張彥春,劉凱波,張雯,徐宏燕
首都醫(yī)科大學附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院/北京婦幼保健院,北京 100026
染色體異常是新生兒出生缺陷的常見類型,染色體核型分析是產(chǎn)前診斷染色體異常的金標準[1]。產(chǎn)前進行胎兒染色體核型分析時需要通過介入性的產(chǎn)前診斷方式獲取培養(yǎng)材料,如絨毛穿刺、羊水穿刺等,有增加宮內(nèi)感染、羊水滲漏、流產(chǎn)等風險的可能。隨著分子技術的發(fā)展,利用孕婦外周血胎兒游離DNA (cff DNA)進行胎兒常見染色體非整倍體[2]的無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(NIPT)的應用越來越廣泛。因其對21-三體檢出的靈敏度和特異度在95%以上[3],尤其是自2016年底國家要求規(guī)范開展NIPT 的產(chǎn)前篩查以來,其已在產(chǎn)前篩查中占據(jù)了重要的地位。但因技術的限制,NIPT 具有局限性,如假陽性和假陰性的發(fā)生[4],其對21-三體、18-三體和13-三體的假陽性率約1‰[5],導致NIPT 結果假陽性或者假陰性的原因主要包括限制性胎盤嵌合(CPM)、雙胎一胎凋亡、母親染色體異常、母親DNA 拷貝數(shù)異常(CNV)、母血中胎兒DNA 含量低以及母親罹患腫瘤等因素[6]。因此進行NIPT 篩查高風險的孕婦應行介入性產(chǎn)前診斷[7]。目前關于NIPT 結果假陽性孕產(chǎn)婦分布情況及原因的研究較少,本研究對556 例行NIPT 結果假陽性孕產(chǎn)婦的人群分布情況進行了分析,并尋找假陽性原因,為NIPT 篩查提供更加精確的指導。
1.1 臨床資料 選取2017年1月—2019年12月在北京市8 家產(chǎn)前診斷中心上報的NIPT 檢測結果為染色體非整倍體高風險并且行介入性產(chǎn)前診斷和(或)生后診斷胎兒染色體核型正常的假陽性(若羊水細胞或胎兒染色體核型分析未見異常,則判定為NIPT 假陽性)孕產(chǎn)婦556 例,中位年齡33 歲(21~47)歲,高齡孕產(chǎn)婦209 例、適齡孕產(chǎn)婦347 例;產(chǎn)前診斷506例(90.83%),有34例孕產(chǎn)婦自愿留取胎盤組織和靜脈血進行NIPT 檢測結果為假陽性的原因分析。孕婦在知情選擇并簽署NIPT 知情同意書后進行NIPT檢測。
1.2 分析方法 從NIPT 結果假陽性孕婦臨床病例資料中收集NIPT 產(chǎn)前結果假陽性人群的分布情況及假陽性的原因等數(shù)據(jù)。
2017年1月—2019年12月北京市進行NIPT 檢測的孕婦數(shù)共159 517例,結果提示染色體非整倍體高風險的孕婦1 274 例,檢出率0.76%。其中21-三體474 例(37.20%),18-三體180 例(14.13%),13-三體95 例(7.46%),性染色體異常525 例(41.21%)。
2.1 NIPT 結果假陽性孕產(chǎn)婦檢測指征分布NIPT 結果假陽性人群中,高齡、唐篩高風險、唐篩臨界風險、NT 增厚、超聲軟指征異常、超聲結構異常、雙胎/IVF-ET 妊娠、錯過血清學篩查時機、自愿要求、介入手術禁忌、其他分別為235、16、105、3、2、3、17、1、157、0、17 例,構成比分別為42.27%、2.88%、18.88%、0.54%、0.36%、0.54%、3.06%、0.18%、28.24%、0.00、3.06%;NIPT結果假陽性病例中占比最高的前3 位分別是高齡孕產(chǎn)婦、自愿要求行NIPT檢測的孕婦、唐篩臨界風險的孕婦。
2.2 NIPT 結果假陽性原因分析結果 依據(jù)人類細胞基因組學國際命名體系(ISCN2016)對染色體核型進行命名,34 例NIPT 結果假陽性孕婦中,母體染色體嵌合17 例(50.00%);母體染色體拷貝數(shù)異常10 例(29.41%),胎盤檢測結果正常;CPM 7 例(20.59%),母血結果正常。其中常染色體異常的18例NIPT 結果假陽性孕婦中CNV、限制性胎盤嵌合、母體染色體嵌合的構成比分別為44.44% (8/18)、38.89% (7/18)、16.67% (3/18);性染色體異常的16 例NIPT 結果假陽性孕婦中母體染色體嵌合和母體染色體拷貝數(shù)異常的構成比分別為87.50% (14/16)、12.5% (2/16)。
