無創產前檢測在性染色體疾病篩查中的研究進展

沈雪蓮 蔣愛瓊 覃雪春

（來賓市婦幼保健院，廣西 來賓，546100）

性染色體非整倍體疾病（sex chromosome abnormalities，SCA）是指由X與Y染色體先天性數量異常所誘發的疾病，包含克氏綜合征、超Y綜合征、性染色體嵌合體、超X綜合征及特納綜合征等，是較為普遍的一種性染色體畸變性疾病，發病率相比唐氏綜合征更高[1]。SCA常表現為生殖發育出現異常，在胎兒時期極難經由超聲發現，大部分在青春期經由染色體核型分析方可確診，這亦是SCA在妊娠期漏診的首要原因[2]。無創產前檢測（Non-invasive Prenatal Testing，NIPT）是通過高通量測序與遺傳信息分析孕婦外周血中的胎兒游離脫氧核糖核酸（cell-freeDNA，cfDNA），繼而評估胎兒可能具有的SCA風險，NIPT能在孕早期分析胎兒性染色體情況[3]。為了解NIPT的效果，本文就NIPT在SCA篩查中的研究進展作以下簡要綜述。

1.SCA產前篩查的發展與意義

在NIPT技術普及前，SCA疾病在產前難以確診，無法通過典型的生化指標與超聲表現檢出，除了侵入性產前診斷之外，大部分SCA的個體多由青春期發育異常被確診。侵入性產前診斷是胎兒時期SCA診斷的金標準，通過羊膜穿刺、絨毛活檢或臍靜脈穿刺術獲得細胞，培養后實施G顯帶分析獲取胎兒的染色體核型，有較高的診斷確診率與可靠性，在SCA、染色體嵌合及平衡染色體重排的檢測中有重要作用[4-5]。但侵入性產前診斷屬于有創性操作，在取樣期間可能會出現流產、感染、早產甚至胎兒丟失等現象，NIPT異常不是嚴重致殘、致死及致愚性疾病，大部分患者表型正常，少數患者出現輕度智力低下、發育遲緩、身段矮小及第二性征發育不良等表現，表型較輕且預后理想。SCA患者的臨床表現有較大差異性，與其染色體畸形改變的復雜程度有較大關聯，即便核型完全一致臨床表型也有所不同，SCA胎兒的表現與異常細胞所占比率也有一定關聯，異常細胞比率愈低，臨床表現愈不顯著，超聲陽性率愈低，通常是在篩查其他染色體非整倍體異常而被發現[6-7]。絕大部分特納綜合征胎兒能在妊娠的早中期經由超聲檢測發現異常，其典型表現為胎兒畸形與頸部淋巴水囊瘤，性染色體三體目前雖未出現典型的超聲表現，但性染色體三體患者相比正常核型群體具有更高的精神發育異常發生風險[8]。性染色體三體患者可能會出現語言功能障礙，血清學與超聲檢查無法檢出SCA疾病，其篩查與診斷應通過遺傳學標志物檢測。上世紀末臨床初次發現孕婦外周血中具有胎兒cfDNA后，后續的研究發現可通過高通量測序對cfDNA片段實施測序，以對非整倍體胎兒的染色體偏少或偏多進行評估。自cfDNA在臨床應用后，胎兒的染色體非整倍體產前篩查模式出現了變化，從既往的血清學篩查高危患者與高齡孕婦提議進行產前診斷，到采用NIPT作為血清學篩查高風險及臨界風險的二次篩查措施，直到NIPT作為如今一線篩查措施，NIPT的便捷、無創及較高的準確率更易被大眾所接受[9-10]。

