分析鼻骨发育异常胎儿染色体异常的类型及分布。
回顾性分析2013年1月1日至2016年12月31日北京妇产医院共29例鼻骨发育异常胎儿临床资料，胎儿均通过经腹绒毛取样、羊膜腔穿刺或脐静脉穿刺的方法进行了染色体核型及基因拷贝数变异的分析。
29例鼻骨发育异常胎儿中，鼻骨缺失24例，鼻骨发育不良5例；总的染色体异常发生率为51.7%(15/29)，其中以21－三体居多，共8例，13－三体2例，性染色体异常2例，致病性基因拷贝数变异3例；鼻骨发育不良胎儿染色体异常比例(2/5)低于鼻骨缺失病例(13/29，54.2%)；孤立性鼻骨发育异常胎儿的染色体异常发病率(4/13)低于综合征性鼻骨发育不良的染色体异常发病比例(11/16)。
孤立性及综合征性鼻骨发育异常均为染色体异常的重要指标，对于鼻骨发育异常胎儿的产前诊断，除了常规的核型以外，还需要重视基因拷贝数变异的检测。
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胎儿的鼻骨孕6周时开始发育，第9～11周的时候开始骨化。最早在筛查NT彩超的同时对胎儿鼻骨进行观察。临床上将胎儿鼻骨缺失及鼻骨发育不良统称鼻骨发育异常，鼻骨发育不良的表现为鼻骨短小或是一侧鼻骨缺失，目前国内对于鼻骨短小的定义并不统一，一般认为鼻骨长度小于第5百分位数则为鼻骨短小。以往的研究已经多次证实了鼻骨发育异常时染色体异常的重要提示指标，Cicero等[1]通过早孕期超声筛查发现，唐氏综合征胎儿中66.9%存在鼻骨缺失，57.1%的18三体胎儿存在鼻骨缺失，鼻骨缺失在其他非整倍体中也有相当的发生比例，13－三体综合征、Turner综合征及其他染色体异常胎儿中鼻骨发育不良胎儿所占的比例分别为31.8%、8.8%和8.3%[1]。有研究显示，57.1%的21三体胎儿存在鼻骨缺失或发育不良[2]，鼻骨缺失或发育不良胎儿染色体异常检出率31.58%[3]。
研究显示，对超声异常胎儿进行基因拷贝数变异(CNV)的检测，致病性CNV检出率达6.0%～27.4%[4,5,6,7]，有极高的临床意义，但目前对鼻骨异常胎儿的CNV检测报道极少。本文对各29例鼻骨发育异常胎儿进行了核型联合低覆盖度大规模平行测序技术(CNV sequencing，CNV－Seq)的检测，以明确鼻骨发育异常胎儿CNV检出率。
回顾性分析2013年1月1日至2016年12月31日北京妇产医院产前诊断中心就诊，胎儿超声提示孤立性或综合征性鼻骨发育异常孕妇29例，知情同意并接受产前诊断，记录其一般情况、超声结果等临床信息并分析。鼻骨发育异常的诊断标准：鼻骨缺失：胎儿矢状面、横切面一侧或两侧鼻骨未显示，3D/4D骨骼模式鼻骨区空虚，一侧或两侧鼻骨不显示；鼻骨短小：胎儿矢状切面显示一侧或两侧鼻骨小于同孕周正常值－2.5 SD。
(1)绒毛诊断：妊娠11～13＋6周经腹活体组织检查取绒毛4～5 mg。(2)羊水诊断：妊娠18～23＋6周经腹羊膜腔穿刺取羊水30 ml。(3)脐血诊断：妊娠24周后经腹脐静脉穿刺取血1.5 ml。所有介入性产前诊断均在超声定位下进行，按照常规方法进行细胞培养、收获、制片及核型分析。孕妇术前常规遗传咨询并签署知情同意书。(4)对所有研究对象的一般情况、指征、血清筛查结果、遗传室结果、超声结果进行核对并录入电脑，对临床信息整理并分析。羊水穿刺、脐带血穿刺及绒毛穿刺均有北京妇产医院产前诊断中心完成，送检单位为北京妇产医院遗传实验室。CNV－seq检测外送至贝瑞和康公司。将50 ng基因组DNA进行片段化处理，获得平均大小为300 bp的DNA片段，参照文献[8,9]方法构建测序文库，使用Illumina公司的HiSeq 2000平台进行测序，36 bp单端测序，测序深度0.1倍，产生800万条的测序序列。使用Burrows－Wheeler算法将所有测序序列与hg19基因组进行比对分析[10]。根据文献记载的数据处理和分析算法[11]，将最少20个测试样本进行内部比较，互相作为参考。为了提高检测灵敏度，以60 kb为基本测序单元，对大约500万条测序序列进行分析。以标准化测序读取密度的log2值为y轴，以相对连续的60 kb测序单元为x轴，绘制CNV－seq检测结果图。然后，依据每条染色体的长度计算log2平均值。染色体拷贝数重复(3个拷贝)的log2理论值为log2[1.5]＝0.58；染色体拷贝数缺失(1个拷贝)的log2理论值为log2[0.5]＝－1.0。将CNV－seq检测拷贝数重复的cut－off值设为>2.8(log2[1.4]＝0.49)，拷贝数缺失的cut－off值设为<1.2(log2[0.6]＝0.74)。
