黃武炎
(珠海市婦幼保健院醫學遺傳研究所,廣東 珠海 519001)
非侵入性產前DNA檢測(non-invasive prenatal testing,NIPT)是通過提取孕婦外周血游離DNA,采用新一代高通量測序技術測序,結合生物信息分析,得出胎兒患染色體非整倍性疾病風險率的技術[1-2]。與其他常規方法相比,NIPT具有高檢出率,高敏感性和低假陽性等優點。越來越多的研究表明,NIPT可以減少不必要的侵入性手術和醫源性胎兒流失的發生率。本研究通過分析2019年全年收檢的隨機孕齡婦女NIPT結果數據24718例,對NIPT報出的所有CNV(copy number variation)數據統計分析,異常結果后續跟蹤隨訪,并對NIPT所報出的異常結果做一個全面的分析總結。
1.1 一般資料。2019年1月1日至2019年12月31日珠海市各醫療機構送至珠海市婦幼保健院進行NIPT檢測的孕婦24718名,孕周10.2~24.8周,平均(17.5±7.3周),年齡18-49歲,平均(33.5±15.5)歲其中>35歲高齡孕婦2995例,≤35Y孕婦21723例。單胎24257例,雙胎461例,且均在1年內無輸血、細胞免疫治療等異體DNA輸入史。所有孕婦均簽署知情同意書,本研究經醫院倫理委員會審查批準。
1.2 方法。使用K管采集孕婦外周血5 mL,常溫(6-25℃)條件保存并于48h內送往珠海市婦幼保健院檢驗科(遺傳研究所)。提取游離DNA并建庫,使用華大基因BGISEQ-500測序平臺進行測序,測序所得原始數據使用BGI Halos自動分析系統分析,與人類參考基因組進行比對,分析胎兒染色體的相對數目。對于檢測提示為異常的孕婦,采集其羊水或臍血樣本,由本院檢驗科根據產婦意愿進行細胞培養、G顯帶、染色體核型分析,基因芯片CMA或QF-PCR進一步確診。
1.3 隨訪。電話隨訪研究對象的妊娠結局及新生兒出生后一個月的健康狀況。
1.4 觀察指標。對患者的陽性結果進行深入分析,比較NIPT篩查結果與診斷結果,統計NIPT SCAs信號提示結果,分析9例NIPT中提示SCAs而羊水診斷結果,整理NIPT檢測中提示常染色體異常數據,并且整理隨訪數據。
1.5 統計學分析。應用SPSS 22.0軟件處理患者的數據,計量資料采用“均數±標準差”的形式表示,并以t檢驗進行,計數資料采用%的形式表示,并以χ2檢驗進行,組間對比差異有統計學意義用(P<0.05)表示。
2.1 陽性結果分析。在24718例孕婦中,NIPT 檢測低風險24243例,提示異常475例,篩查陽性率1.92%;其中13-三體(trisomy 13,T13)25例,18-三體(trisomy 18,T18)14例,21-三體(trisomy 21,T21)47例,性染色體非整倍體(sex chromosome abnormalities,SCAs)114例,除T13、T18、T21、SCAs外的其他染色體異常(Other chromosomal abnormalities,OCAs)275例,篩查陽性率分別為0.10%,0.057%,0.19%,0.46%,1.11%。
2.2 NIPT篩查結果與診斷結果的比較。475例NIPT提示為異常的孕婦中,有5例因超聲檢查異常(2例T13、1例T18、2例T21),另有3例為同時血清學唐氏篩查T21高風險,孕婦本人選擇直接引產(后經驗證均為真陽性)。所有篩查高風險病例中有339例接受侵入性產前診斷,行羊水細胞或臍血細胞染色體核型分析、QF-PCR或者CMA檢測。其中112例的診斷結果與NIPT相符合,符合率33.04%,包括5例T13、8例T18、41例 T21、31例SCAs、27例其他異常,所有T13,T18,T21真陽性結果和27例OCAs孕婦中8例經羊水CMA檢測并查詢CNV數據庫顯示為致病或可能致病選擇終止妊娠。隨訪中暫未發現假陰性結果(因部分孕婦拒訪無法驗證全部數據)。234例胎兒染色體核型正常或多態,孕婦選擇繼續妊娠,結果如表1。

表1 2019 NIPT異常結果表[n(%)]
2.3 統計NIPT SCAs信號提示結果以及分析 9例性染色體嵌合結果。在SCAs數據統計中,性染色體信號提示及分析如表2,對SCAs真陽性結果分析中發現有9例核型存在嵌合,9例性染色體嵌合結果如表3,占真陽性比例為29%(9/31)。

表2 NIPTSCAs信號提示結果統計表(n,%)

