染色体和染色体病产前筛查及产前诊断课件

1、2染色体和染色体病产前染色体和染色体病产前筛查和产前诊断筛查和产前诊断目目 录录ONTENTS123C染色染色体体染色体染色体病病染色体病产前筛染色体病产前筛查查 和产前诊断和产前诊断类染类染体体3男性染男性染体体 46, XY4女性染女性染体体 46，XX7示光学显微镜下所见的人细胞核照片示电子显微镜下所见的人体淋巴细胞的细胞核照片示核小体的电子显微镜照片染色体是组成细胞核的主要成染色体是组成细胞核的主要成分分示21号中期染色体的光学和电子显微照片示从DNA到中期染色体 的多极螺旋化 过程的模式 图一条染色体是一个一条染色体是一个D N A 分分子子6染色体的形态特征和命名7染体组：真核物的

2、个正常殖细胞（配）中所含的全套染体单倍体和倍体单倍体（haploid）：含有个染体组的细胞/个体，以n表。倍体（diploid）：含有两个染体组的细胞/个体，以2n表。核型(Karyotype)：指个体细胞中的全部染体，按其、形态特征顺序排列所成 的图像。染体显带：染体标本经过定程序处理后，特定染料染，使染体显现明暗 或深浅相见的横带纹不同染体显现出不同带纹，从构成染体的带型。染染体结构模式图体结构模式图在某些染在某些染体的长、短臂上还可见缩窄区或浅染区，称为体的长、短臂上还可见缩窄区或浅染区，称为次缢痕次缢痕。类近端着丝粒染类近端着丝粒染体的短臂末端有体的短臂末端有球状结构为球状结构为随体，

3、随体柄随体，随体柄部为缩部为缩窄窄 的次缢痕。的次缢痕。8染染体命名体命名9类细胞遗传学国际命名体制类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)(An International System for Human Cytogenetic Nomenclature)1、染色体序号、染色体序号2、臂的符号、臂的符号3、区的序号、区的序号4、带的序号及的序号及亚带的序号的序号染染体号臂号区号带号体号臂号区号带号(.亚带）亚带）p短臂 del缺失 i等臂10q长臂 dup重复 inv倒位rob罗氏易位t易位 ter末端mos嵌合体pat源的der衍染体 mar标记染体 mat母源的46,XX,t(1;2)(p

4、21;q23)染染体总数，性染体总数，性染体组成，染体组成，染体变体变化化染体核型分析中常符号和术语染染体表达式举例：体表达式举例：1147, XY, +2147条染条染体，男性，多体，男性，多条条21号染号染体。体。45, X45条染条染体，女性，少体，女性，少条条X染染体。先天性卵巢发育不全综合证。体。先天性卵巢发育不全综合证。46, XX, del(6)(p24)46条染条染体，女性，体，女性，6号染号染体短臂体短臂2区区4带至短臂末端缺失。带至短臂末端缺失。45, XY, -14, -21, +rob(14;21)(q11;p11)45条染条染体，男性，少体，男性，少条条14号和号和条

5、条21 号染号染体，多体，多条罗氏易位染条罗氏易位染体，该染体，该染体为体为14号长臂号长臂1区区1带与带与21号短臂号短臂1区区 1带连接。带连接。46, XX, t(5;8)(q23;q24.1)46条染条染体，女性，体，女性，5号与号与8号染号染体相互易位，染体相互易位，染 体体断裂点分别为断裂点分别为5号长臂号长臂2区区3带和带和8号长臂号长臂2带带1亚带。亚带。目目 录录ONTENTS123C染色染色体体染色体染色体病病染色体病产前筛染色体病产前筛查查 和产前诊断和产前诊断一、 染色体数目异常整倍体整倍体： 染色体的数目变化是单倍体（ n ） 的整数倍， 即以n为基数 成倍地增加或减

6、少， 如69,XXX。 整倍体畸变的机制主要包括双雄受 精、 双雌受精、 核内复制和核内有丝分裂等。非整倍体非整倍体： 体细胞中染色体数目增加或减少了一条或数条， 如 47,XXY、 47,XY,+21等。 非整倍体产生机制包括染色体不分离、 染色 体丢失等。1314二、染色体结构异常1、 缺失（ deletion） ： 染色体片段发 生丢失， 是的位于这个片段内的基因 也随之发生丢失2、 重 复 （ d u p lication） ： 染色体上部 分片段增加了一份以上，使得这些片 段内的基因随之增加了一份或几份153、倒位（inversion）：同一染色体发生两次 断裂，两断点之间的片段旋转

