胎儿染色体非整倍体无创产前基因检测技术在周口市的临床应用分析

尚鹏超 ，常艳珍 ，张晓飐 ，王俊杰 ，赵春 ，武娟 ，王敏

(1、周口市中心医院检验科，河南 周口 466000；2、金域检验郑州实验室，河南 郑州 450000；3、郑州大学第一附属医院检验科，河南 郑州 450000)

胎儿染色体非整倍体无创产前基因检测技术在周口市的临床应用分析

尚鹏超1，常艳珍2，张晓飐3，王俊杰1，赵春1，武娟1，王敏1

(1、周口市中心医院检验科，河南 周口 466000；2、金域检验郑州实验室，河南 郑州 450000；3、郑州大学第一附属医院检验科，河南 郑州 450000)

目的 探讨胎儿染色体非整倍体无创产前基因检测（non-invasive prenatal testing，NIPT）技术在周口市胎儿染色体非整倍体疾病筛查中的临床应用。方法 选取2014年1月-2015年11月间，在周口市中心医院进行唐氏综合征筛查结果提示高风险（RISK＞1/275）、高龄孕妇(孕龄≥35岁)、有既往不良孕产史以及超声检查提示胎儿异常的共计829例孕妇，进行胎儿染色体非整倍体无创产前基因高通量测序分析，结果提示高风险的孕妇手术抽取羊水后核型分析。结果 612例唐氏筛查高风险孕妇组经外周血胎儿游离DNA检测结果提示高风险者共计7例（6例21-三体、1例18-三体）；169例高龄孕妇组共检出1例18-三体结果高风险者；7例既往不良孕产史孕妇组检出1例21-三体结果高风险者；41例超声检查提示胎儿异常孕妇组共检出2例结果高风险（1例21-三体、1例13-三体）。NIPT结果提示21、18、13-三体异常高风险孕妇分别为8例、2例、1例，进一步行染色体核型分析的确诊例数分别为：8例、2例、1例，结果证实NIPT用于检测胎儿21-三体、18-三体、13-三体的敏感度为100%，特异度为100%，准确率100%，与染色体核型分析结果一致。结论 周口市孕妇外周血游离胎儿DNA高通量测序分析可用于胎儿常见染色体非整倍体疾病的筛查，敏感度高、特异度强、准确率高应推广临床应用。

NIPT；无创产前检测；非整倍体；游离胎儿DNA；染色体

中国是出生缺陷高发国家，每年新增缺陷儿高达120万，约占每年出生人口的4%-6%。胎儿染色体异常是临床最常见的出生缺陷类型之一，95%为非整倍体异常，常见类型有21-三体、18-三体、13-三体以及性染色体综合征等[1]，由于染色体异常所致疾病治疗困难、效果不满意，可靠的产前筛查诊断是目前避免此类病患儿出生、提高人口质量的有效方法。Lo YM[2]、汤冬玲[3]文献报道了孕妇外周血游离胎儿DNA的发现，为无创产前基因检测提供了新的可靠方法，基于孕妇外周血游离胎儿DNA测序技术的NIPT技术主要针对13、18和21号染色体非整倍体进行测定，可避免有创性产前筛查带来的胎儿丢失、宫内感染等并发症风险[4]，并且有高通量以及周期短等优势；同时与传统母体血清学产前筛查有着较高的假阳性率[5]相比，有着敏感度高、特异度强的优点；临床应用前景乐观。现对周口市829例接受高通量基因测序技术NIPT实验的孕妇结果进行回顾性分析，探讨NIPT技术用于筛查胎儿常见非整倍体染色体疾病的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择周口市中心医院2014年1月-2015年11月经唐氏综合征筛查 （孕妇血清AFP、β-HCG、二联指标检测）提示高风险（RISK＞1/275）的612例孕妇、169例高龄孕妇(预计孕龄≥35岁)、7例既往不良孕产史孕妇以及41例超声检查提示胎儿异常孕妇，共计829例，年龄24～41（32±1.7）岁，孕 12～24 周。

1.2 方法

1.2.1 孕妇外周血NIPT实验孕妇外周血NIPT实验与广州达安基因临床检验中心合作，采集孕妇外周血 5ml EDTA抗凝，4h内 4°C 1600r/min 10min分离血浆，提取血浆后-80°C保存送检，高通量测序及数据分析服务由广州达安基因临床检验中心完成。

