李冬秀 吴学威 黄湘 钟裕恒 梁睿
唐氏综合征(即21三体综合征)与爱德华氏综合征(18三体综合征)是最常见的染色体疾病,其中,21三体综合征发病率在活产新生儿中为1/(600~800)[1]。存在智力和生理缺陷的患儿一旦出生,必将给家庭和社会造成沉重的精神和经济负担。由于目前尚无有效的方法治疗这些疾病,产前血清学筛查成为预防新生儿先天缺陷的重要手段。孕中期三联筛查有较好的检出率,指标包括游离 β⁃人绒毛膜促性腺激素(free⁃β⁃human chori⁃onic gonadotropin,free⁃β⁃HCG)、甲胎蛋白(alpha fetoprotein,AFP)、游离雌三醇(unconjugated estri⁃ol,uE3)。由于用于唐氏筛查的Lifecycle软件是国外基于高加索人群数据开发的软件,既往研究发现不同种族人群唐筛指标中位数是有差异的,直接运用国外的软件容易使得实验结果出现偏差,而中位数的小小误差会对风险率造成很大的误差,影响筛查结果[2]。故本研究对本地中位数与高加索人群中位数进行比较,并比较孕中期本地与内置中位数方程对产前筛查效率的影响,探讨经过本地化调整的中位数方程是否能够提高产前筛查的效率,更适用于中山地区人群。
收集中山市博爱医院2016年1月至12月孕中期(14~20周)正常孕妇13 773例,唐氏综合征孕妇16例,18三体孕妇3例;共纳入研究标本13 792例。正常孕妇预产期年龄为15.27~41.55岁,平均年龄为28.01岁,中位数为28.13,标准差为3.86;体重为33.50~110 kg,平均体重为53.89 kg,中位数为53.50 kg,标准差为8.36 kg。正常孕妇满足以下条件:①胎儿无染色体结构及数目异常;②单胎妊娠;③排除辅助生殖技术妊娠者;④排除妊娠合并内外科疾病者;⑤排除胰岛素依赖性糖尿病患者。
本实验室通过芬兰Wallac公司的唐氏综合征血清学筛查风险评估方程Lifecycle 3.2(内置方程)和Lifecycle 4.0(本地方程)进行中位数计算以及唐筛风险值评估,使用的VictorTM1235型时间分辨荧光分析仪及DELFIA荧光标记试剂盒均购于美国Perkin Elmer公司。
1.3.1 血清检测方法
抽取孕中期孕妇肘正中静脉外周血2~3 mL,离心后采用时间分辨荧光试剂盒和Victor时间分辨荧光分析仪检测血清中free⁃β⁃HCG、AFP和uE3的浓度。
1.3.2 中位数和风险值的计算
分别采用内置方程Lifecycle 3.2和用本地数据调整后的Lifecycle 4.0方程计算13 792例标本的free⁃β⁃HCG、AFP、uE3的MoM值和风险值,唐氏综合征风险值≥1/270时判定为高风险,18⁃三体综合征风险值≥1/350为高风险[3]。比较本地健康人群和高加索人群间各孕周free⁃β⁃HCG、AFP和uE3中位数的差异,并比较内置方程和本地方程对2016年1月至12月正常孕妇血清学筛查指标MoM中值的影响。统计分析本地与内置方程对孕中期产前筛查效率的影响。
1.3.3 随访确诊方法
通知并召回唐氏综合征高风险和18三体高风险孕妇,通过羊水穿刺或脐血穿刺收集标本,培养细胞后分析染色体核型进行确诊。所有筛查对象由本科室秘书专门负责电话登记随访。
采用SPSS 19.0方程对数据进行分析。配对样本的比较用Wilcoxon符号秩检验法,两独立样本的检验采用Mann⁃Whitney U检验,P<0.05为差异具有统计学意义。
对2016年13 773位正常孕妇的free⁃β⁃HCG值进行了分析,发现随着孕妇孕周的增加,free⁃β⁃HCG的中位数逐渐下降,而AFP和uE3的中位数逐渐升高,如表1所示。
表1 孕14到20周孕妇血清筛查指标中位数分布Table 1 The median of the screening serum⁃markers of pregnant women from 14 to 20 weeks