7、180后重接，造成染色体上基因的顺序发生重排。根据 两断裂点间区域染色体是否涉及着丝粒，分 为臂间倒位和臂内倒位。16目目 录录ONTENTS1C染色染色体体23染色体染色体病病染色体病产前筛染色体病产前筛查查 和产前诊断和产前诊断胎儿染色体异常的产前筛查和诊断18筛查方法年龄筛查 血清学筛查 超声筛查胎儿游离DNA筛查 介入诊断方法绒毛取材培养 羊膜腔穿刺培养 脐血穿刺培养实验室诊断方法细胞培养+染色体核型分析 荧光原位杂交分析实时定量荧光PCR MLPAarrayCGH传统的血清生化筛查方传统的血清生化筛查方案案191、孕早期筛查、孕早期筛查（9周周136周）周）PAPP-A(9- 136

8、W ) (0. 42-2. 5M O M )Free-HCG (9- 136W )(0.25-2.5MOM)2、孕中期筛查、孕中期筛查（15周周206周）周）AFP(15-206W)Free-HCG (15-206W)E3 (15-206W )(0.5-2.0MOM)(0.5-2.5MOM) (0.25-2.5MOM)3、高风险值、高风险值D S :1:270； 18-三体三体 : 1：350O N T D S : A F P M O M2.54、临界风险：、临界风险： DS :1/271-1/1000； 18-三体三体 : 1/351-1/1000孕妇外周血胎儿游离孕妇外周血胎儿游离D N

9、A 产前筛查产前筛查（ NIPT）依托高通量测序平台对母亲外周血游离胎儿依托高通量测序平台对母亲外周血游离胎儿D N A 进行深度进行深度测测 序，发现胎儿序，发现胎儿21号、号、18号、号、13号染色体是否存在非整倍号染色体是否存在非整倍体异体异 常。即无创常。即无创D N A 检测检测（NIPT)胎儿游离胎儿游离DNA：cell-free fetal DNA（cffDNA）Lancet.199720母体外周血含有的母体外周血含有的cffDNA，几乎全，几乎全 部来源于胎盘滋养层细胞；部来源于胎盘滋养层细胞；怀孕怀孕4周可检出，周可检出，8周后含量上升周后含量上升并并 稳定存在；稳定存在；母

10、体外周血中的母体外周血中的cffDNA含量在含量在5 % - 3 0 % 之间；之间；孕周越大孕周越大cffDNA含量越高，与母亲含量越高，与母亲 体重有关体重有关半衰期短半衰期短16.3min，产后，产后2h后检测后检测 不到不到胎儿系统超声筛查21超声技术+医学遗传学的进步1、已显著提高胎儿畸形产前诊断水平2、提示胎儿染色体异常和遗传综合症的微小标志物3、超声遗传学产前诊断体系：超声发现胎儿结构畸形及软指标并确立其与染色 体异常及病毒感染的关系，进而行介入性产前诊断。4、建议超声筛查+产前诊断应用时机：孕11-14周（CRL45-84mm）、孕20-24周、孕28-32周胎儿遗传综合症超声

11、异常（1）22脑部异常：脑室增宽 ；全前脑；胼胝体缺失；额叶短；小头畸 形；额叶短；脉络丛囊肿：孤立性脉络丛囊肿不是羊水穿刺指针 颅后窝异常：孤立性颅后窝增宽不是羊水穿刺指针胎头形状异常草莓头；短头畸形胎儿遗传综合症超声异常（2）23颜面部异常：面裂； 小下颌；眼和鼻异常：眼距缩短；眼距增宽，独眼畸形鼻发育不良或发育不全、单鼻孔或长蝝巨舌或伸舌：69项DS研究中10%在28周前诊断出来，20%在28周后诊断出来小耳：染色体异常胎儿耳朵长度缩短胎儿遗传综合症超声异常（3）24颈部水囊瘤、颈部水肿：46%-90%合并染色体异常胸部异常：膈疝、心脏异常：孤立性中染色体异常达2-16%；合并其他畸形

12、染色体异常高达39%-65%胃肠道异常：食道闭锁：3-4%染色体异常且都合并其他异常十二指肠闭锁：孤立性染色体异常发生率达38% 肠管扩张、腹腔囊肿：染色体异常概率低胎儿遗传综合症超声异常（4）25前腹壁缺陷：脐膨出：孤立性染色体异常概率8%，合并其他畸形染色体异常高达46%。 腹壁裂：胎儿发生染色体异常概率极低。骨骼异常：股骨短小：根据BPD来计算期望的FL，如果测量值与期望值的比值0.91，在15-21周检出21三体灵敏度达68%，特异性98%。肢体畸形：同时搜寻其他异常指标。并指常合并三倍体；手指弯曲和草鞋 足合并21三体；多指合并13三体手指过度重叠、摇椅足、畸形足合并18 三体。中孕

