染色体和染色体病产前筛查及产前诊断课件

2染色体和染色体病染色体和染色体病产产前前筛筛查查和和产产前前诊诊断断2染色体和染色体病产前筛查和产前诊断1目目 录录ONTENTS123C染色染色体体染色体染色体病病染色体病染色体病产产前前筛查筛查和和产产前前诊诊断断目录123C染色体染色体病染色体病产前筛查 和产前诊断2类类染染体体3类染体3男性染男性染体体46,XY4女性染女性染体体46，XX男性染体 46,XY4女性染体 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染色体是组组成成细细胞核的主要成分胞核的主要成分示21号中期染色体的光学和电子显微照片7示光学显微镜下所见的人细胞核照片示核小体的电子显微镜照片染5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 分子分子6示从DNA一条染色体是一个DNA分子6染色体的形态特征和命名7染体组：真核物的个正常殖细胞（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。染色体的形态特征和命名7染体组：真核物的个正常殖细胞染染体体结结构模式构模式图图在某些染在某些染体的体的长长、短臂上、短臂上还还可可见缩见缩窄区或浅染区，称窄区或浅染区，称为为次次缢缢痕痕。类类近端着近端着丝丝粒染粒染体的短臂末端有体的短臂末端有球状球状结结构构为为随体，随体柄随体，随体柄部部为缩为缩窄窄的次的次缢缢痕。痕。8染体结构模式图8染染体命名体命名9类细类细胞胞遗传遗传学国学国际际命名体制命名体制(ISCN)(AnInternationalSystemforHumanCytogeneticNomenclature)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体号臂号臂号区号区号带带号号(.亚带亚带）染体命名9类细胞遗传学国际命名体制(ISCN)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)(p21;q23)染染体体总总数，性染数，性染体体组组成，染成，染体体变变化化染体核型分析中常符号和术语p短臂 del缺失 i等臂10q长臂 dup重复染染体表达式体表达式举举例：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。先天性卵巢体。先天性卵巢发发育不全育不全综综合合证证。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带带至短臂末端缺失。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号和号和条条21号染号染体，多体，多条条罗罗氏易位染氏易位染体，体，该该染染体体为为14号号长长臂臂1区区1带带与与21号短臂号短臂1区区1带连带连接。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，染体断裂点分体断裂点分别为别为5号号长长臂臂2区区3带带和和8号号长长臂臂2带带1亚带亚带。染体表达式举例：1147,XY,+2147条染体，目目 录录ONTENTS123C染色染色体体染色体染色体病病染色体病染色体病产产前前筛查筛查和和产产前前诊诊断断目录123C染色体染色体病染色体病产前筛查 和产前诊断12一、染色体数目异常整整倍倍体体：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。13一、染色体数目异常131414二、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15二、染色体结构异常1、缺失（deletion）：染色体片段3、倒位（inversion）：同一染色体发生两次 断裂，两断点之间的片段旋转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。