羊水产前诊断与无创产前基因检测在产前诊断中的临床价值

刘江悦，张玲莉，钱 然，朱庆文，王 婧，沙春秀

（南通市妇幼保健院产前诊断中心，江苏 南通 226007）

出生缺陷病因复杂，其中染色体异常是其发病的主要原因，且目前尚未发现有效的防治方法，因此孕妇进行产前基因检测具有重要意义。染色体异常筛查可及早发现胎儿的出生缺陷，以采取积极有效的干预措施，避免缺陷新生儿出生，提高家庭幸福指数[1]。产前诊断可判断胎儿染色体畸变，进而避免染色体异常导致的胎儿死亡、发育畸形等情况，羊水穿刺为临床常用的产前诊断方案，可通过穿刺羊水标本进行细胞培养，进而判断胎儿染色体异常情况，但其为有创操作，具有感染风险[2]。无创产前基因检测技术通过采集孕妇血液标本便可评估胎儿染色体异常情况，具有无创取样、无流产风险等特点[3]。本研究旨在探讨羊水产前诊断与无创产前基因检测在孕妇产前诊断中的临床价值，为胎儿异常筛查提供新的诊断依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2018年9月至2021年9月于南通市妇幼保健院行产前诊断的20 838例孕妇的临床资料，根据不同诊断方法分为穿刺组（2 076例）与无创组（18 762例）。穿刺组孕妇年龄22～49岁，平均（30.67±4.82）岁；产次0～3次，平均（1.10±0.12）次。无创组孕妇年龄22～49岁，平均（30.45±4.88）岁；产次0～3次，平均（1.10±0.14）次。两组孕妇一般资料经比较，差异无统计学意义（P＞0.05），组间具有可比性。纳入标准：有不良孕产史者；夫妻双方有遗传病者；产前B超发现问题者；无心、肝、肾等器官功能障碍者；临床资料完整者；单胎妊娠者等。排除标准：具有染色体非整倍体疾病史者；且近期接受过异体输血、移植手术、干细胞治疗、免疫治疗者；具有羊水穿刺检测禁忌证者等。本研究经院内医学伦理委员会批准。

1.2 检测方法穿刺组孕妇进行产前羊水细胞学染色体核型分析，于门诊手术室进行羊水穿刺，严格遵循无菌操作，B超介导下经腹羊膜腔穿刺术取材，明确胎儿方位、胎盘位置及羊水情况后注意选择抽取羊水的路径，通过穿刺针抽取羊水20 mL，然后进行羊水细胞培养、G显带染色体核型分析，根据国际人类细胞遗传学命名体系（ISCN2009）进行核型分析及计数。无创组孕妇进行高通量测序技术测序分析胎儿患染色体异常情况，采集孕妇晨起空腹静脉血约5 mL，置于预先盛有抗凝剂的采血管中，以3 000 r/min的转速离心10 min，分离血浆，采用高盐吸附低盐洗脱方法提取脱氧核糖核酸（DNA），采用基因测序仪（中山大学达安基因股份有限公司，型号：DA8600）按照标准操作手册进行建库与测序，使用基因组DNA文库制备试剂盒，依托IonProton平台，进行大规模平行测序，分析胎儿患染色体异常情况。

1.3 观察指标①穿刺组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况。包括数目异常（21- 三体、18- 三体、13- 三体、45，X、47，XYY、47，XXX、多倍体）、结构异常（易位、臂间倒位、多态），分析产前诊断结果。②无创组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况。无创产前基因检测阳性包括21- 三体、18- 三体、13- 三体、45，X、47，XXX、47，XYY，其他等，分析其无创产前基因检测结果，检测为阳性的孕妇进一步行羊水穿刺诊断。③胎儿染色体异常的诊断情况。以羊水穿刺诊断结果为金标准，分析无创组孕妇产前基因检测的诊断效能，灵敏度=真阳性例数/（真阳性+假阴性）例数×100%，阳性预测值=真阳性例数/（真阳性+假阳性）例数×100%，误诊率=假阳性例数（假阳性例数+真阴性例数×100%。

1.4 统计学方法采用SPSS 21.0统计软件分析数据，计数资料以[ 例(%)]表示，采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 穿刺组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况穿刺组2 076例孕妇，采用羊水细胞学染色体核型分析，对存在唐筛高风险、唐筛临界风险、高龄、B超显示胎儿畸形、孕妇为唐氏综合征、胎儿颈部透明带厚度增厚等高风险情况进行分析，结果显示，共检出异常核型54例，检出率为2.60%，其中染色体数目异常38例（70.37%），结构异常16例（29.63%），见表1。

表1 穿刺组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况[ 例(%)]

2.2 无创组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况无创组18 762例孕妇，采用无创产前基因检测方法，对存在唐筛高风险、唐筛临界风险、高龄、错过唐筛孕周检测等高风险情况进行分析，结果显示，阳性125例，经羊水穿刺最终确诊62例，其中21- 三体、18- 三体阳性的患病确诊率均为100.00%，见表2。

