简介

流产，往往比很多人所认识的更为常见。美国妇产科医师学会（ACOG）估算，每5例临床上确认的妊娠中约有1例会以自发性流产告终，大多发生在妊娠的前12周。¹不太常见的一种情况为复发性流产（RPL），美国生殖医学学会（ASRM）将其定义为有2次或以上的妊娠（经超声临床确认）在达到20周指标之前便发生流产。²约有1–2%的女性会遭遇多次、连续流产，而导致流产的病因往往与基因有关。³

据CombiMatrix临床事务副总裁兼细胞遗传学部门总监Trilochan Sahoo医学博士称，传统的染色体核型分析只能提供有限的信息来解释某些夫妇发生RPL的原因。他在体质细胞遗传学和基因组学方面开展的长久工作表明，相较于传统技术，染色体芯片分析（CMA）可以为流产分析提供更好的可靠性、分析灵敏度和特异性。^4-6为了验证他的假说，Sahoo博士与他的同事一起开展了一项3年以上的系统化、大规模回顾性研究。⁷这项研究明确地证明，采用CytoSNP-850K BeadChip芯片进行的CMA能够帮助检测出各类样本类型中具有临床显著性的异常，并提供相较于传统核型分析更全面的染色体状态信息。

作为细胞遗传学服务的主要供应商，CombiMatrix每年对来自妊娠流产物（POC）的2500多份样本进行细胞遗传学分析。Sahoo博士与iCommunity探讨了有关采用传统染色体分析来了解RPL遗传学基础的一些历史难题，以及诸如CytoSNP-850K BeadChip芯片之类的CMA将如何帮助科学家和临床医师们了解流产原因的关键点。

Trilochan Sahoo医学博士，CombiMatrix临床事务副总裁兼细胞遗传学部门总监。

问：人群中流产和RPL的发病率是多少？

Trilochan Sahoo（TS）：流产相当常见。一般认为，所有临床上确认的妊娠中最终有约15–20%以流产事件告终。1然而，还有很多妊娠在被医生确认为妊娠之前便已发生了流产。约1–2%的夫妇会出现RPL。³我们对POC样本进行了细胞遗传学分析以确定造成RPL的遗传因素。

问：对POC样本进行细胞遗传学分析有那些困难？

TS：对POC样本进行细胞遗传学分析有多个问题。流产很难预测，且往往发生在临床环境以外，而在临床环境下才能迅速地获得POC样本。不论流产是发生在家里还是在医院，我们所获得的POC样本质量也都有明显的差异性。即使是新鲜的POC样本也是如此。样本往往在质量上未达到最佳标准，而实验室无法成功地培养传统染色体分析或荧光原位杂交（FISH）分析所需的绒毛膜绒毛的胎儿细胞。

以往，当我们对POC样本进行传统染色体分析时，实验分析方法失败率为20–40%。^8-9当我们成功时，又会发生样本被母体组织污染的风险。因子宫组织造成的母体细胞污染会导致POC样本的细胞遗传学分析无法实现，并且明显增加假阴性结果的可能性。我们的最佳结果来自于完全、直接地从胎儿组织提取的DNA，这样才能提供我们所需的高质量、高特异性数据来了解其基因组状态。

问：您开始使用CytoSNP-850K BeadChip芯片进行POC细胞遗传学分析的缘由是什么？

TS：自2012年起，我们对包括产前、儿科和流产分析在内的所有细胞遗传学检测便只使用CytoSNP-850K BeadChip芯片了。它是一款全基因组、高分辨率芯片，能够以较高的灵敏度和特异性检测出各类异常。当我们采用这款芯片观察到某一染色体区域的缺失或重复时，我们能够确信其准确性和真实性。

CytoSNP-850K BeadChip芯片能够评估850,000个单核苷酸多态性（SNP），让我们识别出隐藏在RPL背后的重要遗传因素类别。这些病因类别包括非整倍体异常，例如存在3个完整单倍体组的三体异常、三倍体异常，以及卵子内没有被精子受精的遗传物质的葡萄胎妊娠。这些异常中的大多数都不会在存活生命中发生，并且在采用传统染色体分析的情况下难以确定。

