NIPT及NIPT-plus在IVF胎兒染色體異常篩查中的應(yīng)用研究

陸婁愷奕， 仉 英， 陳藝升， 王菲菲， 應(yīng)春妹

（復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院，上海 200090）

無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)（non-invasive prenatal testing，NIPT）是基于孕婦外周血胎兒游離DNA（cell-free fetal DNA，cffDNA）的無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)技術(shù)[1-2]。有研究結(jié)果顯示，該技術(shù)可用于檢測(cè)胎兒21三體（trisomy 21，T21）、18三體（trisomy 18，T18）和13三體（trisomy 13，T13）異常，其對(duì)T21的檢出率為99.2%，假陽(yáng)性率為0.09%[3]。

然而仍有約15%的染色體異常不能被NIPT檢出，包括罕見(jiàn)常染色體三體、拷貝數(shù)變異及胎兒染色體缺失/重復(fù)綜合征等。NIPT已不能滿足臨床需求，因此拓展性無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)（non-invasive prenatal testing，NIPT-plus）開(kāi)始在臨床被廣泛應(yīng)用。NIPT-plus通過(guò)升級(jí)現(xiàn)有測(cè)序流程及增加測(cè)序深度，可檢出包括T21、T18、T13、性染色體非整倍體在內(nèi)的17種胎兒染色體非整倍體、76種＞10 Mb的胎兒染色體大片段缺失/重復(fù)綜合征，以及相對(duì)高發(fā)的7種＞3 Mb并位于特定的癥候群相關(guān)染色體片段位置的微缺失疾病[4]。但是NIPT及NIPT-plus也有局限性，其高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果仍需通過(guò)侵入性檢查（絨毛取樣或羊膜穿刺術(shù)）進(jìn)行確認(rèn)[5]。

《國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委辦公廳關(guān)于規(guī)范有序開(kāi)展孕婦外周血胎兒游離DNA產(chǎn)前篩查與診斷工作的通知》[6]要求通過(guò)體外受精-胚胎移植（in vitrofertilization-embryo transfer，IVF）方式受孕的孕婦慎用NIPT。而通過(guò)IVF受孕的孕婦通常有孕齡偏高、雙胎比例大于單胎比例的特征，血清學(xué)初篩結(jié)果的可靠性不高[7]，作為無(wú)法自然懷孕的女性，她們更難以接受有創(chuàng)、侵入性產(chǎn)前診斷，因此確定NIPT及NIPT-plus能否有效應(yīng)用于這一人群顯得尤為重要。

本研究回顧性分析了2017年5月—2019年10月在復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院進(jìn)行NIPT、NIPT-plus的IVF受孕孕婦情況，評(píng)價(jià)NIPT、NIPT-plus應(yīng)用于IVF受孕孕婦的價(jià)值及可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

選取2017年5月—2019年10月在復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院進(jìn)行NIPT、NIPT-plus的孕婦作為研究對(duì)象，根據(jù)受孕方式不同分為IVF方式受孕（IVF組）及自然受孕（對(duì)照組）。其中IVF組1 312例，對(duì)照組23 031例。本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2 儀器與試劑

NIPT及NIPT-plus試劑盒均購(gòu)自杭州貝瑞和康基因診斷技術(shù)有限公司；檢測(cè)儀器為美國(guó)Illumina公司NextSeq CN500高通量測(cè)序儀。

1.3 方法

所有孕婦均按照自愿原則選擇NIPT或NIPT-plus進(jìn)行產(chǎn)前篩查。采集所有孕婦外周血各10 mL并提取cffDNA，采用二代測(cè)序技術(shù)計(jì)算cffDNA相對(duì)含量，通過(guò)Illumina Sequencing Analysis Viewer 1.9.1軟件進(jìn)行分析。所有NIPT和NIPT-plus結(jié)果均提示對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)孕婦需進(jìn)行介入性產(chǎn)前診斷并隨訪。通過(guò)歸納整理IVF組及對(duì)照組的NIPT、NIPT-plus結(jié)果、隨訪信息和產(chǎn)前診斷結(jié)果，結(jié)合孕婦孕期的其他數(shù)據(jù)（孕齡、孕周等），綜合分析NIPT、NIPT-plus在IVF胎兒染色體異常篩查中的應(yīng)用價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以例（率）表示，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IVF組和對(duì)照組一般情況比較

IVF組孕婦年齡顯著高于對(duì)照組，孕周顯著早于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。IVF組孕婦中雙胎妊娠例數(shù)顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 IVF組和對(duì)照組一般情況比較

