染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用專家共識(完整版)

1、染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用專家共識(主整版)目前，G顯帶染色體核型分析技術(shù)仍然是細(xì)胞遺傳學(xué)產(chǎn)前診斷的 "全標(biāo)準(zhǔn)"，但該技術(shù)具有細(xì)胞培養(yǎng)耗時長、分辨率低以及耗費人力的局限 性。包括熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization , FISH)技 術(shù)在內(nèi)的快速產(chǎn)前診斷技術(shù)的引入雖然具有快速及特異性高的優(yōu)點，但 還不能做到對染色體組的全局分析。染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis , CMA)技術(shù)又被稱為"分子核型 分析"，能夠在全基 因組水平進(jìn)行掃描，可檢測染色 體不

2、平衡的拷貝數(shù)變異(copy number variant , CNV),尤其是對于檢測染色體組微小缺失、重復(fù)等不平衡性 重排具有突出優(yōu)勢。根據(jù)芯片設(shè)計與檢測原理的不同，CMA技術(shù)可分為 兩大類：基于微陣列的比較基因組雜交(array . based comparative genomic hybridization , aCGH)技術(shù)和單核苜酸多態(tài)性微陣列ngle nucleotide polymorphism array . SNP array)技術(shù)。前者需要將待測 樣本DNA與正常對照樣本DNA分別標(biāo)記、進(jìn)行競爭性雜交后獲得定 量的拷貝數(shù)檢測結(jié)果，而后者則只需將待測樣本DNA與一整套正?；?/p>

3、因 組對照資料進(jìn)行對比即可獲得診斷結(jié)果。通過aCGH技術(shù)能夠很好地檢 出CNV ,而SNP array除了能夠檢出CNV外,還能夠檢測出大多數(shù)的 單親二倍體(uniparental disomv , UPD)和三倍體，并且可以檢測到一 定水平的嵌合體。而設(shè)計涵蓋CNV+SNP檢測探針的芯片，可同時具有 CNV和SNP芯片的特點"。2010年，國際細(xì)胞基因組芯片標(biāo)準(zhǔn)協(xié)作組(International Standards for Cytogenomic Arrays Consortium , ISCA Consortium) 在硏究了 2 1 698例具有異常臨床表征，包括智力低下、發(fā)育

4、遲緩、多 種體征畸形以及自閉癥的先證者的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)aCGH技術(shù)對致病性 CNV的檢出率為12.2%,比傳統(tǒng)G顯帶核型分析技術(shù)的檢出率提高了 10%。因此,ISCA Consortium推薦將aCGH作為對原因不明的 發(fā)育遲 緩、智力低下、多種體征畸形以及自閉癥患者的首選臨床一線檢測方法 口 “近年來,CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，很多硏 究也證明了該技術(shù)具有傳統(tǒng)胎兒染色體核型分析方法所無法比擬的優(yōu) 勢。CMA對非整倍體和不平衡性染色體重排的檢出效率與傳統(tǒng)核型分析 方法相同，并具有更高的分辨率和敏感性，且CMA還能發(fā)現(xiàn)額外的、 有臨床意義的基因組CNV ,尤其是對于產(chǎn)前超聲檢查發(fā)

5、現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)異常 者，CMA是目前最有效的遺傳學(xué)診斷方法3-61 o基于上述硏究結(jié)果， 不少學(xué)者認(rèn)為，CMA技術(shù)有可能取代傳統(tǒng)的核型分析方法，成為產(chǎn)前 遺傳學(xué)診斷的一線技術(shù)。但到目前為止，尚缺乏基于人群的大規(guī)模應(yīng)用 研究結(jié)果。目前，在國內(nèi)CMA只有少數(shù)具有技術(shù)條件和資質(zhì)的醫(yī)療機構(gòu)進(jìn) 行了小規(guī)模的探索，大致有以下幾類臨床應(yīng)用情況：1 兒童復(fù)雜、罕見遺傳病，如：智力障礙、生長發(fā)育遲緩、多發(fā)畸形、 孤獨癥樣臨床表現(xiàn)，排除染色體病、代謝病和膳睦x綜合征之后的全基因組CNV檢測。2 .對自然流產(chǎn)、胎死宮內(nèi)、新生兒死亡等妊娠 產(chǎn)物(product of concept , POC)的遺傳學(xué)檢測。3. 對產(chǎn)前

