罗艳，赵兵依，孙艳美，田海深，李亚丽，张艳赏，高健*，崔志强

染色体病是由染色体数目和结构异常引起的疾病，是临床上导致胎儿出生缺陷的常见原因之一，其中21-三体、18-三体、13-三体及性染色体非整倍体（sex chromosomal aneuploidy，SCA）是胎儿染色体非整倍体的主要类型，占所有染色体疾病的80%～90%[1]。传统的产前筛查虽具有一定的筛查价值，但存在一定比例的假阳性与假阴性。无创产前基因检测（non-invasive prenatal testing，NIPT）是采用新一代高通量测序技术，利用孕妇外周血中的游离胎儿DNA进行胎儿常见染色体非整倍体筛查，是近年来快速发展起来的安全、高效、易于推广的产前筛查新方式，明显提高了染色体疾病产前筛查的灵敏度和特异度[2-3]。已有大量研究表明NIPT针对胎儿非整倍体的筛查效率明显高于传统的血清学筛查方式[4-5]，但仍存在一定的假阳性和假阴性，因此目前仅可作为产前筛查方法，尚不能作为产前诊断的方法。

本研究回顾性分析了因NIPT高风险在河北省人民医院生殖遗传科行产前诊断患者的检测结果及妊娠选择，计算NIPT筛查胎儿染色体非整倍体及微缺失、微重复的阳性预测值（positive predictive value，PPV），并初步探讨孕妇对于SCA及染色体微缺失、微重复胎儿的妊娠选择，以期为临床遗传咨询及处理提供更多参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2014-01-01至2018-12-31就诊于河北省人民医院生殖遗传科，因无创产前筛查提示胎儿21、18、13、性染色体、其他染色体三体非整倍体高风险以及胎儿染色体拷贝数变异（copy number variations，CNVs）高风险而需要进行产前诊断的孕妇为研究对象。孕妇年龄18～47岁，孕周18～28+3周。所有孕妇无产前诊断穿刺禁忌证，产后（引产后）接受电话随访，均签署产前诊断知情同意书。本研究通过了河北省人民医院伦理委员会的审核。

1.2 产前诊断 根据孕周的不同分别抽取羊水或脐血行胎儿染色体核型分析和染色体微阵列分析（CMA）检测，检测方案、技术利弊由咨询医师详细告知，孕妇知情选择。

1.3 统计学方法 使用SPSS 22.0软件进行统计分析，计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 胎儿染色体非整倍体异常类型及构成比 NIPT提示染色体非整倍体高风险447例，其中21-三体高风险210例，18-三体高风险66例，13-三体高风险32例，SCA高风险122例，其他类型三体17例；经染色体核型分析确认21-三体174例、18-三体34例、13-三体4例、SCA 62例、其他类型三体1例，详见表1。

表1 胎儿染色体非整倍体的异常类型及其阳性预测值Table 1 Types and positive predictive values of fetal chromosomal aneuploidies

2.2 胎儿SCA异常类型及构成比 经染色体核型分析确认SCA 62例，其中45，X 1例（1.56%）、47，XXX 11例（17.74%）、47，XXY 32例（51.62%）、47，XYY 10例（16.13%）、嵌合型8例（12.90%）。胎儿SCA异常类型见表2。余60例SCA高风险胎儿中1例染色体为46，XN，? del（X）q（11），引产；1例染色体为46，XN，add（X8），失访；2例染色体核型正常，因胎儿超声异常引产；2例核型正常失访；54例核型正常分娩，发育正常。

表2 胎儿SCA异常类型Table 2 Types and composition of fetal sex chromosome aneuploidies

2.3 胎儿SNVs结果 NIPT提示CNVs高风险的胎儿81例，均行染色体核型分析及CMA检测，其中53例染色体核型及CMA均正常，11例染色体核型及CMA均有异常，17例染色体核型正常、CMA异常。CMA发现胎儿CNVs28例（PPV为34.57%），有明确致病意义者占24.69%（20例）。胎儿染色体核型和CMA异常结果及父母染色体结果见表3。

表3 胎儿染色体核型和CMA异常结果及父母染色体结果Table 3 Fetal chromosomal abnormalities and parental chromosome results detected by karyotype analysis and chromosomal microarray analysis and pregnancy outcome

2.4 <35岁人群和≥35岁人群产前诊断结果异常率比较 本研究<35岁孕妇303例，经产前诊断明确结果异常者147例，异常率为48.51%（147/303），其中以21-三体占比最多，为53.74%（79/147）；≥35岁孕妇225例，经产前诊断明确结果异常者158例，异常率为70.22%（158/225），其中21-三体占比最多，为60.13%（95/158）。<35岁人群和≥35岁人群产前诊断结果异常率比较，差异有统计学意义（χ2=24.938，P<0.05）。