163、倒位（inversion）：同一染色体发生两次 断裂，两目目 录录ONTENTS1C染色染色体体23染色体染色体病病染色体病染色体病产产前前筛查筛查和和产产前前诊诊断断目录1C染色体23染色体病染色体病产前筛查 和产前诊断17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胎儿染色体异常的产前筛查和诊断18筛查方法介入诊断方法实验室传统传统的血清生化的血清生化筛查筛查方案方案191、孕早期、孕早期筛查筛查（9周周136周）周）PAPP-A(9-136W)(0.42-2.5M O M)Free-HCG(9-136W)(0.25-2.5MOM)2、孕中期、孕中期筛查筛查（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、高风险值风险值D S:1:270；18-三体三体:1：350O N T D S:A F P M O M2.54、临临界界风险风险：DS:1/271-1/1000；18-三体三体:1/351-1/1000传统的血清生化筛查方案191、孕早期筛查（9周136周）P孕孕妇妇外周血胎儿游离外周血胎儿游离D N A 产产前前筛查筛查（NIPT）依依托托高高通通量量测测序序平平台台对对母母亲亲外外周周血血游游离离胎胎儿儿D N A 进进行行深深度度测测序序，发发现现胎胎儿儿21号号、18号号、13号号染染色色体体是是否否存存在在非非整整倍倍体体异异常。即无常。即无创创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，几乎全部来源于胎部来源于胎盘盘滋养滋养层细层细胞；胞；怀怀孕孕4周可周可检检出，出，8周后含量上升并周后含量上升并稳稳定存在；定存在；母体外周血中的母体外周血中的cffDNA含量在含量在5%-3 0%之之间间；孕周越大孕周越大cffDNA含量越高，与母含量越高，与母亲亲体重有关体重有关半衰期短半衰期短16.3min，产产后后2h后后检测检测不到不到孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查依托高通量测序平台对母亲外周胎儿系统超声筛查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周胎儿系统超声筛查21超声技术+医学遗传学的进步胎儿遗传综合症超声异常（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（1）22脑部异常：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（2）23颜面部异常：面裂；小下颌；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 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（3）24颈部水囊瘤、颈部水肿：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。胎儿遗传综合症超声异常（4）25前腹壁缺陷：中孕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。中孕期软指标与遗传综合症26枕后皮层增厚（NF）30四种四种产产前前筛查筛查方案方案应应用的比用的比较较筛查项筛查项目目检测检测孕周孕周假阳性率假阳性率阳性阳性预测值预测值目目标标疾病疾病采血点及采血点及检测检测机构机构血清孕早期血清孕早期筛筛9-1365%21三体、三体、18三三产产前前检查检查机构机构查查0.5%-5%体体产筛产筛中心中心血清孕中期血清孕中期筛筛15-2065%21三体、三体、18三三产产前前检查检查机构机构查查0.5%-5%体体O N T D S产筛产筛中心中心NIPT12-261%；9 0%以上以上21三体、三体、18三三体、体、13三体三体产筛产筛中心中心产产前前诊诊断机构断机构超声超声筛查筛查11-1318-2428-3221三体三体软软指指标标胎儿胎儿结结构异常构异常产筛产筛中心中心产产前前诊诊断机构断机构（助（助产产机构）机构）30四种产前筛查方案应用的比较筛查项目检测孕周假阳性率 阳27NIPT临临床床应应用技用技术规术规范范对对未未接接受受中中孕孕期期血血清清学学筛筛查查而而直直接接进进行行高高通通量量基基因因测测序序产产前前筛筛查查与与诊诊断断的的孕孕妇妇，应应当当在在孕孕15周至周至206周期周期间进间进行胎儿神行胎儿神经经管缺陷管缺陷风险评风险评估。