無創產前檢測在雙胎妊娠染色體非整倍體異常中的臨床研究

楊遠強

無創產前檢測(non-invasive prenatal testing,NIPT)是運用高通量測序技術對孕婦外周血中游離的胎兒DNA 片段(cell-free fetal DNA,cff-DNA)進行擴增分析,得出胎兒發生染色體非整倍體異常的風險率［1］。在單胎妊娠中,有文獻提出,NIPT 檢測21、18、13 三體的靈敏度分別為99.0%～100.0%、96.8%～99.9%、78.6%～98.9%,假陽性率0.08%～0.20%,相比血清學篩查具有更高的靈敏度及更低的假陽性率［1,2］,因此NIPT 也被認為是一種更早期、安全、快速、準確的檢測方法。近年來,隨著輔助生殖技術(assisted reproductive technology,ART)的發展,雙胎妊娠在人群中的比例大大上升［3］。隨著高通量測序技術在產前篩查的廣泛應用,NIPT 為雙胎妊娠胎兒染色體非整倍體異常的檢測提供了新的可能。本研究旨在探討利用NIPT 檢測雙胎染色體非整倍體異常在臨床應用中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014 年1 月～2017 年12 月在江門市中心醫院產科(產前診斷中心)就診,經過充分告知后,自愿接受NIPT 檢查,并簽署《無創產前檢測(NIPT)知情同意書》的雙胎妊娠孕婦,共762 例。利用彩超檢查胎膜與胎盤的連接判斷雙胎的絨毛膜性質,結合胎兒的頭臀徑確定胎齡。

1.2 材料和方法

1.2.1 樣本采集 抽取5 ml 孕婦的外周靜脈血,置入EDTA 抗凝管,8 h 內經過二步分離法獲得血漿,于-80℃的冰箱內進行保存,由深圳華大基因公司收取標本,進行血漿游離DNA 的提取,文庫構建和測序等工作。

1.2.2 雙胎NIPT 檢測的生物學信息分析 通過深圳華大公司研發的生物學信息分析系統,分析數據,通過計算Z 值評估胎兒染色體非整倍體異常的患病風險,截斷值為∣Z∣=3。∣Z∣＞3 提示高風險,即胎兒染色體的非整倍體異常的風險高,需要進一步通過侵入性產前診斷明確。∣Z∣≤3 提示低風險,即胎兒的染色體非整倍體異常的可能性較低,需要臨床跟蹤隨訪。

1.2.3 驗證診斷 利用侵入性產前診斷進行染色體核型分析是診斷胎兒染色體異常的金標準。當NIPT 提示高風險時必須行核型分析以明確診斷；提示低風險者孕期規律產檢,產檢過程中出現超聲檢查異常等不良情況,在征得孕婦及家屬同意后,安排侵入性產前診斷以明確診斷；對妊娠過程中引產或胎兒丟失者建議取胎兒組織行染色體或基因芯片檢查；活產新生兒出生后常規行體格檢查,特殊體征者在征求其父母同意并簽署同意書后補充新生兒的染色體核型分析。

1.2.4 隨訪 通過本院電子病歷系統或電話回訪了解所有孕婦的妊娠結局。隨訪內容包括胎兒或新生兒是否有特殊面容表現,以及有無流產、引產、減胎,分娩孕周、新生兒出生時健康狀況、體格檢查結果及有無其他臨床診斷和(或)遺傳學診斷的異常。所有信息做好整理,并輸入電腦系統登記。

1.3 觀察指標 分析NIPT 對雙胎妊娠染色體非整倍體異常的檢測陽性預測值及假陽性率。

2 結果

762例樣本中,其中1 例NIPT 提示T18 高風險,孕婦及家屬拒絕行產前診斷,產后新生兒外觀未見異常,孕婦及家屬拒絕行新生兒核型分析,故未納入統計。最終入選病例761 例。其中單絨毛膜雙胎26 例,雙絨毛膜雙胎735 例。孕婦年齡為(30.63±4.18)歲,孕婦取樣的孕周為(14.89±3.06)周。17 例樣本因母血胎兒游離DNA 濃度偏低,需重新抽血檢測,重采率2.23%(17/761)。重采樣本中,15 例低風險,2 例高風險,其中1 例13 三體高風險,1 例18 三體高風險,陽性率為11.76%(2/17)。

NIPT 結果顯示,共757 例低風險,隨訪未見漏診、誤診。4例高風險,均為DCDA,其中2例21三體高風險、1 例18 三體高風險、1 例13 三體高風險,陽性率為0.53%(4/761)；行侵入性產前診斷染色體核型分析,結果提示有3 例與NIPT 結果一致,雙胎之一染色體非整倍體異常,其中2例21三體綜合征、1例18三體綜合征,1 例未見異常,行選擇性減胎術,正常胎兒均存活至足月分娩。NIPT 對雙胎妊娠染色體非整倍體異常的檢測陽性預測值為75.00%(3/4),假陽性率為0.13%(1/758)。

