染色體異常檢測在流產原因排查中的應用

染色體異常檢測在流產原因排查中的應用

2 小時前來源：生物探索

導讀	流產，在我國一般指妊娠不足28周、胎兒體重不足1000g而終止妊娠者。 流產發生於妊娠12周前者稱早期流產，發生在妊娠12周至不足28周者稱晚期流產。

流產

流產，在我國一般指妊娠不足28周、胎兒體重不足1000g而終止妊娠者。

流產發生於妊娠12周前者稱早期流產，發生在妊娠12周至不足28周者稱晚期流產。

按照流產方式，流產又可分為自然流產和人工流產，按發生的時間可分為早期流產(<12孕周)與晚期流產 (≥12孕周且<28孕周)；按不同發展階段又分為先兆流產、難免流產、不全流產、完全流產。

臨床上還定義了一些特殊類型的自然流產,如稽留流產（胚胎死亡2個月以上未自然排出的流產）、習慣性流產 (連續3次或3次以上的自然流產稱為習慣性流產)、 流產感染等 。

陰道超聲顯示空囊

自然流產

自然流產是指由於某種病因導致胚胎或胎兒自動脫離母體，其發病率占全部妊娠的約10%~15%，且80%以上為早期流產。

已開發國家的自然流產率一般要高於不已開發國家，據我國1997年全國人口與生殖健康調查資料顯示，1988～1997年我國自然流產率(<28孕周 )為僅為4.26%，其中京津滬等發達地區的發病率較高，最高的為上海7.8%，但仍低於同期已開發國家的自然流產率8% ～17%。

但隨著近20年齡中國經濟社會的發展以及現在二胎政策的放開，中國適齡生育人群的自然流產比例也不斷攀升。

不同孕周自然流產人群的比例

數據來源：Dellicour S1, Aol G2. Weekly miscarriage rates in a community-based prospective cohort study in rural western Kenya. BMJ Open. 2016.

自然流產原因一般包括遺傳因素、母體因素（內分泌因素、生殖道解剖因素、免疫學因素、感染因素）、父親因素（精液中細菌）以及生活狀態（酒精、吸菸、情緒、環境）等，而遺傳因素是導致其發生的主要原因，而遺傳因素中的染色體異常約占早期流產人群的50%~60%，是目前已知的最為常見的自然流產誘發因素（圖2），有研究人員對447例流產組織進行核型分析，發現有241例樣本(54%)存在染色體異常（230例數目異常，11例結構異常）。

我國的《醫學遺傳學》第3版中也曾對1863例有染色體異常的自然流產胚胎的各類異常進行過統計。

以上因素中很多都與孕婦的生育年齡呈正相關（圖三），從20歲到40歲，胎兒的自然流產風險會從10%上升到50%，據中國第六次人口普查數據顯示，2010年我國社會女性平均生育年齡為28.18歲，比2000年推遲了近2歲。

2011年加拿大SOGC臨床指南中透露，隨著社會的發展和物質文明的不斷進步，加拿大甚至全世界的社會變化導致女性將其生育年齡推遲到30歲以後，甚至40歲以後。

2006年，生育人群最高的年齡組為30～34歲，超過了以前的最高年齡組25～29歲。

2005年，30歲以後的初產分娩率由1987年的11%上升到26%。

在全球的其他地域也有類似的趨勢。

生育年齡的增加與生育能力下降、不育以及流產率密切相關。

自然育齡人群的比例

GUIDELINE.2011

女性年齡對卵泡數量及卵子染色體質量的影響

復發性流產

復發性流產（RSA）是指連續發生2次或2次以上的自然流產者，也有文獻將其取代習慣性流產，即發生3次或3次以上的自然流產者。

這些患者約占女性人群人群的1%，其致病因素主要有遺傳因素、抗磷脂綜合徵、子宮畸形等，還有部分病因不明，其中染色體異常大約占50%~60%，其中5%為夫妻一方為平衡易位攜帶者所導致；此外，有文獻報導顯示，近親結婚也是導致復發性流產的一個重要因素。

研究人員發現，根據母親年齡和發生妊娠丟失的時間不同，流產物染色體異常占50％~80％，母親年齡越大、發生流產的時間越早其流產物染色體異常的可能性就越大。

雖然流產物染色體異常發生率較高，但僅有6.2％是由父母遺傳來的，其餘絕大部分是在配子形成時的減數分裂過程中，或胚胎髮育早期的有絲分裂過程中染色體組合發生錯誤所致。

