胎停之后,你需要做什么样的遗传学检测?
2019年06月28日 8166人阅读
原创作者:
戴礼猛(陆军军医大学医学遗传学博士,讲师)陆军军医大学第一附属医院(重庆西南医院)中医与风湿免疫科牟方祥
牟方祥(陆军军医大学风湿免疫科副教授)
杨伟业(重庆市中医院主治医师)
前言:
种子要生长,需要阳光和土壤!
胚胎要长好,健康“种子(遗传物质)”,“土壤(子宫环境)”,“阳光(良好心情)”不能少!
对于空囊、无胎心、胎停等早期胚胎丢失,需要判断“种子”是否出现问题!
本文章从基础知识讲起,请认真阅读以下内容:
一、基础知识篇
1“种子(遗传物质)”从哪里来的?
人类在配子(精子/卵细胞)形成过程中,细胞需要进行“减数分裂”(遗传物质变为原来一半)的过程,以保持物种的稳定性。正常的精子含有父方50%的遗传物质,正常的卵细胞含有50%母方的遗传物质。因此,精子卵细胞结合后的受精卵遗传了来自父方50%,母方50%的遗传物质,咱们人类的遗传物质一代一代稳定传递。
2 “遗传物质”是什么?
人类遗传物质是DNA,它和特殊的蛋白质分子缠绕在一起,像一团一团的头发丝一样在细胞核中,可以被特殊染料染色,从而在显微镜下观察,所以叫染色质。在细胞分裂时,它会高度凝聚成一个棒状小体,叫做染色体。DNA,基因,染色质,染色体,这些都是遗传物质的不同称呼。
图1 染色质与染色体
3 “遗传物质”是怎么编号的?
每个细胞在分裂过程中由“头发丝(DNA链)”变成“棒状小体(染色体)”后,我们根据他们的形状进行编号,个子由高到低报数,向左看齐,1、2、3……
正常的细胞有46条染色体,我们把长的一样的放一起编号,1-22号染色体各两条。本来应该报数23的因为它与性别相关,对于女性个体,23号染色体大小一致,对于男性个体,23号染色体一大一小,所以取别名大的叫“X”,小的叫“Y”。正常核型分析时报告上的“46,XY”所代表的意思就是“46条染色体,性染色体为XY”。
图2 染色体编号
4“遗传物质”出现问题的后果是什么?
好比几千个汽车零件组成汽车,医学已知大约有“2万多个核心零件(基因)”参与我们复杂机体的形成。人类从远古进化到今天,我们的遗传物质已经非常恒定。每条染色体上都有一定数量的核心零件,无论是染色体,还是这些核心零件区域在结构、数量、质量上都有严格的要求。与疾病有关的区域,假如结构不一样,多了或者少了,或者突变等改变都可能会引起机体功能的异常,就会引起遗传性疾病。
在早孕期妊娠丢失中,有约50%的原因为胚胎染色体异常,以数目异常最为常见,产生主要原因如下:
①偶发情况:夫妻双方染色体正常,但由于精子、卵细胞形成过程错误造成的。风险因素有高龄、内分泌异常、一些意义未明的染色体变异等。
②复发情况:由于夫妻双方可能是染色体结构畸形携带者,如平衡异位,罗氏异位等携带者,产生正常胚子的几率很低;
③其它复杂情况:可来自于夫妻双方异常染色体存在低拷贝嵌合,复杂的结构重排等其它复杂情况引起。
讲这么多的基础知识,就是要让大家知道遗传检测的来龙去脉,那下面该怎么选择检测项目呢?
二、遗传检测篇
遗传检测技术发展依赖于计算机和信息分析技术的发展,科技的发展推动着遗传检测技术的进步和优化。
(一)、 显微镜时代
——核型分析(最经典的检测方法)
分辨率:肉眼级别——5M-10M(M是染色体长度的单位,大小大致为图2的一个条带)
市场价格:400-600RMB
检测原理:核型分析就是通过细胞染色的方法,在显微镜下检查细胞染色体的数目和结构。通常用C显带的方法,我们可以把棒状的染色体显示出大约400条明暗相间的条带(图二)。在显微镜下,对照标准的图谱,判断染色体的数目,以及每条染色体上条带的位置是否正确,大致长度是否正确。
检测局限:分辨率有限,对于小于5M大小的变异情况,肉眼无能为力。
检测样本:核型分析需要活细胞进行培养,如羊水细胞、外周静脉血细胞、活的绒毛组织等,流产胚胎因为细胞死亡做不了核型分析。
建议的适应症:
1.不明原因流产2次及以上:夫妻双方必须做!
2.不明原因流产1次:做没有错!对于这群朋友,有指南不建议做任何检测,但笔者认为这个检查性价比高,可以帮助排除染色体平衡异位等因素,并很大程度的帮助焦虑型的朋友调整心情和心态。
3.家族成员有复发性流产史的:强烈建议做!
