JB .H Juomch Gimesneent e(t1 9a9l.8: )S 4te3t:t8e5r-ia9 0hydrogenophila © Jpn Soc Hum Genet and Springer-Verlag 198958
原著
Nobuo Yaegashi · Masato Senoo · Shigeki Uehara
Hisako Suzuki · Tohru Maeda · Keiya Fujimori
Fumiki Hirahara · Akira Yajima
受領:1997年7月23日/受理:1997年12月1日
摘要
本研究的目的是计算35岁以上日本妇女在羊膜穿刺术中发现染色体异常的预测发生率。来自日本4家诊所的研究人员收集了5484名孕妇的遗传基因羊水检测数据,其中只有年龄超过35岁的孕妇才有风险。使用逻辑回归模型分析数据。在5484个胎儿中，有117个 (2.1%) 被诊断为染色体异常。
染色体异常的详细情况为21号染色体三体综合症42例、18号染色体三体综合症13例、13号染色体三体综合症7例、47、XXY10例、47、XXX4例、47、XYY1例、各种结构异常27例、各种类型的嵌合体13例。染色体三体21、致死性常染色体非整倍体(染色体三体18和染色体三体13) 、性染色体畸变 (XXY、XXX和XYY) 的发生率都随着母亲年龄的增长而增加。
计算了回归方程的参数及其标准误差,求出了每个母亲年龄染色体异常的预测发生率。
本研究得出的染色体异常预测发生率在日本尚属首发,有助于孕妇的健康咨询。21号染色体三体综合症的发病率与西方国家过去公布的发病率相同。染色体异常的发生率不受种族和地理因素的影响。
关键字
母亲高龄·羊水穿刺·产前诊断·染色体·唐氏综合症
简介
众所周知，唐氏综合症 (21号染色体三体综合症) 和其他染色体异常的频率随着母亲年龄的增长而增加 (Polani等人) 。1976年;Schreinemachers等1982;弗格森-史密斯和耶茨1984年;Hook等人1984) 。妇产科医生、家庭医生和临床遗传学家正在从孕妇那里查询其后代具有细胞遗传学异常的可能性。事实上，即使没有被质疑，在假定的高风险情况下不向孕妇提供此类信息也被引用作为法律责任的基础。在 产前检查前的遗传咨询中，准确估计孕妇异常的风险非常重要。
特别是在高龄妇女中,医生会根据患者的年龄来预测染色体异常的发生率,并在检查前获得患者的知情同意。为了检查 染色体异常,遗传性羊膜穿刺术是非常精确和安全的,并且不会增加丧失胎儿或损伤的风险,通常在怀孕中期进行,这是产前诊断的几种检查方法之一 (NICHD国家健康研究组,1976) 。
在日本，遗传咨询和产前检查的需求明显增加,因为20年来35岁以上的妇女怀孕的数量和比例增加,并且在1995年 (1996年日本母婴卫生组织) 达到了出生总数的10%。然而，咨询染色体异常的估算风险所采用的数据主要来自西方国家,如欧洲,北美和澳大利亚。由于生物学和环境差异可能影响染色体异常的发生率，所以收集从日本母亲获得的可用数据以估算每年母亲年龄间隔中所有显着细胞遗传学异常的发生率被认为是有价值的。
在本报告中，来自日本4家基因诊所的遗传羊水穿刺数据收集来自仅在母亲年龄较大的怀孕中期进行的检查。采用Logistic回归分析母亲年龄与细胞遗传学异常发生率的关系,并估算出日本羊膜穿刺时母亲年龄异常的发生率。
材料和方法
收集了4家基因诊所——北里大学医院、福岛县立大学医院、横滨市立大学医院、东北大学医院——在怀孕后期 (14~18周) 由产科医生进行常规细胞遗传学羊膜穿刺的资料,并综合各家医院的结果。根据最后一次月经周期估算孕期,并通过胎儿超声波测量进行校正。我们要求撰稿人提供关于只因母亲年龄而检查的怀孕的信息,并排除添加染色体迹象的怀孕,例如先前的染色体异常,父母的染色体易位。
用含有10%或15%胎牛血清的Ham F 10或Chang’s培养基在5%CO2下、37°C下培养羊膜细胞2周以上。添加秋水胺后,再培养5小时提取细胞,用低渗性KCl溶液 (75μmM) 处理后,用甲醇/醋酸固定液 (3:1) 固定,使其附着在载玻片上。
