高通量测序应用于流产组织染色体分析及数据分析

流产物遗传因素分析自然流产的发病率日趋升高,其主要原因

为染色体异常,分析胚胎染色体的核型对

寻找自然流产的原因具有重要意义.

§§流行病学数据自然流产的流行病学在临床可识别的妊娠中，最终失败的比例为

10-20％

植入后1-19天流产率18％（Sweeney

et.

al.)

在美国的已婚妇女中4%曾经经历过2次失败的可识别妊娠1%曾经经历过3次或3次以上失败的可识别妊娠

流行病学数据

隐性流产定义：指在受孕至有明确停经史之前发生的流产，

表现为没有任何症状，临床

上不可识别临床前的隐性妊娠失败率：22%临床可识别的妊娠失败率：12%（Wilcox

et.

al.）

流行病学数据有临床表现的流产率

可识别的妊娠在前3个月内的流产率为10-12％（Simpon

et.

al.）只有3%的自然流产是发生在妊娠8周以后的

（

Simpon

et.

al.

）维持妊娠至16周后，发生自然流产的几率是1%

所以大多数9-12周发生的流产，往往已胎死宫内

数周（过期流产）

流行病学数据流产的高危因素

母亲的年龄40岁的孕妇发生自然流产的危险是20岁妇女的2

倍

（Stein

et.

al.

）母亲既往孕史流产发生的比例随着母亲既往流产次数的增加而

上升；有过3次或以上流产的母亲再次妊娠失败率

为25-30％（Warburton

et.

al.

）流行病学数据临床妊娠失败的病因

胚胎形态异常染色体异常

流行病学数据胚胎形态异常形态表现多种多样，偏大或偏小，不均匀

很可能是遗传学因素所致异常形态胚胎中，57-78％存在染色体异常

非整倍体异常

25%嵌合异常

22%多倍体异常

13％Munne

et.

al.流行病学数据染色体异常

多为非整倍体异常：三倍体、

嵌合

、多倍体异常等

正常形态的胚胎中25%仍然存在染色体异

常

采用荧光原位杂交（FISH）技术，发现形态

正常胚胎中染色体异常可高达50％小结

染色体异常时流产的最主要因素

着床前的胚胎中

染色体异常的比例很

高（50%）

在形态正常的胚胎中

有25%存在染色

体的异常

在形态异常的胚胎中

有50－70%存在

染色体异常染色体核型分析正常人体细胞具有23对染色体常见的染色体异常类型易位倒位

导致流产的染色体异常类型

常染色体三体早期妊娠流产中最常见的染色体异常除1号染色体三体外，其余的三体都在流产胚胎中发

现过，但13,16,18,21和22号染色体三体最常见90%的常染色体三体是在母亲生殖细胞减数分裂时发生的，其中75-90%发生在第一次减数分裂过程中

第15,21,16,18号染色体的研究均已证实上述结论

（Robinson

et

al）母亲的减数分裂错误率受到母亲年龄的影响（Xoon

et

al）

导致流产的染色体异常类型妊娠囊形态与染色体三体

空妊娠囊常见于2,4,7,9,14,15,20,21对染色体三体可辨认的胚胎组织常见于

X,

12,

13,

15,

18,

20,

22

对染色体三体与能存活的染色体三体比较，不能存活的染色体三体

胚胎往往生长更缓慢（warburton

et.

al.）

导致流产的染色体异常类型

X染色体单体第二位的染色体异常原因，占所有自发流产的

15-20％80%为父源性染色体缺失（Chandley

et.

al.）自然流产的胚胎可能只具备一个脐带的残端，

或已具备Turner的某些特征妊娠晚期胚胎的典型表现是囊性水囊瘤和全身

水肿

导致流产的染色体异常类型

多倍体异常三倍体（3n＝69）和四倍体（4n＝92）三倍体核型多为69,XXY和69,XXX机制：主要由双精入卵导致三倍体胚胎妊娠囊偏大，胎盘绒毛呈囊样变性退化三倍体胎儿可出现神经管缺陷、脐膨出，面部畸形和肢

体异常也有报道四倍体胚胎早期即流产，很少能发育到4-5周，足月期更

为少见(生殖中心较为常见)