4.准备做试管婴儿的夫妇:强烈建议做!因为可以帮助评估胚胎出现异常的风险,同时也可以评估是否需进行植入前胚胎遗传学检测。
5. 没有列举的其它情况,请咨询医学遗传专业人员。
实际案例1:
某夫妻,因胎停就诊,筛查夫妻双方染色体,男方为7号染色体,14号染色体平衡异位。该家庭虽然没有检测胚胎染色体,但推测其胚胎染色体异常可能性最大。建议根据自己及家庭情况,考虑自然受孕做产前诊断,或者通过试管婴儿技术做胚胎植入前遗传学检测。
外周血核型分析结果:46,XY,t(7;14)(q10;p10)
(二)、电脑时代V1.0
——染色体芯片/CNV-测序(升级版的核型分析)
分辨率:高清摄像头级别——1kb以上
市场价格:2000-4000不等,大多公司分析到平均30kb分辨率
检测原理:染色体芯片/CNV-测序的核心,简单的说就是把检测的样本通过计算机和正常对照进行比较,比多比少的数学问题。比正常人多,叫重复,比正常人少,叫缺失。通过建立一个正常人遗传物质的标准品(芯片探针,测序数据库),把检测样本的遗传物质DNA打断成小碎片,然后去和我们的标准品做比较,判断我们检测的遗传物质哪个地方变多了(重复),哪个地方变少了(缺失)。
检测局限:只能判断多和少的问题,对于位置改变的情况如平衡异位等,目前分析技术尚不能准确判断。因此,染色体芯片/CNV-测序不能取代传统核型分析。
检测样本:活细胞,死亡细胞(流产组织)均可,但样本污染或者降解将会影响最终数据。对于未区分开的双胎或者多胎组织,请务必进行专业咨询。
建议的适应症:
1. 对于能取到绒毛的流产组织,无论流产次数,均强烈建议!判断流产胚胎的染色体因素对于流产风险的评估、特别是复发性流产后续保胎方案的选择非常重要。
2. 夫妻双方核型分析正常,本人或者家族成员中有智力障碍/长相/发育等异常的一方,强烈建议!因为这样的个体有存在微小缺失/重复综合征的风险。
3. 夫妻双方核型分析正常,男方无精症/弱精症,强烈建议!可以分析Y染色体AZF区域拷贝数情况。
4. 太多次找不到原因的复发性流产的朋友,建议做!采用现有的医学手段证明你没有问题,你就坚信自己没有问题!
5. 没有列举的其它情况,请咨询医学遗传专业人员。
实际案例2:
某家庭,28岁女方胎停1次,通过CNV-测序技术证实胚胎检测染色体正常。排除染色体异常,重点筛查引起胎停其它因素,最后考虑抗磷脂综合征,胚胎遗传学检测为后续的治疗提供了重要依据。
图3 CNV-测序分析结果
实际案例3 :
某不孕不育家庭,男方通过CNV-测序技术发现男性个体存在Y染色体上AZF区缺失。后续证实该缺失为新发突变,精液常规异常,致病可能性大。因显微镜下观察到少量正常精子,建议其不轻易放过每一次自然受孕机会,可考虑试管婴儿技术。
图4 CNV-测序分析Y染色体
(三)、电脑时代V2.0
——基因panel测序/全外显子测序/全基因组测序
分辨率:超高清摄像头级别——单个碱基
市场价格:2000RMB-上万不等
检测原理:采用“重复测序”技术,把DNA链上的组成密码ATCG的排列次序解析清楚。有一个专有名词叫“测序深度”,所谓的深度即测到的次数,深度越深,测的次数越多,数据越准确,能分析已经医学明确的多种变异。分析已知“2万多个核心零件(基因)”的方法叫全外显字测序,选择分析几十到几千个基因的方法叫部分外显子测序(也称基因panel),对所有遗传物质测序的方法叫全基因组测序。分析的范围全基因组测序>全外显子测序>基因panel。
检测局限:临床上全外显子测序及基因panel运用广泛,全基因组测序目前主要用于科研。数据分析的准确度与测序仪,测序深度,算法,比对数据库的数据质量等密切相关。目前市场上的大多数产品主要分析检测基因的单个碱基,或者少数碱基的变异,对一些微小缺失,或者重复的分析能力有限。
检测样本:活细胞,死亡细胞(流产组织)均可,但样本污染或者降解将会影响最终数据。
建议的适应症:
1. 有典型遗传病家族史的家庭;
2. 生育过严重出生缺陷患儿的家庭;
3. 太多次找不到原因的复发性流产家庭;
4. 家庭经济条件好,有筛查隐性遗传病风险,评估肿瘤发生等风险需求的家庭;
5. 试管婴儿显微镜下卵细胞结构异常的女性个体;
6. 排除解剖因素,排除CNV异常的精子生成障碍的男性个体;
7. 排除染色体异常和CNV异常的宫内发育畸形严重的胎儿;
8. 没有列举的其它情况,请咨询医学遗传专业人员。
划重点:
1、遗传物质位置改变的问题:普通核型分析
2、遗传物质数量改变的问题:大范围——普通核型分析,小范围——染色体芯片/CNV-测序技术。
3、遗传物质质量改变的问题:主要分析基因序列的变异情况——全外显子测序/基因panel测序
笔者结语:
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声明:
本文从科普角度撰写成文,旨在帮助胎停的朋友从科学的角度较容易的认识遗传学检测。对于遗传学检测报告的解读,与解读人员的专业背景,知识积累,数据挖掘能力等密切相关。因此,请进行专业的遗传咨询解读!
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