Application of Chromosome Karyotype Analysis and CNV-Seq in Fetals with Increased Nuchal Translucency

doi:10.12280/gjszjk.20220224

Abstract

Abstract:

Objective: To summarize the application of chromosome karyotype analysis combined with copy number variation sequencing (CNV-seq) in the fetuses with increased nuchal translucency (NT). Methods: Karyotype analysis and CNV-seq were performed in 189 singleton fetuses with NT≥2.5 mm and gestation weeks from 11 to 13⁺⁶, and the detection rate of chromosomal abnormalities was analyzed. According to the pre-interventional diagnosis indications, they were divided into the simple NT thickening group (n=119) and the non-simple NT thickening group (n=70). According to the NT thickness, they were divided into the 2.5 mm≤NT<3.5 mm group (n=123) and the NT≥3.5 mm group (n=66). Results: Karyotype analysis revealed 31 cases (16.40%) of chromosome abnormalities, including 24 cases (12.70%) of aneuploidy and 7 cases (3.70%) of structural abnormalities, and CNV-seq revealed 38 cases (20.11%) of pathogenic copy number variations (pCNVs), including 24 cases (12.70%) of aneuploidy and 14 cases (7.41%) of other pCNVs. Nine additional cases (5.70%) of pCNVs were detected by CNV-seq in fetuses with normal karyotype. The detection rates of pCNVs and chromosome aneuploidy in the non-simple NT thickening group were higher than those in the simple NT thickening group, and the differences were statistically significant (P<0.05). There was no significant difference in the detection rates of other pCNVs (P>0.05). The detection rates of pCNVs and chromosome aneuploidy in the NT≥3.5 mm group were higher than those in the 2.5 mm≤NT<3.5 mm group, the differences were statistically significant (P<0.05). There was no significant difference in the other pCNVs detection rates (P> 0.05). Conclusions: Fetal chromosomal abnormalities were increased with NT thickening or other pre-interventional diagnostic indicators, but they were not significantly associated with other pCNVs. CNV-seq combined karyotype analysis can help to detect the different types of chromosomal abnormalities, to avoid the missed diagnosis of chromosomal structural abnormalities and chromosomal microdeletion/microduplication.

Key words: Incresed nuchal translucency, Chromosomes, Karyotyping, Sequence analysis, DNA copy number variations, Fetus, Prenatal diagnosis

HU Yan-ping, YUAN Jing, LI Qin, ZHOU Pei, CHENG Long-feng. Application of Chromosome Karyotype Analysis and CNV-Seq in Fetals with Increased Nuchal Translucency[J]. Journal of International Reproductive Health/Family Planning, 2022, 41(5): 360-364.

Figures/Tables 2

References 16

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组别	n	pCNVs	染色体非整倍体	其他 pCNVs
是否合并其他指征
单纯NT增厚组	119	15（12.61）	9（7.56）	6（5.04）
非单纯NT增厚组	70	23（32.86）	15（21.43）	8（11.43）
χ²		11.25	7.64	2.62
P		0.001	0.006	0.105
NT增厚程度
2.5 mm≤NT<3.5 mm组	123	18（14.60）	10（2.21）	8（6.50）
NT≥3.5 mm组	66	20（30.30）	14（21.21）	6（9.09）
χ²		6.57	6.63	0.52
P		0.010	0.010	0.722

组别	n	pCNVs	染色体非整倍体	其他 pCNVs
是否合并其他指征
单纯NT增厚组	119	15（12.61）	9（7.56）	6（5.04）
非单纯NT增厚组	70	23（32.86）	15（21.43）	8（11.43）
χ²		11.25	7.64	2.62
P		0.001	0.006	0.105
NT增厚程度
2.5 mm≤NT<3.5 mm组	123	18（14.60）	10（2.21）	8（6.50）
NT≥3.5 mm组	66	20（30.30）	14（21.21）	6（9.09）
χ²		6.57	6.63	0.52
P		0.010	0.010	0.722