将载玻片风干或机械干燥后,采用标准方法进行G带处理。本文所研究的染色体异常包括结构异常，例如非整倍性、易位和倒位以及性染色体上的嵌合体现象和常染色体上的嵌合体现象。然而，染色体结构的正常变体，例如9号染色体的边缘倒位，各种染色体上的扩增的异染色质,扩增的随体等被除去。若不能确定嵌合体是否为伪像,需行第二次羊膜穿刺术或胎儿抽血。采用y=exp (a+bx) 公式进行Logistic回归分析，分析羊膜穿刺时母亲年龄与染色体异常发生率对数的关系.。其中x为羊膜穿刺时母亲的年龄， y为x岁时细胞遗传学异常的发生率。通过最大似然回归方法获得参数a和b的值。当考虑标准误差时，母亲年龄系数b明显差异为0 (P<0.05) 时,评估相关性为统计学显着性。采用y=exp (a+bx) ，以母亲每隔1岁计算羊膜穿刺时染色体异常的预测发生率。
结果
表1显示了5484例怀孕期间第二阶段羊膜穿刺术调查中的染色体异常,该调查是根据母亲年龄超过35岁监测的。其中117例诊断为染色体异常，染色体异常发生率为2.1% (117/5484) 。非嵌合体常染色体和性染色体非整倍性分别为62例(21号染色体三体42例、18号染色体三体13例、13号染色体三体7例) 和15例 (XXY 10例、XXX 4例和XYY 1例) 。未诊断出X单体性 (特纳综合症) 病例
表1 母亲不同年龄染色体异常的数量和发生率
| 羊膜穿刺术中母亲的年龄 | 胎儿数 | 非整倍性 (嵌合体除外) | 其他 | 总计 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 47, +21 | 47, +18 | 47, +13 | XXY | XXX | XYY | 全异数 | ||||
| 35 | 736 | 1(1.36)a | 1(1.36) | 1(1.36) | 2(2.72) | |||||
| 36 | 850 | 4(4.71) | 2(2.35) | 2(2.35) | 8(9,41) | 4(4.71) | 12(14.12) | |||
| 37 | 824 | 8(9.71) | 8(9.71) | 4(4.85) | 12(14.56) | |||||
| 38 | 800 | 2(2.50) | 2(2.50) | 2(2.50) | 6(7.50) | 7(8.75) | 13(16.25) | |||
| 39 | 713 | 8(11.22) | 2(2.81) | 1(1.40) | 1(1.40) | 12(19.17) | 8(11.22) | 20(28.05) | ||
| 40 | 626 | 6(9.58) | 5(7.99) | 1(1.60) | 1(1.60) | 13(20.77) | 10(15.97) | 23(36.74) | ||
| 41 | 417 | 3(7.19) | 3(7.19) | 2(4.80) | 2(4.80) | 10(23.98) | 1(2.40) | 11(26.38) | ||
| 42 | 255 | 6(23.53) | 1(3.92) | 3(11.76) | 1(3.92) | 11(43.14) | 2(7.84) | 13(50.98) | ||
| 43 | 146 | 2(13.70) | 1(6.85) | 1(6.85) | 1(6.85) | 5(34.23) | 2(13.70) | 7(47.95) | ||
| 44 | 87 | 2(22.99) | 2(22.99) | 1(11.49) | 3(34.48) | |||||
| 45 | 22 | 1(45.45) | 1(45.45) | 1(45.45) | ||||||
| 46 | 7 | |||||||||
| 47 | 1 | |||||||||
| 总计 | 5484 | 42(7.66) | 13(2.37) | 7(1.28) | 10(2.82) | 4(0.73) | 1(0.18) | 77(14.04) | 40(7.29) | 117(21.33) |
a数字 (以及每1000的发病率)。
关于21号染色体三体,考虑到标准误差 (SE=0.063) ,母体年龄系数b为正 (b=0.245) ,与零 (95%置信区间 (CI) :0.100-0.389, P=0.0045) 有显着不同,说明21号染色体三体的发生率随着母体年龄的增加呈指数增加(图1、表2)。
表2 Logistic回归计算的系数和标准误差*
| 常数项 | 母语 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| a | SE | b | SE | 95%置信区间 | P值 | |
