APP下载

无创DNA产前检测在胎儿染色体非整倍体疾病及染色体拷贝数变异筛查中的研究

2022-02-21钟艳娟陈剑虹黄紫娟

现代医药卫生 2022年3期
关键词:拷贝数三体阳性率

钟艳娟,卢 建,陈剑虹,闫 梅,黄紫娟

(1.惠州市第一妇幼保健院,广东 惠州 516001;2.广东省妇幼保健院胎儿遗传医学中心,广东 广州 510010)

目前,我国出生缺陷发生率为5.6%,每年新增出生缺陷数约90万例。染色体疾病属于严重新生儿出生缺陷,染色体非整倍体疾病及染色体致病性拷贝数变异是最常见的染色体疾病[1]。其中21三体综合征、18三体综合征占围生期常染色体非整倍体的95%,一直是我国控制和预防出生缺陷的重点。然而,目前广泛用于临床的早中孕期血清学联合筛查技术的检出率为66%~80%,漏检率为20%~34%,假阳性率为5%[2]。较高的漏诊率导致染色体异常患儿出生率居高不下,给社会与家庭带来沉重的精神和经济负担。而过高的假阳性率给孕妇及家属极大的心理压力,增加不必要的介入性产前诊断手术,增加了正常胎儿的丢失风险。因此,目前急需一种无创、安全、高效的检测方法,既可提高产前筛查的效率和质量,又可避免有创介入性产前诊断造成的流产和感染风险。我国产前诊断技术专家组于2012年指出,无创DNA产前检测(NIPT)技术是一种近似于诊断水平的产前筛查新技术[3]。近年来,NIPT在全国各地广泛用于临床,也积累了大量数据,为进一步探讨NIPT在产前诊断中的实际临床应用价值,本研究对在广东省惠州市第一妇幼保健院产前诊断中心进行NIPT的9 331例孕妇的检测结果进行了统计分析,现报道如下。

1 资料与方法

1.1资料

1.1.1一般资料 选取2015年1月至2018年12月在广东省惠州市第一妇幼保健院产前诊断中心因高龄妊娠、唐氏综合征产前筛查结果异常及超声检查提示染色体异常软指标等情况进行遗传咨询,经知情同意和自愿选择接受NIPT的9 331例孕妇作为研究对象,年龄16~49岁,平均(27.35±2.16)岁;孕周13~33周,平均(19±3.10周);全部为单胎妊娠。本研究经医院医学伦理委员会审批通过。

1.1.2排除标准 (1)孕周小于12周,体重指数大于40;(2)超声检查提示严重胎儿结构异常;(3)曾接受过移植手术或干细胞治疗;(4)1年内接受过异体输血、4周内接受过异体细胞免疫治疗等;(5)孕期合并恶性肿瘤;(6)夫妻双方或一方有明确染色体异常;(7)妊娠合并严重内、外科疾病,智力低下或精神类疾病者;(8)签署本研究知情同意书。

1.2方法

1.2.1NIPT 采集孕妇静脉血10 mL,置于游离DNA保存管,在4 ℃条件下1 600×g离心10 min取上清血浆,再次16 000×g离心10 min,血浆存放在-80 ℃冰箱。严格按照核酸提取试剂盒说明书提取胎儿游离DNA,经聚合酶链反应扩增得到DNA文库,定量好的文库经Life Proton测序。依据生物统计学的原理将测序结果与人类基因组数据进行比对,由专用的无创分析管理系统软件基于二元假设的Z-score值判断标准分析胎儿染色体非整倍体的风险。

1.2.2介入性产前诊断 对NIPT提示高风险的孕妇经产前诊断中心有资质的专科医师进行遗传咨询,充分知情同意原则下进行介入性产前诊断,抽取羊水或脐血进行染色体核型分析及染色体微阵列分析(CMA),确定染色体异常情况。

1.2.2.1染色体核型分析 采用贴壁细胞培养法培养后收获、制片和G显带,全自动扫描仪扫描、拍照。常规计数20个核型,分析5个核型,嵌合体计数100个核型。依据人类细胞遗传学国际命名体制(IscN2009)标准进行G显带染色体核型分析诊断。

1.2.2.2CMA检测 使用美国Afffymetrix公司生产的Cytoscan 750k芯片对全基因组已知基因区域进行扫描,数据分析参照ECIPHER、ISCA、OMIM、DGV、UCSC等数据库资料。判断所检出CNV的性质,根据相应的标准分为致病性CNV、可能致病性CNV、临床意义不明确的CNV等。

1.2.3产前检查及随访 对NIPT提示低风险及经介入性产前诊断继续妊娠的孕妇指导其定期产前检查,孕中期Ⅲ级彩色多普勒超声(彩超)检查排除胎儿严重结构异常,并追踪全部孕妇的妊娠结局,分析无创检测方法的检出率、假阳性率和假阴性率等指标。