估。2835岁岁以上高以上高龄龄孕孕妇检测妇检测NIPT筛查筛查21、18、13三体三体同同时应针对时应针对O N T D S 孕中期免孕中期免费产费产前前筛查筛查NIPT能否取代常能否取代常规规血清血清筛查筛查？NIPT临床应用技术规范2835岁以上高龄孕妇检测NIPT双胎或多胎妊娠的双胎或多胎妊娠的筛查筛查29针对针对D S 双胎妊娠不推荐双胎妊娠不推荐单单次孕中期次孕中期筛查筛查检检出率低出率低(比比单单胎三胎三联联法法约约低低15%，检检出率出率仅为仅为50%),假阳性假阳性率高率高(5%-15%）有学者有学者认为认为：在双胎妊娠中，孕早期：在双胎妊娠中，孕早期N T 指指标筛查较标筛查较孕中期的孕中期的血清血清筛查筛查更有意更有意义义。不具不具备备N T 超声超声检查检查能力，双胎妊娠可能力，双胎妊娠可进进行孕早、中期整合血行孕早、中期整合血清清筛查筛查。针对针对DS，双胎妊娠，若孕，双胎妊娠，若孕妇妇年年龄龄大于大于35岁岁，不，不筛查筛查，直接羊，直接羊水水产产前前诊诊断。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，双胎妊娠科用单单次孕中期次孕中期筛查筛查双胎或多胎妊娠的筛查29针对DS双胎妊娠不推荐单次孕中期筛湖南省湖南省妇妇幼双胎血清幼双胎血清筛查筛查的流程的流程双胎孕双胎孕妇妇绒绒毛膜性确定（孕毛膜性确定（孕11-13期期）血清学血清学P APP-A+f-H C G+N T+孕孕妇妇年年龄龄（孕早期（孕早期筛查筛查）孕中期血清学孕中期血清学筛查筛查孕中期系孕中期系统统B超超检查检查孕孕早早 中中 期期 整整 合合 筛 查SOGCSOGCSOGC30湖南省妇幼双胎血清筛查的流程双胎孕妇绒毛膜性确定（孕11-1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 100T18424870020.08 99.92 100 66.67 100T13124900020.08 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双胎双胎临临床床NIPT样样本本实实践概况（践概况（2493例）例）异常31染色体异常 真阳真阴 性假阴 性假阴性 率%假阳 性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可拓展至双胎可拓展至双胎检测检测；双胎早孕血清双胎早孕血清筛查筛查：敏感度敏感度80%，假阳性率，假阳性率7-10%NIPT双胎双胎筛查筛查:敏感度敏感度91.7%，假阳性率，假阳性率0.00-0.92%NIPT双胎双胎筛查筛查，（，（单单卵或双卵卵或双卵）DZ限制：限制：单单卵双胎（卵双胎（M Z）基因一致，可）基因一致，可视为视为“单单胎胎”处处理理（理（理论论上两个胎上两个胎盘盘的胎儿游离的胎儿游离D N A 比比值值更高）更高）双卵双胎（双卵双胎（D Z）基因不一致，正常胎儿）基因不一致，正常胎儿释释放放D N A 会稀会稀释释异常胎儿胎异常胎儿胎盘盘DNA假阴性假阴性。Committee Opinion 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双胎双胎筛查优筛查优于血清早孕于血清早孕+NT联联合合筛查筛查35Diagnosis.Prenat Diagn 35(32IVF孕孕妇妇的孕中期的孕中期产产前前筛查筛查33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 明明显显下降、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孕孕妇针对妇针对DS血清血清产产前前筛查筛查有待探有待探讨讨。2、N T 无明无明显变显变化，因此，孕早期化，因此，孕早期N T 指指标筛查较标筛查较血清血清产产前前筛查筛查更有意更有意义义。