SNP芯片检测胎儿额外小标记染色体的研究*

郑芳秀，史烨，王晶，张峰，张晓青，虞斌

[常州市妇幼保健院（南京医科大学附属常州妇幼保健院） 实验室，江苏 常州 213003]

额外小标记染色体（small supernumerary marker chromosomes,sSMC）是指结构异常、但仅用传统细胞遗传学的染色体显带技术不能确定其来源和特征的染色体，其大小通常≤同一中期染色体核型中的20 号染色体[1-2]。不同来源的sSMC 致病能力差异很大，临床诊断和处理也不同，因此在产前诊断中，快速、准确地鉴别sSMC 的来源尤为重要。本研究结合传统的染色体核型分析，应用SNP 芯片技术对2 例产前诊断的sSMC 进行鉴定。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2006年1月—2017年3月常州市妇幼保健院产前诊断中心进行羊膜腔穿刺术的孕妇，有2 例胎儿染色体核型分析多1 条sSMC。1 号孕妇，35 岁，孕2 产1，高龄妊娠，于孕21 周在签署知情同意下行羊膜腔穿刺；2 号孕妇，25 岁，孕1 产0，血清学筛查为21 三体高风险（1/52），于孕19 周在知情同意后行羊膜腔穿刺。为确定胎儿sSMC 的来源，遂召回这两对夫妇行外周血染色体检查，同时对羊水细胞进行芯片检查。

1.2 方法

1.2.1 细胞遗传学检查 抽取孕妇羊水及夫妻双方外周血，细胞培养、制片、阅片过程均按本实验室常规操作进行。每例标本选择形态适中、显带清楚的核型分析至少5 个，计数至少20 个分裂相，如遇数目异常核型计数量60 ～100 个，如遇结构异常核型则同时增加分析核型数量。

1.2.2 全基因组DNA 提取 采用苯酚-氯仿法抽提孕妇羊水及夫妻双方外周血基因组DNA，测定DNA浓度及纯度，保持DNA A260/280 在1.8 左右。

1.2.3 SNP芯片分析选用Affymetrix Cyto Scan 750K Array 芯片，按美国Affymetrix 公司提供的操作手册进行全基因扩增、标记及全基因组扫描，后用Chromosome Analysis Suite 软件进行全基因组拷贝分析。

2 结果

1 号胎儿羊水染色体核型分析结果为45，X[74]/46，X，+mar[31]（见图1），影像学检测未发现明显异常。夫妻双方外周血染色体检查均正常。该对夫妇已生育一男孩，外表及智力均正常。芯片扫描分析结果显示，该胎儿为arr[hg 19]Xp22.33p11.22（168551-52832021） ×1，缺失52.7 Mb，Xq27.3q28（146653973-155233098） x1，缺失8.6 Mb（见图2）。在告知上述结果后，孕妇选择终止妊娠，引产胎儿外表无特殊异常，其家属拒绝做进一步检查。

图1 1 号胎儿羊水细胞染色体核型图

图2 1 号胎儿羊水细胞芯片扫描图

2 号胎儿羊水染色体核型分析结果为47，XX，+mar，胎儿超声检查无异常。夫妻双方均健康，非近亲结婚，外周血染色体检查发现胎儿父亲为47，XY，+mar（见图3），临床表型正常。芯片结果为46，XX。该夫妇决定继续妊娠，现已生下一健康女婴。

图3 2 号胎儿羊水细胞及父亲外周血染色体核型图

3 讨论

sSMC 具有以下特点：①来源多变。可以是常染色体或者性染色体中的任何一条或多条。②形式多样。可能是倒位重复、环状或其他微小结构。③临床表型多变。sSMC 所含遗传物质的不确定性导致患者有多变的临床表型[3]。由此可见，sSMC 的存在给产前诊断带来巨大的困难。传统的染色体核型分析只能发现sSMC，不能确定sSMC 的来源。而SNP 芯片技术不仅能确定sSMC 的来源和结构，还能预测胎儿的临床表型[4]，为产前诊断中疑难的sSMC 提供可靠的诊断依据。

sSMC 在一般人群中的发生率极低，而LIEHR 等[5]报道产前诊断中sSMC 的检出率高于新生儿中的检出率（前者为0.75‰，后者为0.44‰）。其与产前诊断染色体分析是有选择性的针对高龄孕妇、超声异常、不良生育史等指征进行有关。本研究中1 号高龄孕妇羊水核型分析为45，X[74]/46，X，+mar[31]，通过芯片分析发现胎儿X 染色体Xp22.33-p11.22 和Xq27.3-q28 区域分别缺失52.7 和8.6 Mb，从而确定sSMC 来源于X 染色体，最终修正1 号胎儿羊水细胞染色体核型为45，X[74]/46，X，r（X）（p11.22q27）[31]。 谭跃球等[6]对11 例Turner 综合征患者所携带的标记染色体进行鉴定，发现其均来源于X 染色体，且表现为环状染色体，均以嵌合型的形式存在。X 染色体结构异常的不同，Turner 综合征患者临床表现也存在差异，大部分症状的轻重取决于X 染色体异常的程度。相关资料显示[7]，X 染色体短臂的Xp11-Xp22 区域主要与身高有关，X 染色体长臂Xq23-Xq27 区域与卵巢早衰密切相关。有文献指出[8]，对45，X/46，X，+mar（X）类型的Turner 综合征患者，如果sSMC 中存在所谓的X 染色体失活特异性转录基因（X-inactive specific transcript,XIST），则后者的X 染色体最有可能是遗传性失活的。如果XIST基因缺失，但存在其他常染色质，患者除了Turner 综合征特征外，还可能引起智力低下以及其他的表型异常。

sSMC 的遗传方式中，新生性sSMC 约占70%，另外30%通过双亲之一传递[9]。对于表型正常的、由双亲之一传递给子代的sSMC 并不增加子代表型异常的风险[10]。本研究中2 号胎儿羊水细胞染色体核型分析多出一条sSMC，通过分析其父母外周血染色体，发现胎儿父亲同样存在一条sSMC，所以胎儿的sSMC 属于家族遗传的sSMC。芯片结果显示胎儿羊水细胞分子核型正常，考虑到胎儿超声检查无明显异常，结合胎儿父亲无特殊临床表现，推测胎儿为正常的临床表型，建议其继续妊娠，定期产检。目前该孕妇已产下一表型正常、发育良好的健康女婴。有研究指出[11-12]，来源于近端着丝粒的染色体，虽然认为这些染色体的短臂及着丝粒附近区域存在卫星DNA 和核糖体RNA 编码基因等，但其在NCBI37/HG19 里以gap 的形式存在，人类基因组测序没有能够分析出这一区域的具体序列。虽然笔者未对2 号胎儿羊水细胞进行C 显带分型，排除易异染色质，但是芯片结果正常，再结合上述文献，推测多余的sSMC 为近端着丝粒的易异染色质可能性较大。

随着我国二孩生育政策的全面放开，给产前诊断和遗传咨询带来更大的挑战。本文在传统G 显带核型分析的基础上，结合具有高分辨率、高准确性的SNP芯片技术分别对2 例胎儿的sSMC 进行鉴定，再结合相关临床资料，对2 例胎儿出生后的风险以及妊娠结局做出不同的评估，为胎儿父母提供切实有益的咨询服务。