1.3统计学处理 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析,采用描述性统计分析。

2 结 果

2.1进行NIPT的主要指征 9 331例孕妇中唐氏综合征筛查高风险5 258例(56.35%),唐氏筛查临界风险1 623例(17.40%),唐氏筛查低风险但单项指标异常的783例(8.40%),唐氏筛查年龄高风险819例(8.78%)。其他指征(包括不良孕产史、未做唐氏筛查及超声检查提示染色体软指标等)848例(9.09%)。

2.2NIPT与介入性产前诊断结果比较 9 331例孕妇进行NIPT提示染色体异常高风险245例(2.63%),其中236例孕妇同意进行介入性产前诊断,其中21三体综合征高风险86例,确诊82例,阳性预测值为95.35%,假阳性率为0.04%,灵敏度为100.00%,特异度为99.96%;18三体综合征高风险25例,确诊16例,阳性预测值为64.00%,假阳性率为0.10%,灵敏度为100.00%,特异度为99.90%;13三体综合征高风险19例,确诊4例,阳性预测值为21.05%,假阳性率为0.16%,灵敏度为80.00%,特异度为99.84%;性染色体异常高风险45例,确诊19例,阳性预测值为42.22%,假阳性率为0.28%,灵敏度为100.00%,特异度为99.72%;其他常染色体异常高风险67例,提示常染色体拷贝数变异,其中61例孕妇进一步产前诊断,检出与无创DNA检测结果相符的拷贝数变异18例,阳性预测值为29.51%,假阳性率为0.46%,灵敏度为78.26%,特异度为99.54%。见表1。NIPT对21三体和18三体的阴性预测值为100.00%,漏诊率为0。所有确诊的21、18、13三体综合征均已终止妊娠,性染色体异常确诊孕妇19例,其中3例孕妇(47,XXX 2例、47,XYY 1例)选择保留胎儿,其他孕妇选择终止妊娠。

表1 NIPT与介入性产前诊断结果比较

2.3NIPT筛查出的CNV阳性结果与介入性产前诊断结果比较 9 331例NIPT孕妇中除检测21、18、13、性染色体的非整倍体疾病外,还检测出其他常染色体异常高风险67例,提示为常染色体拷贝数变异,其中61例孕妇进一步产前诊断,检出与无创DNA检测结果相符的拷贝数变异18例,阳性预测值为29.51%,假阳性率为0.46%。9例未进行介入性产前诊断的孕妇中1例为NIPT提示21三体综合征合并胎儿心脏畸形,直接选择终止妊娠,2例为NIPT提示性染色体异常,孕期超声检查及追踪到出生均未发现异常。6例为提示常染色体异常,其中2例后期超声检查提示胎儿结构畸形直接终止妊娠,其余4例胎儿孕期超声检查及追踪到出生均未发现异常。见表2。

表2 NIPT筛查出的CNV阳性结果与介入性产前诊断结果比较

续表2 NIPT筛查出的CNV阳性结果与介入性产前诊断结果比较

3 讨 论

1997年香港中文大学卢煜明教授证实了孕妇外周血中存在胎儿游离DNA[4],通过对胎儿游离DNA的生物信息分析,实现了获取孕妇外周血便能对胎儿染色体患病风险进行检测的无创的技术性突破。而目前胎儿标本进行染色体核型分析及CMA仍是诊断胎儿非整倍体疾病及染色体拷贝数变异的“金标准”。本研究9 331例孕妇进行NIPT,染色体异常高风险245例(2.63%),其中21三体综合征阳性预测值为95.35%,假阳性率为0.04%,灵敏度为100.00%,特异度为99.96%;18三体综合征阳性预测值为64.00%,假阳性率为0.10%,灵敏度为100.00%,特异度为99.90%;13三体综合征阳性预测值为21.05%,假阳性率为0.16%,灵敏度为80.00%,特异度为99.84%。结合随访结果,21三体综合征及18三体综合征无一例漏诊。其中1例13三体综合征漏诊,该孕妇因唐氏筛查临界风险于妊娠14周行NIPT,结果提示低风险。至妊娠22周行Ⅲ级彩超检查提示胎儿多系统畸形,包括神经系统和颜面部畸形,建议行羊膜腔穿刺术检查胎儿染色体核型分析及CMA,提示胎儿部分13三体综合征,告知预后不良,孕妇终止妊娠。随后检测母体外周血染色体发现,母亲13号染色体部分缺失,导致胎儿13三体的漏诊。因母亲表型正常,并未在NIPT前检查母亲染色体。