2.5 随访情况

2.5.1 胎儿染色体21-三体高风险随访情况 1例确诊胎儿为21-三体的家属拒绝随访；1例抽完羊水3 d后胎死宫内，核型确诊为21-三体；2例核型为46，XN，+21（der）（21；21）（q10；q10），引产；1例核型为47，XN，inv（9）（p12；q13），+21，引产；1例核型为46，XN，der（4；21）（p10；q10），+21，引产；8例核型为21-三体嵌合，均引产；1例核型为46，XN，15ps+，del（21）（q22.3），引产；1例核型为45，XN，?Der（18t）（18；21）（p11；q10），-21，女婴，发育良好；1例核型正常，女婴，右耳小耳畸形，没有耳道，余发育未见异常。余确诊为21-三体的胎儿均引产。

2.5.2 胎儿染色体18-三体高风险随访情况 4例核型为47，XN，+18，引产后查看外观，1例右足内翻、颈后厚，1例六指，1例外观青紫，1例外耳形态异常；1例18-三体嵌合，引产。余确诊为18-三体的胎儿均引产。

2.5.3 胎儿染色体13-三体高风险随访情况 1例核型为47，Xn，+13，引产1例女婴，唇裂；1例核型为47，XN，+13[7]/46，XN[93]，女婴，发育正常。余确诊为13-三体的胎儿均引产。

2.5.4 SCA高风险随访情况 62例确诊为胎儿SCA，其中13例选择继续妊娠，包括低比例嵌合3例和1例47，XXX，[46]/46，XX[4]，12例婴儿分娩后发育良好，1例婴儿因早产肺发育不良夭折；4例失访。其他胎儿均引产。

2.5.5 胎儿染色体其他类型三体高风险随访情况 1例胎儿核型为47，XN，+mar[80]/46，XN[20]，引产。其他胎儿核型均正常，1例胎儿因超声异常引产，1例胎儿因基因异常引产，1例失访，1例因母亲妊高征剖宫产1例女婴，分娩后肺不张，2 d后夭折。余12例正常分娩，发育正常。

2.5.6 染色体拷贝数变异高风险随访情况 胎儿染色体核型及CMA均有异常者共11例，其中1例出生，目前发育良好，余10例引产；胎儿染色体核型正常、CMA异常者17例，这17例中染色体拷贝数变异临床意义不明确/未见致病报道的有8例，7例选择继续妊娠，其中1例婴儿具体情况未告知，其余6例婴儿无明显智力发育落后。

3 讨论

3.1 NIPT筛查胎儿染色体非整倍体的PPV及孕妇对SCA胎儿的妊娠选择 本研究发现，NIPT高风险的孕妇进一步行产前诊断的PPV分别为21-三体82.86%、18-三体51.52%、13-三体12.5%、其他类型三体5.88%。PETERSEN等[6]对712例样本进行了检测，结果显示NIPT对于21-三体、18-三体及13-三体的PPV分别为84%、76%及45%。CHEN等[7]研究发现NIPT对于21-三体、18-三体及13-三体的PPV分别为79.24%、54.84%及13.79%。HU等[8]研究发现NIPT对21-三体、18-三体、13-三体的PPV分别为80%、60%和14.28%。既往研究报道，21-三体的PPV为65%～94%，18-三体的PPV为47%～85%，13-三体的PPV为12%～62%[9-11]。本研究与以上文献报道结果差异不大。13-三体、其他类型三体数据相对较少，各文献报道差异较大。

SCA在新生儿中的发生率为1/1 200～1/400，胎儿期的发生率高达1/435[12]，常见的SCA类型有性染色体单体（45，X）、性染色体三体（47，XXX、47，XXY及47，XYY）、其他非整倍体及各种形式的嵌合型性染色体异常[13]。但NIPT对于SCA检测的准确性一直备受争议。PETERSEN等[6]在712例样本检测中，NIPT对 于45，X、47，XXX及 47，XXY的 PPV分别为26%、50%及87%。WANG等[14]检测109例样本后发现NIPT对于SCA的PPV仅为38%（6/16）。熊诗诣等[15]从35 827例患者的研究中证实，NIPT对于 SCA的 PPV为 48.5%（32/66）。ZHANG等[16]对10 275例样本的研究中发现，NIPT对于SCA的PPV为54.54%（18/33）。PORRECO等[17]研究证实，NIPT对于SCA的PPV为48.4%。本研究对528例NIPT阳性样本进行研究，结果显示NIPT对于SCA的PPV为50.86%（64/122），与熊诗诣等[15]、ZHANG 等[16]、PORRECO等[17]的结果更为接近，且47，XXY较其他染色体核型多见，占51.62%（32/62），熊诗诣等[15]的研究也证实，SCA中47，XXY占46.9%（15/32）。