导致流产的染色体异常类型

结构性染色体重组是造成反复自然流产的重要原因，最常见的染

色体结构重组就是易位重组（如易位）可以是在配子形成过程中新发

生的，或者来自父母中携带“平衡”易位者的

遗传易位携带者的表型依据易位后染色体片断的不

同而不同，有平衡易位的一些新生儿不但可存

活，而且表型正常导致流产的染色体异常类型平衡易位对于生育的影响简易示意图导致流产的染色体异常类型罗氏易位对于生育的影响示意图

导致流产的染色体异常类型

性染色多体47,XXY和47,XYY占男性活产新生儿的1/800－1000

47,XXX在女性活产新生儿中的比例也是1/800左右来源：在47,XXX个体中母亲的第一次减数分裂错误

母亲的第二次减数分裂错误

父亲的第一或第二次减数分裂

合子形成以后59%16%6%19%（MacDonald

et

al.）

导致流产的染色体异常类型

性染色多体47,XXY一半来源于父亲，另一半来源于母亲，后者通常起源于第一次减数分裂错误（MacDonald

et

al.，1994）几乎所有的47,XYY都是来源于父亲的（Hassold

et

al.，1991）导致胚胎染色体异常的危险因素

1.遗传因素：2.抗胚胎抗体阳性3.宫内环境异常4.环境因素：如孕期接触电离辐射，化学物品和微生物感染。流产组织染色体检查的意义流产组织染色体异常检测，通过采集流产组织、刮

宫组织、引产组织等样品，从中挑取由受精卵发育

成的胎儿、胚胎或绒毛等细胞提取DNA，然后对

其进行下一代高通量测序(NGS)，并通过生物信息

学分析，即可准确分析流产样本染色体数目异常及

1M以上的染色体缺失/重复异常的状况。通过这种

对流产组织染色体异常状况进行分析，再结合夫妻

双方的遗传背景，即可辅助分析造成流产的遗传因

素，为后续的诊断治疗提供科学依据，从而将有助

于寻找到流产发生的根源所在，便可提示医生从更

科学的角度合理的指导夫妇再次备孕。①流产最常见的原因？约60%由胚胎染色体数目异常导致，随机发生。

②其他导致流产的遗传因素？染色体异常胚胎，导致自然流产。流产组织染色体检查的意义夫妇一方染色体存在易位，会存在产生异常配子可能，形成综述-早期自然流产样本染色体核型分析结果该综述分析13项研究，7012个样品的染色体核型分析结果，核型分析检测成功率79%

染色体异常阳性率约45%，其中三体63%，多倍体17%，X单体11%，结构异常6%Mm

V

D

B,

van

Maarle

M

C,

Van

W

M,

et

al.

Genetics

of

early

miscarriage.[J].

Biochimica

Et

Biophysica

Acta,

2012,

182流产物染色体核型结果统计

流产组织/绒毛全染色体筛查:与传统染色体核型方法相比，检测准确度明显提高最小可检测1MB的缺失/重复等染色体异常，并且检测时间明显缩短，最快一周发报告

不存在培养失败等风险，稳定性高本中心数据正常单染色体重复/缺失多染色体缺失/重复微重复/微缺失例数41336610861比例43.56%38.61%11.39%6.43%核型分析验证100%100%100%N/A*生殖中心患者流产组织染色异常比例高于一般人群正常

，

或

，共计共计三倍体，，，0.2共计四倍体，，0.05性染色体单体共计共计结构异常共计2.25(

)，，共计2.84(

)自发流产的染色体异常类型类型发生频率%46

XX

46

XY43.65(

)1.1(

)69

XXX0.3（单项）69

XYX0.2（单项）69

XXY0.4（单项）其他（单项）0.35(

)92

XXXX0.25（单项）92

XXYY0.05（单项）未描述（单项）X8.21(

)6.43(

)性染色体多体47

XXX1.25（单项）47

XXY1.05（单项）常染色体单体%35.17常染色体三体发生频率类型发生频率类型发生频率%常染色体三体

1012

0.9921.06131.0730.18141.5440.55151.9750.74166.3560.12170.9370.76184.1580.81190.4491.33200.51100.21216.19111.01224.26小结遗传学因素是流产的首要因素流产的遗传因素中染色体遗传占据绝大多数，其中染色体三体比例最高新一代测序可