本研究结果与国内报道的统计数据基本一致。梁栋等[5]对4万例游离DNA检测产前筛查胎儿染色体非整倍体的研究结果显示,NIPT明显优于母体血清学生化指标进行产前筛查的检出率和假阳性率。虽然介入性产前诊断仍是染色体疾病的“金标准”,但不可避免有0.5%~1.0%的流产风险。因此,利用高通量测序平台检测胎儿21、18、13染色体非整倍体的方法已广泛用于临床[6]。迄今为止,全世界超过60个国家采用此项技术完成了75万例以上的检测[7]。自2012年来,由于NIPT的应用而降低了40%~76%的介入性诊断[8]。

本研究9 331例孕妇中性染色体异常高风险45例,确诊19例,阳性预测值为42.22%,假阳性率为0.28%;其他常染色体异常高风险67例,其中61例孕妇进一步产前诊断,检出与无创DNA检测结果相符的拷贝数变异18例,阳性预测值为29.51%,假阳性率为0.46%。在9 331份样本中检测出67例CNV,阳性率为0.74%,高于文献报道的结果(0.21%)[9-10],可能与不同的测序深度有关。18例经CMA确诊的拷贝数变异病例中致病性变异12例,夫妻双方经遗传咨询知情同意后选择终止妊娠。3例可能致病CNV及3例临床意义不明CNV均选择保留胎儿,其中4对夫妻同意进行外周血CMA比对,3例发现其中一方与胎儿一致的CNV,为家族性变异。6例胎儿均已出生,目前随访至半年,未发现异常。

本研究9 331例孕妇进行NIPT,提示染色体异常高风险245例,其中236例孕妇同意进行介入性产前诊断,9例孕妇拒绝介入性产前诊断,其中2例NIPT提示21三体高风险,1例孕妇选择直接终止妊娠;1例于妊娠24周Ⅲ级彩超检查提示胎儿先天性心脏病,选择终止妊娠;1例NIPT提示性染色体异常,孕妇拒绝产前诊断,继续妊娠,孕期彩超未发现异常,目前出生后半年,随访家长自诉孩子体检未见异常;最后6例NIPT提示胎儿染色体拷贝数变异,其中1例于孕32彩超检查提示宫内发育迟缓,估计胎儿体重小于第5百分位数,羊水过少,孕妇选择终止妊娠;1例于孕34周彩超检查发现胎儿重度脑积水而终止妊娠;1例于孕27周自然流产,流产物未进行染色体检测;剩下3例孕妇继续妊娠,孕期彩超检查未发现异常,目前出生后3个月至半年,随访家长自诉孩子体检未见异常。

NIPT检测针对性染色体及其他染色体异常有稍高的假阳性率,导致假阳性的最常见原因是限制性胎盘嵌合体[11],胎盘的限制性三体释放到母体循环导致假阳性结果。胚胎自救的过程中将非整倍体细胞主动排斥到胎盘组织中,从而形成胎儿核型正常而部分胎盘组织细胞为异常的嵌合现象。而性染色体的假阳性更多是由于母体存在染色体异常,母体目标染色体出现片段重复或缺失,虽然本身没有异常表型,只要变异片段大于500 kb即可导致假阳性的出现。袁珮等[12]报道,46例NIPT提示胎儿性染色体非整倍体高风险的孕妇中经介入性产前诊断确诊36例为假阳性,其中8例孕妇外周血染色体检测提示孕妇本人染色体异常,异常率达22.22%。其他假阳性的原因包括母体恶性肿瘤及真性胎儿嵌合体等,但仍有2/3的假阳性结果无法解释[13]。

综上所述,NIPT是一种准确、高效的染色体非整倍体检测方法,且随着基因组测序技术的提高,NIPT除检测出常见的21、18、13号染色体非整倍体及性染色体非整倍体外,还提供其他染色体拷贝数变异的信息,结合CMA技术可检出50~100 kb以上的染色体异常,提高了染色体病的检出率,为遗传咨询和生育指导提供了更精准的依据。

猜你喜欢

拷贝数三体阳性率
线粒体DNA基因组不稳定性在肝细胞癌中的研究进展
采集部位及送检模式对提高血培养阳性率的分析*
破伤风抗毒素复温时间对破伤风抗毒素皮试阳性率的影响
线粒体DNA拷贝数在儿童脑性瘫痪患者中的表达及临床意义
视频宣教结合回授法对肺结核患者病原学阳性率的影响
破伤风抗毒素复温时间对破伤风抗毒素皮试阳性率的影响
OsRhoGDI2过表达转基因水稻的筛选鉴定及外源基因拷贝数的初步分析
刘慈欣《三体》将由亚马逊投资拍摄
《三体》中的物理学
《三体》获雨果奖