笔者通过Wilcoxon符号秩检验法统计了本实验室2016年孕中期人群筛查指标与内置的高加索人群数据的中位数值,发现 Zfree⁃β⁃HCG=-2.37,ZuE3=-2.37,差异有统计学意义(P<0.05);ZAFP=-1.52,差异无统计学意义(P>0.05)。本实验室孕妇的各孕周free⁃β⁃HCG和uE3中位数均比高加索人群高,平均增幅分别为21.18%和15.18%。通过Pearson相关性分析发现,本地和内置的三项中位数都存在显著正相关性,rfree⁃β⁃HCG=0.999,rAFP=0.986,ruE3=0.998,P<0.01。
笔者通过Wilcoxon符号秩检验法统计了2016年1月至12月正常孕妇内置方程和本地方程血清学筛查指标 MoM值的中位数,发现Zfree⁃β⁃HCG=-3.065,ZAFP=-3.129,ZuE3=-3.163,差异有统计学意义(P<0.05)。对于AFP和uE3,本地方程计算的各月份MoM中值都趋向于1,而内置方程计算的AFP MoM中值在0.9附近波动,内置方程计算的uE3 MoM中值在1.1附近波动。对于free⁃β⁃hCG,本地方程计算的MoM中值在0.9附近波动,内置方程计算的中值在1附近波动,如图1⁃3。
图1 内置与本地各月份free⁃β⁃HCG MoM中位数的比较Figure 1 Comparation of the MoM median of free⁃β⁃HCG between local and built⁃in software of different months
图2 内置与本地的各月份AFP MoM中位数的比较Figure 2 Comparation of the MoM median of AFP between local and built⁃in software of different months
如表2所示,对于21三体,有13例内置方程的风险值高于本地,1例风险值相同(病例2),2例低于本地校正风险值(病例3,9)。除了病例1,内置方程计算出的临界风险变为低风险,其余病例风险情况不变。对于病例3,14,15,2种方程的筛查结果都为21三体临界风险,但经过无创产前基因技术筛查为21三体高风险,最后通过羊水穿刺确诊为21三体综合征。对于18三体,内置方程将病例17判断为低风险,本地方程判断为高风险,最后通过羊水穿刺确诊为18三体综合征,另外2例一致判定为高风险,最后通过羊水穿刺证实为18三体综合征。
本地方程和内置方程对21三体的检出率不变,都是75%(12/16);本地方程特异性95.56%,内置方程特异性为91.52%,有显著差异,χ2=135.04,P<0.05,本地方程的特异性比内置方程特异性高。本地方程检出18三体3例,而内置方程只检出其中2例,本地方程比内置方程的检出率提高了50%;本地方程特异性99.76%,内置方程特异性99.80%,没有显著差异,χ2=0.36,P>0.05。
图3 内置与本地各月份uE3 MoM中位数的比较Figure 3 Comparation of the MoM median of uE3 between local and built⁃in software of different months
表2 内置方程和本地方程对确诊病例的风险值比较Table 2 Comparation of the risk of the diagnosed cases between local and built⁃in software
随着国家二胎政策的开放,高龄孕妇大量增加,新生儿缺陷病的防控工作面临更大的挑战。近年来,新的产前筛查技术不断发展,但由于价格较贵,目前难以作为普筛方法,所以唐氏综合征血清学筛查仍是现阶段适用的全面筛查唐氏综合征的方法[4]。
