Added value of chromosomal microarray analysis over conventional karyotyping in stillbirth work-up: systematic review and meta-analysis

Ultrasound Obstet Gynecol. 2019 May;53(5):590-597. doi: 10.1002/uog.20198.

Abstract

Objective: To assess the added value of chromosomal microarray analysis (CMA) over conventional karyotyping to assess the genetic causes in stillbirth.

Methods: To identify relevant studies, published in English or Spanish and without publication time restrictions, we performed a systematic search of PubMed, SCOPUS and ISI Web of Science databases, The Cochrane Library and the PROSPERO register of systematic reviews, for case series of fetal loss ≥ 20 weeks of gestation, with normal or suspected normal karyotype, undergoing CMA and with at least five subjects analyzed. To investigate quality, two reviewers evaluated independently the risk of bias using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies (QUADAS-2) tool. For the meta-analysis, the incremental yield of CMA over karyotyping was assessed by single-proportion analysis using a random-effects model (weighting by inverse variance). We assessed heterogeneity between studies and performed a sensitivity analysis and a subgroup analysis of structurally abnormal (malformed or growth-restricted) and normal fetuses.

Results: Included in the meta-analysis were seven studies involving 903 stillborn fetuses which had normal karyotype. The test success rate achieved by conventional cytogenetic analysis was 75%, while that for CMA was 90%. The incremental yield of CMA over conventional karyotyping based on the random-effects model was 4% (95% CI, 3-5%) for pathogenic copy-number variants (pCNVs) and 8% (95% CI, 4-17%) for variants of unknown significance. Subgroup analysis showed a 6% (95% CI, 4-10%) incremental yield of CMA for pCNVs in structurally abnormal fetuses and 3% (95% CI, 1-5%) incremental yield for those in structurally normal fetuses. The pCNV found most commonly was del22q11.21.

Conclusions: CMA, incorporated into the stillbirth work-up, improves both the test success rate and the detection of genetic anomalies compared with conventional karyotyping. To achieve a genetic diagnosis in stillbirth is particularly relevant for the purpose of counseling regarding future pregnancies. Copyright © 2018 ISUOG. Published by John Wiley & Sons Ltd.

Valor añadido del análisis de microarrays cromosómicos sobre el cariotipado convencional en el estudio de éxitus fetal: revisión sistemática y metaanálisis OBJETIVO: Evaluar el valor añadido del análisis de microarrays cromosómicos (AMC) sobre el cariotipado convencional para evaluar las causas genéticas en el éxitus fetal. MÉTODOS: Para identificar estudios relevantes, publicados en inglés o español y sin restricciones de tiempo de la publicación, se realizó una búsqueda sistemática en las bases de datos PubMed, SCOPUS e ISI Web of Science, The Cochrane Library y el registro de revisiones sistemáticas PROSPERO, para series de casos de pérdida fetal ≥ 20 semanas de gestación, con cariotipo normal o presuntamente normal, sometidos a AMC y con al menos cinco sujetos analizados. Para investigar la calidad, dos revisores evaluaron de forma independiente el riesgo de sesgo mediante la herramienta Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies (QUADAS-2). Para el metaanálisis, se evaluó el rendimiento incremental del AMC sobre el cariotipado mediante un análisis de proporción única que empleó un modelo de efectos aleatorios (ponderación por varianza inversa). Se evaluó la heterogeneidad entre los estudios y se realizó un análisis de sensibilidad y un análisis de subgrupos de fetos estructuralmente anómalos (con malformación o con restricción del crecimiento) y normales. RESULTADOS: En el metaanálisis se incluyó siete estudios que comprendían 903 casos de éxitus fetal con cariotipo normal. La tasa de éxito de la prueba alcanzada mediante el análisis citogenético convencional fue del 75%, mientras que la del AMC fue del 90%. El rendimiento incremental del AMC sobre el cariotipado convencional en el modelo de efectos aleatorios fue del 4% (IC 95%, 3-5%) para las variantes patógenas del número de copias (VNCp) y del 8% (IC 95%, 4-17%) para las variantes de significancia desconocida. El análisis de subgrupos mostró un rendimiento incremental del AMC del 6% (IC 95%, 4-10%) para los fetos estructuralmente anormales y del 3% (IC 95%, 1-5%) para los fetos estructuralmente normales. La VNCp encontrada más comúnmente fue del22q11.21. CONCLUSIONES: El AMC, incorporado en el estudio del éxitus fetal, mejora tanto la tasa de éxito de las pruebas como la detección de anomalías genéticas en comparación con el cariotipado convencional. El diagnóstico genético en el éxitus fetal es especialmente relevante para el asesoramiento en futuros embarazos.

染色体微阵列分析相对于传统核型分析在死胎检查中的附加价值:系统回顾与Meta分析 目的: 评价染色体微阵列分析(CMA)相对于传统核型分析在死胎遗传因素检查中的附加价值。 方法: 为了确定以英文或西班牙文出版的,且不受出版时间限制的相关研究资料,我们在PubMed、SCOPUS 和ISI科学网数据库,Cochrane图书馆和 PROSPERO系统回顾注册系统进行了系统搜索。对妊娠≥20周的死胎,伴有正常或疑似正常核型,接受CMA检查的至少5例以上病例的研究进行了分析。为了观察质量,两位评论人员使用诊断性试验准确性质量评价工具(QuADAS-2)独立地评估了偏倚风险。在Meta分析中,采用随机效应模型(逆方差加权),通过单比例分析评估CMA相对于核型分析的增量。我们评估了研究之间的异质性,并对结构异常的(畸形或生长受限)胎儿和正常的胎儿进行了敏感性分析和亚组分析。 结果: Meta分析纳入涉及903例死胎的7项研究,这些死胎的核型正常。传统细胞遗传学检测成功率为75%,CMA检测成功率为90%。在随机效应模型下,与传统核型分析相比,致病拷贝数变异(pCNVs)的CMA增量为4%(95%CI,3-5%),意义不明拷贝数变异的CMA增量为8%(95%CI,4-17%)。亚组分析显示,结构异常胎儿的CMA增量为6%(95%CI,4-10%),结构正常胎儿的CMA增量为3%(95%CI,1-5%)。最常见的pCNV为del22q11.21。 结论: 与传统核型分析相比,CMA应用于死胎检测可提高检测成功率和遗传异常的检出率。死胎的遗传诊断对于将来妊娠的咨询尤其重要。.

Keywords: CMA; G-banding karyotype; microarray; qfPCR; single-proportion meta-analysis; stillbirth.

Publication types

  • Meta-Analysis
  • Systematic Review

MeSH terms

  • Chromosome Aberrations / embryology
  • Female
  • Fetal Diseases / diagnosis*
  • Fetal Diseases / genetics
  • Humans
  • Karyotyping / methods
  • Karyotyping / statistics & numerical data*
  • Microarray Analysis / methods
  • Microarray Analysis / statistics & numerical data*
  • Pregnancy
  • Stillbirth / genetics*