CytoSNP-850K BeadChip芯片颇具价值的方面是它能够成功地用于已在病理学实验室进行过处理的福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）样本。我们能够以较高的成功率分析这些FFPE样本以及新鲜的POC样本。实际上，在使用CytoSNP-850K BeadChip芯片的情况下，我们能为90%以上接收到的需进行芯片分析的新鲜和FFPE样本提供准确且信息丰富的结果。能够分析FFPE样本的性能是研究多次流产的一个优势，因为我们可以追朔到从早期妊娠得到的已归档POC样本，并确定具体的异常情况。

“在使用CytoSNP-850K BeadChip芯片的情况下，我们能为90%以上接收到的需进行芯片分析的新鲜和FFPE样本提供准确且信息丰富的结果。”

问：采用CMA对你们的流产样本研究有什么启发？

TS：CombiMatrix对POC样本进行芯片分析已有数年之久，我们是POC CMA服务的最大供应商之一。在我们采用CytoSNP-850K BeadChip芯片实施分析的过程中，我们认识到这项技术在发现染色体分析通常能识别的标准三体异常方面具有强大功能，并且还能超出传统技术能力以外发现众多其他的异常。CytoSNP-850K BeadChip芯片可用于识别可能造成流产的一系列异常。由于我们获得了很多数据，在众多病例中发现了很多频率结果，所以我们觉得有义务和责任将这些数据同整个群体进行分享。

对于发表采用最新一代基因组工具对8000多份POC样本进行分析的最大单项研究，我们感到很自豪。这些新技术为我们了解流产的遗传因素提供了极大的帮助，并为我们提供了机会提出还需要了解什么的相关问题。

问：你们在CMA研究中分析了什么类型的POC样本？

TS：我们的研究中，约75%的样本为新鲜样本，约23%为FFPE样本，还有一小部分为血液、羊水培养细胞或DNA。近60%来自有RPL问题的患者。

“我们强烈地感觉到自己已经确立了一种新的标准，用以考虑导致或促使流产的染色体非整倍体异常和基因组失衡。”

问：你们在CMA研究中采用了哪些技术？

TS：多年以前，当我们开始检测POC样本时，我们采用过旧款的CMA平台，例如细菌人工染色体（BAC）比较基因组杂交芯片（CGH）或寡核苷酸比较基因组杂交芯片。转用基于单核苷酸多态性的CytoSNP-850K BeadChip芯片很重要，对于福尔马林固定、石蜡包埋样本而言尤为正确，因为染色体核型分析不可能对其进行分析且更传统的平台有较高的失败率。在我们的研究中，有大约18%的病例采用了那些技术。我们在2012年转向了CytoSNP-850K BeadChip芯片，结果采用该技术的研究病例达到了88%。

问：你们评估哪些类型的异常？

TS：当你看到POC样本时，你一般会去发现三体异常、三倍体异常或较大的基因组失衡，例如缺失和重复。由于我们研究的规模，我们获得了很多关于单独染色体三体异常频率的数据，例如16三体或21三体异常。我们还获得了很大比例的多发性三体异常的病例，在这些病例中患者同时存在16三体、21三体和另外一种三体异常。近8%的病例存在三倍体异常或全基因组单亲二倍体（UPD）。三倍体异常提示着部分性葡萄胎，而全基因组单亲二倍体表明为完全性葡萄胎妊娠；这两种基因组异常几乎不可避免地会导致流产。重要的是，这个大型数据集能让我们准确地估计特定染色体异常的频率。我们强烈地感觉到自己已经确立了一种新的标准，用以考虑导致或促使流产的染色体非整倍体异常和基因组失衡。

问：采用CytoSNP-850K BeadChip芯片评估RPL可以深入了解什么?