3、体外受精群体孕中期免、体外受精群体孕中期免费产费产前前筛查筛查主要主要针对针对O N T D SIVF孕妇的孕中期产前筛查33体外受精群体与自然受孕者相比：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 PPV%NPV%常性性率%性%T216098070060.0699.9410090.91100T181798530030.0399.9710085.00100T13698640030.0399.9710066.67100SCAs46980700200.2099.8010069.70100其他常染1198540080.0899.9210057.89100总计140969300400.4199.5910077.78100NIPT 在在IVF助孕人群助孕人群应应用用(9873例）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IVF助孕助孕NIPT应应用用351.NIPT是是IVF孕孕妇妇人群迫切需求；人群迫切需求；2.充充分分告告知知，异异常常胎胎儿儿消消失失其其胎胎盘盘仍仍释释放放D N A，导导致正常胎儿致正常胎儿产产生假阳性生假阳性（40例假阳性）；例假阳性）；3.了解胚胎移植、着床情况下可以了解胚胎移植、着床情况下可以实实施；施；4.如如上上140例例均均为为IVF，NIPT提提示示21、18三三体体阳阳性性后后，孕孕妇妇接接受受进进一一步步诊诊断断证证实实异异常常，避避免免患儿出生，患儿出生，对对妊娠有指妊娠有指导导作用。作用。IVF助孕NIPT应用35NIPT是IVF孕妇人群迫切需求；二孩政策开放：二孩政策开放：NIPT筛查应筛查应用于高用于高龄龄妊娠尤妊娠尤显显重要重要2015年年，ACOG及及ISPD权权威指南新威指南新进进展：展：任何任何风险风险人群都可以接受人群都可以接受NIPT转变单纯转变单纯以年以年龄为龄为介入性介入性产产前前诊诊断指征的断指征的观观点点建立适合国情的高建立适合国情的高龄龄孕孕妇妇NIPT联联合合筛查筛查模式模式高高龄龄孕孕妇妇胎儿染色体异常的胎儿染色体异常的类类型和型和发发生生率率评评价不同年价不同年龄龄段高段高龄龄孕孕妇妇NIPT筛查筛查的效率的效率寻寻找最适合的年找最适合的年龄风险龄风险切割切割值值NIPT检测应检测应用于高用于高龄龄妊娠妊娠36二孩政策开放：NIPT筛查应用于高龄妊娠尤显重要 2015孕中期血清生化孕中期血清生化筛查筛查、NIPT的的结结果的解果的解读读与与处处理理37筛查技术检测孕周描述传统传统血清学血清学筛查筛查9-13周周15-20周周5%假阳性率；假阳性率；阳性阳性预测值预测值0.5%-5%NIPT12-26周周假阳性率假阳性率1%；阳性阳性预测值预测值90%以以上上孕中期血清生化筛查、NIPT的结果的解读与处理37筛查技术检孕妇孕妇签署知情同 意书确认孕龄11+0-13+6周签署知情同 意书确认孕龄15+0-20+6周早孕筛查生化指标：PAPP-A;I-hcg影像指标：NT,NB保留筛查编号中孕筛查生化指标：AFP;I-hcg;UE3低风险常规产 前检查风险评估高风险羊水诊断无明显异常常规产前检查诊断结果临床建议NIPT临界风险低风险常规产前检查高风险孕妇签署知情同 意书确认孕龄12-26周唐氏1/270-1/1000,18三体1/350-1/1000高风险38孕妇孕妇签署知情同 意书确认孕龄11+0-13+6周签署直接做直接做产产前前诊诊断的断的高危孕高危孕妇妇：（母：（母婴婴保健法）保健法）1孕孕妇妇年年龄龄 35周周岁岁的；的；2超声超声发现发现胎儿胎儿发发育异常或有可疑异常者；育异常或有可疑异常者；3曾曾经经分娩分娩过过染色体病或部分染色体病或部分单单基因病儿。基因病儿。4夫夫妇妇一方一方为为染色体异常携染色体异常携带带者者39直接做产前诊断的高危孕妇：（母婴保健法）39所有的血清所有的血清筛查风险计筛查风险计算列入了孕算列入了孕妇妇年年龄龄参数参数预预产产期期时时年年龄龄35岁岁以以上上孕孕妇妇经经孕孕早早、中中期期血血清清产产前前整整合合筛筛查查，结结果果是是低低风风险险，可可以以不不进进行行羊羊水水产产前前诊诊断断（SOGCand C C M G 推荐推荐，2009）。必必须须作作为为出生缺陷高危出生缺陷高危监测监测、管理（孕、管理（孕18-24周、周、28-32周周的胎儿系的胎儿系统统超声超声检查检查）35岁岁以上高以上高龄龄孕孕妇妇可以免可以免费费孕中期孕中期产产前前筛查项筛查项目，目，筛查筛查21、18三体、三体、O N T D S。高高龄龄孕孕妇筛查妇筛查低低风险风险，不用在，不用在报报表中异常表中异常“其它其它”栏栏目目填填写写“高高龄风险龄风险”40所有的血清筛查风险计算列入了孕妇年龄参数40谢谢41谢谢 41