| 21号染色体三体 | -7.605 | 2.485 | 0.245 | 0.063 | 0.100-0.389 | 0.0045 |
| +18, +13 | -9.661 | 3.464 | 0.284 | 0.085 | 0.075-0.493 | 0.0159 |
| 性染色体 | -10.087 | 4.196 | 0.290 | 0.105 | 0.020-0.560 | 0.0400 |
| 所有非整倍性** | -7.719 | 2.085 | 0.261 | 0.052 | 0.144-0.379 | 0.0007 |
95%CI: 95%置信区间
* 模型y=exp (a+bx) ，其中x=羊膜穿刺时母亲的年龄， y=染色体异常的发生率。
** 排除嵌合体和结构异常。
关于18号染色体三体和13号染色体三体,观察到每个染色体三体在年龄较大的母亲中的发病率增加,与21号染色体三体相似,但其关系不具有统计学意义。当将这2种非整倍性作为致死的常染色体非整倍性一起计算时,发病率随着母亲年龄的增长而增加 (b=0.284,SE=0.085,95%CI:0.075-0.493, P=0.0159)(图2、表2)。
图1 21号染色体三体的百分比 (每1000个胎儿) (纵向) 和母亲的年龄 (横向)
図2 致死性常染色体非整倍体 (染色体三体18和染色体三体13) 的百分比 (每1000个胎儿) (纵向) 和母亲的年龄 (横向)
在各种性染色体非整倍性方面,与21号染色体三体相同,高龄产妇的发生率有增加趋势,但相关性不具有统计学意义。当将三种类型的性染色体非整倍性作为性染色体非整倍性一起计算时，随着母亲年龄的增长，发病率显地增加 (b = 0.290,SE = 0.105, 95% CI: 0.020～0.560, P = 0.040) (图3、表2)。 对于所有非整倍性，母亲的年龄系数b也是正值 (b=0.261) ,考虑到标准误差 (SE=0.052) ,其显着差异为0 (95%CI:0.144-0.379, P=0.0007)(图4、表2)。 除列举的6种以外，未检测到非花叶三体。
图3 染色体异常(XXY、XXX、XYY)的百分比 (纵向) 和母亲的年龄 (横向)
图4 除嵌合体和结构异常以外的所有非整倍体的比例 (纵向) 和母亲年龄 (横向)
表3 回归平滑性异常发生率/羊膜穿刺时1000 (按母亲年龄划分)
| 羊膜穿刺术中母亲的年龄 | 回归平滑预期发生率 (每1000人) | |||
|---|---|---|---|---|
| 21号染色体三体 | +18, +13 | 性染色体 | 全异数 | |
| 35 | 2.62 | 1.32 | 1.07 | 4.12 |
| 36 | 3.37 | 1.76 | 1.42 | 5.35 |
| 37 | 4.31 | 2.33 | 1.90 | 6.94 |
| 38 | 5.50 | 3.10 | 2.54 | 9.02 |
| 39 | 7.03 | 4.12 | 3.40 | 11.70 |
| 40 | 8.98 | 5.47 | 4.54 | 15.20 |
| 41 | 11.47 | 7.26 | 6.07 | 19.73 |
| 42 | 14.66 | 9.65 | 8.11 | 25.61 |
| 43 | 18.73 | 12.82 | 10.84 | 33.25 |
| 44 | 23.93 | 17.03 | 14.48 | 43.16 |
| 45 | 30.57 | 22.62 | 19.36 | 56.04 |
基于这些回归分析，计算除了21号染色体三体、致死性常染色体非整倍体 (18号染色体三体和13号染色体三体) 、性染色体非整倍体(47, XXY;47, XXX;47, XXYY)和嵌合体和结构异常之外的所有非整倍体的预期发生率(表3)。 。本研究得到的系数与其他国家以前的研究 (Polani等人) 得到的系数之间没有显着差异。1976年;Schreinemachers等1982;弗格森-史密斯和耶茨1984年;Hook等人的协方差分析 (1984);例如，从北美研究 (Hook等人) 获得的21号染色体三体y=exp (-14.7+0.262 x) 方程。1984) .
