基因測序儀(MGISEQ-2000)檢測胎兒染色體非整倍體(T21)的性能評價

胡利清 肖鴿飛 黃武炎 張素粉 陳小艷

21-三體綜合征又稱唐氏綜合征,包括先天愚型或Down 綜合征,是臨床上最常見的染色體非整倍體［1］疾病。通常認為受精卵染色體異常是由于在卵子和精子發育過程中出現差錯導致配子內含不正常核型,或者受精卵早期卵裂不均。患兒絕大多數存在嚴重智力障礙及器官畸形,生活無法自理,目前尚無有效治療方法,只能通過產前篩查及診斷提前發現并進行終止妊娠干預［2］。目前,產前篩查主要是通過孕婦血漿中一些關鍵蛋白,比如甲胎蛋白(AFP)、游離雌三醇(uE3)、β 亞基-絨毛膜促性腺激素(β-HCG)和妊娠相關蛋白(PAPP-A)等進行二聯檢測、三聯檢測和四聯檢測等,但血清學篩查法存在為3.2%～5.6%假陽性率,相應檢出率為60%～85%［3-5］。基于孕婦血漿中發現的胎兒游離DNA,結合高通量基因測序儀［4］可進行胎兒染色體非整倍體檢測,比如21-三體。

武漢華大智造科技有限公司生產的基因測序儀(MGISEQ-2000)是一款具有自主知識產權、集測序生化反應、圖像采集、數據分析處理和結果報告輸出為一體的高通量桌面型數字成像測序儀,用于得出待測樣本的堿基序列信息,測序精度高。本次臨床試驗使用基因測序儀(MGISEQ-2000)及其配套使用的試劑盒和軟件進行檢測分析,獲得21 號染色體非整倍體檢測結果,將結果與金標準結果(染色體核型分析或出生隨訪結果)進行比較,從而驗證該儀器在臨床檢測的有效性和安全性［4-8］。

1 資料與方法

1.1 一般資料 受試樣本選擇珠海市婦幼保健院138 例臨床檢驗機構樣本庫中剩余的孕婦外周血血漿樣本。年齡18～45 歲,平均年齡(31.29±5.49)歲。其中納入FAS 138 例、PPS 138 例、SS 138 例。

1.2 納入標準 符合以下其中一條要求的病例可入組：＞35 歲的高齡孕婦；產前篩查出來的胎兒染色體異常高風險的孕婦［5］；曾生育過染色體病患兒的孕婦；產前B 超檢查懷疑胎兒有可能染色體異常的孕婦；夫婦一方為染色體異常攜帶者；研究者認為滿足入組條件的其他情況。

1.3 排除標準 有雙胎或雙胎以上的孕婦；已知孕婦自身為染色體異常患者；孕婦接受過移植手術、干細胞治療；孕婦在4 周內接受過引入外源DNA 的免疫治療；孕婦在1 年內輸注過異體血制品。受試者未簽署知情同意的樣本(醫院醫學倫理委員會同意免除知情同意的情況除外)；研究者認為不宜入組的其他情況。

1.4 方法

1.4.1 試驗方法 本次臨床試驗采用盲法、配對設計,選擇已經在國家藥品監督管理局醫療器械臨床試驗機構備案管理信息系統備案的醫療器械臨床試驗機構作為臨床試驗中心。病例數均衡分配,經篩選合格,采集其基本信息進行臨床試驗,評價和驗證試驗用醫療器械在臨床應用上的有效性和安全性。

1.4.2 試驗用醫療器械 基因測序儀(武漢華大智造科技有限公司,型號：MGISEQ-2000)；胎兒染色體非整倍體(T21、T18、T13)檢測試劑盒［華大生物科技(武漢)有限公司］,聯合探針錨定聚合測序法進行檢測；軟件：胎兒染色體非整倍體基因檢測軟件(深圳華大基因生物醫學工程有限公司)。

1.4.3 對比方法試劑和儀器設備 對比方法：染色體核型分析方法或出生隨訪結果。①染色體核型分析方法：本方法采用絨毛取材術、羊膜腔穿刺術或經皮血管穿刺術獲取胎兒樣本并進行染色體核型分析,是目前臨床上診斷胎兒染色體異常的金標準。②出生隨訪結果：進行出生隨訪所獲得的隨訪結論也是胎兒染色體非整倍體診斷臨床上常用的金標準。

1.5 觀察指標 統計分析試驗用基因測序儀診斷胎兒染色體非整倍體(T21)的靈敏度、特異度、總符合率以及與對比方法檢測的一致性。

2 結果

PPS 集中,基因測序儀檢測胎兒染色體非整倍體的靈敏度為100%［95%CI=(85.13%,100.00%)］、特異度為100%［95%CI=(98.57%,100.00%)］、總符合率為100%［95%CI=(98.68%,100.00%)］,Kappa=1,McNemar近似(t=16.941,P＜0.05),表明試驗用醫療器械的檢測結果與對比方法的結果具有較好的一致性。SS 集中,試驗期間無不良反應事件發生,無器械缺陷發生。見表1,表2。

表1 基因測序儀與對比方法檢測胎兒染色體異常結果分析

表2 有效性指標統計結果(%)

3 討論

本次臨床檢測在珠海市婦幼保健院開展,無不良反應事件發生,無器械缺陷發生。共入組受試者樣本138 例,其中納入FAS 集138 例、PPS 集138 例、SS 集138 例,符合統計學要求。指標有效性結果顯示,PPS 集中,基因測序儀檢測胎兒染色體非整倍體的靈敏度為100%［95%CI=(85.13%,100.00%)］、特異度 為100%［95%CI=(98.57%,100.00%)］、總符合率為100%［95%CI=(98.68%,100.00%)］,Kappa(K)=1,McNemar 近似(t=16.941,P＜0.05)。表明基因測序儀(MGISEQ-2000)檢測結果與對比方法的結果具有較好的一致性。符合臨床試驗方案的目標要求,且基因測序儀(MGISEQ-2000)是行業領先的高通量測序平臺之一,具有全面、快速、高效的特點,能夠為檢測T21 提供更快的測序,大大提高孕婦T21 的檢測速度,為優生優育產前診斷提供更多的時間選擇［9-12］。基因測序儀(MGISEQ-2000)用于對來源于人體樣本的DNA 進行T21 檢測可以滿足臨床要求。

綜上所述,基因測序儀(MGISEQ-2000)在臨床上對來源于人體樣本的DNA 進行基因檢測具有較好的有效性和安全性,可以更好更快地為臨床提供服務。