我國一般人群中染色體異常的比例約位0.47%，而復發性流產史者染色體異常率明顯高於一般人群，平均為4.7%。

染色體異常

染色體異常包括數目異常和結構異常，數目異常又包括整倍體和非整倍體，結構異常主要包括缺失、重複、倒位和易位等。

整倍體是體細胞的染色體數為基本染色體組（x）整數倍的個體，在整倍體中體細胞含一個基本染色體組的個體叫一倍體（1x），含2 個基本染色體組的叫二倍體（2x）；體細胞中含3 個和3 個以上基本染色體組的個體叫多倍體。

單倍體和多倍體胎兒一般都會在孕早期夭折，極少數能存活到妊娠晚期。

非整倍體是整倍體染色體中缺少或額外增加一條或若干條染色體，一般是在減數分裂時一對同源染色體不分離或提前分離而形成異常配子，這類配子彼此結合或同正常配子結合，產生各種非整倍體細胞。

21三體綜合徵即典型的染色體非整倍體疾病，它是由於人體21號染色體多了一條導致的疾病，患者多表現為先天智力低下，生長發育遲緩，並伴有多發畸形。

嚴重者生活不能自理，並伴有複雜的心血管疾病。

其他常見染色體數目異常導致的疾病包括愛德華綜合徵（18三體）、帕陶氏綜合徵（13三體）、克氏綜合徵（XXY）、超雌、超雄綜合徵（XXX、XYY）、Turner綜合徵（X）等。

染色體結構異常除了已發現的多種染色體微缺失為重複綜合徵外，臨床上較常見的有平衡易位（發生率約為1/500~1/1000）、羅氏易位。

平衡易位是指兩條染色體發生斷裂後相互交換，僅有位置的改變，沒有可見的染色體片段的增減，基本上無遺傳物質的丟失，所以對個體的發育一般無嚴重的影響。

雖然平衡易位攜帶者自身沒有臨床表現，但是在生育下一代時就面臨很高的流產風險，主要是由於攜帶者減數分裂過程中會產生染色體不平衡的配子，這些異常的配子在與正常配偶產生的配子結合後所形成的異常胚胎往往會在孕早期夭折，健康生育幾率僅有1/9，所以自然流產率極高。

所以這就給夫婦一方為平衡易位攜帶者的家庭生育帶來極大的困難。

羅氏易位是發生於近端著絲粒染色體的一種易位形式，兩條染色體自著絲粒附件斷裂，彼此長臂相結合，短臂相結合。

非同源羅氏易位攜帶者與配偶產生的配子結合後僅有1/3表型正常，常見的羅氏易位為der（13,14）（q10；q10），約占全部羅氏易位的75%。

夫婦一方為羅氏易位攜帶者往往流產率也非常高，若為同源羅氏易位，更會面臨無法生育的困擾。

染色體異常檢測技術

核型分析：將待測的細胞的染色體按照固有的染色體形態特徵和規定，進行配對、編號和分組，並進行形態分析的過程。

核型分析可以從宏觀上分析23對染色體一些可見(5M~10M)的染色體異常情況，但是對於小於5M的結構異常就無法發現。

儘管準確度較高，但是技術本身操作過程較繁瑣，工作量大，且細胞培養存在失敗的可能，一次統計分析的細胞數不超過50個。

螢光原位雜交技術（Fluorescent In Situ Hybridization，FISH）:利用螢光標記的DNA探針，與分裂間期或中期細胞雜交，對染色體進行檢測。

相對於傳統核型分析，FISH檢測周期短（約24小時），精度高（可達1Kb）但是，該方法目前不能檢測全基因組的所有23對染色體，僅僅只能檢測其中的5-9對染色體。

因此相對於染色體核型分析來說，雖然可以更精確和更精細地對基因進行定位分析，但失去了核型分析的宏觀性。

因此，在臨床應用中，FISH往往與核型分析一起做。

晶片技術（Array CGH或SNP Array ）: 一種基於晶片平台的全基因組DNA拷貝數變化分析技術。

該方法將待測樣本和對照正常樣本分別用不同顏色的螢光染料標記，和微陣列晶片進行雜交（Array CGH），或者通過分析SNP的雜合性丟失或者雜合性異常（SNP Array）快速檢測待測樣本的拷貝數變化。