数据经查询DGV、DECIPHER、OMIM、UCSC以及PubMed公共数据库资源。致病性CNV根据美国医学遗传会与基因组学会(ACMG)诊断标准，将CNV分为3大类5级：(1)致病性CNV；(2)良性CNV；(3)临床意义未明的CNV；(4)可能致病性CNV；(5)可能良性CNV[12]。
计数资料采用频数及率描述。
鼻骨发育异常病例29例，包括鼻骨缺失24例，鼻骨发育不良5例。产前诊断的方法包括绒毛穿刺5例，羊水穿刺22例，脐血穿刺2例；孕周13～30周，中位数孕周为23周。
29例鼻骨发育异常病例中总的染色体异常为15例，占鼻骨发育异常病例的51.7%(15/29)，其中以21－三体居多，共8例，13－三体2例，性染色体异常2例，致病性基因拷贝数变异3例。≤14周5例，染色体异常比例4/5，≥15周共24例，染色体异常发病率45.8% (11/24)。5例鼻骨发育不良中染色体异常比例2/5，24例鼻骨缺失病例中染色体异常发病率54.2%(13/24)。将鼻骨发育异常病例分为孤立性鼻骨发育异常(胎儿只有鼻骨发育异常1项超声异常)及综合征型鼻骨发育异常(胎儿除鼻发育异常外尚有其他超声软指标或结构异常)，结果显示，孤立性鼻骨发育异常胎儿的染色体异常发病比例为4/13，综合征性鼻骨发育不良的染色体异常发病比例为11/16。
将鼻骨发育合并其他超声软指标及结构异常汇总后发现，鼻骨发育异常最常见的伴发异常为颈项透明层(NT)或NF增厚，两者同时出现时染色体异常发病率比例7/9，其次鼻骨发育异常胎儿常见的伴发异常为心血管异常及颅内异常，染色体异常发病比例分别为4/6及4/5 (表1)。
29例鼻骨发育异常胎儿合并其他超声软指标及结构异常情况(例)
29例鼻骨发育异常胎儿合并其他超声软指标及结构异常情况(例)
| 伴发超声表现 | 总例数 | 染色体 |
|---|---|---|
| 异常(例数) | ||
| NT/NF增厚 | 9 | 7 |
| 心血管异常 | 6 | 4 |
| 颅内结构异常 | 5 | 4 |
| 骨发育异常 | 4 | 3 |
| 水肿 | 2 | 2 |
| 唇裂 | 2 | 2 |
| 颈部水囊瘤 | 2 | 1 |
| 泌尿系统异常 | 2 | 1 |
| 脐膨出 | 1 | 1 |
| 单脐动脉 | 1 | 1 |
| 肠管回声增强 | 1 | 1 |
| 膈疝 | 1 | 1 |
注：染色体异常包括非整倍体、非平衡易位、致病性基因拷贝数变异；伴发超声表现包括超声软指标及超声结构异常，同时合并2个或2个以上结构异常，各记1例次
29例标本中共检出致病性CNV3例。病例1为胎儿超声提示鼻骨未显示，脊柱排列欠规整，CNV－Seq显示3p26.3重复片段大小为0.44 Mb，DECIPHER数据库收录有一例该重复片段患者，其主要临床表征为发育迟缓；病例2为胎儿超声提示仅提示胎儿鼻骨缺失，CNV－Seq显示15q11.2缺失片段大小为0.34 Mb，DGV数据库收录多例正常人携带此缺失片段的研究，同时DECIPHER数据库收录若干例患者携带该拷贝数缺失片段，其主要临床表现为智力障碍，18号染色体18q23重复片段大小为0.32 Mb，为多态性；病例3为胎儿超声提示颅骨缺失脑膨出，足内翻、脊柱异常，单脐、鼻骨缺失，CNV－Seq显示10q25.1q26.3重复片段大小为28.74 Mb(表2)。
3例鼻骨发育异常胎儿致病性基因拷贝数变异的检出结果
3例鼻骨发育异常胎儿致病性基因拷贝数变异的检出结果