1.2.2 羊水细胞培养染色体核型分析NIPT结果高风险者行羊水细胞培养染色体核型分析证实。孕妇自愿签订产前诊断同意书，于16-24周在超声引导下行羊膜腔穿刺术，抽取羊水20ml，送实验室培养，G显带后染色体分析。

1.3 统计学分析分析孕妇外周血NIPT的指征构成比和NIPT阳性预测值，采用描述性分析，计数资料用频数和率表示。IBM SPSSStatistics 19.0软件对组间年龄进行χ2检验统计学分析，以P＜0.05表示有统计学意义。

2 结果

2.1 孕妇外周血胎儿游离DNA检测结果612例唐氏筛查高风险孕妇组经外周血胎儿游离DNA检测结果提示高风险者共计7例（6例21-三体、1例18-三体）；169例高龄孕妇组共检出1例18-三体结果提示高风险者；7例既往不良孕产史孕妇组共检出1例21-三体结果提示高风险者；41例超声检查提示胎儿异常孕妇组共检出2例（1例21-三体、1例13-三体）结果提示高风险者；性染色体异常未提示。见表1。

2.2 孕妇外周血胎儿游离DNA检测结果与羊水染色体核型分析结果比较11例外周血胎儿游离DNA高风险者，经孕妇同意，均手术抽取羊水进行染色体核型分析，羊水细胞培养染色体核型分析结果与外周血胎儿游离DNA检测结果一致，敏感度100%、特异度100%、准确率100%，性染色体异常未见，并流产后、产后查体确诊无差错。NIPT检测结果提示低风险者流产后、妊娠后电话随访，均未发现遗漏诊断病例。见表2。

3 讨论

21-三体综合征（唐氏综合征）又称先天愚型或Down综合征，是最为常见的染色体三体征，60%患儿在胎内早期即流产，存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。18-三体综合症（爱德华氏综合征）是仅次于先天愚型的第二种常见染色体三体征，临床畸形主要表现在骨骼、泌尿生殖系统、心脏等，此外皮肤、毛发、肺及肾也可异常。13-三体综合征（帕陶氏综合征）临床畸形有小头，前额、前脑发育缺陷，男性常有阴囊畸形和隐睾，女性则有阴帝肥大，双阴道、双角子宫等。针对以上常见三种胎儿常染色体非整倍体基因异常疾病的筛查，实验室目前应用比较广泛的有无创和有创两种产前诊断技术，无创产前诊断是应用孕妇外周血清 （AFP、β-HCG、uE3）指数二联或三联筛查及超声检查，但准确率为60～70%[6]；有创产前诊断染色体核型分析准确率高，能分析除数目异常外的结构异常，是产前诊断的金标准[7]，但有创产前诊断有0.5～2%的流产风险，并且可导致胎膜早破、绒毛羊膜炎、阴道出血、早产等并发症，孕妇依从性差，技术本身还存在5%以上的假阳性率，诊断通量低下，专业人员缺乏，人员培训及实验室建设周期长，报告时限过长等诸多问题[8]。1997年在孕妇外周血首次检出胎儿游离DNA，基于孕妇外周血胎儿游离DNA高通量基因测序的NIPT技术经过十多年发展，该技术日益完善，为无创产前诊断开辟了一条新道路。Chiu[9]等文献报道NIPT技术对于检测21-三体的敏感度100%、特异度97.9%；Chen[10]等文献报道该技术对18-三体和13-三体的检测敏感度和特异度分别为91.9%、98.0%以及 100%、98.9%；林颖[11]等文献报道该技术对21-三体的检测敏感度特异度均为100%；邓璐莎[12]等文献报道该技术对21-三体、18-三体和13-三体的检测敏感度100%，特异度99.9%；姚婷[13]等文献报道该技术的对21-三体、18-三体和13-三体的检测敏感度100%，特异度99.9%。本研究采用准确度高、无创简单取样、无并发症等优点的高通量基因测序技术[14]，对829例孕妇外周血游离胎儿DNA行NIPT检测，实验结果表明，该技术对21-三体、18-三体和13-三体的检测敏感度100%、特异度100%，与以上[9-13]文献报道基本相符，但检出率与以上[9-13]文献略有出入以及性染色体异常未检测可能与本研究样本偏少有关，有待进一步积累临床资料再探讨；研究人群年龄[24～41（32±1.7）岁]与宋桂宁[15]等研究报道的临床孕妇几乎一半为高龄孕妇基本相符，但高龄孕妇胎儿所患染色体疾病的概率也随之增加[16]，随着我国普遍二胎计划生育政策的实施，相当长的一段时间内高龄孕妇占比会越来越大，NIPT检测的临床推广意义重大。