SCA患者表型具有多样性，部分患者终生没有异常表型，如47，XXX及47，XYY[14]。有些表型非常轻微，临床预后相对较好，可表现为身高发育异常、器官结构异常、行为异常、发育落后、第二性征发育不良等[6]。本研究中62例确诊为胎儿SCA的孕妇中，核型为47，XXX者2例、47，XXY者4例、47，XYY者3例（其中1例孕7个月早产，因肺发育不良夭折）、低比例嵌合3例、47，XXX，[46]/46，XX[4]1例均选择继续妊娠，49例选择终止妊娠，总体继续妊娠率为20.97%（13/62）。而SO等[18]在针对香港399例胎儿SCA病例研究中发现，一半以上的孕妇选择了终止妊娠（总体终止妊娠率为55.6%）。熊诗诣等[15]的研究显示，NIPT筛查胎儿为SCA的孕妇有50%能够接受这一结果（总体继续妊娠率为50%）。本研究中确诊胎儿为SCA的孕妇中，20.97%选择继续妊娠，明显低于熊诗诣等[15]及SO等[18]报道的40%～50%的总体继续妊娠率，前一研究所在地区为上海，后一研究所在地区为香港，上海和香港地区经济水平较高，孕妇及其家属受教育程度较高，对疾病的认识和接受程度也较高，所以考虑以上研究的总体继续妊娠率较高可能与这些因素有关。本研究选择继续妊娠的孕妇平均年龄为31.5岁，其中1例孕妇44岁，有多次不良孕产史，因胎儿畸形引产1次，曾分娩2例婴儿，分别因早产及急性肝炎夭折；1例孕妇37岁，夫妇双方为再婚，再婚后自然流产1次，异位妊娠1次；余11例孕妇无特殊情况。部分选择继续妊娠的原因可能与年龄、多次不良孕产史、一些特殊情况有关，亦有一部分孕妇及家属选择无条件地接受婴儿。

3.2 NIPT筛查胎儿CNVs的PPV及孕妇对CNVs胎儿的妊娠选择 染色体微缺失、微重复是由亚显微结构的染色体缺失或重复导致正常基因失衡的一种染色体疾病，是胎儿出生缺陷的又一重要遗传因素[19]，约占所有遗传性疾病的15%[20]。其临床表现复杂多变，存在胎儿发育迟缓、智力低下、内脏器官及外部表型多发畸形等临床症状，因较少涉及致死基因常出生后死亡率不高可长期残疾存活，给社会及家庭带来沉重的负担，值得出生缺陷防控工作者予以重视。传统的核型分析是诊断染色体大片段及数目异常的金标准，但较难分辨5 Mbp以下的染色体变异，并且核型分析还受技术人员的主观判断能力影响。CMA技术是新近发展起来的分子检测技术，可在全基因组水平进行扫描，对检测染色体非平衡异常具有突出优势，已成为现阶段检测CNVs的主要技术。本研究中NIPT提示CNVs高风险的胎儿81例，其中11例染色体核型及CMA均有异常，17例染色体核型正常、CMA异常，CMA检测的PPV为34.57%（28/81），其中CMA有明确致病意义者20例，占24.69%。姜楠等[21]对NIPT样本中CNVs高风险的52例孕妇行CMA，共检出与NIPT结果较一致的拷贝数变异15例，PPV达28.85%。HU等[8]对NIPT提示CNVs高风险的孕妇进行验证，PPV为36.11%。CHEN等[7]对NIPT提示CNVs高风险的孕妇进行验证，PPV为28.99%。谭玲珑等[22]对NIPT样本中CNVs高风险的114例孕妇进行验证，PPV为32.46%。本研究结果与以上结果一致。本研究中11例胎儿染色体核型及CMA均有异常，其中1例出生，其核型为46，XN，dup（15）（q21.2q22.2），芯片15q21.2q22.2 12 Mb重复，已有小于该片段重复与脑积水、小头畸形、全面发育迟缓等临床表型相关的病例报道，目前婴儿发育良好。引产的10例中，1例核型为46，XN，add（21）（p10），芯片为10p15.3p12.1×3，26.62 Mb重复，孕妇核型为46，XX，t（10；21）（p10；q10）；1 例核型为 46，XN，del（5）（p13.2p15.3）， 芯 片 5p15.33p13.2×1 35.7 Mb缺失，5q34q35.3×3 15.2 Mb重复（猫叫综合征），孕妇核型正常，男方核型46，XY，inv（5）（p13.2q34）。从上述结果分析，父母一方染色体存在平衡易位或臂间倒位时，胎儿的染色体易发生大片段和/或小片段的缺失/重复；核型结果和芯片结果可能存在不一致，本研究中1例核型为21号染色体重复，芯片为10号染色体微重复；芯片不能检测低比例的嵌合，本研究中核型为 45，XN，-18[42]/46，Xn，i（18）p10[4]/46，Xn，i（18）q10[1]，芯片只检测到18号染色体的微缺失，有文献报道称 CMA 不能检测<10%的低比例嵌合体[23]，本研究也能证实这点；芯片检测不到拷贝数正常的染色体的平衡易位和臂间倒位，本研究中核型为46，XN，del（2）（p25p24），del（2）（p22p21），inv9（q12q13），芯片只检测到2号染色体的微缺失。

