无创产前基因检测在产前筛查中的应用效果

高兴华

作为人口大国,我国在出生缺陷水平上属于高发国家,而引起此种情况的重要因素为染色体非整倍体,以13 三体综合征、18 三体综合征以及21 三体综合征以及47,XXY、45,X 等染色体疾病类型较为常见,此种类型的患儿多伴随中枢神经系统、头面颈部、胸部、泌尿系统等全身多器官、系统的缺陷,严重危害儿童生存及其生活质量,家庭亦会受到拖累,同时会产生巨大的潜在寿命损失以及社会经济负担,其已成为影响人口素质以及群众健康水平的重要公共卫生问题,故需积极采取相应的干预手段,以进一步降低出生缺陷婴儿的出生率、死亡率并提高人均期望寿命［1-3］。过往,临床采取在孕妇怀孕15～20+6周进行血清标记物检测,以筛查18 三体综合征以及21 三体综合征,有部分成效,但其结果的假阳性率与假阴性率水平较高,有漏筛、错筛的风险,故推广应用价值有限。在医学技术长足进步下,NIPT 得以应用与发展,是一种理想的胎儿染色体非整倍体筛查手段。本文以本院进行产前筛查的609 例孕妇为研究对象,就其采用NIPT 的应用效果做了如下详细研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020 年1～12 月本院妇产科进行产前筛查的609 例孕妇为观察对象,所有入组孕妇均为单胎,孕妇年龄20～41 岁,平均年龄(30.54±8.55)岁；孕周14～24 周,平均孕周(19.21±3.88)周；产前筛查临界风险孕妇(18 三体与21 三体综合征风险值分别为1/1000～1/350、1/1000～1/270)和直接要求进行NIPT 者329 例、产前筛查高风险孕妇(18 三体与21 三体综合征风险值分别为≥1/350、≥1/270)69 例、年龄≥35 岁的高风险孕妇201 例、错过产前筛查孕妇10 例。所有入组孕妇均已获得NIPT 目的、内容、意义、准确性、风险利益、局限性以及病种类型等情况的充分告知,孕妇及其家属在自愿前提下签署同意书。

1.2 方法 给予所有入组孕妇NIPT。

NIPT 内容：采集静脉血5～10 ml 加入带有乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝剂的血管中混匀,放入带有温度的运送箱内送到检测中心。

NIPT 结果处理：针对NIPT 结果提示低危的孕妇,建议其于孕22～26 周内进行Ⅲ级多普勒超声检查,以观察或排除胎儿畸形的情况,若检查结果显示胎儿存在明显结构异常,建议其进行染色体核型与微阵列分析,做进一步产前诊断,如无异常则保持定期产检；针对NIPT 结果提示13 三体综合征、18 三体综合征以及21 三体综合征以及性染色体非整倍体高危孕妇,为其实施羊水或脐血染色体核型分析,做进一步确诊,在其同意下进行染色体核型与微阵列分析并保持随访,孕妇产后新生儿如无异常者,则定为阴性；针对NIPT 的效用计算,不纳入流产、引产但无遗传学诊断结果的孕妇病例。

羊水染色体核型分析内容：在胎儿染色体异常诊断中,以脐带血、绒毛膜以及羊膜腔穿刺开展染色体核型分析为“金标准”。穿刺前保持膀胱排空,协助孕妇取仰卧位,在B 超引导下开展羊膜腔穿刺,无菌状态下抽取适量羊水30 ml 并装入2 支15 ml 离心管中,之后予以10 min 离心处理,速度保持在1500 r/min,除去上层清液,留置1 ml 左右沉淀,之后与两种不同羊水培养液混匀,并接种于2 个培养瓶中,分别放置于培养箱中存放7 d,将培养箱温度与二氧化碳(CO2)浓度分别维持在37℃、5%；之后在倒置显微镜下对细胞生长情况进行观察,若存在克隆细胞＞5 个则换液,继续培养,并观察其生长状况,若细胞贴壁生长旺盛,则加入秋水仙素20 μg/ml,待3 h 后,将细胞收获,在温度、湿度分别为22～26℃、45%～55%的环境中制片,G 显带后,借助徕卡核型分析系统开展染色体核型分析。

