無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查技術(shù)在胎兒性染色體非整倍體中的臨床應(yīng)用

周元圓，翟秀璋*，盧慶，賴春慧，陳丹云，劉孫榮

性染色體非整倍體(sex chromosome aneuploidy，SCA)是導(dǎo)致胎兒出生缺陷的遺傳因素之一，在活產(chǎn)嬰兒中發(fā)生率為1/200～1/400，而產(chǎn)前診斷發(fā)生率可高達(dá)1/435，幾乎是21-三體綜合征的兩倍[1]。SCA患兒主要表現(xiàn)為生殖系統(tǒng)發(fā)育異常，常規(guī)胎兒B超很難發(fā)現(xiàn)，多數(shù)患兒因青春期發(fā)育異常(如身材矮小、第二性征發(fā)育不良、原發(fā)性閉經(jīng)等)就診行染色體核型分析被發(fā)現(xiàn)，此時(shí)可能會(huì)錯(cuò)過(guò)使用相應(yīng)激素治療的最佳時(shí)機(jī)，導(dǎo)致治療效果不顯著，給患兒帶來(lái)不必要的心理壓力[2]。在孕期通過(guò)有效的檢測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)胎兒SCA，并經(jīng)產(chǎn)前遺傳咨詢正確選擇妊娠尤為重要。無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查(non-invasive prenatal testing，NIPT)技術(shù)是一種早期、高效、無(wú)創(chuàng)的檢測(cè)方法，在我國(guó)常用作篩查13/18/21三體非整倍體異常的一線檢測(cè)手段，但將NIPT作為SCA的常規(guī)檢測(cè)手段仍存在爭(zhēng)議[3]。魏鳳香等[4]對(duì)53 634例單胎孕早、中期孕婦的NIPT結(jié)果進(jìn)行回顧性分析，認(rèn)為NIPT可作為全面有效地篩檢SCA的一線產(chǎn)前篩查技術(shù)。本文回顧性分析2018年1月至2020年8月在我院行NIPT發(fā)現(xiàn)SCA孕婦的產(chǎn)前診斷和妊娠結(jié)局，評(píng)估NIPT對(duì)SCA的檢測(cè)效能及其臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2018年1月至2020年8月在南寧市第二人民醫(yī)院行NIPT的22 998例單胎妊娠孕婦為研究對(duì)象。納入研究的孕婦年齡為18～48歲，平均(32.0±5.5)歲，孕周>12周；排除雙胎妊娠，夫妻雙方有染色體異常疾病的孕婦。

1.2 方法

1.2.1 產(chǎn)前診斷 所有接受介入性產(chǎn)前診斷的孕婦均被告知羊膜穿刺手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，均簽署穿刺知情同意書(shū)，然后進(jìn)行羊膜穿刺胎兒羊水細(xì)胞培養(yǎng)，行G顯帶胎兒染色體核型分析(350條帶)或CNV-Seq檢測(cè)。

1.2.2 NIPT檢測(cè)方法 使用EDTA抗凝管采集孕婦外周血10 mL，冷凍低速離心機(jī)(4℃，1 600 g)離心15 min，血漿收集后立即放入-20℃保存。嚴(yán)格按照核酸提取試劑盒(廣州生物)說(shuō)明書(shū)提取DNA，通過(guò)晶芯胎兒染色體非整倍體(T21T18T13)檢測(cè)試劑盒(博奧晶典生物)，經(jīng)末端修復(fù)、接頭連接和缺口修復(fù)、PCR擴(kuò)增、文庫(kù)定量等，采用BS4000基因測(cè)序，測(cè)序結(jié)果依據(jù)《無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前數(shù)據(jù)分析管理軟件》進(jìn)行測(cè)序數(shù)據(jù)的分析，判斷胎兒患SCA的風(fēng)險(xiǎn)值。