13、期软指标与遗传综合症26枕后皮层增厚（NF）鼻骨长（NB）长骨短肠回声增强肾盂扩张侧脑室增宽 心内灶性回声 脉络丛囊肿多种指标同时出现，且越多胎儿发生染色体异常或基因组异常的 风险越高。超声发现胎儿一项或多项结构异常合并生长发育迟缓，羊水染色体 微芯片（CMA）检测，是较好的产前诊断方法选择。30四种产前筛查方案应用的比较四种产前筛查方案应用的比较筛查项目筛查项目检测孕周检测孕周假阳性率假阳性率 阳性阳性预测值预测值目标疾病目标疾病采血点及检测采血点及检测 机构机构血清孕早期筛血清孕早期筛9-1365 %21三体、三体、18三三产前检查机构产前检查机构查查0.5%-5%体体产筛中心产筛中心血清

14、孕中期筛血清孕中期筛15-2065 %21三体、三体、18三三产前检查机构产前检查机构查查0.5%-5%体体O N T D S产筛中心产筛中心NIPT12-261%；9 0 % 以上以上21三体、三体、18三三 体、体、13三体三体产筛中心产筛中心产前诊断机构产前诊断机构超声筛查超声筛查11-1318-2428-3221三体软指标三体软指标 胎儿结构异常胎儿结构异常产筛中心产筛中心产前诊断机构产前诊断机构（助产机构）（助产机构）NIPT临床应用技术规范临床应用技术规范对未接受中孕期血清学筛查而直接进行高通量基对未接受中孕期血清学筛查而直接进行高通量基 因测序产前筛查与诊断的孕妇，应当在孕因测序

15、产前筛查与诊断的孕妇，应当在孕15周至周至 206周期间进行胎儿神经管缺陷风险评估。周期间进行胎儿神经管缺陷风险评估。2835岁以上高龄孕妇检测岁以上高龄孕妇检测NIPT筛查筛查21、18、13三三体体同时应针对同时应针对O N T D S 孕中期免费产前筛查孕中期免费产前筛查NIPT能否取代常规血清筛查？能否取代常规血清筛查？双胎或多胎妊娠的筛查双胎或多胎妊娠的筛查29针对针对D S 双胎妊娠不推荐单次孕中期筛查双胎妊娠不推荐单次孕中期筛查检出率低检出率低(比单胎三联法约低比单胎三联法约低15%，检出率仅为，检出率仅为50%),假阳假阳性性 率高率高(5%-15%）有学者认为：在双胎妊娠中，

16、孕早期有学者认为：在双胎妊娠中，孕早期N T 指标筛查较孕中期的指标筛查较孕中期的 血清筛查更有意义。血清筛查更有意义。不具备不具备N T 超声检查能力，双胎妊娠可进行孕早、中期整合血超声检查能力，双胎妊娠可进行孕早、中期整合血 清筛查。清筛查。针对针对DS，双胎妊娠，若孕妇年龄大于，双胎妊娠，若孕妇年龄大于35岁，不筛查，直接羊岁，不筛查，直接羊 水产前诊断。水产前诊断。 （SOGC and C C M G 推荐推荐，2009）针对针对O N T D S ，双胎妊娠科用单次孕中期筛查，双胎妊娠科用单次孕中期筛查湖南省妇幼双胎血清筛查的流程湖南省妇幼双胎血清筛查的流程双胎孕妇双胎孕妇绒毛膜性确

17、定（孕绒毛膜性确定（孕11-13期期）血清学血清学PAPP-A+f-H C G + N T + 孕孕妇年龄（孕早期筛查）妇年龄（孕早期筛查）孕中期血清学筛查孕中期血清学筛查孕中期系统孕中期系统B超检查超检查孕孕 早早 中中 期期 整整 合合 筛 查SOGCSOGCSOGC30异常异常31染色体异常染色体异常真阳真阳性性真阴真阴 性性假阴假阴 性性假阴性假阴性 率率%假阳假阳 性性假阳性假阳性 率率%特异特异性性灵敏度灵敏度P P V %N P V %T21824840010.04 99.96 100 88.89 10008 99.92 100 66.67 100T13

18、124900020.08 99.92 100 33.33 100SCAs19 24690050.20 99.80 100 79.17 100其他常染色体其他常染色体324890010.04 99.96 100 75.00 100总计总计35 244700110.45 99.55 100 76.09 100双胎临床双胎临床NIPT样本实践概况（样本实践概况（2493例）例）35Diagnosis. Prenat Diagn 35(8): 725-734.(Benn, Borrell et al. 2015)2015年，年，A C O G 及及ISPD指南：指南： NIPT可拓展至双胎检测；可拓展

