無創產前基因檢測技術對產前篩查指標異常孕婦的應用價值*

謝清華,黎照環,謝錦慧

1.南華大學附屬長沙中心醫院檢驗科,湖南長沙 410004;2.湖南省人民醫院/湖南師范大學附屬第一醫院檢驗一部,湖南長沙 410000

胎兒染色體非整倍體無創產前基因檢測(NIPT)是基于孕婦外周血中的胎兒游離DNA來預測其患染色體疾病的風險,自2011年以來該技術在全世界范圍內廣泛應用[1-2]。在我國,每年有數百萬孕婦選擇該項目,在2016年實行二孩政策以后,該項目檢測數量增長日益明顯。2015年,《孕婦外周血胎兒游離DNA產前篩查與診斷技術規范》[3]中明確規定了NIPT技術的臨床適應證、慎用指征和禁用指征。但胎兒染色體非整倍體的發生也與其他產前篩查異常指標相關,如頸項透明層(NT)增厚(2.5～3.0 mm)和血清學篩查指標的中位數倍數(MoM)值異常等,其中高齡(預產期年齡≥35歲)是NIPT的慎用指征。傳統的血清學篩查對染色體非整倍體檢出率不高,設定假陽性率為5%時,對21-三體的檢出率為60%～90%,而羊水穿刺、臍血穿刺等介入性產前診斷作為目前的金標準,存在一定的流產和感染風險,孕婦接受程度相對較低,尤其是對某些高齡孕婦、試管嬰兒妊娠者。由于NIPT兼有高檢出率和低創傷性的優勢,本研究選擇了單純高齡、單純血清學篩查指標MoM值異常和單純NT增厚這3類孕婦,旨在探討NIPT對這3類人群的檢驗效能和應用價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇南華大學附屬長沙中心醫院2015年6月至2020年6月就診、并因產前篩查指標異常而選擇NIPT的單胎妊娠孕婦。血清學篩查采用珀金埃爾默生產的auto DELFIA1235 TRFIA全自動時間分辨熒光免疫分析系統及其配套試劑進行檢測,以內置MoM值作為參考。納入標準:僅有高齡(預產期年齡≥35歲)、僅有血清學篩查指標MoM值異常、僅有NT增厚(2.5～3.0 mm)的孕婦。排除標準:血清學篩查結果提示高風險或臨界風險的孕婦。單純血清學篩查指標異常(指標MoM值異常)納入對象有孕早期妊娠相關血漿蛋白A和β人絨毛膜促性腺激素,孕中期游離雌三醇、甲胎蛋白MoM值異常的人群。對于高齡孕婦,本研究根據國家相關規范對其進行充分宣教和咨詢,告知其行產前診斷的必要性及拒絕產前診斷的可能風險。本研究通過醫院倫理委員會批準,所有孕婦均簽訂知情同意書后方納入研究。本研究共收集單胎妊娠孕婦5 523例,年齡23～40歲、平均(35.8±2.06)歲,孕周13～27周、平均(16.4±2.21)周。將研究對象分為高齡組(≥35歲)4 544例,血清學篩查指標異常組710例,NT異常組269例。

1.2方法

1.2.1NIPT 根據國家相關規范要求,在適宜的孕周內采集孕婦外周乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝靜脈血5 mL,并于采血后6 h內分離孕婦血漿中的胎兒游離DNA,采用胎兒染色體非整倍體檢測試劑盒(聯合探針錨定連接測序法)在BGISEQ 1000測序平臺進行全基因組大規模平行測序。

1.2.2介入性產前診斷及超聲檢查 對于NIPT結果提示高風險的孕婦,建議孕婦行產前診斷,同時行染色體核型分析和染色體微陣列分析。NIPT低風險孕婦于21～27周對胎兒行多普勒超聲檢查。

1.2.3隨訪 追蹤所有孕婦妊娠結局,如流產、死產及引產。未做遺傳學相關檢測、未確定結果的病例不納入NIPT效能計算。產后新生兒檢查或隨訪未發現明顯異常的,作為陰性結果納入統計。所有在外院行產前診斷的孕婦均電話隨訪其產前診斷結果,獲得檢測機構的遺傳學檢測報告,并記錄妊娠選擇及結局。

1.3統計學處理 采用SPSS18.0統計軟件進行數據分析,計數資料以例數或百分率表示,組間比較用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1各組NIPT高風險檢出情況 3組共檢出NIPT高風險73例。各組NIPT高風險檢出及驗證情況見表1。以介入性產前診斷(羊水穿刺或臍帶血穿刺染色體核型分析)結果為金標準,21-三體陽性預測值最高,達92.1%(35/38);18-三體、13-三體及性染色體非整倍體的符合率分別為55.6%(5/9)、50.0%(3/6)和55.0%(11/20),總體陽性預測值為74.0%(54/73)。其中21-三體、18-三體和13-三體的復合陽性預測值為79.6%。

表1 各組NIPT高風險檢出及驗證情況(高風險/確診,n/n)

2.2NIPT在各組中對21、18、13-三體及性染色體非整倍體的檢測效能 高齡組、血清學篩查指標異常組和NT異常組中對21、18、13-三體及性染色體非整倍體檢測的靈敏度均為100.0%,特異度分別為99.7%(4 484/4 499)、99.7%(703/705)、99.2%(263/265),陽性預測值分別為75.0%(45/60)、71.4%(5/7)和66.7%(4/6),陰性預測值均為100.0%。見表2。