6、診斷中核型分析結(jié)果異常，但無法確認(rèn)異常片段的來源和性質(zhì) 者進(jìn)行DNA水平的更精細(xì)分析。4 .對產(chǎn)前超聲檢查異常而染色體核型分析結(jié)果正常的胎兒進(jìn)一步行遺傳 學(xué)檢測。在產(chǎn)前診斷領(lǐng)域中，CMA的應(yīng)用主要在后兩種情況中。雖然目前應(yīng)用硏 究的范圍不廣，積累的例數(shù)也不多，但卻顯現(xiàn)出一些問題的存在,主要表 現(xiàn)在：1. 在部分開展應(yīng)用的醫(yī)療機構(gòu)，對CMA檢測前和檢測后的產(chǎn) 前咨詢能力存在不足。2. 對CMA檢測結(jié)果的臨床意義的判讀能力不足，尤其是對臨 床意義不明確的 CNV(variants of unknown significance , VOUS)的判 讀和解釋。3 缺乏規(guī)范化的對CNV檢測結(jié)果的驗證工

7、作。新技術(shù)的發(fā)展、 成熟和應(yīng)用，必然會對現(xiàn)有的臨床體系產(chǎn)生巨大的影響。隨著CMA技術(shù) 逐步進(jìn)入產(chǎn)前診斷的臨床實踐，如何統(tǒng)一各級醫(yī)務(wù)人員的認(rèn)識，正確定 位其適宜的臨床應(yīng)用適應(yīng)證和禁忌證，確定該項技術(shù)在臨床使用中的技 術(shù)路線、產(chǎn)前咨詢、規(guī)范應(yīng)用等，以及指明下一階段該領(lǐng)域的臨床硏究 方向，均成為亟須解決的重要課題。在這種形勢下，由中華婦產(chǎn)科雜志 編輯委員會主辦，北京協(xié)和醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心和四川大學(xué)華西第二醫(yī)院 產(chǎn)前診斷中心承辦的"2013年產(chǎn)前分子診斷新技術(shù)專家硏討會"于2013 年12月14日在成都召開，會議就CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷中臨床應(yīng)用問 題的研 究進(jìn)展口吸其在國內(nèi)應(yīng)用存在的

8、具體問題進(jìn)行了深 入而廣泛的 探討,并形成了 CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用的專家共識。、CMA技術(shù)的臨床應(yīng)用適應(yīng)證和禁忌證1 .產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)B臺兒結(jié)構(gòu)異常是進(jìn)行CMA檢查的適應(yīng)證,建議在 胎兒染色體核型分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行，如核型分析正常，則建議進(jìn)一步行 CMA檢查。2. 對于胎死宮內(nèi)或死產(chǎn)、需行遺傳學(xué)分析者，建議對胎兒組織行CMA 檢測,以提高其病因的檢出率。3. 對于胎兒核型分析結(jié)果不能確定染色體畸變情況時，建議采用CMA 技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析以明確診斷。4 . CMA應(yīng)用于評估早、中孕期胎兒丟失原因的硏究數(shù)據(jù)積累不足，暫 不推薦使用。5 . CMA技術(shù)(特指具有SNP探針的平臺)對于異常細(xì)胞

