù)突變檢測(cè)。
染色體非整倍體基因檢測(cè)共設(shè)計(jì)有170對(duì)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(jìn)行探針設(shè)計(jì)，平均每條染色體覆蓋5-8條。該體系可用于檢測(cè)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(cè)共設(shè)計(jì)有1428對(duì)探針，覆蓋了24條染色體的200個(gè)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(gè)突變位點(diǎn)（RBM8A ：c.67+32G>C, c.-21delG; FGFR3：c.1138G>A），可對(duì)DECIPHER認(rèn)定的70個(gè)綜合征對(duì)應(yīng)區(qū)域缺失重復(fù)或點(diǎn)突變位點(diǎn)，ISCA數(shù)據(jù)庫(kù)中所有被至少4個(gè)先天系統(tǒng)性發(fā)育異常以及智力發(fā)育遲緩高風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)行檢測(cè)。因此，該體系可用于檢測(cè)每條染色體拷貝數(shù)情況，以及對(duì)染色體的微缺失微重復(fù)也能進(jìn)行檢測(cè)。
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(cè)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(xì)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(wú)法培訓(xùn)的情況），操作繁瑣，失敗率高，并且耗時(shí)長(zhǎng)（約2周左右）；其他的檢測(cè)技術(shù)如SNP芯片、aCGH、二代測(cè)序由于價(jià)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(cè)和染色體微缺失微重復(fù)突變檢測(cè)由于采用的都是高通量連接探針擴(kuò)增技術(shù)（CNVplex®），具有通量高、檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確度高及價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，一經(jīng)上市就受到業(yè)界的廣大好評(píng)。在上海國(guó)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(cè)的文章中提到，CNVplex®對(duì)于流產(chǎn)物的檢測(cè)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(cè)服務(wù)能同時(shí)對(duì)流產(chǎn)組織樣本以及母親基因組DNA進(jìn)行個(gè)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(gè)體鑒定還能對(duì)流產(chǎn)組織多倍體及單親二倍體進(jìn)行檢測(cè)，豐富了染色體非整倍體基因檢測(cè)及染色體微缺失微重復(fù)突變檢測(cè)的檢測(cè)內(nèi)容。染色體微缺失微重復(fù)突變檢測(cè)由于探針設(shè)計(jì)的密度高，因此檢測(cè)的精細(xì)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(jì)情況來(lái)決定選擇哪種檢測(cè)方式。
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參考文獻(xiàn)：
1. 中華醫(yī)學(xué)會(huì)婦產(chǎn)科學(xué)分會(huì)產(chǎn)科學(xué)組. (2016). 復(fù)發(fā)性流產(chǎn)診治的專(zhuān)家共識(shí). 中華婦產(chǎn)科雜志 51卷第1期.
2. Elisabeth Clare Larsen et al., New insights into mechanisms behind miscarriage. BMC Medicine 2013, 11:154.
3. Warren, J.E., and Silver, R.M. (2008). Genetics of pregnancy loss. Clin Obstet Gynecol 51, 84-95.
4. van den Berg, M.M., van Maarle, M.C., van Wely, M., and Goddijn, M. (2012). Genetics of early miscarriage. Biochim Biophys Acta 1822, 1951-1959.
5. Jiandong Shen, Wei wu, Chao Gao, Humphrey Ochin, Dianyun Qu, Jiazi Xie, Li Gao, Yadong Zhou, Yugui Cui and Jiayin Liu . Chromosomal copy number analysis on chorionic villus samples from early spontaneous miscarriages by high throughput genetic technology. Molecular cytogenetics (2016) 9:7.
6. Carp H, Guetta E, Dorf H, et al. Embryonic karyotype in recurrent miscarriage with parental karyotypic aberration [J]. Fertil Steril, 2006,85（2）：446-450.
7. Vaiman D. Genetic regulation of recurrent spontaneous abortion in humans[J]. Biomed J, 2014.
8. Songchang Chen et al., A copy number variation genotyping method for aneuploidy detection in spontaneous abortion specimens. Prenatal Diagnosis 2017,37,176-183.
1. 中華醫(yī)學(xué)會(huì)婦產(chǎn)科學(xué)分會(huì)產(chǎn)科學(xué)組. (2016). 復(fù)發(fā)性流產(chǎn)診治的專(zhuān)家共識(shí). 中華婦產(chǎn)科雜志 51卷第1期.
2. Elisabeth Clare Larsen et al., New insights into mechanisms behind miscarriage. BMC Medicine 2013, 11:154.
3. Warren, J.E., and Silver, R.M. (2008). Genetics of pregnancy loss. Clin Obstet Gynecol 51, 84-95.
4. van den Berg, M.M., van Maarle, M.C., van Wely, M., and Goddijn, M. (2012). Genetics of early miscarriage. Biochim Biophys Acta 1822, 1951-1959.
5. Jiandong Shen, Wei wu, Chao Gao, Humphrey Ochin, Dianyun Qu, Jiazi Xie, Li Gao, Yadong Zhou, Yugui Cui and Jiayin Liu . Chromosomal copy number analysis on chorionic villus samples from early spontaneous miscarriages by high throughput genetic technology. Molecular cytogenetics (2016) 9:7.
6. Carp H, Guetta E, Dorf H, et al. Embryonic karyotype in recurrent miscarriage with parental karyotypic aberration [J]. Fertil Steril, 2006,85（2）：446-450.
7. Vaiman D. Genetic regulation of recurrent spontaneous abortion in humans[J]. Biomed J, 2014.
8. Songchang Chen et al., A copy number variation genotyping method for aneuploidy detection in spontaneous abortion specimens. Prenatal Diagnosis 2017,37,176-183.