一份标本竟出现四种结果，这是为何？

作者 | 肖婷婷

单位 | 佛山市妇幼保健院

(相关资料图)

前言

孕妇抽取羊水标本进行产前诊断，用于检测胎儿染色体和基因疾病，对一些疾病做出产前诊断，不曾想竟拿到四种不同的结果，这是为何呢？

案例经过

孕妇31岁，孕21+1，首胎，NT2.1mm，早期唐氏筛查低风险，中期唐筛提示21三体临界风险，无创DNA检测（NIPT）提示X单体高风险，要求对胎儿染色体异常风险进行评估。根据无创检测结果显示性染色体异常高风险，行羊水穿刺术作进一步检查，包括CMA、QF-PCR、FISH、羊水染色体核型分析。

由于羊水检测的特殊性和严谨性，患者约一个月才能拿齐所有的报告。FISH结果提示未发现性染色体异常；QF-PCR结果提示性染色体异常，疑为47,XXX综合征；CMA结果提示性染色体拷贝数异常，怀疑性染色体的组成结构可能为长臂等臂X染色体；羊水染色体核型结果为46,X,i(X)(q10)，该标本其中一条X染色体是一条长臂等臂X染色体，确诊为Turner综合征。

图1 CMA结果

图2 羊水染色体核型：46,X,i(X)(q10)

其中只有CMA结果与羊水染色体核型结果一致，而无创DNA检测、FISH和QF-PCR的结果却相差甚远，这是为何？我们接下来就分析一下为什么会出现这样的情况。

案例分析

无创DNA检测（NIPT）

无创DNA检测主要是通过采取孕妇的外周血，富集孕妇外周血中的胎儿游离DNA，从而进行测序以及生物信息分析，得到胎儿的遗传信息。但值得注意的是，母体外周血中含有的胎儿游离DNA几乎全部来自于胎盘滋养层细胞。

图3 图源：网络

在胚胎发育过程中，胎儿和胎盘虽然是来自同一受精卵，但是当受精卵大约分裂到104个细胞时，这些细胞就会随机的逐渐分化成滋养层和内细胞团。随后滋养层细胞分裂增生，形成指状突起的绒毛膜，一部分的绒毛膜和蜕膜会合在一起构成胎盘。内细胞团则保持受精卵的全部分化潜力，最终发育为胎儿。

NIPT结果与胎儿核型不一致

1.胎盘形成后的发育和胎儿的发育不完全同步，而且胎盘在行使胎盘屏障和免疫等功能过程中可能会发生遗传物质突变，导致NIPT与胎儿核型不一致。

2.如果胚胎有丝分裂过程中出现异常，也可能会导致胎盘或者是胎儿嵌合。如图4中所示的几种限制性嵌合体，其中限制性胎盘嵌合体是指异常染色体核型的细胞只出现在胎盘组织但不出现在胎儿机体组织的现象；只有胎儿异常而胎盘正常叫限制性胎儿嵌合体。这些情况都会导致NIPT与胎儿核型不一致。

图4 图源：产前遗传病诊断第2版

3.如果是形成配子过程中，减数分裂出现异常，可能会出现胎儿或胎盘自发出现染色体挽救现象。该病例中NIPT结果提示X染色体单体，可能是由于胎盘的自发挽救，丢弃了一条长臂等臂X染色体，所以我们只检测到其中一条正常的X染色体。

由于胎儿游离DNA主要来自于胎盘滋养层，并不是总能代表胎儿的情况，因此，NIPT目前还是一种产前筛查手段。

FISH

FISH是通过DNA荧光探针定位在13，18，21，X和Y染色体上，荧光显微镜下可直观进行染色体数目计数。

其中13号和21号染色体的探针属于基因位点特异性探针；18号，X和Y染色体的探针属于着丝粒特异性探针，定位在染色体的着丝粒区域。

该病例中虽然其中一条X染色体是长臂等臂X染色体，但是只有一个着丝粒区域，因此FISH检测的结果未发现异常。

图5 FISH结果

FISH在产前诊断应用上最大的优点是不需要培养细胞，直接在羊水或脐血间期细胞上进行检测。FISH对特定染色体的数目异常检出率高，如果要检测结构异常，则需要专门定制探针，也可以检测出相应的结构异常。

QF-PCR

荧光PCR毛细管电泳技术是针对13、18、21号和性染色体上特异性STR遗传位点以及2个基因位点进行多重PCR扩增，扩增的产物进行毛细管电泳。因为扩增的引物进行了荧光标记，可以通过荧光峰的面积来表示产物扩增的数量，再用软件分析计算STR位点基因峰的数量，或者是等位基因峰的面积比值，便可以检测13，18，21三体以及性染色体非整倍体等其他异常了。

值得注意的是，由于检测位点的限制，阴性结果是不能排除其他染色体三体的情况；这个方法对嵌合体样本的检出率也比较低；如果样本存在母源污染，则严重影响该方法结果的准确性。但是这个方法可以鉴定标本是否有母源污染，以保证后续实验的可靠性。

图6 试剂盒的检测位点，其中X染色体的四个主要检测位点都在X染色体的长臂上

图7 QF-PCR结果

结合图7与软件分析的数据来看

1.C1位点为单峰；

2.C2，C3，C5位点的双峰峰面积比值范围为0.45-0.65或1.8-2.4；

3.C4位点无峰。

同时满足以上三点，即为XXX综合征的判读条件。

实际上是因为该样本其中一条X染色体为长臂等臂，因此扩增的位点出现三个拷贝，被误判为XXX综合征。

总结

为保证产前诊断结果的准确性和可靠性，通常会采用不同的方法对目标疾病进行检测。不同的检测技术由于分辨率和展现形式的差异，能够在不同的深度上对染色体信息进行细化和区分。当出现结果不一致的情况时，应从技术本身和实验操作等各个环节进行综合分析，必要时重新采样、重复实验或采取其他技术进一步验证。

参考文献