2014年染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识

2021年2月27日发(作者：火龙果减肥)


染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用专家共识



染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用协作组



目前，
G
显带染色体核型分析技术仍然是细胞遗传学产前诊断的“金标准”，
但该技术具有
< br>细胞培
养
耗
时
长
、
分
辨
率
低
以
及
耗
费
人
力
的
局
限
性
。
包
括
荧
光
原
位
杂
交

(fluorescence
in
situ
hybridization
，
FISH)
技术在内的快速产前诊断技术的引入虽然具有快速及特异性高的优点，
但

还不能
做到对染色体组的全局分析。

染色体微阵列分析

(chromosomal mlcroarray analysis
，
CMA)
技术又被称为“分子核型分析”，

能够在全基因组水平进行扫描，可检测染色体不平衡的拷贝数变异
(copy number variant,CNV)
，

尤其是
对于检测染色体组微小缺失、重复等不平衡性重排具有突出优势。

根据芯片设计与检测原理的不同，
CMA
技术可分为两大类：基于微阵列的比较基因组杂

交

(array-
based
comparative
genomic
hybridization
，

aCGH)
技

术

和单

核

苷

酸

多

态

性

微阵列

(single nucleotide polymorphism array
，
SNP array)
技术。

前者需要将待测样本

DNA
与正常对照样本

DNA
分别标记、进行竞争性杂交后获得定量

的拷贝数
检测结果，
而后者则只需将待测样本

DNA
与一整套正常基因组对照资料进行对比即

可获得诊断结果。

通过

aCGH
技术能够很好地检出

CNV
，
而

SNP array
除了能够检出

CNV
外，
还能够检测

出大多
数的单亲二倍体

(uniparental disomy
，
UPD)
和三倍体，
并且可以检测到一定水平的嵌合

体。而设计涵
盖

CNV+SNP
检测探针的芯片，可同时具有

CNV
和

SNP
芯片的特点。

2010
年，国际细胞基因组芯片标准协作组

(lntemational Standards for Cytogenomic Arrays
Consortium
，
ISCA Consortium)
在研究了

21698
例具有异常临床表征，包括智力低下、发育迟

缓、
多
种体征畸形以及自闭症的先证者的基础上，
发现

aCGH
技术对致病性

CNV
的检出率为
12.2%
，比传统

G
显带核型分析技术的检出率提高了

10%
。

因此，
ISCA Consortium
推荐将

aCGH
作为对原因不明的发育迟缓、智力低下、多种体征

畸形以及
自闭症患者的首选临床一线检测方法。近年来，
CMA
技术在产前诊断领域中的应用

越来越广泛，很多研
究也证明了该技术具有传 统胎儿染色体核型分析方法所无法比拟的优势。

CMA
对非整倍体和不平衡性染色体重排的检出效率与传统核型分析方法相同，并具有更

高的分辨率和敏感性，
且

CMA
还能发现额外的、
有临床意义的基因组

CNV
，
尤其是对于产前

超声检查发现
胎儿结构异常者，
CMA
是目前最有效的遗传学诊断方法。

基于上述研究结果，不少学者认为，
CMA
技术有可能取代传统的核型分析方法，成为产

前遗传学诊
断的一线技术。但到目前为止，尚缺乏基于人群的大规模应用研究结果。

目前，
在国内

CMA
只有少数具有技术条件和资质的医疗机构进行了小规模的探索，
大致

有以下几类
临床应用情况：

1
．儿童复杂、罕见遗传病，如：智力 障碍、生长发育迟缓、多发畸形、孤独症样临床表

现，排除染色
体病、代谢病和脆性

X
综合征之后的全基因组

CNV
检测。

2
．对自然流产、胎死宫内、新生儿死亡等妊娠产物

(product of concept
，
POC)
的遗传学

检测。

3
．对产前诊断中核型分析结果异常，但无法确认异常片段的来源和性质者进行

DNA
水

平的更精细
分析。

4
．对产前超声检查异常而染色体核型分析结果正常的胎儿进一步行遗传学检测。

在产前诊断领域中，
CMA
的应用主要在后两种情况中。虽然目前应用研究的范围不广，

积累的例数
也不多，但却显现出一些问题的存在，主要表现在：

1
．在部分开展应用的医疗机构，对

CMA
检测前和检测后的产前咨询能力存在不足。





2
．对

CMA
检测结果的临床意义的判读能力不足，尤其是对临床意义不明确的
CNV
(variants
of unknown significance
，
VOUS)
的判读和解释。