| 序号 | 年龄(岁) | 孕周 | 孕期表现 | CNV结果 | 数据库查询 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 26 | 25 | 鼻骨未显示，脊柱排列欠规整 | 3p26.3(960 001～1 400 000)，重复片段大小为0.44 Mb | DECIPHER数据库收录有一例该重复片段患者，其主要临床表征为发育迟缓 |
| 2 | 27 | 26 | 胎儿鼻骨缺失 | 15q11.2(22 740 001～23 080 000)，缺失片段大小为0.34 Mb18q23(75 000 001～75 320 000)，重复片段大小为0.32 Mb | 15号染色体q11.2缺失区域，DGV数据库收录多例正常人携带此缺失片段的研究，同时DECIPHER数据库收录若干例患者携带该拷贝数缺失片段，其主要临床表现为智力障碍18号染色体q23重复区域为多态性 |
| 3 | 29 | 18 | 颅骨缺失脑膨出，足内翻、脊柱异常，单脐、鼻骨缺失 | 10q25.1q26.3(106 700 001～135 440 000)，重复片段大小为28.74 Mb | 10号染色体q25.1～q26.3处重复 28.74 Mb区域，有文献报道患者表现为发育迟缓，严重的精神发育迟滞，特殊面容，脊柱后侧凸， 长圆锥形手指等 |
| 13q22.2q34(76 680 001～115 100 000)，缺失片段大小为38.42 Mb | 13号染色体q22.2～q34处缺失38.42 Mb区域，有文献报道患者主要的临床表征为小头畸形，前脑无裂畸形，唇腭裂，视网膜发育不良，特殊面容以及法洛四联症等 |
29例标本中还检出致病性未知病例2例。分别是12号q24.33处重复0.16 Mb及14q11.2缺失0.5Mb，数据库中均无收录，片段中也不包含功能性基因。
本研究也符合以往研究发现，鼻骨发育异常病例中总的染色体异常发生率为51.7%，其中以21－三体居多，占总染色体异常例数的53.3%，也有其他类型的染色体异常检出，提示鼻骨异常的重要的染色体异常预测指标，一旦出现即建议行产前诊断。本研究显示，鼻骨缺失病例的染色体异常发病率为54.2%，显著高于鼻骨发育不良病例(40%)，与以往研究相符。以往研究显示，鼻骨缺失对筛查染色体异常的特异性约99.8%，敏感度为28.0%，而鼻骨发育不良的筛查特异性为97.5%，敏感性为17%，提示鼻骨缺失较鼻骨发育不良敏感性高[13]。
研究显示，孤立性鼻骨发育异常胎儿染色体异常发病风险较小[14]，杨昕等[15]的研究显示，单纯鼻骨缺失或发育不良胎儿染色体异常的发生率为12.7%，但当合并其他结构异常时，染色体核型异常检出率上升至44.4%。本研究也有类似的发现显示孤立性鼻骨发育异常胎儿的染色体异常发病率为30.8%，显著低于综合征性鼻骨发育不良的染色体异常发病率(68.8%)，但即使是这样，孤立性鼻骨发育异常仍然是一个较强的指标，建议行产前诊断。
本研究发现，3例pCNV病例，均为非综合征区域内畸变，即暂未定义的综合征。以往对鼻骨发育异常的CNV检测文献较少，Dukhovny等[16]在57例鼻骨发育异常的胎儿中，采用微阵列基因组杂交分析技术检出3例(5.3%)微小基因片段缺失或重复，因此建议胎儿鼻骨缺失或发育不良时应进一步排除胎儿某些微小基因片段的缺失或重复而导致的某些综合征的可能。Brisset等[17]报道了1例晚孕超声显示鼻骨缺失的胎儿染色体微阵列分析为1q12q21.2重复5.8 Mb，为母源，16p11.2有545 Kb缺失，男婴在新生儿期表现为发育迟缓、癫痫及超重。Tezcan等[18]报道了1例7号与12号染色体非平衡易位，7号染色体缺失16.5 Mb，12号染色体重复6.1 Mb,胎儿表现为鼻骨缺失、小眼球、眼距过短、单鼻孔等。Podolsky等[19]报道了1例9号染色体四体胎儿超声显示鼻骨缺失。Li等[20]也报道了1例鼻骨缺失胎儿，同时伴有NT增厚、心脏异常、Dandy－Walker、股骨短等超声异常，SNP芯片结果显示为单亲二倍体，22q11.1q13.33有杂合缺失。
