無創產前基因檢測篩查胎兒性染色體異常的臨床意義

黃素珍 朱平 劉萍 胡文香 付秀梅 黃仁英 胡莉琴

江西省贛州市婦幼保健院婦產科，江西贛州 341000

預防和減少出生缺陷一直是優生優育的重要目標，選擇精準的產前篩查和產前診斷方法是重要內容，既往多羊水穿刺，細胞培養的結果作為產前篩查及診斷的金標準，但樣本采集過程會對孕婦造成損傷且具有流產風險，孕婦的接受度不髙[1]。研究發現，孕婦血漿中存在胎兒游離DNA，可以此為突破點開展新的產前篩查途徑[2]。隨著科學技術的進步，二代測序技術得到改善，無創產前基因檢測技術不僅在胎兒13-三體綜合征、18-三體綜合征、21-三體綜合征等情況中的準確率較高，其檢測性染色體準確性也較高[3]。本研究選擇不同年齡段孕婦，統計并分析其羊水核型中性染色體非整倍體的發生率及妊娠結局，探究孕婦年齡與胎兒性染色體非整倍體發生風險之間的關系。本研究選取贛州市婦幼保健院婦產科的17 561例孕婦作為研究對象，分析無創產前基因檢測篩查胎兒性染色體異常的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性選取贛州市婦幼保健院婦產科2018年1月至2019年12月因孕婦高齡、產前篩查高風險、有不良孕產史及超聲發現胎兒結構異常或軟指標異常胎兒等原因需要進行無創產前基因檢測篩查的17 561例單胎孕婦作為研究對象，孕婦年齡18～44歲，平均（32.32±4.34）歲；孕齡12～20周，平均（16.22±2.28）周。經無創產前基因檢測發現，共有93例性染色體異常高風險孕婦。按照年齡將孕婦分為四組，即<30歲組（7 916例）、30～<35歲組（4 274例）、35～<38歲組（3 048例）、≥38歲組（2 323例）。<30歲組：年齡18～<30歲，平均（23.12±1.44）歲；孕齡15～20周，平均（17.76±1.43）周；體重指數18.00～26.45 kg/m2，平均（23.33±2.17）kg/m2。30～<35歲組：年齡30～<35歲，平均（32.56±0.52）歲；孕齡14～21周，平均（17.04±1.55）周；體重指數18.42～27.01 kg/m2，平均（23.10±2.05）kg/m2。35～<38歲組：年齡35～<38歲，平均（36.11±0.11）歲；孕齡15～21周，平均（17.32±1.32）周；體重指數18.44～27.22 kg/m2，平均（23.04±2.11）kg/m2。≥38歲組：年齡38～44歲，平均（41.11±0.45）歲；孕齡13～20周，平均（17.22±1.18）周；體重指數18.39～26.89 kg/m2，平均（23.01±2.05）kg/m2。四組研究對象的孕齡比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。納入標準：①孕婦個人資料以及臨床檢查資料完整；②可正常交流溝通；③同意接受產前檢查；④患者對本研究內容知情同意；⑤均為健康女性，無其他合并癥。排除標準：①合并妊娠糖尿病或者妊娠高血壓疾病；②合并惡性腫瘤疾病；③血液系統疾病；④依從性差。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準（批準文號：201504）。

1.2 方法

DNA提取：使用EDTA抗凝管（北京依珊匯通科技有限公司提供）采集孕婦5 ml外周靜脈全血，在4℃、1 600g的環境中進行離心處理（速度：3 000 r/min，半徑：16 cm），時間為10 min。取血漿后在同一條件下再次離心10 min。使用半導體測序通過在半導體芯片的微孔中固定DNA鏈，DNA聚合酶以單鏈DNA為模板，按堿基互補原理，合成互補的DNA鏈。每延伸一個堿基時，就會釋放一個質子，引起酸堿環境的變化，感知層檢測酸堿值變化，并將化學信號轉換成數字信號，動態判斷堿基。并通過對所有測序信號的分析實現對DNA序列各個位點不同堿基的相對定量，及DNA片段的序列判斷[4]。基因測序儀BioelectronSeq 4000（博奧生物集團與美國Thermo Fisher公司合作研發）的測序原理為使用半導體測序通過在半導體芯片的微孔中固定DNA鏈，DNA聚合酶以單鏈DNA為模板，按堿基互補原理，合成互補的DNA鏈。DNA鏈延伸一個堿基便有一個質子釋放，改變酸堿環境，感知層檢測酸堿值變化，并將化學信號轉換成數字信號，動態的判斷堿基。并通過對所有測序信號的分析實現對DNA序列各個位點不同堿基的相對定量，及DNA片段的序列判斷[5]。