2.NIPT在SCA產前診斷上的應用優勢

自基于胎兒cfDNA檢測的無創產前篩查在全球內普及應用后，多項資料已顯示[11]NIPT對于21-三體及18-三體的檢測有著較高的特異度與靈敏度、極高的陽性預測值及較少的假陽性率。有報道表明[12]，將NIPT應用至SCA產前篩查中后，提升了SCA篩查效果與產前的檢出率，使SCA的產前診斷得到大幅度的提升。在NIPT應用至SCA篩查前，SCA一般在由于存在唐氏綜合征等三體綜合征或超聲異常進行產前診斷時而被確診，而表型為正常的SCA患者可能會在青春期發生顯著的表現，如原發性閉經、第二性征發育不良及身段矮小等，這時可能已經錯失性激素、生長激素等激素最佳治療時間，預后較差[13-14]。部分報道顯示[15]，NIPT技術有較高的SCA特異度、靈敏度及陽性預測值，采用NIPT技術能對SCA患者進行有效的識別，防止應用非必要性的產前診斷性操作，減少有創產前診斷的相應并發癥，其次給SCA胎兒的家屬提供充足時間接受SCA患兒，包含心理與經濟準備，同時能在SCA患兒發生臨床表現時及早進行干預，改善患兒預后。當前，雖NIPT能在SCA篩查中應用，但因其檢測效能尚未穩定，陳淑芬等[16]對于NIPT作為一線與二線篩查方案展開研究，從成本與效果方面進行分析，NIPT作為一線或二線方案，SCA篩查的效果均無法做出準確性判斷，此種現象與NIPT在不同研究中對SCA的檢測準確度尚未保持一致結果有一定關聯，因此關于SCA的診斷還需通過侵入性操作明確診斷胎兒的染色體核型，以獲取金標準的診斷結果。但對于無顯著超聲異常的SCA胎兒，應與孕婦及家屬詳細說明NIPT的假陽性可能與SCA胎兒染色體核型可能致病的相關風險，使孕婦及家屬自主選擇妊娠與否[17]。

3.影響NIPT準確性的因素

NIPT是通過對孕婦外周血中的cfDNA測序獲取遺傳信息，孕婦外周血中的cfDNA來源于母體與胎盤組織，其中胎兒cfDNA主要來自胎盤滋養細胞中的凋亡細胞，為此NIPT是針對胎盤進行檢測而不是胎兒，因此NIPT檢測的準確性多會受到局限性胎盤嵌合與母體SCA及母體SCA嵌合體等相應因素的影響[18]。少數的妊娠會出現限制性胎盤嵌合體，在胎盤嵌合體中的嵌合程度會對NIPT篩查性能產生影響，部分假陽性或假陰性是因胎盤嵌合體所導致，且X染色體單體多發胎盤嵌合體，表明胎盤嵌合體會一定程度影響NIPT的檢測結果，這也表明NIPT檢測的假陽性與假陰性無法避免，且對于X染色體單體的產前診斷須謹慎實施[19]。其次，NIPT在對于SCA進行檢測時無法區分源自胎盤與母體的cfDNA，因此母體原因，如母體SCA嵌合體、未進行明確診斷的母體SCA及母體拷貝數變異等均會對NIPT檢測準確度產生影響。有資料顯示[20]，母體SCA能發生在臨床體征正常、生殖系統發育完全的女性中，如超X綜合征，大部分患者除身材較高之外，無顯著性臨床異常表現，大部分患者并不知道自身染色體為異常，而母體是超X綜合征可能會導致在進行NIPT檢測時提示胎兒的X染色體增加的高風險。

4.小結

NIPT技術是利用孕婦外周血中的cfDNA對胎兒SCA進行篩查，但并不是SCA的診斷措施，具有假陽性與假陰性的可能性，高風險患者需進一步展開產前診斷，而對于低風險患者需避免出現漏診的可能性。因SCA患兒可能不會出現顯著表現與異常表型，因此NIPT檢測在提升SCA產前篩查的效果時也會加大遺傳咨詢的難度。為此，NIPT可作為SCA的產前篩查方式，其臨床應用價值較高且發展前景較為廣闊，但對其準確性還需進一步提升，在實施檢測前需全面且仔細的詢問遺傳史，仔細向篩查者說明NIPT檢測的優勢與局限性，針對NIPT檢測高風險的孕婦，提議其實施侵入性產前診斷，以確定SCA疾病的診斷效果。