1.3 妊娠隨訪

通過(guò)電話、電子病歷記錄系統(tǒng)對(duì)NIPT提示SCA的孕婦進(jìn)行隨訪。

2 結(jié)果

2.1 NIPT結(jié)果

22 998例行NIPT的孕婦，NIPT提示SCA有86例(0.37%，86/22 998)，其中有49例(56.98%，49/86)性染色體數(shù)目減少，有37例(43.02%，37/86)性染色體數(shù)目增多；有62例(72.09%，62/86)進(jìn)行介入性產(chǎn)前診斷，最終診斷為SCA有30例，總體陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(positive predictive value，PPV)為34.88%；有24例拒絕做產(chǎn)前診斷。

NIPT提示有49例性染色體數(shù)目減少，經(jīng)介入性產(chǎn)前診斷為7例，PPV為14.29%(7/49)，包括3例45,X(6.12%，3/49)，其中有1例同時(shí)合并13-三體綜合征，3例45,X/46,XX嵌合(6.12%，3/49)，1例46,X,del(X)(p11.2)(2.04%，1/49)；經(jīng)CNV-Seq檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有2例常染色體微缺失微重復(fù)，分別為5p14.1p13.3微缺失、9p24.3微重復(fù)。NIPT提示有37例性染色體數(shù)目增多，經(jīng)介入性產(chǎn)前診斷為23例，PPV為62.16%(23/37)，包括22例47,XXY(59.46%，22/37)和1例47,XXY/48,XXXY(2.70%，1/37)嵌合。NIPT提示性染色體數(shù)目異常增多的PPV高于性染色體數(shù)目減少的PPV，染色體核型47,XXY的PPV明顯高于45,X的PPV。詳見(jiàn)表1。

表1 NIPT提示86例SCA介入性產(chǎn)前診斷結(jié)果

2.2 妊娠隨訪結(jié)局

86例SCA孕婦有40例(46.51%，40/86)選擇繼續(xù)妊娠，包括27例性染色體數(shù)目減少，13性染色體數(shù)目增多孕婦；有21例選擇終止妊娠(24.42%，21/86)，包括1例NIPT提示性染色體數(shù)目減少胎兒羊水染色體核型未見(jiàn)異常而隨訪B超異常者，有54.55%胎兒染色體核型為47,XXY選擇引產(chǎn)，而45,X及其嵌合體則全部選擇引產(chǎn)，有部分失訪。

3 討論

1997年首次發(fā)現(xiàn)孕婦血漿中含有胎兒cffDNA為無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查提供了理論依據(jù)，到2011年無(wú)創(chuàng)高通量測(cè)序在全球規(guī)范化應(yīng)用，至此NIPT技術(shù)快速、廣泛地應(yīng)用于臨床[5]。大量研究數(shù)據(jù)表明，NIPT技術(shù)對(duì)常染色體非整倍體有較高的靈敏度、特異性及PPV，尤其是對(duì)13/18/21三體的篩查遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)篩查方法，且能夠同時(shí)檢測(cè)出某些SCA[6]。雖然NIPT對(duì)SCA只有33.04%～54.54%的PPV，但應(yīng)用NIPT后SCA的產(chǎn)前檢出率比傳統(tǒng)篩查方法提高了3倍[7]。本研究有86例NIPT提示SCA異常，經(jīng)介入性產(chǎn)前診斷有30例診斷為SCA，總體PPV為34.88%。其中性染色體數(shù)目減少PPV為14.29%，性染色體數(shù)目增多PPV為62.16%，與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道大致相似[8]。齊政等[9]研究總結(jié)NIPT對(duì)SCA總體PPV相對(duì)較低，其原因是NIPT技術(shù)是基于血漿的游離DNA中某一染色體數(shù)量是否有異常，但并不區(qū)分母體和胎兒DNA，故母體染色體異常(如CNVs、SCA、嵌合體等)、局限性胎盤(pán)嵌合等是造成NIPT假陽(yáng)性，影響其準(zhǔn)確性的主要因素。

本研究NIPT提示胎兒染色體核型為45,X(6.12%)的PPV遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于核型為47,XXY(59.46%)，其原因可能是：① 孕婦外周血染色體中不含Y染色體，從母體血漿中分離、提取獲得的Y染色體更容易與母體染色體區(qū)分；② X染色體含堿基GC的量不高；③ 隨著孕婦年齡增大，孕婦外周血染色體出現(xiàn)嵌合的概率會(huì)提高，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[9-10]。NIPT對(duì)45,X的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步提高。

