頸項透明層聯(lián)合母血游離胎兒DNA在高齡單胎非整倍體中的應(yīng)用

翟敬芳 吳杰斌 張蓓 沙靜 張晶波

(徐州醫(yī)科大學(xué)徐州臨床學(xué)院、徐州市中心醫(yī)院 產(chǎn)前診斷中心，江蘇 徐州 221004)

胎兒頸項透明層(nuchal translucency，NT)作為超聲一項軟指標，可用來篩查胎兒染色體異常[1-3]，新一代高通量測序技術(shù)(next generation sequencing ，NGS)對母血中游離胎兒DNA(cell free fetal DNA，cffDNA)進行無創(chuàng)產(chǎn)前檢測(noninvasive prenatal testing，NIPT)得出胎兒13、18及21號染色體三體的風(fēng)險率，其在高危孕婦胎兒非整倍體中的篩查價值日益得到臨床工作者的認可[4，5]，但國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布的NIPT技術(shù)規(guī)范([2016]45號文件)中規(guī)定高齡孕婦(預(yù)產(chǎn)年齡≥35歲)胎兒染色體檢查仍在產(chǎn)前診斷之列，但有創(chuàng)性產(chǎn)前診斷需要投入更多的人力、物力，如何應(yīng)對近年二孩政策下的高齡單胎孕婦胎兒染色體非整倍體篩查和診斷，成為各地產(chǎn)前診斷中心致力此類人群的研究方向。本院自2015年7月至2018年6月采用NT聯(lián)合NIPT在高齡單胎孕婦胎兒染色體非整倍體篩查中的應(yīng)用進行總結(jié)如下。

1 資料與方法

1.1 基本資料 追蹤2015年7月至2018年6月徐州市中心醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心接受NT檢查并具有完整資料的1525例高齡單胎孕婦作為研究對象，年齡35～45歲，因一部分孕婦要求NIPT，在入組前排除了自身惡性腫瘤、染色體異常、干細胞移植手術(shù)史，根據(jù)NT>第95%百分位或≥3.0mm，分為NT異常組36例和NT正常組1489例，NT異常組均接受產(chǎn)前診斷；兩組年齡及孕周均無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。NT正常組有1161例接受NIPT為無創(chuàng)組，其余328例接受有創(chuàng)產(chǎn)前診斷為有創(chuàng)組(302例行羊水穿刺檢查，26例行臍血檢查)，NT異常組中有2例絨毛活檢染色體檢查結(jié)果正常(后續(xù)于孕18周進行了羊水穿刺檢查胎兒核型正常)，32例行羊水穿刺檢查，2例行臍血穿刺檢查，所有孕婦均接受超聲檢查，對其臨床資料及妊娠結(jié)局進行統(tǒng)計分析。所有的孕婦均充分知情告知并簽署知情同意書。本研究已經(jīng)過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(批號：XZXY-LJ-20161121-012)。

1.2 超聲檢查 應(yīng)用GE Voluson E8彩色多普勒超聲診斷儀，采用凸陣探頭，探頭頻率3. 0～5.0MHz。按照國際婦產(chǎn)科超聲學(xué)會頒布的早孕期胎兒超聲指南[6]， NT在妊娠11～13+6周且胎兒頂臀徑45～84mm時進行，并按照標準切面要求，由接受規(guī)范培訓(xùn)的超聲醫(yī)師對胎兒頸部皮膚與軟組織間半透明組織間的最大厚度值重復(fù)測量3 次，取最大值為NT值，同時進行早孕期系統(tǒng)結(jié)構(gòu)彩超的檢查。妊娠11～13+6周NT>第95%百分位或≥3.0mm為異常。對所有胎兒行染色體檢測時同步進行18～24周胎兒系統(tǒng)彩超檢查。

1.3 母血cffDNA NIPT 充分知情告知，對NT正常自愿行NIPT檢查的孕婦于孕13～22+6周內(nèi)抽取10ml外周血EDTA抗凝,進行分離血漿、抽提DNA、制備測序文庫，采用Proton進行測序，將每個樣本測序的序列與人類參考基因組進行比對，最終得出胎兒患染色體非整倍性風(fēng)險。

1.4 染色體核型檢查及分子遺傳學(xué)分析 對NIPT高風(fēng)險及NT異常的孕婦進行遺傳咨詢,知情同意后進行羊水穿刺(16～23周)或臍血穿刺(23～28周)進行胎兒細胞培養(yǎng)、收獲并經(jīng)G顯帶染色體核型分析。在實驗過程中為了留取胎兒細胞以便后續(xù)分子檢測， 6～7天后含細胞的羊水懸液繼續(xù)培養(yǎng)后凍存，多培養(yǎng)一瓶臍血細胞予以凍存，對于NT異常要求分子遺傳學(xué)檢查的孕婦知情同意后進行染色體微陣列分析(chromosome microarray analysis，CMA)。