表1 NIPT检测结果

表2 NIPT检测结果与羊水染色体核型分析结果比较

NIPT技术的临床应用主要指征为：⑴高龄；⑵常规血清学筛查高风险；⑶既往有（21、18、13）号染色体非整倍体生育史；⑷胎儿超声软指标异常提示与染色体非整倍体相关[17]。慎用人群为：⑴孕周＜12 周；⑵高体重（体重＞100kg）；⑶体外受精-胚胎移植方式受孕；⑷双绒毛膜性双胎妊娠；⑸合并肿瘤；⑹独立影像学筛查软指标提示常见染色体非整倍体似然比高的（鼻骨缺失、NF最高等）；⑺孕妇一年内接受过异体血制品、移植手术、干细胞治疗、4周内接受过免疫治疗等；⑻夫妻一方明确染色体异常。此技术也存在一定的缺陷：⑴孕妇自体染色体异常；⑵多胎孕妇，此类孕妇更加需求；⑶目前仅检测21-三体、18-三体、13-三体以及性染色体数目异常，嵌合体型染色体、染色体结构异常（微缺失、微重复、易位等）以及性染色体异常的检测有困难等；⑷游离胎儿DNA含量低于检测下限时会导致降低结果的特异性、敏感度和准确性；⑸收费偏高。因此NIPT技术还不能作为诊断方法代替传统的胎儿产前筛查和诊断，有待进一步完善。

综上所述，有着敏感度高、特异性强、准确率高、无胎儿丢失临床风险等优势的NIPT检测技术，理应在人口数量约占全国人口总数1%的周口市大力推广，为减少出生缺陷儿、提高人口质量提供强有力的临床技术保障。

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Clinical application and analysis of non-invasive prenatal testing technology in Zhoukou City

SHANG Pengchao1，CHANG Yanzhen2，ZHANG Xiaozhan3，WANG Junjie1，ZHAO Chun1，WU Juan1，WANG Min1.
1.Zhoukou Central Hospital，Henan zhoukou 466000，China；2.Zhengzhou Lab of KingMED Diagnostics Zhengzhou 450000，China；3.Departmentof Clinical Laboratory；the First Affiliated Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou 450000，China.

Objective To explore the clinical application of non-invasive prenatal testing technology in the screening of fetal chromosomal non-integral disease in Zhoukou city.M ethods From January 2014 to November 2015 in the Central Hospital of Zhoukou city，829 cases of pregnantwomen were enrolled，including the screening results of Down's syndrome indicated that high risk(risk＞1/275)，elderly women(gestational age equal to or above 35 years old)，previous adverse pregnancy history，and ultrasound examination suggest fetal anomalies.The high throughput sequencing analysis of fetal chromosomal aneuploidy without invasive prenatal geneswas conducted，which could provide the karyotype analysis of those high risk pregnantwomen within amniocentesis surgery.Results A total of seven cases(six cases 21-triploid，one case of 18-triploidy)within 612 cases of Down's screening high risk group of pregnantwomen showed high risk，based on the peripheral blood free fetal DNA detection.One case of high risk 18-triploid was detected within 169 cases of pregnant women.One case of high risk 21-trisomy was detected within seven cases of adverse pregnancy history of pregnantwomen results.Two cases of pregnantwomen with high risk(one case of 21-triploid，one case of 13-triploid)were detected within 41 cases of ultrasound fetal abnormalities.These results suggested that NIPT(21，18，13)-trisomy of high risk pregnant women were 8 cases，2 cases，1 case，respectively.The cases of further diagnosed and karyotype analysis were 8 cases，2 case，1 case，respectively.The results indicated that the sensitive，specificity，and accuracy rate of NIPT for detecting the fetal 21-trisomy，18-trisomy，13-trisomy was 100%.And this result was consistent with the karyotype analysis.ConclusionThe high throughput sequencing analysis ofmaternal peripheral blood cell free fetal DNA with high sensitive，specificity，and accuracy rate could be used for common fetal chromosome aneuploid disease screening，and be applied in clinic.

Non-invasive prenatal testing；Noninvasive prenatal testing；Aneuploid；Cell-free fetal DNA；Chromosome

R596.1

A

1674-1129(2017)05-0661-03

10.3969/j.issn.1674-1129.2017.05.008

尚鹏超，男，1980年生，学士学位，主管检验技师，医学检验专业，主要研究方向：临床生物化学检验以及分子诊断。

2017-04-17；

2017-07-16)