9、比例/ >30%的 嵌合體檢測結(jié)果比較可靠,反之，對異常細(xì)胞比例<30%的嵌合體結(jié)果不 可靠。二、涉及CMA技術(shù)的產(chǎn)前診斷技術(shù)路線對于產(chǎn)前超聲檢查發(fā)現(xiàn)有胎兒結(jié) 構(gòu)異常的患者,建議先行胎兒染色體核型分析和快速產(chǎn)前診斷，如結(jié)果 異常,則可直接發(fā)放診斷報告。如結(jié)果正常,則應(yīng)進(jìn)一步行CMA技術(shù)檢 測，對重要的CMA異常結(jié)果,應(yīng)采用FISH技術(shù)對其進(jìn)行驗證，并在必要 時對父母的外周血進(jìn)行檢測。三、產(chǎn)前遺傳咨詢相關(guān)問題雖然有關(guān)CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷中應(yīng)用的硏究 結(jié)果令人鼓舞但CMA也存在固有的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1) 無法可靠地檢出低水平的嵌合體。(2) 無法檢出平衡性染色體重排和

10、大多數(shù)的基因內(nèi)點突變。(3) aCGH檢測平臺無法檢出三倍體。(4) CMA的陽性檢出率仍然較低(并非所有病例都能發(fā)現(xiàn)具有臨床意義的 CNV)，對于超聲檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常倒臺兒染色體核型正常的病例，目前 CMA增加檢出致病性CNV的比例10%。(5) 最主要的難點是對VOUS的判讀和解釋，其中部分情況是罕見的新 生突變，部分與突變基因的外顯率有關(guān)，即胎兒有罹患某種遺傳病的易 感性,但并不一定發(fā)病，如自閉癥。對胎兒父母樣本進(jìn)行檢測、綜合家 系分析對VOUS結(jié)果的判讀和解釋有一定幫助。但在很多情況下，就目 前對人類基因組的認(rèn)識和數(shù)據(jù)庫的積累，仍然無法對全部結(jié)果給出確切 的臨床性質(zhì)判讀。這種情況往往會

11、導(dǎo)致孕婦及其家屬的焦慮，甚至是錯 誤的終止妊娠。(6) 采用不同的CMA檢測平臺以及不同分辨率的芯片，對同一胎丿岸本, 也可能會得出不同的檢測結(jié)果。這是CMA檢測本身的技術(shù)特點所決定 的，并非醫(yī)務(wù)人 員造成的誤診或漏診?；贑MA在產(chǎn)前診斷應(yīng)用中存在 上述問題，在對患者進(jìn)行產(chǎn)前CMA檢測前和檢測后，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪z傳 咨詢十分重要,內(nèi)容包括：1 .產(chǎn)前遺傳咨詢：在進(jìn)行產(chǎn)前CMA檢測之前和檢測之后必須進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)前遺傳咨詢。2.咨詢資質(zhì)：產(chǎn)前遺傳咨詢應(yīng)由有產(chǎn)前遺傳咨詢資質(zhì)的專業(yè)醫(yī)務(wù)人員擔(dān)任。3 .患者知情:CMA檢測前的咨詢應(yīng)詳細(xì)解釋CMA的優(yōu)點和局 限性,并讓患者充分地知情同意，明確指出：(1)C

12、MA能夠檢出所有通過 染色體核型分析能夠檢出的染色體不平衡變異”并可能發(fā)現(xiàn)其他的特定 遺傳性疾病，但不能檢出所有的遺傳性疾病，如低比例嵌合體、平衡性 染色體重排、單基因突變等。(2)所檢出的特定疾病在不同患者間臨床表 現(xiàn)可能存在很大的變異，原因是與所累及基因的表現(xiàn)度和外顯率不同有 關(guān)。(3)cMA檢測可能會發(fā)現(xiàn)VOUS ,可能需要對父母樣本進(jìn)行檢測并輔 以家系綜合分析，協(xié)助對胎丿併羊本檢測結(jié)果的判讀。但在很多情況下， 基于目前對人類基因組的認(rèn)識和數(shù)據(jù)庫的積累程度，仍然無法對某些檢 測結(jié)果進(jìn)行判讀和解釋。(4)CMA檢測可能會發(fā)現(xiàn)一些成人期遲發(fā)型疾 病，這提示父母之一可能罹患同一疾病但尚未表現(xiàn)出