表4显示了所有其他临床上重要的细胞遗传学诊断。结构异常总数为27 (1个失衡的罗伯逊易位,10个均衡的相互易位,4个均衡的罗伯逊易位,12个倒位) 。嵌合体常染色体非整倍体11例，性染色体非整倍体2例。在嵌合常染色体三体的情况下,诊断出除21,18,13之外的染色体的非整倍性。
表4 不同年龄母亲的其他染色体异常
| 羊膜穿刺术中母亲的年龄 | 易位 | 倒置 | 嵌合主义 | 总计 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 失衡 | 平衡 | 常染色体 | 45、X/46、XY | ||||
| 罗伯森型 | 相互 | 罗伯森型 | |||||
| 35 | 1(1.36)a | 1(1.36) | |||||
| 36 | 1(1.18) | 1(1.18) | 1(1.18) | 1(1.18) | 4(4.71) | ||
| 37 | 3(3.64) | 1(1.21) | 4(4.85) | ||||
| 38 | 1(1.25) | 2(2.50) | 2(2.50) | 1(1.25) | 1(1.25) | 7(8.75) | |
| 39 | 1(1.40) | 5(7.01) | 2(2.81) | 8(11.22) | |||
| 40 | 2(3.19) | 2(3.19) | 1(1.60) | 4(6.39) | 1(1.60) | 10(15.97) | |
| 41 | 1(2.40) | 1(2.40) | |||||
| 42 | 1(3.92) | 1(3.92) | 2(7.84) | ||||
| 43 | 1(6.85) | 1(6.85) | 2(13.70) | ||||
| 44 | 1(11.49) | 1(11.49) | |||||
| 总计 | 1(0.18) | 10(1.82) | 4(0.73) | 12(2.19) | 11(2.01) | 2(0.36) | 40(7.29) |
a数字 (和每1000的发病率)。
其他染色体异常，包括易位，倒位和嵌合体,与母亲年龄和发病率无显着关系。
考察
本文研究了日本不同年龄段羊膜穿刺术中染色体异常的发生率。
此数据是首次在欧美以外的国家和地区发布。回归分析的结果与以往的报告(Polani等1976年， Schreinemachers等1982年，Ferguson-Smithand Yates 1984年， Hook等1984年， Hassold等1996年)相同，明确显示染色体三体21、致死性常染色体异常、性染色体非整倍性的发生率随着母体年龄的上升而增加。此外，还获得了每个染色体异常的预测发生率公式。这些数据将有助于日本女性的遗传咨询。
计算式 [y=exp (a+bx) ](表2) 的参数，并计算由21号染色体三体、致死性常染色体三体 (18号染色体三体和13号染色体三体) 、性染色体非整倍性和在每个35岁以上的孕产妇年龄的所有非整倍性方程推导出的平滑期望值(表3)。比较本研究得到的21号染色体三体 [y=exp (-7.6+0.245x) ] 和欧洲以及北美研究得到的公式 [y=exp (-14.7+0.262x) ] (Hook等) 。1984年各参数差异无显著性，表明21号染色体三体的患病率不受种族或地理因素的影响。最近的研究表明，不仅减数分裂-I而且减数分裂-II导致的非整倍性与母亲的年龄相关 (Plachot等人) 。1988年;Macas等1990年， Dailey等1996年;Hassold等1996) .基于这些事实，表明这种不分离可能是仅由老化诱发的因素所引起的,并且可能是人类繁殖中的普遍现象。
因为通过羊膜穿刺术在产前诊断的细胞遗传学异常表明自然流产和/死胎的比例高于细胞遗传学正常胎儿 (Hook 1983);Hook等人) 。1988、1989;Halliday等人1995年;Macintosh等人在1995年，产前检查的发生率与出生时的发生率有显着的差异。与先前关于出生时诊断出的非嵌合体非整倍性的报道相比 (Hook等人) 。1984年;除少数例外, Mutton等人在1991年的研究中阐明的异常核型及其顺序基本相同,但各非嵌合体异倍性的发生率显著升高,例如日本21号染色体三体的发生率为1.42/1000 (前田等人) 。1991) .这些高发生率是由在怀孕中期或晚期发生的选择性流产引起的,具有非整倍性的胎儿可能会死产。在咨询时，咨询顾问应讨论从产前检查数据获得的估计风险,并提供染色体异常对自然死亡的影响的估算值。
在怀孕中期通过羊膜穿刺术诊断的所有非嵌合体异倍体中,仅检测到6种三倍体。X单体性和16号染色体三体在绒毛取样 (CVS) 中被检测为非整倍性 (Hook等人) ，但在1988年或羊膜穿刺术早期 (Lockwood and Neu 1993) ，该研究未检测到这种非整倍性。因为细胞遗传学CVS和早期羊膜穿刺术通常在怀孕的第1个孕期进行 (怀孕第9~第11周的CVS);怀孕第11周~第14周的早期羊膜穿刺术) ,大多数非整倍性胎儿可能在第二次怀孕的羊膜穿刺术前自然流产。考虑到其他病例，这种非整倍性可以在怀孕中期的羊膜穿刺术中检测到。
35岁以上的孕产妇比例逐渐增加，目前占日本孕产妇的10%以上 (1996年妇幼保健机构) 。这些妇女从大众媒体和医疗信息来源获得有关因高龄导致染色体异常的高风险的信息,并前往产科诊所接受遗传咨询或要求产前检查。如果高龄孕妇没有关于风险的信息,需要向产科医生说明。在对由于年龄较大而具有风险的妇女进行遗传咨询期间，产科医生或其他医学专家需要提示染色体异常的可能性，并根据这种可能性让患者选择是否希望进行产前检查。这种可能性应该从测试时的数据中得出，例如本测试中揭示的预测率。
本研究为日本女性的咨询提供了有用的数据。然而，为了更准确地预测在怀孕中期的羊膜穿刺术中各染色体异常的比例,还需要研究更多的病例。
参考文献
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