染色体微阵列分析和全外显子测序在羊水过少胎儿中的临床应用

       羊水过少在所有妊娠中的比例约为0.5%-5.5%^[1] ，它与妊娠胎儿发病率和死亡率的增加有关。羊水过少的病因多种多样，且诊断时机不同病因也不尽相同。许多遗传性疾病也具有羊水过少的表现。染色体微阵列分析(CMA)一直以来作为胎儿结构异常的首选检测方法，但在临床应用中发现CMA对羊水过少的检出率较低。随着测序技术的日益普及和分析速度的不断提高，全外显子组测序技术(WES)在临床上得到了广泛的应用。

文献分享

       2023年广东省妇幼保健院医学遗传中心团队在《Annals of Medicine》杂志上发表了”Clinical utility of chromosomal microarray analysis and whole exome sequencing in foetuses with oligohydramnios“一文，对2018年至2021年所收治的126例羊水过少的胎儿进行了回顾性研究。

       本研究中有124例样本采用CMA进行检测，32例样本采用WES检测。结果显示CMA对羊水过少的诊断效率较低，而WES在羊水过少病因分析方面具有明显优势：CMA仅检出2例携带P/LP拷贝数变异的病例(1.6%，2/124)，WES的检出率为21.8%(7/32)。

图1.WES的分析流程

一、检测结果

        在研究期间共确诊了126例羊水过少胎儿。

       在研究的所有病例中：62例（49.2%，62/126）为孤立性羊水过少，64例（50.8%，64/126）为非孤立性羊水过少（胎儿还有其他超声异常）。诊断时孕妇的平均年龄为29.5±4.8岁，平均孕周为26.8±4.1周。19.8% （25/126）为羊膜穿刺样本，80.2%（101/126）为脐血样本。 

图2. CMA和WES对羊水过少胎儿的产前诊断结果

二、CMA的结果

       进行CMA检测的124个样本中，共鉴定出2个P/LP拷贝数变异(表1)，4个VOUS，P/LP CNVs的检出率为1.6%(2/124)。

表1.CMA检出羊水过少胎儿的P/LP 和VOUS变异

       在这里我们挑选出了检出致病性变异(P)的病例1来进行分享：

       【病例1】

       ▶17周时出现羊水过少

       ▶在其染色体上检出10q23.31q26.3重复和4p16.3p16.2缺失

       染色体10q23.31q26.3重复包括许多与特殊面容、发育迟缓和智力障碍相关的OMIM基因。

       染色体4p16.3p16.2缺失与Wolf-Hirschhorn综合征有关，Wolf-Hirschhorn 综合征的临床症状有特征性面容、智力障碍、发育迟缓、癫痫发作、骨骼异常、先天性心脏缺陷和尿路畸形等。

       该结果提示父母一方可能携带平衡易位。

       然而，患儿仅表现为羊水过少，没有其他超声异常，可能原因是胎龄较早。

三、WES的结果

       WES在7名胎儿中检出P/LP变异，检出率为 21.8%(7/32)，其中1例是新发变异，6例(隐性遗传)是纯合或复合杂合变异(表2)。

表2.WES检出羊水过少胎儿的P/LP和VOUS变异

       WES检出的P/LP病例较多，在这里我们随机挑选了分别含有P或LP变异的两个病例进行分享：

       【病例3】

       ▶超声检查提示严重羊水过少

       ▶WES结果显示ACE基因存在纯合位点变异c.1028G> A

       病例1-3三个病例的变异均与肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)有关，这是常染色体隐性肾小管发育不全(ARRTD)的已知遗传原因。

       ARRTD：一种罕见的肾小管发育异常遗传性疾病，由于持续性低血压、严重肾衰竭和支气管肺发育不良而导致早发和围产期死亡。由编码RAAS成分的基因(ACE、AGT、AGTR1和REN)变异引起的。

       羊水过少/无羊水是患有ARRTD的胎儿最常见的特征。

       【病例5】

       ▶羊水过少、肾脏肿大和回声增强

       ▶WES在PKHD1基因中发现复合杂合变异

       PKHD1基因是PKD4的致病基因，PKD4是一种常染色体隐性多囊肾病，其特征是肾脏增大、回声增强，并伴有集合管梭形扩张。

       大多数PKD4患者进展为终末期肾病 ，但年龄各异。最典型的疾病表现发生在新生儿中，包括羊水过少、肾脏严重肿大以及肺发育不全的病史，约30%的受影响新生儿会导致呼吸功能不全和围产期死亡。

       表2中列出的其它病例，除了羊水过少外，也多有肾脏功能异常的表现

四、妊娠结局

       WES检出的8个病例最后都选择终止妊娠，而CMA检出的6个病例中仅2个终止妊娠。

       特别是表1中的病例2，尽管胎儿检出评级为LP的9q34.11q34.13重复，但幸运的是这个胎儿还是正常出生了，虽然存在出生体重低，不过新生儿检查未见异常。

       这段微重复与产前超声异常的关联尚无任何报道，这是否表明该重复与羊水过少及FGR的关联只是偶然？与CMA相比，WES除了在提高检测能力方面具有明显的优势，还可能改善妊娠管理以及未来妊娠的复发风险评估。

五、总结

       与CMA相比，WES对羊水过少有更高的诊断效率，在临床实践中，对羊水过少的病例WES可能成为继CMA后另一个不错的选择。导致羊水过少的原因有很多，除胎儿畸形、生长受限和胎盘等因素外，还应警惕胎儿患常染色体隐性肾小管发育不全的可能性，因此，我们在分析羊水过少的产前样本时，可以多关注肾脏疾病相关的基因。

参考文献：

[1] Munn MB. Management of oligohydramnios in pregnancy. Obstet Gynecol Clin North Am. 2011;38(2):1-10.