測序數據分析：測序結束后，采用經CE-Markr認證的羅氏Harmony無創產前檢測分析軟件進行分析，獲取樣本X以及Y染色體的Z值，由此判斷樣本的檢測結果[6]。

羊水細胞培養和核型分析：對無創產前基因測序提示性染色體非整倍體異常患者，在知情且簽署同意書的情況下開展后續操作，嚴格遵守無菌操作原則，通過超聲引導定位，采集腹羊膜腔穿刺抽取羊水20 ml，并將羊水樣本送至遺傳實驗室進行常規羊水細胞培養，根據國際人類細胞遺傳學命名體系（ISCN2009）進行核型分析及計數，以羊水細胞核型驗證結果為金標準，計算陽性預測值[7]。

1.3 觀察指標及評價標準

①統計性染色體非整倍體異常產前篩查診斷情況。②統計不同年齡組胎兒性染色體異常情況并判斷孕婦年齡與胎兒性染色單體的關系。③無創產前基因檢測胎兒性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果。陽性預測值=真陽性例數/（真陽性+假陽性）例數×100%。比較無創基因篩查不同年齡孕婦的胎兒性染色體異常、胎兒性染色體嵌合體及結構異常妊娠結局分析。

1.4 統計學方法

采用SPSS 22.0統計學軟件進行數據分析，計量資料用均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義，多組率的兩兩比較采用Bonferroni方法校正，檢驗水準為0.05/6=0.008，即以P＜0.008為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 性染色體非整倍體異常產前篩查診斷檢出情況

17561 例單胎孕婦，經胎兒性染色體異常統計羊水染色體核型分析檢出胎兒性染色體非整倍體共87例（4.95‰），其中45，X、47，XXX（包括48，XXXX）、47，XXY（包括48，XXYY）和47，XYY分別為44、18、19、6例，發生率分別為2.51‰、1.02‰、1.08‰、0.34‰。

2.2 孕婦年齡與胎兒性染色單體的關系

<30歲、≥38歲組的單體45，X總檢出率與三體相應年齡組檢出率比較，差異均無統計學意義（χ2=0.244、1.146，P＞0.05），30～<35歲、35～<38歲組單體45，X總檢出率與三體相應年齡檢出率比較，差異有統計學意義（χ2=4.178、5.344，P＜0.05）。年齡35～<38歲、≥38歲的胎兒45，X發生率低于<30歲組，年齡35～<38歲的胎兒45，X發生率低于30～<35歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）。35～<38歲、≥38歲組胎兒性染色體三體總發生率高于<30歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）；≥38歲組47，XXX發生率高于30～<35歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）；35～<38歲、≥38歲組47，XXY發生率高于<30歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）；各組間胎兒47，XYY發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。87例胎兒性染色體數目異常高情況中，18例為47，XXX高危[其中6例為母體47，XXX高危（占比33.33%）]。<30與30～<35歲組的單體45，X、三體整體檢出率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）（表1）。

表1 無創基因檢測不同年齡段孕婦的胎兒性染色體非整倍體的檢出率[n（‰）]

2.3 無創產前基因檢測胎兒性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果分析

45，X、47，XXX、47，XXY、47，XYY陽性預測值分別為92.31%、88.89%、88.89%、75.00%（表2～5）。

表2 胎兒45，X性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果分析（例）

表3 胎兒47，XXX性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果分析（例）

表4 胎兒47，XXY性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果分析（例）

表5 胎兒47，XYY性染色體異常結果及羊水細胞核型驗證結果分析（例）

2.4 無創基因篩查不同年齡孕婦的胎兒性染色體異常、胎兒性染色體嵌合體及結構異常妊娠結局分析

非高齡組為12 190例，高齡組為5 369例，非高齡組、高齡組胎兒性染色體異常的引產分別為17例、6例，胎兒性染色體嵌合體及結構異常的引產分別為4例、6例（表6～7）。