3
．缺乏规范化的对

CNV
检测结果的验证工作。

新技术的发展、
成熟和应用，
必然会对现有的临床
体系产生巨大的影响。随着

CMA
技术

逐步进入产前诊断的临床实践，
如何统一各级医务人员的认识，
正确定位其适宜的临床应用适

应证和禁忌证，确定该项技术在临床使用中的技术路线、
产前咨询、规范应用等，
以及指明下

一阶段该领
域的临床研究方向，均成为亟须解决的重要课题。

在这种形势下 ，
由中华妇产科杂志编辑委员会主办，
北京协和医院产前诊断中心和四川大

学华西第二医院产前诊断中心承办的“2013

年产前分子诊断新技术专家研讨会”于

2013
年

12
月

14
日在成都召开，会议就

CMA
技术在产前诊断中临床应用问题的研究进展及其在国

内应用存在的具体
问题进行了深入而广泛的探讨，
并形成了

CMA
技术在产前诊断中应用的专

家共识。

一、
CMA
技术的临床应用适应证和禁忌证

1
．产前超声检查发现胎儿结构异常是进行

CMA
检查的适应证，建议在胎儿染色体核型

分析的基础
上进行，如核型分析正常，则建议进一步行

CMA
检查。

2
．对于胎死宫内或死产、需行遗传学分析者，建议对胎儿组织行

CMA
检测，以提高其

病因的检出
率。

3
．对于胎儿核型分析结果不能确定染色体畸变情况时，建议采用

CMA
技术进行进一步

分析以明确
诊断。

4
．
CMA
应用于评估早、中孕期胎儿丢失原因的研究数据积累不足，暂不推荐使用。

5
．
CMA
技术
（特指具有

SNP
探针的平台）
对于异常细胞比例≥30%

的嵌合体检测结果比

较可靠，
反之，对异常细胞比例

<30%
的嵌合体结果不可靠。

二、涉及

CMA
技术的产前诊断技术路线

对于产前超声检查发现有胎儿结构异常的患者，
建 议先行胎
儿染色体核型分析和快速产前

诊断，如结果异常，则可直接发放诊断报告。如结果正常，则应进一步行

CMA
技术检测，对

重要的

CMA
异常结果，应采用

FISH
技术对其进行验证，并在必要时对父母的外周血进行检

测。

三、产前遗传咨询相关问题

虽然有关

CMA
技术在产前诊断中应用的研究结果令人鼓舞，
但

CMA
也存在固有的局限

性，主要表
现在以下几个方面：

(1)
无法可靠地检出低水平的嵌合体。

(2)
无法检出平衡性染色体重排和大多数的基因内点突变。

(3)aCGH
检测平台无法检出三倍体。

(4)CMA
的阳性检出率仍然较低（并非所有病例都能发现具有临床意义的

CNV
）
，对于超

声检查发
现结构异常但胎儿染色体核型正常的病例，目前

CMA
增加检出致病性

CNV
的比例

<10%
。

(5)
最主要的难点是对

VOUS
的判读和解释，
其中部分情况是罕见的新生突变，
部分与突

变基因 的
外显率有关，即胎儿有罹患某种遗传病的易感性，
但并不一定发病，如自闭症。对胎

儿父母样本进行检测

、综合家系分析对

VOUS
结果的判读和解释有一定帮助。

但在很多情况下，
就目前对人类基因组的认 识和数据库的积累，
仍然无法对全部结果给出

确切的临
床性质判读。这种情 况往往会导致孕妇及其家属的焦虑，甚至是错误的终止妊娠。

(6)
采用不同的

CMA
检测平台以及不同分辨率的芯片，对同一胎儿样本，也可能会得出

不同的检
测结果。
这是

CMA
检测本身的技术特点所决定的，
并非医务人员造成的误诊或漏诊。

基于

CMA
在产前诊断应用中存在上述问题，在对患者进行产前

CMA
检测前和检测后，

进行恰当
的遗传咨询十分重要，内容包括：

1
．
产前遗传咨询：
在进行产前

CMA
检测之前和检测之后必须进行相关的产前遗传咨询。