TS：你可以想象，出现RPL问题的患者肯定迫切地想找到自己发生这种情况的原因。尽管流产较为常见，但要了解流产也并不是那么简单的。最近的研究表明，遗传因素是50%以上流产的原因所在。^10-11然而，大家并没有太多的积极性去进行遗传学检测来了解这些流产。

CMA检测的好处在于，在超过50%的病例中，我们实际上可以确定出异常。我们能够提供答案说明这次流产是由21三体异常还是16三体异常或是其他的一些主要基因组异常导致的。我们现在已经清楚地了解什么程度和什么类型的基因组异常最有可能导致流产。我们无法确诊那些较小以及非典型性异常，但是，我们通常可以指明某一遗传异常会造成或在很大程度上促使流产发生。

结果是，我们能够为患者提供一个答案。从很多方面看，这种让人伤感、令人痛苦的家庭事件会使人感到阴霾密布。除了这种身陷阴霾的感觉外，我们往往还能提供一些预测价值，我们可以预测未来妊娠时发生类似事件的可能性。在我们看来，这可能是最有价值的信息。它为患者提供了关于其流产的相关信息，以及在未来的妊娠中应当预料到的复发风险有多大。

“我们采用CytoSNP-850K BeadChip芯片所获得的高效工作流程、以一种简洁方式同时处理多份样本的性能以及高质量的数据，让我们能够充满自信地对样本中发现的不同类型异常加以确认。”

问：您对CytoSNP-850K BeadChip芯片分析POC样本的评价是什么？

TS：CytoSNP-850K BeadChip芯片是一款强大的平台，能够以较高的灵敏度和特异性为我们提供遗传异常数据。其涉及一种简洁的处理和用户友好的技术，从处理样本到实际进行芯片运行和分析数据。CytoSNP-850K BeadChip芯片让我们能够在处理不同类型的多份样本时按较高的效率开展工作。很多处理通过Illumina提供的技术或者采用我们实验室自行开发的流程自动进行。最重要的是，CytoSNP-850K BeadChip芯片为我们提供高质量的数据，对于拷贝数变异（即缺失、重复、三体异常和单体异常）以及等位基因异质性而言均可提供。我们采用CytoSNP-850K BeadChip芯片所获得的高效工作流程、以一种简洁方式同时处理多份样本的性能以及高质量的数据，让我们能够充满自信地对样本中发现的不同类型异常加以确认。

问：在未来，你们将如何使用Illumina技术？

TS：CytoSNP-850K BeadChip芯片是我们开展无创产前检测分析POC以及评估儿科组织样本时首选的平台。

芯片技术，无论如何都不可能像我们所期望的那样价廉。所以，我们要针对不同的研究领域来评估Illumina高通量、新一代测序（NGS）技术。我们评估新一代测序是为了观察我们是否能实现使用CytoSNP-850K BeadChip芯片时所达成的相同程度灵敏度和特异性。正如我们在论文中所阐述的那样，如果我们采用新一代测序能够实现某一程度的评估能力，那么我们会非常主动地将其作为一项筛查检测加以使用，然后才会转向适用于充满挑战的POC样本的CMA分析。

CytoSNP-850K BeadChip芯片所实现的灵敏度、特异性和异常检出率，将在不久的将来成为一种黄金标准。高分辨率染色体芯片为我们的患者及其家庭提供了无限量的价值，而这对于我们来讲是头等重要的。

问：您希望调查的结果能让RPL研究发生什么改变？

TS：目前仍有很多临床医师认为传统的染色体核型分类分析是适用于POC样本的首选方法。除了我们的论文外，还有一些其他的研究显示，在使用恰当平台的情况下，染色体芯片能够以极高的灵敏度和特异性提供更多的答案。^6,12这远远超过了标准染色体分析能够实现的目标。我们希望看到越来越多的临床医师和专业学会转而将该技术作为未来POC检测的一线产品加以使用。我们强烈地感觉到患者能够在诊断价值方面显著受益。

尚无针对此特定用途的获批适应症或产品。此观点以评审人的评估为依据。