表6 無創基因篩查不同年齡孕婦的胎兒性染色體異常妊娠結局（例）

表7 無創基因檢測胎兒性染色體嵌合體及結構異常妊娠結局分析（例）

3 討論

隨著生育政策的改變，越來越多的家庭開始計劃生育二孩、三孩，高齡孕產婦人數也越來越多，年齡越大，生育的風險越高，因此孕婦越來越重視年齡對胎兒的影響，逐漸重視產前篩查[8-9]。胎兒性染色體非整倍體檢測是判斷胎兒是否處于健康狀態的一種方式，但關于孕母年齡與其發生風險是否存在明顯的相關性還未明確[10]。通過二者關系的確定能在一定程度上預測胎兒性染色體非整倍體的發生風險，且可幫助各年齡層的孕產婦進行合理的產前篩查與產前診斷，達到優生優育的目的[11]。

本研究結果顯示，35～<38歲、≥38歲組的胎兒45，X發生率低于<30歲組，35～<38歲組的胎兒45，X發生率低于30～<35歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）；35～<38歲、≥38歲組47，XXY發生率高于<30歲組，≥38歲組47，XXX發生率高于30～<35歲組，35～<38歲、≥38歲組胎兒性染色體三體總發生率高于<30歲組，差異有統計學意義（P＜0.008）；各組間胎兒47，XYY發生率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。提示胎兒45，X、47，XXY、47，XXX等染色體異常情況與孕婦年齡存在一定關系，這一研究結果與黃芬芳等[12]研究結果相符。性染色體異常數目、結構兩種異常，以上異常情況會損傷對胎兒生理結構或功能，因此，產婦在進行產前篩查時應該重視對胎兒性染色體非整倍體的相關檢測，可保障胎兒的健康狀態，以免造成家庭的負擔[13-14]。但35～<38歲、≥38歲組中并未顯示孕婦年齡越高，47，XXY發生率越高，可針對這一年齡階段的孕婦進行更深入的研究，確定47，XXY發生與年齡是否有關。本研究結果顯示，年齡35～<38歲、≥38歲的胎兒45，X發生率低于<30歲組，但其發生胎兒性染色體三體異常風險較高，其發生概率與年齡并未表現出清晰的線性關系。侯亞萍等[15]研究顯示年齡越高，孕婦的胎兒發生45，X的發生率越高，相關性分析顯示r=0.321，P=0.012，提示年齡與胎兒45，X發生率存在一定相關性，這一研究結果與本研究不相符，可能是因為本研究選擇的樣本質量或者樣本數量不佳，可進行更進一步的研究。本研究選擇不同年齡段孕婦作為研究對象，而不是僅限于高齡產婦（年齡>34歲），因此胎兒性染色體非整倍體檢測的結果更具科學性，能相對準確地反映兩者的關系[16-17]。與實際情況相比，本研究中性染色體非整倍體發生率更高，可能是本研究未能排除部分影響因素，例如孕產次、伴偶年齡等，且本研究的研究對象較少，未來需要進一步擴大樣本量，同時對研究對象進行隨訪。

根據不同年齡以及是否合并胎兒先天畸形的胎兒性染色體異常的孕婦進行分析，為孕婦提供選擇妊娠結局的科學依據，性染體數目或結構異常均可導致不同程度的性征發育異常，從而影響胎兒生長發育，例如性器官發育不全會引起胎兒性分化異常，導致胎兒出現生殖器官以及其他臟器發育不全、身體及智力發育障礙等情況[18-19]。但如未合并其他臟器的嚴重先天畸形，除大多數無生育功能外，仍可以像正常人一樣生存，因此，通過無創基因檢測基因篩查出胎兒性染色體異常在染色體核型結合超聲診斷下慎重選擇是否終止妊娠，為產前咨詢，產前診斷提供適宜的工作指導意見[20-21]。同時，通過無創基因檢測可對孕婦進行警示，使其更關注產后新生兒的生長發育情況，盡早發現并接受治療，同時加強心理輔導。但是本研究無創產前基因篩查對象的較少，篩查結果可能缺乏客觀性，與實際情況有所偏差，因此建議一進步更大樣本量的研究。

綜上所述，篩查胎兒性染色體異常時采用無創產前基因檢測的準確率較高，但鑒于其高假陽性，該方法僅可作為一種高級篩查性檢測方法，但不能作為確診方法。該技術具有較高的臨床應用價值和發展前景，但其準確性還有待提高，篩查陽性病例需要通過進一步用傳統的侵入性產前診斷確診。