2.2 IVF組及對(duì)照組NIPT、NIPT-plus結(jié)果及產(chǎn)前診斷結(jié)果比較

IVF組共檢測(cè)出T21高風(fēng)險(xiǎn)4例、T13高風(fēng)險(xiǎn)3例、T18高風(fēng)險(xiǎn)0例、性染色體異常高風(fēng)險(xiǎn)17例、拷貝數(shù)變異（copy number variation，CNV)高風(fēng)險(xiǎn)3例、其他染色體異常高風(fēng)險(xiǎn)6例。對(duì)照組共檢測(cè)出T21高風(fēng)險(xiǎn)67例、T18高風(fēng)險(xiǎn)26例、T13高風(fēng)險(xiǎn)9例、性染色體異常127例、CNV高風(fēng)險(xiǎn)26例、其他染色體異常30例。見(jiàn)表2。IVF組中有1例13號(hào)染色體缺失病例，經(jīng)產(chǎn)前診斷實(shí)際為15號(hào)染色體缺失。見(jiàn)表3。

3 討論

我國(guó)是出生缺陷高發(fā)國(guó)家，隨著我國(guó)二孩政策的不斷推進(jìn)，高齡產(chǎn)婦比例不斷升高，產(chǎn)前篩查對(duì)保障母嬰健康、提高出生人口素質(zhì)，具有重要意義。我國(guó)傳統(tǒng)的產(chǎn)前篩查主要依靠超聲聯(lián)合血清學(xué)篩查來(lái)完成[8]。血清學(xué)篩查包括孕早、中期的唐氏篩查，操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低，但敏感性和特異性有限，且容易受到孕婦年齡、體質(zhì)量等客觀因素的影響[9]。以往血清學(xué)篩查提示高風(fēng)險(xiǎn)的孕婦，需進(jìn)行產(chǎn)前診斷，通常包括絨毛膜穿刺、羊水穿刺和臍血穿刺，均為有創(chuàng)檢查，操作復(fù)雜，且存在流產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，孕婦接受度較低[10]。1997年，LO等[1]發(fā)現(xiàn)孕婦外周血中存在cffDNA片段，并應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)檢測(cè)孕婦外周血中cffDNA片段，以評(píng)估胎兒常見(jiàn)染色體非整倍體異常風(fēng)險(xiǎn)。NIPT和NIPT-plus采樣方便，準(zhǔn)確率高，并且孕10周即可采血，有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

在本研究中，IVF組孕婦NIPT、NIPT-plus結(jié)果提示高風(fēng)險(xiǎn)概率和產(chǎn)前診斷確診陽(yáng)性的概率均顯著高于對(duì)照組，與以往文獻(xiàn)報(bào)道基本相符合[7]。IVF組中NIPT、NIPT-plus提示T21高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值均為100%，有較高的參考價(jià)值；而T13和X-異常的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值在IVF組及對(duì)照組中均較低，可能由這2種疾病發(fā)病率極低，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏少所致。有關(guān)文獻(xiàn)指出NIPT性染色體異常時(shí)陽(yáng)性預(yù)測(cè)值較低，約占50%[11]，與本研究結(jié)果基本一致；將對(duì)照組中NIPT、NIPT-plus結(jié)果去除X-異常結(jié)果后，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為40.4%；在IVF組中去除X-異常結(jié)果后，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為83.33%。這表明在IVF組胎兒性染色體異常的檢測(cè)中，性染色體三體的高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果有較高的參考價(jià)值。

在本研究中，NIPT及NIPT-plus提示其他染色體異常高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，IVF組有1例NIPT-plus提示10號(hào)染色體異常，且該患者孕早期超聲檢測(cè)提示胎兒頸項(xiàng)透明層異常，產(chǎn)前診斷結(jié)果為10號(hào)染色體異常。這表明在孕早期超聲檢查存在異常的孕婦中，NIPT及NIPT-plus結(jié)果對(duì)臨床有較高的參考價(jià)值。本研究中的NIPT及NIPT-plus對(duì)CNV的檢測(cè)結(jié)果不太理想，這可能和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過(guò)少有關(guān)。有文獻(xiàn)報(bào)道提出，胎兒頸項(xiàng)透明層厚度及是否合并其他超聲異常對(duì)染色體數(shù)目異常及致病性拷貝數(shù)變異均有影響[12]。因此在之后的研究中將結(jié)合孕早期超聲檢測(cè)結(jié)果及增加標(biāo)本量完善數(shù)據(jù)，使結(jié)果更有參考意義。

本研究結(jié)果顯示，NIPT及NIPT-plus在IVF孕婦群體胎兒常染色體三體及性染色體三體篩查中有較高應(yīng)用價(jià)值，性染色體單體及CNV篩查高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果具有一定的預(yù)警作用，但需要結(jié)合臨床表現(xiàn)給出合理建議。