與螢光原位雜交技術（FISH）相比，具有更高的解析度和靈敏度，全基因組覆蓋，一次能檢測23對染色體。

不過目前檢測成本較高，價格昂貴，更適合科研應用。

高通量測序技術（Next-generation sequencing technology，NGS）：高通量測序技術又稱下一代測序技術，能一次對幾百萬條DNA分子進行序列測定，實現高通量、高效率、高準確度、低運行成本。

運用高通量測序技術可一次性檢測全部23對染色體的結構及數目異常，與晶片技術相比，覆蓋度更高，結果更精準，性價比更高。

遺傳諮詢與生育指導

遺傳諮詢是主要利用人類遺傳病學、基因診斷技術和數據，對不孕不育、單基因病、多基因病患者服務，以及產前診斷，結婚，妊娠，生產和嬰兒保健的指導，近親婚姻的危險性，放射性對遺傳的影響，親子鑑定等。

除了外傷，其他自發性疾病都可以列入遺傳諮詢範圍。

我國目前已經建立起初步的遺傳諮詢培訓體系，由中國遺傳學會遺傳諮詢分會舉辦的遺傳諮詢師培訓班也已舉辦多屆，國家衛生計生委能力建設和繼續教育中心也於2016年正式將遺傳諮詢職業技能資質認證提上日程，相信會有越來越多的患者能從中受益。

目前的染色體病超過500多種，這些染色體異常往往會導致自然流產、出生缺陷和攜帶者。

而造成染色體病的原因，是父母受精卵的新發突變或者是父母自身的異常遺傳至子代導致。

針對之前有過不明原因自然流產或反覆流產人群，臨床上一般可針對不同情況給予再生育建議：

1.流產組織染色體異常，夫婦正常：經過染色體異常檢測後，夫婦如果是染色體正常，且年齡較大，那麼該異常為新發，那麼再發風險約為1%，再生育健康機率較大，可建議正常受孕即可；如果已經有過染色體異常生育史，那麼後續再發風險較高，這類孕婦在再次懷孕後要做產前診斷；如有必要，可進行第三代試管嬰兒技術輔助生殖。

2.流產組織染色體異常，該異常遺傳自夫婦其中一方：這類患者侯孝賢若打算繼續懷孕，建議做產前診斷；若夫妻一方為平衡易位或羅氏易位攜帶者，那么正常生育健康後代的可能性非常小，一般建議做第三代試管嬰兒，以避免後期多次被迫選擇人工流產的可能性，如確診是同源羅氏易位，一般不建議該夫婦繼續生育；若夫妻一方為倒位攜帶者，那么正常生育健康後代的可能性僅有一半，若有後續生育計劃，建議做產前診斷。

3.流產組織及夫妻雙方染色體正常：排除染色體異常因素，對其他可能因素進行探究或採用精密度更高的基因篩查技術進行進一步檢測。

當然，還有其他很多染色體異常情況，這裡就不再一一列舉.目前的染色體異常檢測技術除了能夠幫助臨床醫生進行流產原因排查外，還能夠進行產前檢測、幫助自閉症及其他疑似染色體患者進行遺傳學病因篩查，具有廣闊的應用前景，但是臨床上的情況要遠遠比上述遇到的情況複雜，選擇最恰當的技術手段輔助臨床工作，從而幫助患者健康生育才是關鍵。

技術支持

本專題資料由蘇州貝康醫療器械有限公司提供並參與校對。

蘇州貝康醫療器械有限公司（下稱貝康醫療）是一家專注於高通量測序技術在輔助生殖領域的研發和臨床應用的高科技企業。

針對目前PGD/PGS存在的問題，貝康醫療研發了胚胎植入前染色體檢測試劑盒，基於高通量測序技術對體外受精的胚胎進行染色體檢測，挑選染色體正常的胚胎植入到子宮，以提高試管嬰兒的成功率。

同時公司致力於該技術的臨床應用推廣，使更多的不孕不育患者受惠於此，特別是在目前中國二孩政策的前提下，對於降低出生缺陷，提高中國優生優育水平起到關鍵作用，可以降低老百姓生育缺陷兒的痛苦，提高中國人口質量。

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5.Dellicour S1,Aol G2,OumaP2,et al. Weekly miscarriage rates in a community-based prospective cohort study in rural western Kenya. BMJ Open. 2016 Apr 15;6(4):e011088.