表2 NIPT在高齡組、血清學篩查指標異常組和NT異常組中的檢測效能

2.3隨訪結果 NIPT低風險孕婦隨訪共發現18例胎兒存在異常:高齡組中有8例超聲發現胎兒發育不良(引產),其中3例為骨骼發育畸形,2例為法洛四聯癥,2例為唇腭裂,1例為多囊腎;血清學篩查指標異常組中共檢出7例胎兒異常,其中3例為胎兒先天性心臟病,1例為唇腭裂,1例為多囊腎,1例生長發育遲緩(孕婦本人甲狀腺功能亢進),另1例于妊娠30周胎死宮內;NT異常組中2例為神經管缺陷高風險,另1例為胎兒先天性心臟病。其余NIPT低風險孕婦經隨訪未見胎兒有明顯異常,未發現假陰性病例。

NIPT高風險孕婦隨訪:73例高風險孕婦中54例經羊水或臍帶血產前診斷確診為陽性,其中21-三體35例,18-三體5例,13-三體3例,性染色體數目異常11例,除1例47,XXX、1例47,XXY選擇繼續妊娠外,其余均經咨詢后選擇引產。經產前診斷確認為NIPT假陽性的病例均正常妊娠至足月,分娩后隨訪未見明顯異常。

3 討 論

CHAIPONGPUN等[2]和NORTON等[1]的研究表明,NIPT對常見的染色體非整倍體有著良好的檢測效能。DEMKO等[4]、BIANCHI等[5]及JUDAH等[6]的研究發現,NIPT的假陽性率分別為0.1%、0.5%、0.3%,與傳統血清學篩查的假陽性率(分別為4.5%、4.2%、4.4%)相比優勢明顯。在本研究中,NIPT的復合檢出率和復合陽性預測值(100.0%,79.6%)均優于傳統的血清學篩查,說明其對18-三體、21-三體等常見染色體非整倍體的檢測效能更高。當前情況下,NIPT可以大大減少高風險孕婦的漏診比例,并可以減少采取介入性產前診斷的孕婦比例。

2016年原國家衛生和計劃生育委員會辦公廳《關于規范有序開展孕婦外周血胎兒游離DNA產前篩查與診斷工作的通知([2016]45號文件)中將“預產期年齡≥35歲”等確定為該技術的“慎用人群”。但國內戚慶煒等[7]、朱宇寧等[8]研究發現在高齡指征下,NIPT用于常見染色體非整倍體檢測時,其性能表現相對良好。郭芳芳等[9]也探討了NIPT在產前篩查異常指標中的應用價值,認為對于高齡、血清學篩查指標MoM值異常及NT增厚的孕婦,NIPT表現出較好的篩查效能。在本研究中,高齡組4 544例孕婦中共確診了45例染色體非整倍體,包括21-三體30例、18-三體4例、13-三體2例、性染色體非整倍體9例。血清學指標MoM值異常目前尚未被納為產前診斷的指征,本研究在血清學篩查異常組的710例孕婦中確診了2例45,X,如果該病例未行NIPT,將會漏診特納綜合征。故本研究結果支持NIPT有望成為血清學篩查MoM值異常孕婦檢測的較好手段。

目前一些研究認為NT≥3.0 mm為增厚,且NT值(2.5～3.0 mm)與染色體非整倍體的發生密切相關[10]。多項研究認為,如果孕婦NT值為3.0～3.5 mm及≥3.5 mm時,應推薦孕婦行產前診斷,行染色體微陣列分析,以排除可能的染色體及基因組異常[10-11]。此外,有研究認為在微陣列和核型均未見異常的NT增厚病例中,可以考慮行全外顯子組檢測,以明確是否存在某些與NT增厚相關的基因突變[12-13]。在本研究中,NT異常組孕婦經檢測發現3例21-三體高風險、1例13-三體高風險和2例性染色體非整倍體高風險,其中21-三體和1例性染色體異常(47,XXY)經產前診斷確診。

對5 450例NIPT低風險孕婦的隨訪中,共發現18例異常胎兒,且多為超聲結構異常。這提示對于NIPT提示低風險的人群,并不能忽視,因為其仍有發生結構畸形的風險,故仍有必要通過常規產檢和三級彩色多普勒超聲來進一步排除胎兒的發育異常,以盡量避免漏診異常胎兒。這同時也再次提示NIPT篩查的目標疾病只能是常見的染色體非整倍體,并不能檢出胎兒超聲結構異常。

綜上所述,本研究提示母血胎兒游離DNA檢測技術在單純高齡、血清學篩查指標MoM值異常、NT異常3種人群中,對常見的染色體非整倍體檢測效能良好,對性染色非整倍體的檢出也有一定的價值。對于NIPT提示高風險的孕婦,必須行進一步的產前診斷,NIPT不能作為終止妊娠的指征;對于NIPT提示低風險的孕婦,由于NIPT的目標疾病范圍僅限于常見的染色體非整倍體,仍然需要告知孕婦進行后續的常規孕期產檢和超聲檢查,以排除胎兒超聲結構異常,盡量避免漏診。