卫生部临床检验中心的研究显示,大部分实验室仍使用二联筛查(AFP+hCG),有24.31%的实验室使用三联筛查(AFP+hCG+uE3)[5],本实验室采用的是检出率较高的三联筛查方法[6]。目前大部分医院运用的筛查方程为国外引进的Lifecy⁃cle4.0、Lifecycle3.2、2T⁃risk[3,7]等,各实验室的适用情况不一。研究发现,我国各实验室DS筛查数据变异性大,而国外变异相对较小[8]。其中原因值得我们探索分析。
研究显示,不同种族和不同地区的产前筛查指标中位数有差异。杭州地区AFP和游离β⁃hCG的中位数水平都比内置方程高加索人群中位数水平高[9],金华市孕妇三项指标中位数水平都比内置方程高加索人群中位数水平高[10],但是,江西省中北部地区不一样,研究者的数据显示,free⁃β⁃hCG和uE3比内置参数高,而AFP较内置参数低8.00%[11],兰州地区的研究结果也类似[12]。笔者的研究结果显示,各孕周孕妇free⁃β⁃HCG和uE3中位数均比高加索人群高,平均增幅分别为21.18%和15.18%,而AFP中位数值在本地和内置间没有显著差异(表1)。可以看出,中国人群的产前筛查指标中位数虽然与高加索人有差异,但不同实验室的结果一致性较差,对于AFP的水平研究结论不一。可能是由于中国幅员广阔,人种复杂,人口流动性大,所以不同实验室得出不一样的结论。该问题值得我们扩大样本,进一步研究。
由于本实验正常孕妇的free⁃β⁃HCG中位数比内置方程参数高,如果直接运用内置参数会造成T21阳性率偏高和T18阳性率偏低;而本地uE3中位数比内置参数高,如果直接运用内置参数,可能造成T21和T18阳性率偏低。综合来看,由于抵消作用,运用内置方程对21三体的检出率可能影响不大,但会造成18三体的检出率下降,如我们的实验结果所示(表2),2种方程对于21三体的检出率相同,但本地方程检出18三体3例,而内置方程只检出其中2例,两者的特异性无明显差异,可见假如运用内置方程会降低了18三体的检出率,对21三体的检出率影响较小。对于21三体,本地方程降低了孕妇风险值的同时对检出率影响不明显,同时特异性提高,说明比起内置方程,本地方程检出率不变,但能够降低21三体的阳性率以及假阳性率,从而达到减少孕妇羊水穿刺的例数,提高筛查效率的作用,更适用于本实验室。
产前筛查指标在人群中呈非正态分布,可以采用中位数表示集中趋势,为了消除孕周的影响,通常采用MoM值对个体浓度值进行评估。MoM值即中位数倍数,指同一孕周时,孕妇个体血清标志物的检测值是正常孕妇人群中位数的倍数[13]。在理想状态下,标准规定校正的MoM中值应该趋向1水平[14]。我们分别应用内置Life⁃cycle 3.2方程和经过本地化数据调整的Lifecycle 4.0方程计算2016年正常孕妇的各指标MoM值时,发现对于AFP和uE3,本地方程计算的各月份MoM中值都趋向于1,而内置方程计算的AFP MoM中值在0.9附近波动,内置方程计算的uE3 MoM中值在1.1附近波动,显然,对于这2项指标,用本地方程计算的MoM值优于内置方程。对于free⁃β⁃hCG,本地方程计算的MoM中值偏低,在0.9附近波动,内置方程优于本地方程。观察不同月份MoM中值发现,本地方程比起内置方程有进步之处,但也有不足之处。对于free⁃β⁃hCG MoM中值偏低的原因,笔者进行了分析。由于2016年仪器使用未见异常,实验温度和质控良好,操作人员稳定,笔者推测是free⁃β⁃hCG的中位数方程不够适合本实验室造成的,虽然从筛查效率来看,本地方程优于内置方程,但为了进一步提高筛查质量和效率,有必要联系工程师进行更精细的校正。
综上所述,本实验室建立的中位数能有效运用于21三体与18三体孕妇的筛查,经过本地化调整的中位数方程能够提高产前筛查的效率,更适用于中山地区人群。由于中山地区外地人居多,人口流动大,为了保证产前筛查的质量,应定期监测各项指标的中位数和MoM值,及时发现各种实验误差和系统误差,纠正偏倚[15],从而不断提高产前筛查的质量。