1.5 隨訪 所有孕婦進一步跟蹤胎兒系統(tǒng)超聲結(jié)果，隨訪至胎兒出生，并由兒科醫(yī)生對所有新生兒進行常規(guī)的體格檢查。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料用數(shù)值(率)表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率，計量資料經(jīng)正態(tài)性分布驗證后兩組間采用兩獨立樣本的t檢驗，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 NT正常組與異常組胎兒染色體非整倍體的比較 NT正常組中確診胎兒非整倍體3例(無創(chuàng)組1例、有創(chuàng)組2例)，而NT異常組確診7例。無創(chuàng)組NIPT篩查出非整倍體3例(21-三體高風(fēng)險1例，45，XO 1例，47，XXX 1例)，確診1例21-三體胎兒，其余為假陽性，NIPT對常染色體陽性預(yù)測率為100%，性染色體陽性預(yù)測率為0%。NT異常組中7例胎兒染色體非整體是：3例21-三體、2例18-三體及47，XYY和45,XO 各1例 ，NT正常組胎兒非整倍體確診率0.20%(3/1489) 明顯低于NT異常組19.44%(7/36)，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，詳見表1。NT異常組中12例羊水核型檢查同時進行羊水細胞CMA結(jié)果示：與羊水培養(yǎng)核型結(jié)果一致，其中2例47,XN,+21，1例47,XYY，余9例正常。

2.2 NT正常組與異常組胎兒超聲結(jié)構(gòu)上的比較NT正常組超提示胎兒結(jié)構(gòu)異常40例，異常組14例有超聲結(jié)構(gòu)改變，兩組胎兒非整倍體及超聲結(jié)構(gòu)改變比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，詳見表1。NT正常無創(chuàng)組中1例21-三體超聲提示胎兒有鼻骨缺失改變，2例核型正常胎兒無超聲結(jié)構(gòu)改變；NT正常有創(chuàng)組中1例18-三體胎兒系法洛四聯(lián)癥，另1例21-三體無超聲結(jié)構(gòu)上改變。

表1 NT正常組與異常組胎兒非整倍體與超聲異常例數(shù)比較(例)

2.2 10例確診非整倍體胎兒超聲結(jié)構(gòu)表現(xiàn) 僅1例21-三體胎兒無超聲結(jié)構(gòu)改變外，9例均在中孕期18～24周胎兒結(jié)構(gòu)彩超檢查時發(fā)現(xiàn)胎兒異常，臨床資料見表2，同時發(fā)現(xiàn)7例NT異常同時染色體異常胎兒有3例合并先天性心臟病，構(gòu)成比為42.9%(3/7)。

表2 10例胎兒非整倍體臨床資料

2.3 超聲結(jié)構(gòu)改變的胎兒染色體非整倍體確診率在NT正常組與異常組間的比較 NT正常組40例超聲異常，胎兒非整倍體例數(shù)前者2例，而NT異常組超聲異常14例，胎兒非整倍體例數(shù)7例，超聲結(jié)構(gòu)改變的胎兒NT正常組與異常組相比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，詳見表3。

表3 正常組與異常組胎兒超聲結(jié)構(gòu)異常染色體非整倍體比較(例)

2.4 隨訪結(jié)局 共有23例引產(chǎn)，其中9例胎兒染色體非整倍體引產(chǎn)(8例胎兒超聲異常)，14例胎兒超聲異常但NIPT提示胎兒非整倍體低風(fēng)險或胎兒核型正常引產(chǎn)，包括復(fù)雜先天性心臟病6例、重度腦積水3例、嚴重水腫3例、膈疝2例，1493例足月分娩，8例早產(chǎn)，另1例在孕22周胎膜早破流產(chǎn)。新生兒隨訪未發(fā)現(xiàn)染色體非整倍體病例。

3 討論

胎兒染色體疾病主要表現(xiàn)為數(shù)目異常，如21、18、13及性染色體數(shù)目異常，Syngelaki等[7]基于對14 684例絨毛活檢染色體核型分析顯示2030 例(13.8%)染色體核型異常大多數(shù)為三體型，其中79.2%為21-三體、18-三體或13-三體，8.4%為性染色體異常。高齡孕婦胎兒染色體異常以染色體數(shù)目異常為主，其中21-三體發(fā)生率最高[8]，我們對高齡單胎孕婦人群染色體和CMA分析臨床研究結(jié)果與此一致，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)生殖細胞非整倍體發(fā)生與母親年齡密切相關(guān)[9]，隨著妊娠年齡的增加，卵母細胞減數(shù)分裂過程中紡錘體形成障礙，染色體不分離的機率增高導(dǎo)致胚胎染色體非整倍體呈增高的趨勢[10]。因此，要注重對高齡孕婦胎兒非整倍體的排查。