13、臨床癥狀。4. 客觀看待差異性結(jié)果：檢測前的咨詢應(yīng)強調(diào)，采用不同的 CMA檢測平臺以及不同分辨率的芯片，即使是針對同一胎兒樣本分別進(jìn) 行檢測，也可能會出現(xiàn)差異性結(jié)果。這是CMA檢測本身的技術(shù)特點所 決定的，并非醫(yī)務(wù)人員造成的誤診或漏診。四、CMA技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的規(guī)范化應(yīng)用1 .產(chǎn)前診斷技術(shù)資質(zhì)：根據(jù)2002年頒發(fā)的產(chǎn)前診斷技術(shù)管 理辦法的有關(guān)規(guī)定，開展產(chǎn)前診斷技術(shù)的醫(yī)療保健機構(gòu)，是指經(jīng)省級 衛(wèi)生行政部門許可開展產(chǎn)前診斷技術(shù)的醫(yī)療保健機構(gòu)。強調(diào)利用CMA 技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)前診斷，需在具有產(chǎn)前診斷技術(shù)資質(zhì)的醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)、由具有 產(chǎn)前診斷技術(shù)資質(zhì)的醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行。2.產(chǎn)前遺傳咨詢資質(zhì)：在進(jìn)行產(chǎn)前CMA檢測前

14、和檢測后，必 須對患者進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)前遺傳咨詢，根據(jù)2002年頒發(fā)的產(chǎn)前診斷技術(shù) 管理辦法的有關(guān)規(guī)定，從事產(chǎn)前診斷技術(shù)的衛(wèi)生專業(yè)技術(shù)人員，必須 經(jīng)過系統(tǒng)的產(chǎn)前診斷技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)，通過省級衛(wèi)生行政部門的考核并獲 得從事產(chǎn)前診斷技術(shù)的"母嬰保健技術(shù)考核合格證書"。3 .簽署知情同意 書：在進(jìn)行產(chǎn)前CMA檢測之前，必須讓患者簽署有關(guān)的知情同意書。知 情同意書上需詳細(xì)說明CMA檢測的優(yōu)點和局限性。4. 發(fā)放CMA檢測報告：在實驗室發(fā)放CMA檢測報告時，應(yīng) 在報告上明確說明所使用的CMA檢測技術(shù)平臺以及該技術(shù)平臺的檢測 內(nèi)容和優(yōu)缺點。5. 規(guī)范化操作：應(yīng)遵循產(chǎn)前CMA檢測的技術(shù)路線進(jìn)行規(guī)

15、范化 操作,由于CMA技術(shù)不足以提供染色體重排類型方面的信息，其結(jié)果應(yīng) 得到核型分析和FISH等技術(shù)的驗證。通過核型分析和中期核分裂象的 FISH獲得染色體異常的表述形式，闡明其發(fā)生機制，評估再次妊娠時發(fā) 生染色體異常的風(fēng)險，給患者提供全面的咨詢。目前，針對CMA技術(shù) 的臨床應(yīng)用，在醫(yī)務(wù)人員層面還缺乏正確客觀的知識培訓(xùn)和宣教，導(dǎo)致 了該技術(shù)在臨床應(yīng)用層面觀點不一、流程昆亂，不利于該技術(shù)在臨床應(yīng) 用的長期健康發(fā)展。在專家層面，取得較一致意見的基礎(chǔ)上應(yīng)加強對晉 通醫(yī)務(wù)人員的宣教和培訓(xùn)，規(guī)范該技術(shù)的臨床應(yīng)用。五、行政和法律層面的顧慮產(chǎn)前診斷中存在較高的風(fēng)險，其檢測結(jié)果具 有不確定性,需要高新技術(shù)的支撐。CMA技術(shù)是非常重要的分子診斷 技術(shù)，需要在臨床應(yīng)用實踐中發(fā)展完善。但是在法律法規(guī)對其應(yīng)用管理 暫時缺位的情況下，應(yīng)用CMA技術(shù)會對產(chǎn)前診斷