19、至双胎检测；双胎早孕血清筛查双胎早孕血清筛查 ：敏感度敏感度80%，假阳性率，假阳性率7-10%NIPT双胎筛查双胎筛查:敏感度敏感度91.7%，假阳性率，假阳性率0.00-0.92%NIPT双胎筛查，（单卵或双卵双胎筛查，（单卵或双卵）DZ限制：限制：单卵双胎（单卵双胎（M Z ）基因一致，可视为）基因一致，可视为“ 单胎单胎” 处理处理（理论上两个胎盘的胎儿游离（理论上两个胎盘的胎儿游离D N A 比值更高）比值更高）双卵双胎（双卵双胎（DZ）基因不一致，正常胎儿释放）基因不一致，正常胎儿释放D N A 会稀释异常胎儿会稀释异常胎儿胎胎 盘盘DNA假阴性假阴性。Committee Opin

20、ion Summary No. 640: Cell-Free Dna Screening For Fetal Aneuploidy. Obstet Gynecol 126(3): 691-692. (2015)Position statement from the Chromosome Abnormality Screening Committee on behalf of the Board of the International Society for PrenatalNIPT双胎筛查优于血清早孕双胎筛查优于血清早孕+NT联合筛查联合筛查IVF孕妇的孕中期产前筛查孕妇的孕中期产前筛查33

21、体外受精群体与自然受孕者相比：体外受精群体与自然受孕者相比：1、母血清、母血清A F P 明显下降、明显下降、f-H C G 升高。孕早期升高。孕早期f-H C G 升高，升高，P A P P A 降低。因此降低。因此，IVF孕妇针对孕妇针对DS血清产前筛查有待探讨。血清产前筛查有待探讨。2、N T 无明显变化，因此，孕早期无明显变化，因此，孕早期N T 指标筛查较血清产前筛查更有意指标筛查较血清产前筛查更有意 义。义。3、体外受精群体孕中期免费产前筛查主要针对、体外受精群体孕中期免费产前筛查主要针对O N T D S色体异常34染色体异真阳 真阴性 假阴假阴性 假阳 假阳性率特异性 灵敏度

22、PPV% NPV%常性性率%性%T216098070060.0699.94100 90.91100T181798530030.0399.97100 85.001000399.97100 66.67100SCAs46980700200.2099.80100 69.70100其他常染1198540080.0899.92100 57.89100总计140969300400.4199.59100 77.78100NIPT 在在IVF助孕人群应助孕人群应用用(9873例）IVF助孕助孕NIPT应用应用351.NIPT是是IVF孕妇人群迫切需求；孕妇人群迫切需求；2.充分告知，异

23、常胎儿消失其胎盘仍释放充分告知，异常胎儿消失其胎盘仍释放D N A ， 导致正常胎儿产生假阳性导致正常胎儿产生假阳性（40例假阳性）；例假阳性）；3.了解胚胎移植、着床情况下可以实施；了解胚胎移植、着床情况下可以实施；4.如上如上140例均为例均为IVF，NIPT提示提示21、18三体阳三体阳 性后，孕妇接受进一步诊断证实异常，避免性后，孕妇接受进一步诊断证实异常，避免 患儿出生，对妊娠有指导作用。患儿出生，对妊娠有指导作用。二孩政策开放：二孩政策开放：NIPT筛查应用于高龄妊娠尤显重要筛查应用于高龄妊娠尤显重要 2015年年，ACOG及及ISPD权威指南新进展：权威指南新进展：任何风险人群都

24、可以接受任何风险人群都可以接受NIPT转变单纯以年龄为介入性产前诊断指征的观点转变单纯以年龄为介入性产前诊断指征的观点建立适合国情的高龄孕妇建立适合国情的高龄孕妇NIPT联合筛查模联合筛查模式式高龄孕妇胎儿染色体异常的类型和发生率高龄孕妇胎儿染色体异常的类型和发生率评价不同年龄段高龄孕妇评价不同年龄段高龄孕妇NIPT筛查的效率筛查的效率寻找最适合的年龄风险切割值寻找最适合的年龄风险切割值NIPT检测应用于高龄妊娠检测应用于高龄妊娠36孕中期血清生化筛查、孕中期血清生化筛查、NIPT的结果的解读与处理的结果的解读与处理37筛查技术检测孕周描述传统血清学筛查传统血清学筛查9-13周周15-20周周5 % 假阳性率；假阳性率； 阳阳性预测值性预测值0.5%-