1.3 观察指标及判定标准 分析NIPT 结果,针对NIPT 结果为-3＜Z＜3 的低风险提示者,保持临床资料或电话随访其妊娠结局；针对NIPT 结果为Z≥3 的高风险提示者,建议其进行羊水穿刺。结合染色体核型分析以及随访结局以确定NIPT 结果,并计算其异常检出率、准确度以及敏感度。

2 结果

609例孕妇中,NIPT 提示5 例孕妇检测结果存在异常。其中3 例孕妇为21 三体综合征高风险,经羊水穿刺确诊为21 三体综合征；1 例孕妇为18 三体综合征高风险,经羊水穿刺确诊为18 三体综合征；另外1 例孕妇无创高风险提示为47,XXY,后经羊水穿刺诊断确为47,XXY；对NIPT 提示无异常孕妇进行随访,不存在18 三体、21 三体综合征新生儿；NIPT 异常检出率为0.82%、准确度为100.00%、敏感度为100.00%。见表1。

表1 NIPT 异常检出率、准确度、敏感度分析(%)

3 讨论

出生缺陷即“先天性畸形”,其是指新生儿出生前就存在身体结构、身体功能或代谢异常的情况,亦是孕妇早期流产与死胎、先天残疾以及围生儿、婴幼儿死亡的主要原因［4］。而染色体异常则是导致婴儿出现缺陷的主要因素,染色体数目、结构异常的患儿多表现为智能障碍、生长发育严重迟缓以及合并多种脏器畸形等,此类患儿对自身、家庭以及社会都是一个沉重的负担。针对染色体疾病,临床仍无有效根治方式,只能借助相应方式进行筛查诊断以尽早、准确检出存在染色体疾病的异常胎儿,并通过终止妊娠的方式降低异常患儿出生率并减轻其家庭的心理、经济负担［5］。染色体疾病筛查手段中,临床多采取两联、三联唐氏血清学以及联合B 超的综合筛查方式,假阳性率为7%,相关报道指出,高风险提示人群中,其染色体异常发生率为2.18%,提示大部分孕妇多存在过度产前诊断的情况［6］。在胎儿染色体异常诊断中,脐带血、绒毛膜以及羊膜腔穿刺开展染色体核型分析是其“金标准”,但此种方式属于介入性诊断手段,存在一定危险,可引起宫内感染、流产等不良影响,孕妇及其家属心理负担较重,与此同时,该种方式需开展细胞培养,耗时过长,在优生优育以及二胎政策的国情下,急需寻求一种相对更准确、更安全且迅速的诊断手段以满足当下实际需求［7,8］。

伴随高龄产妇的增多以及人群对产前检查的重视,NIPT 得到快速发展与应用。香港中文大学教授卢煜明在1997 年发现母体血液中有胎儿游离DNA,之后他对游离DNA 的特性进行了研究,证明了通过胎儿游离DNA 以诊断遗传性疾病的可行性与实际性,并最终开创了借助第二代基因测序的方式以检测唐氏综合征的新途径,该项技术的应用有效提升了唐氏、爱德华以及帕陶氏综合征等染色体异常疾病的检出率,并最大程度的降低了假阳性率［9,10］。加之孕妇对脐带血、绒毛膜以及羊膜腔穿刺等产前诊断手段不良影响的顾忌,促使NIPT 成为多数孕妇产前筛查手段的首选。此次研究结果显示,NIPT 提示609 例孕妇中有5 例孕妇检测结果存在异常,均得到羊水穿刺确诊,提示NIPT结果与产前诊断结果相符合,证明该项技术具有准确、无创、快捷的应用优势。但需注意,目前NIPT 对于18 三体、21 三体综合征等常见染色体疾病有较高敏感度,但其不具备所有异常胎儿的检出敏感度,加之存在胎儿游离DNA 来源以及染色体嵌合或游离DNA 浓度较低的情况,NIPT 仍存在假阴性可能性,故针对低危孕妇开展Ⅲ级多普勒超声检查具有必要性,以排除胎儿异常,避免漏筛［11,12］。

综上所述,与产前诊断结果相比,NIPT 吻合度较高,在18 三体、21 三体综合征检测筛查中具有极高的准确度与敏感度,也可进行一定的性染色体异常与微重复检测筛查,但对于其他染色体异常检测敏感度较弱,临床需加强对NIPT 的质量控制,同时加深其测序深度,以拓展NIPT 在产前筛查中的应用。