序号	染色体核型	CNV-seq	指征	结局
例1	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的全部;15q11.2处缺失0.34 Mb临床意义不明	NT=2.6 mm	引产
例2	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的97%的区域	NT=6.6 mm,双侧脉络丛囊肿	引产
例3	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的全部;22q11.21处重复2.60 Mb致病性,包括22q11.21微重复综合征的全部	NT=4.4 mm	引产,22q11.21微重复综合征来源父系
例4	46,XX	22q11.21处重复2.56 Mb致病性,覆盖22q11微重复综合征的全部	NT=2.5 mm,NIPT,22q11处重复	引产
例5	46,XX	22q11.21处缺失2.6 Mb致病性,覆盖22q11微缺失综合征的全部	NT=3.7 mm室间隔缺损,永存左上腔,左心室强光点	引产
例6	46,XY	16p13.11处缺失1.24 Mb 可能致病,覆盖16p13.11微缺失综合征83%的区域	NT=3.3 mm	活产,14个月龄,表型正常,来源父系
例7	46,XY	16p13.11处重复1.16 Mb可能致病,覆盖16p13.11微重复综合征77%的区域 Xq27.1处重复0.52 Mb致病性,覆盖SOX3基因	NT=2.9 mm	活产,20个月龄,表型正常
例8	46,XX	16q24.1~q24.2处缺失1.5 Mb致病性,其表型特征为整体发育迟缓,自闭症,智力障碍等	NT=3.4 mm	活产,2岁,表型正常
例9	46,XY	Xq28处重复0.34 Mb,覆盖Xq28（MECP2）微重复综合征的全部	NT=3.0 mm,羊水过多,第一胎自闭症	引产
例10	46,XY,del(13)(q14,q34)	13q14.13~q31.3处缺失47.48 Mb致病性,涉及79个蛋白编码基因	NT=3.5 mm	引产
例11	46,XY,dup(4)(q27q35)del(4)(p16)	4p16.3p15.32处缺失5.4 Mb致病性,覆盖FGFR3、LETM1、NELFA等82个OMIM基因;4q28.3q35.2处重复55.4 Mb致病性,包括TLL1、VEGFC等135个OMIM基因;4p5.32处存在1 Mb重复2次临床意义不明	NT=4.0 mm,淋巴水囊瘤,孕妇父母近亲结婚	引产
例12	46,XX,?der(15),del(18)	18p11.32~p11.21处缺失13.28 Mb致病性,覆盖57个蛋白编码基因,覆盖18p综合征的约77%区域	NT=3.8 mm,胎儿双肾膨大	引产
例13	46,XY,der(8)	8p23.3~p23.1处缺失9.42 Mb致病性,覆盖8p23.1微缺失综合征的35%;13q14.11~q34缺失70.30 Mb致病性,可表现为智力障碍,发育迟缓特殊面容等	NT=3.2 mm,NIPT：13三体综合征高风险	引产
例14	46,XX,t(11:15)(q14:q26)dup(11)(q14q25)	11q14.1~q25处重复54.46 Mb致病性,覆盖345个蛋白编码基因;与智力及精神运动发育异常等相关;15q26.3处缺失0.9 Mb临床意义不明	NT=2.5 mm,胎儿畸形	引产

序号	染色体核型	CNV-seq	指征	结局
例1	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的全部;15q11.2处缺失0.34 Mb临床意义不明	NT=2.6 mm	引产
例2	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的97%的区域	NT=6.6 mm,双侧脉络丛囊肿	引产
例3	46,XX	1q21.1~q21.2处缺失1.34 Mb致病性,覆盖1q21.1微缺失综合征的全部;22q11.21处重复2.60 Mb致病性,包括22q11.21微重复综合征的全部	NT=4.4 mm	引产,22q11.21微重复综合征来源父系
例4	46,XX	22q11.21处重复2.56 Mb致病性,覆盖22q11微重复综合征的全部	NT=2.5 mm,NIPT,22q11处重复	引产
例5	46,XX	22q11.21处缺失2.6 Mb致病性,覆盖22q11微缺失综合征的全部	NT=3.7 mm室间隔缺损,永存左上腔,左心室强光点	引产
例6	46,XY	16p13.11处缺失1.24 Mb 可能致病,覆盖16p13.11微缺失综合征83%的区域	NT=3.3 mm	活产,14个月龄,表型正常,来源父系
例7	46,XY	16p13.11处重复1.16 Mb可能致病,覆盖16p13.11微重复综合征77%的区域 Xq27.1处重复0.52 Mb致病性,覆盖SOX3基因	NT=2.9 mm	活产,20个月龄,表型正常
例8	46,XX	16q24.1~q24.2处缺失1.5 Mb致病性,其表型特征为整体发育迟缓,自闭症,智力障碍等	NT=3.4 mm	活产,2岁,表型正常
例9	46,XY	Xq28处重复0.34 Mb,覆盖Xq28（MECP2）微重复综合征的全部	NT=3.0 mm,羊水过多,第一胎自闭症	引产
例10	46,XY,del(13)(q14,q34)	13q14.13~q31.3处缺失47.48 Mb致病性,涉及79个蛋白编码基因	NT=3.5 mm	引产
例11	46,XY,dup(4)(q27q35)del(4)(p16)	4p16.3p15.32处缺失5.4 Mb致病性,覆盖FGFR3、LETM1、NELFA等82个OMIM基因;4q28.3q35.2处重复55.4 Mb致病性,包括TLL1、VEGFC等135个OMIM基因;4p5.32处存在1 Mb重复2次临床意义不明	NT=4.0 mm,淋巴水囊瘤,孕妇父母近亲结婚	引产
例12	46,XX,?der(15),del(18)	18p11.32~p11.21处缺失13.28 Mb致病性,覆盖57个蛋白编码基因,覆盖18p综合征的约77%区域	NT=3.8 mm,胎儿双肾膨大	引产
例13	46,XY,der(8)	8p23.3~p23.1处缺失9.42 Mb致病性,覆盖8p23.1微缺失综合征的35%;13q14.11~q34缺失70.30 Mb致病性,可表现为智力障碍,发育迟缓特殊面容等	NT=3.2 mm,NIPT：13三体综合征高风险	引产
例14	46,XX,t(11:15)(q14:q26)dup(11)(q14q25)	11q14.1~q25处重复54.46 Mb致病性,覆盖345个蛋白编码基因;与智力及精神运动发育异常等相关;15q26.3处缺失0.9 Mb临床意义不明	NT=2.5 mm,胎儿畸形	引产