本研究中，胎儿染色体核型正常、芯片异常者17例，这17例中有8例的芯片临床意义不明确/未见致病报道，占9.88%（8/81）。蒋宇林等[24]研究发现CMA检测临床意义未明 CNVs占被检总病例数的15.3%。本研究芯片临床意义不明确的孕妇中1例失访、7例选择继续妊娠。其中1例16号染色体存在2.8 Mb的缺失，分娩1例男婴，婴儿具体情况未告知；1例18号染色体存在866.4 Kb的重复，分娩1例女婴，双手为六指，余发育未见异常；余5例婴儿发育正常。本研究结果提示，CMA结果临床意义不明确或未见致病报道，选择继续妊娠者，除了1例婴儿具体情况未告知，其余婴儿无明显智力发育落后，并需要长时间随访。所以，对于临床意义未明的CNVs，遗传咨询医师无法给出孕妇及家属一个非常明确的答复，这也是CMA的一个弊端。

3.3 <35岁人群和≥35岁人群产前诊断结果异常率分析 本研究对年龄进行了分组，≥35岁NIPT筛查高风险的患者经产前诊断明确结果异常的比例明显高于<35岁人群。育龄妇女随着年龄的增长，卵子的质量逐年下降，由于本身或外界因素的影响导致染色体畸变和基因突变的机会增多，更容易生育有缺陷的患儿。

3.4 染色体核型/芯片正常胎儿的妊娠结局 在随访中发现经产前诊断确认染色体核型/芯片正常的病例中，1例分娩后发现右耳小耳畸形，没有耳道，考虑先天发育异常；1例孕38周因妊高征剖宫产1例女婴，分娩后肺不张，2 d后夭折；1例因法洛四联征引产；1例产前超声提示颈项皱褶厚度较厚、羊水过少、双肾实质回声增强、下腹部回声增强，引产；1例孕29周早产1例男婴，分娩后呼吸窘迫，腹胀，50 d后夭折；1例婴儿夭折，具体原因未告知。虽然胎儿的染色体正常，分娩后可能会存在自身发育异常，也可能会因为早产并发症夭折。

总之，本研究获得了真实的NIPT筛查染色体非整倍体的PPV数据，并初步探讨孕妇对于SCA及染色体微缺失、微重复胎儿的妊娠选择，为临床遗传咨询及处理提供了更多的参考。本研究的局限性在于NIPT在筛查染色体微缺失、微重复中收集的病例数相对偏少，得出的结论还有待进一步收集资料进行确认，以增加结论的可信度。此外，CMA也存在局限性。因此，建议产前筛查提示染色体存在可疑异常（染色体偏多/偏少/微缺失/微重复）时，要同时行染色体核型分析及CMA检查，以便发现染色体倒位、平衡易位、低比例嵌合以及某些形态上的异常，提高胎儿染色体异常的检出率。

本研究局限性：

无创产前基因检测（NIPT）在筛查染色体微缺失、微重复中收集的病例数相对偏少，在今后的研究中本课题组将增加染色体微缺失、微重复的病例数，为孕妇及家属对于妊娠的选择提供更多的参考。

作者贡献：罗艳进行文章的构思与设计，文章的可行性分析，文献/资料收集、整理，撰写论文；崔志强进行数据质控及统计学分析；罗艳、赵兵依、李亚丽进行论文的修订、英文的修订；孙艳美、田海深、张艳赏进行数据整理；高健、崔志强负责文章的质量控制及审校，对文章监督管理。

本文无利益冲突。