染色體非整倍體疾病是新生兒出生缺陷的主要類型,常規(guī)超聲檢查和血清學檢測作為染色體異常的篩查手段效率極低。NIPT 對染色體非整倍體疾病檢出率和特異性均較高,為新生兒出生缺陷的首選篩查方法,但因母體外周血中cff DNA 片段的濃度低,平均3%~6%[8]和來源多樣性都會影響NIPT檢測的準確性,具體表現(xiàn)為NIPT 結果、染色體核型分析結果之間存在不一致情況[9]。既往有根據(jù)絨毛穿刺診斷結果21-三體、18-三體和13-三體假陰性的風險為0.02%~0.26%[10],甚至更低[11]。本研究中未進行NIPT 的假陰性分析,原因有以下兩方面:一是性染色體異常胎兒在新生兒期可能沒有外觀或功能異常,后期隨訪如果沒有染色體檢查很難確診[12];二是因為接受NIPT 的孕婦在胎兒出生后的隨訪通常比較困難,會出現(xiàn)假陰性孕婦的漏報。在北京市的產(chǎn)前篩查與產(chǎn)前診斷一體化管理體系和出生缺陷監(jiān)測系統(tǒng)的雙重管理下,NIPT 的隨訪率在95%以上,可以保證本研究數(shù)據(jù)的準確性。
與傳統(tǒng)的血清學篩查相比,NIPT 的準確性有所提高,但其仍有一定的漏診率[13]。隨著女性年齡增加,卵子受到的理化刺激累積作用,生育染色體異常兒的概率也會增加。有研究報道,高齡孕婦中,NIPT的異常檢出率高達1.07%[14],NIPT結果假陽性率是 1.73%[15]。本研究發(fā)現(xiàn),以高齡孕婦NIPT結果假陽性率最高,其次為自愿要求NIPT 篩查的孕婦,與文獻報道一致,因此建議高齡孕婦選擇NIPT篩查時,應充分告知其檢測結果存在假陽性和假陰性的可能,建議其進一步行染色體核型分析,以明確診斷。本研究發(fā)現(xiàn)在NIPT 結果假陽性病例中,進行產(chǎn)前診斷的比例為90.83%,少數(shù)NIPT 結果為染色體非整倍體高風險的孕婦未實施產(chǎn)前診斷直接終止妊娠。而從我們既往的研究發(fā)現(xiàn)NIPT 對21-三體的陽性預測值最高僅為75.97%[16],因此臨床醫(yī)師應在充分了解NIPT 相關知識后為孕婦提供高質量的咨詢服務。另外,本研究還發(fā)現(xiàn),以超聲結構異常進行NIPT 篩查孕婦的產(chǎn)前診斷率最低,這可能與臨床醫(yī)師的遺傳咨詢水平、孕婦的認知、畸形胎兒的接受能力和NIPT 結果回報時的孕周偏大有關,所以臨床醫(yī)師應該進一步加強相關專業(yè)知識的培訓,嚴格把控NIPT 篩查指征,并在臨床工作中有效運用。
關注NIPT 篩查的假陽性率和假陰性率是非常重要的,約10%以上的婦女cff DNA 結果與整倍體胎兒/新生兒核型不一致[17]。原因在于NIPT 主要反映了母體循環(huán)中廣泛分布的凋亡滋養(yǎng)層細胞的情況。NIPT 高風險可能是由胎兒滋養(yǎng)層的異常核型細胞引起,也可能是由母親異常核型細胞引起,也可能是由體內(nèi)的外來異常核型細胞引起,如輸血、免疫治療、器官移植等。NIPT 結果假陽性主要與CPM 和CNV 有關[18]。胎兒滋養(yǎng)層細胞與胎兒都是由同一個合子發(fā)育而來,一部分細胞發(fā)育成胎盤,一部分細胞發(fā)育成胎兒。正常情況,兩者的遺傳物質是相同的。如果胎盤細胞發(fā)生錯誤的有絲分裂就會導致CPM,即胎盤是染色體嵌合體,而胎兒核型正常,這種情況下會出現(xiàn)NIPT 結果假陽性的結果,約占孕婦的1%~2%。在本研究中,CPM是NIPT 結果假陽性的主要原因之一,占20.59%。此外孕婦CNV 也是導致 NIPT 結果假陽性的主要原因[19]。SNYDER 等[20]的Meta 分析顯示,孕婦CNV 導致NIPT 假陽性的病例約為48 %。有研究[21]報道,孕婦染色體嵌合也可導致 NIPT 結果假陽性。本研究中在常染色體異常的NIPT 結果假陽性病例中CNV 是假陽性主要原因,但在性染色體異常的NIPT 結果假陽性病例中母體染色體嵌合是假陽性的主要原因。這可能與性染色體嵌合是最常見的母體染色體嵌合異常有關。因為X 染色體有“選擇性失活”現(xiàn)象,而且 X 染色體單體、三體、嵌合型或結構異常女性一般都有生育能力。而對于常染色體異常,除21-三體外,只有小片段的缺失或者重復攜帶者才能存活和生育,因此性染色體異常在母體中最常見,這也是導致NIPT 結果假陽性的主要原因之一。對NIPT 結果異常病例,應排除來源自母血的可能性,因為目前高通量測序技術仍無法分辨cffDNA 的來源。另外還有文獻報道雙胎之一消失、母體腫瘤和cffDNA 含量低等也是NIPT假陽性和假陰性的原因,本研究未對假陰性病例進行分析,主要是病例數(shù)少,會存在偏倚,因此后續(xù)需加大NIPT 結果假陽性及假陰性樣本的收集,進行深入研究。
綜上所述,NIPT 篩查假陽性的人群以高齡孕產(chǎn)婦為主,NIPT 結果假陽性的主要原因是母體染色體異常和CPM。NIPT 在產(chǎn)前胎兒染色體異常篩查中出現(xiàn)的假陽性和假陰性須重視,而且應加強檢測前和檢測后咨詢,嚴格把控NIPT 篩查指征,對結果為高風險的應行產(chǎn)前診斷。