表3 9例NIPT中提示SCAs而羊水診斷結果提示嵌合結果
2.4 隨訪情況。所有結果隨訪至產后1個月,除部分拒訪外,暫未出現可疑表型異常新生兒。
隨著我國人口結構的調整,二胎政策逐漸開放,目前三胎政策也逐漸開放,而二胎、三胎的產婦年齡往往較大,因此產檢時需要格外的注意和關注產婦的身體健康以及胎兒的健康。無創DNA已成為目前臨床篩查孕期染色體疾病的有效技方式和手段,尤其是對高齡產婦,染色體疾病的是臨床觀察的重點。傳統的染色體異常產前篩查方式主要有B超聯合唐氏篩查[3],這兩種方式的檢測在臨床上具有一定的價值和意義,但是也會出現假陽性率高的可能性,臨床研究表明,無創篩查假陽性檢出率低于唐氏篩查檢出率,并且,聯合無創輔助報告的效果更佳,有利于對核型進行分析,如果產婦的染色體存在微缺微重時,可以建議其進行CMA聯合檢查,能夠在最大程度上避免缺陷兒的出生。羊膜腔穿刺采集羊水是目前臨床上進行核型分析的金標準,因此目前臨床上35歲的孕婦,一般均需要進行該類的檢查,按照法律規定,35歲的年齡也是進行此類產前診斷的指征之一[4]。
染色體疾病是出生缺陷最常見的病因之一,常見的染色體非整倍體包括21-三體、18-三體、13-三體等,以21-三體最為常見。一旦出現該病,不僅會影響孩子的生長和發育,也會給家庭帶來極大的傷害,并且目前臨床上對于21-三體尚無明確且有效的治療方式,因此,產前篩査和產前診斷是減少這類出生缺陷的有效措施[5-6]。NIPT是目前臨床上比較主流且比較先進的技術,得益于新一代高通量測序技術的發展。臨床研究表明,大規模平行測序通過母血血漿檢測胎兒21、18和13-三體的穩定性是可行的辦法,并且,用孕婦血漿DNA的測序數據構建胎兒的全基因及突變圖譜,也是十分有效的方法。NIPT對于胎兒21-三體和18-三體均有較高的檢測率,但是也會出現假陽性等[7],因此臨床建議可以采用B超等方式進行結合和綜合性的考量和分析,從而更大更準確的確保檢測準確率。性染色體的NIPT檢測與核型分析結果的符合率不高,主要是由于孕婦血漿中游離胎兒的DNA含量較低有直接關系[8-9],因此,雖然NIPT具有很高的靈敏度,但是臨床也不應當將其作為唯一的診斷和評估的標準,仍需進一步的侵入性診斷來進行驗證結果[10]。NIPT明顯提高了性染色體非整倍體的檢出率,這是傳統的檢測方式達不到的,比如傳統血清學產前篩查。高齡妊娠與染色體非整倍體的發生密切相關,而NIPT能夠在高齡以及唐篩高風險的孕婦中有效的做出檢測,尤其是21-三體及18-三體綜合征[11]。對于這類的產婦,目前臨床上建議在孕中期直接進行羊水染色體核型分析。臨床試驗表明,對于21-三體及18-三體綜合征產婦進行NIPT檢測,可以發現高齡孕婦的異常率僅為3.6%,唐篩高風險組的異常發現率也僅為2.5%,這說明,NIPT可避免大量不必要的侵入性產前這診斷,并且可以有效的減少感染,流產等風險,也大大減低早產的風險,有效提高產前篩査與診斷的效價比。
胎兒超聲異常與染色體非整倍體密切相關,臨床研究表明,唐篩臨界風險合并單項超聲軟指標異常者的陽性檢出率,要相比較于單純唐篩臨界風險高,因此,要對該類人群引起足夠的重視和關注,比如Rh陰性孕婦,、孕周超出目前產前篩范圍、染色體異常生育史的孕婦以及孕婦感染乙肝、梅毒等產婦。因此可以說,NIPT的應用在臨床上具有顯著的效果和療效,不僅可以大大減少侵入性產前診斷,還可以大大提升侵入性產前診斷異常檢出率。盡管目前NIPT的臨床診斷費用較高,并且還會出現倫理和法律的局限性,因此它沒有辦法取代侵如性產前診斷技術。而隨著科技的不斷發展,這些局限性的問題也會逐漸的得到解決,尤其是在診斷和評估1-三體和18-三體的方面,NIPT取得了巨大的成就和進步。
流行病學調查顯示,血清學篩查中通常高風險占3%~5%,臨界風險占8%~9%。理論上來講,選擇NIPT的人群中,臨界風險者的比例應當遠高于高風險者。這是因為,首先,臨界風險者占血清學篩查總人數的8%~9%,自身就具有較高的發病率,其次,血清學篩查高風險者有一部分會選擇羊水穿刺,但是因為他們不具備羊水穿刺的指征,因為只有選擇NIPT進行篩查。臨床認為,唐氏篩查高風險仍為NIFr的慎用人群,而在21-三體和2例18-三體等疾病的檢測當中,NIFr依舊是較為良好的檢測方式,再經進一步染色體核型分析,因此可以說,NIFr有助于提高胎兒染色體異常檢出率,可以減少一些孕婦的焦慮。
本文的研究當中,在24718例孕婦中,NIPT 檢測低風險24243例,提示異常475例,篩查陽性率1.92%。其中13-三體25例,18-三體14例,21-三體47例,性染色體非整倍體(sex chromosome abnormalities,SCAs)114例,其他異常275例,篩查陽性率分別為0.10%,0.057%,0.19%,0.46%,1.11%。對SCAs數據分析發現,31例真陽性病例中有9例存在不同比例的嵌合,占比達29%(9/31)。這說明,NIPT高檢出率、低假陽性率,適合在臨床進行實施和開展。