胎兒染色體非整倍體異常與NT增厚相關(guān)[11]，產(chǎn)科醫(yī)生對于NT異常的胎兒要進行胎兒染色體非整倍體的篩查。本研究結(jié)果顯示，NT異常組確診7例胎兒染色體非整體，明顯高于NT正常組(P<0.05)，同樣證實NT在胎兒染色體非整倍體異常篩查中的有效性。NT異常往往合并胎兒結(jié)構(gòu)異常[12]，NT異常對于及早發(fā)現(xiàn)胎兒心臟畸形及與評估染色體異常均有重要提示作用[13]，本次研究發(fā)現(xiàn)7例NT異常且染色體異常合并胎兒先天性心臟病的比率為42.9%(3/7)，故對NT異常的胎兒，孕期應(yīng)行超聲心動圖對胎兒心臟結(jié)構(gòu)的排查。

孕婦血漿cffDNA NIPT在高危孕婦人群中對胎兒非整倍體篩查的有效性已得到臨床證實[14]，并且能夠大大降低短期內(nèi)產(chǎn)前診斷的孕婦人數(shù)[15]。對超聲發(fā)現(xiàn)異常的病例，傳統(tǒng)的染色體核型分析仍是有效的手段，而不是通過CMA檢測[16，17]，我們CMA結(jié)果對此也有同樣的驗證，但上述觀點與2014年染色體微陣列分析技術(shù)在產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用專家共識[18]胎兒結(jié)構(gòu)異常是進行CMA檢查的適應(yīng)證觀點不一致，有待于臨床積累大量本的證據(jù)進一步積累胎兒結(jié)構(gòu)異常遺傳學(xué)檢測手段如何選擇。

NIPT技術(shù)是否可替代染色體核型分析用于高齡孕婦的胎兒非整體的篩查？ Norton等[19]對3228例血清學(xué)篩查高風(fēng)險的孕婦在進行絨毛或羊水穿刺行染色體核型分析的同時采用NIPT 技術(shù)檢測,結(jié)果表明NIPT技術(shù)在21-三體及18-三體的診斷價值與介入性產(chǎn)前診斷價值相當。段紅蕾等[20]對不同指征介入性產(chǎn)前診斷異常染色體檢出率研究發(fā)現(xiàn)，單純以年齡≥35歲無胎兒結(jié)構(gòu)異常的孕婦為穿刺指征的318例胎兒核型分析，未檢出有臨床意義的染色體異常。 我們此次對1161例接受NIPT統(tǒng)計，篩查發(fā)現(xiàn)非整倍體3例(21-三體高風(fēng)險1例，45，XO 1例、47，XXX 1例)，核型確診21-三體1例且胎兒彩超有鼻骨缺失改變，其余2例核型正常且胎兒超聲無結(jié)構(gòu)改變，因此對于NIPT檢測后孕婦均需接受后續(xù)的胎兒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)彩超檢查，一旦超聲發(fā)現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)或胎兒超聲軟指標異常，結(jié)合該超聲軟指標的似然比及孕婦病史進行綜合評估，不管是高風(fēng)險還是低風(fēng)險，均要接受規(guī)范的遺傳咨詢及進一步產(chǎn)前診斷方案。Petersen等[21]對35歲及以上的高齡孕婦、NT≥3.5 mm或超聲發(fā)現(xiàn)胎兒結(jié)構(gòu)異常研究發(fā)現(xiàn)，NIPT技術(shù)會漏檢“非典型”的核型異常，因此不主張?zhí)航Y(jié)構(gòu)異常的高齡孕婦進行NIPT篩查。反之，我們本次研究發(fā)現(xiàn)，對于高齡孕婦即使NIPT低風(fēng)險，中孕期胎兒結(jié)構(gòu)彩超提示異常應(yīng)接受有創(chuàng)的產(chǎn)前診斷進行胎兒遺傳學(xué)檢查。

綜上所述，NT聯(lián)合母血cffDNA NIPT在高齡單胎孕婦胎兒非整倍體管理中具有很高的篩查價值，能夠在短期內(nèi)大大減少有創(chuàng)產(chǎn)前診斷的例數(shù)，胎兒中期系統(tǒng)結(jié)構(gòu)彩超作為兩者篩查后仍是對胎兒非整倍體篩查的一種有效手段，對胎兒結(jié)構(gòu)異常的孕婦均要接受規(guī)范的遺傳咨詢及進一步產(chǎn)前診斷方案。