3 討論

近年來,隨著ART 的發展,雙胎妊娠的比例逐步上升。相關研究指出,與ART 相關的雙胎妊娠比例約為20%,遠高于正常受孕的1.6%［3］。由于孕婦接受ART 的周期普遍較長,這導致了高齡產婦的比例升高；此外,接受ART 的夫婦中雙方或任意一方存在染色體異常的比例也更高,試管嬰兒的染色體異常比例要明顯高于正常受孕胎兒［3］,這導致了雙胎妊娠中至少一胎染色體異常的幾率要高于單胎妊娠。研究表明,雙胎妊娠的染色體異常、組織結構異常的發生率約為0.6%,而合并胎兒發育異常的雙胎妊娠中約8.0%～11.5%的病例至少一胎存在染色體異常,尤以21三體綜合征最為常見［4,5］。

相關研究表明,ART 可能導致孕婦的生物標記物表達發生改變,因此傳統的血清學篩查對雙胎妊娠染色體非整倍體的檢出率較單胎妊娠更低,假陽性率更高,尤其對于中孕期的單絨毛膜雙胎妊娠,血清學篩查的檢出率明顯比單胎妊娠低,假陽性率高達5%～15%［4,5］。這意味著接受血清學篩查的雙胎孕婦,需要做進一步的侵入性產前檢測進行確診。單合子雙胎染色體核型多是完全相同的,在產前診斷時只需要進行一次穿刺,即可診斷兩個胎兒的染色體核型,而雙合子雙胎則需要對兩個胎兒分別進行穿刺。但也有文獻指出,由于單合子分裂后的染色體不分離等因素影響,單合子雙胎也可能存在不同的染色體核型,而應該分別對兩個胎兒進行穿刺［6］。相關文獻指出,單胎妊娠行產前診斷的胎兒丟失率為0.11%～0.85%［7］,而雙胎妊娠產前診斷的風險更高：雙胎妊娠中接受侵入性產前診斷的胎兒丟失率約為1.8%～3.5%,至少一胎丟失的風險超過單胎妊娠接受侵入性產前診斷風險的2 倍以上［5］。因此雙胎妊娠的孕婦接受侵入性產前診斷時,往往承受著巨大的心理壓力［4］。此外,不少雙胎妊娠為高齡妊娠,或者珍貴胎兒,孕婦及家屬希望接受更安全、高效的檢測手段［5］。隨著高通量測序技術的發展,越來越多雙胎妊娠的孕婦選擇NIPT,這大大的降低了侵入性產前診斷的比例［8］。

本研究中,利用NIPT 對雙胎妊娠胎兒染色體非整倍體檢測的陽性率為0.53%,陽性預測值為75.00%(3/4),假陽性率為0.13%(1/758),這與國際上對雙胎妊娠的相關研究數據基本一致［2］,相較血清學聯合篩查,有著更高的陽性預測值和更低的假陽性率,與多項針對單胎妊娠的研究數據相近［2］。

本研究有2.23%的樣本需要重新采集進行檢測,相關研究也有類似的檢測失敗的報道［9,10］。最常見的原因在于cffDNA 在母血中的濃度過低［9］。數據表明,為了得到準確的結果,要求cffDNA 的濃度至少要達到4%［9,10］。cffDNA 在母血中的濃度,與妊娠的周數呈正相關［10,11］,而與孕婦的體質量呈負相關［9,10］。因此,在進行NIPT 的檢測時,建議12 周后是最佳的檢測孕周［11］,對于過度肥胖的孕婦,在接受NIPT 之前,應充分告知檢測失敗的可能,并適當推遲取樣的孕周。除了母體因素之外,胎兒染色體也是導致cffDNA 濃度不足的主要原因之一。Suzumori 等［12］研究發現,21 三體的胎兒DNA 比例與整倍體的相當,但18 三體和13 三體的胎兒DNA 在母血中的比例明顯低于整倍體。本研究也出現了類似的情況,重采病例的檢測陽性率11.76%較總體樣本的0.53%高。因此,在提示檢測失敗的病例中,后續的觀察應更加警惕胎兒有無組織結構異常,排除胎兒染色體非整倍體異常,以免漏診。

本研究不足之處在于并未能對病例劃分出自然妊娠組與ART 組進行對照,主要由于孕婦基本信息的記錄不完善所致,在以后的研究中可以對其作進一步的完善和研究分析；此外,由于樣本量較少,可能影響統計評估,在后續的研究中,可以開展多中心的前瞻性研究,更好地探討NIPT 在雙胎中的應用。

總之,NIPT 在雙胎妊娠胎兒染色體非整倍體的產前篩查中有很好的應用價值,推薦作為首選的檢測方法。