表2 无创组孕妇产前胎儿染色体异常检出情况[ 例(%)]

2.3 胎儿染色体异常的诊断情况穿刺组孕妇确诊异常核型54例，阳性检出率为2.60%；无创组孕妇检测出阳性例数125例，再行羊水产前诊断确诊异常核型62例，阳性检出率为0.33%，无创组孕妇产前基因检测染色体异常情况的阳性检出率低于穿刺组，差异有统计学意义（χ2= 174.098，P＜0.05）；无创产前基因检测对胎儿染色体异常诊断的灵敏度为100.00%（62/62），阳性预测值为49.60%（62/125），见表3。

表3 无创产前基因检测对胎儿染色体异常的诊断价值[ 例(%)]

3 讨论

出生缺陷是导致孕妇早期流产、婴儿围产期死亡、先天残疾及新生儿死亡的主要原因。新生儿染色体异常可导致其智力低下、心血管畸形、免疫功能低下甚至死亡，因此提高孕妇产前对胎儿染色体异常高危因素的认知，积极进行产前诊断，终止合并严重遗传性疾病胎儿的妊娠过程，具有重要的意义[4]。传统产前诊断方法包括羊水穿刺、绒毛活检、脐血穿刺等，但侵入性方法存在流产、感染、出血等风险，对胎儿与孕妇均有一定不良影响[5]。

胚胎发育期间羊膜腔中的液体称羊水，随着胎儿生长发育，羊水中存在胎儿皮肤的上皮细胞，与羊水进行物质交换的消化道细胞、呼吸道细胞等也会脱落在羊水中，羊水产前诊断通过抽取羊水进行细胞培养，对胎儿的大部分染色体数目和结构的异常均可有效检测，唐氏筛查结果显示高风险、高龄、不良妊娠史、超声影像学结果异常及夫妻双方染色体异常均为行羊水产前诊断的主要指征[6]。但是羊水产前诊断过程中可能发生羊水细胞培养失败、胎儿宫内感染、羊水渗漏等；另外孕妇合并有先兆流产、前置胎盘、肝炎活动期等情况下也不宜进行羊水产前诊断[7]。

无创产前基因检测是将孕妇血浆中所有的DNA片段进行高通量测序，其中包括母体和胎儿游离DNA片段，确定基因所在的染色体位置，将检测结果和制备文库中相应的正常染色体进行比较，结合生物信息分析可得出胎儿发生染色体非整倍体的风险[8]。21- 三体、18- 三体是新生儿异常中最常见的染色体[9]。无创产前检测可弥补唐氏筛查的缺点，减少对羊水穿刺诊断技术的依赖，减轻孕妇恐惧的心理负担，降低对孕妇的创伤[10]。本研究结果显示，穿刺组孕妇经产前羊水诊断检测出胎儿染色体异常54例，检出率为2.60%；无创组孕妇经无创产前基因检测胎儿染色体异常阳性125例，检出率为0.67%，确诊62例，确诊率为0.33%，其中21- 三体、18- 三体阳性的确诊率均为100.00%，提示无创产前基因检测对胎儿染色体异常中21- 三体、18- 三体的诊断价值较高。

就21- 三体和18- 三体而言，无创产前基因检测的准确性与羊水产前诊断无异，但羊水产前诊断除21- 三体、18- 三体外还能发现其他染色体的异常，如多倍体、染色体平衡易位等，而无创产前基因检测在检测范围上受限[11]。母体体细胞嵌合、限制性胎盘嵌合、双胞胎一胎消失、母体拷贝数变异等情况均会导致无创产前基因检测结果出现假阳性，干扰检测结果[12]。本研究结果显示，无创组孕妇中胎儿染色体异常真阳性62例，假阳性63例，无创基因检测的灵敏度为100.00%，阳性预测值为49.60%，提示与无创产前基因检测相比，产前羊水诊断仍具有不可取代的优势，对胎儿染色体异常的检出率更为准确，是判断胎儿染色体疾病的金标准，与胡祝明等[13]研究结果一致。无创产前基因检测存在一定的局限性，孕妇自身为染色体数目异常的无法检出，且孕妇孕周较小或者提取过程中胎儿游离DNA小于10%的被检者检测效果较差，但对于主要的染色体异常疾病21- 三体、18- 三体确诊率较高[14]。

综上，无创产前基因检测对21- 三体与18- 三体的诊断价值较高，其中诊断灵敏度高，但在产前胎儿染色体异常类型的检测中诊断范围有限，可作为产前非整倍体检测的补充手段。对有产前诊断禁忌证的孕妇可先行无创产前基因检测，根据结果判断是否需进行进一步的介入诊断，降低羊膜腔穿刺率；羊水产前诊断对胎儿染色体异常的检出率更高，在产前诊断中仍具有不可取代的优势。但本研究为单中心研究，羊水产前诊断与无创产前基因检测在孕妇中的应用效果仍有待进一步、多中心研究予以验证。