本研究經(jīng)介入性產(chǎn)前診斷，胎兒染色體核型診斷為45,X及其嵌合體的孕婦均選擇引產(chǎn)，而診斷為47,XXY(45.45%)者有近一半孕婦選擇繼續(xù)妊娠生育胎兒。研究表明，45,X(又稱特納綜合征)的臨床表型、致畸程度、激素治療與預(yù)后相對(duì)于47,XXY(又稱克氏綜合征)較嚴(yán)重，大部分45,X的胎兒在妊娠早期自然流產(chǎn)，有超過(guò)90%的胎兒在妊娠早中期超聲檢查發(fā)現(xiàn)胎兒冠狀動(dòng)脈畸形、頸部淋巴水囊瘤、水腫胎等異常[11]。成年特納綜合征患者依據(jù)染色體核型、嵌合比例大小出現(xiàn)嚴(yán)重程度不同的臨床表現(xiàn)，如身材矮小、耳廓畸形、蹼狀頸、原發(fā)性閉經(jīng)等，幾乎所有45,X女性患者均不能正常生育[12]。47,XXY者沒(méi)有出現(xiàn)特別嚴(yán)重的胎兒超聲異常，主要表現(xiàn)為尿道下裂、小睪丸、隱睪等異常[13]。成年克氏綜合征患者一般表現(xiàn)為身材瘦高、聲音尖細(xì)、無(wú)喉結(jié)、無(wú)胡須、男性乳房女性化、第二性征發(fā)育不良等，絕大多數(shù)患者出現(xiàn)嚴(yán)重的睪丸生精障礙，臨床表現(xiàn)為少精子癥、弱精子癥甚至無(wú)精子癥，嚴(yán)重影響生育，絕大部分患者只能通過(guò)輔助生殖技術(shù)(如TESE、micro-TESE、ICSI以及IVF-ET)獲得后代[14]。依托現(xiàn)代高水平的生殖技術(shù)，隨著三代試管技術(shù)的快速發(fā)展與成熟，雖然47,XXY成年男性會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重生精障礙，但47,XXY患者想要獲得健康寶寶也不是難題，所以產(chǎn)前診斷為47,XXY的家庭更傾向于選擇繼續(xù)保留胎兒妊娠[2,15]。多數(shù)SCA患者表型正常，不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的畸形、殘疾、智力異常等，依據(jù)染色體畸變復(fù)雜程度，臨床表現(xiàn)不同，在兒童期進(jìn)行早期干預(yù)與治療，可以改善患兒心理、體型、行為、第二性征發(fā)育等，提高患兒的認(rèn)知能力，改善其生活質(zhì)量[16]。據(jù)報(bào)道，被診斷為SCA患兒的孕婦是否選擇繼續(xù)妊娠受孕婦年齡、家庭經(jīng)濟(jì)條件、文化水平等影響[2]。

綜上所述，NIPT對(duì)SCA有較好的篩查價(jià)值，其對(duì)SCA不同異常核型PPV各異，對(duì)核型為47,XXY有較好的PPV，而45,X核型相對(duì)較低。多數(shù)胎兒染色體核型為47,XXY的孕婦選擇繼續(xù)妊娠，而多數(shù)45,X者選擇胎兒引產(chǎn)。在日常的產(chǎn)前診斷工作中，需對(duì)孕婦進(jìn)行全面、詳細(xì)的遺傳咨詢，在行NIPT前，需充分告知其優(yōu)勢(shì)以及局限性，對(duì)NIPT提示SCA高風(fēng)險(xiǎn)的孕婦，建議做介入性產(chǎn)前診斷，避免缺陷患兒出生；經(jīng)產(chǎn)前診斷確定胎兒為SCA者，為其提供科學(xué)的遺傳咨詢，便于孕婦做出正確的妊娠選擇，并密切B超隨訪。