基因测序仪(MGISEQ-2000)检测胎儿染色体非整倍体(T21)的性能评价

胡利清 肖鸽飞 黄武炎 张素粉 陈小艳

21-三体综合征又称唐氏综合征,包括先天愚型或Down 综合征,是临床上最常见的染色体非整倍体［1］疾病。通常认为受精卵染色体异常是由于在卵子和精子发育过程中出现差错导致配子内含不正常核型,或者受精卵早期卵裂不均。患儿绝大多数存在严重智力障碍及器官畸形,生活无法自理,目前尚无有效治疗方法,只能通过产前筛查及诊断提前发现并进行终止妊娠干预［2］。目前,产前筛查主要是通过孕妇血浆中一些关键蛋白,比如甲胎蛋白(AFP)、游离雌三醇(uE3)、β 亚基-绒毛膜促性腺激素(β-HCG)和妊娠相关蛋白(PAPP-A)等进行二联检测、三联检测和四联检测等,但血清学筛查法存在为3.2%～5.6%假阳性率,相应检出率为60%～85%［3-5］。基于孕妇血浆中发现的胎儿游离DNA,结合高通量基因测序仪［4］可进行胎儿染色体非整倍体检测,比如21-三体。

武汉华大智造科技有限公司生产的基因测序仪(MGISEQ-2000)是一款具有自主知识产权、集测序生化反应、图像采集、数据分析处理和结果报告输出为一体的高通量桌面型数字成像测序仪,用于得出待测样本的碱基序列信息,测序精度高。本次临床试验使用基因测序仪(MGISEQ-2000)及其配套使用的试剂盒和软件进行检测分析,获得21 号染色体非整倍体检测结果,将结果与金标准结果(染色体核型分析或出生随访结果)进行比较,从而验证该仪器在临床检测的有效性和安全性［4-8］。

1 资料与方法

1.1 一般资料 受试样本选择珠海市妇幼保健院138 例临床检验机构样本库中剩余的孕妇外周血血浆样本。年龄18～45 岁,平均年龄(31.29±5.49)岁。其中纳入FAS 138 例、PPS 138 例、SS 138 例。

1.2 纳入标准 符合以下其中一条要求的病例可入组：＞35 岁的高龄孕妇；产前筛查出来的胎儿染色体异常高风险的孕妇［5］；曾生育过染色体病患儿的孕妇；产前B 超检查怀疑胎儿有可能染色体异常的孕妇；夫妇一方为染色体异常携带者；研究者认为满足入组条件的其他情况。

1.3 排除标准 有双胎或双胎以上的孕妇；已知孕妇自身为染色体异常患者；孕妇接受过移植手术、干细胞治疗；孕妇在4 周内接受过引入外源DNA 的免疫治疗；孕妇在1 年内输注过异体血制品。受试者未签署知情同意的样本(医院医学伦理委员会同意免除知情同意的情况除外)；研究者认为不宜入组的其他情况。

1.4 方法

1.4.1 试验方法 本次临床试验采用盲法、配对设计,选择已经在国家药品监督管理局医疗器械临床试验机构备案管理信息系统备案的医疗器械临床试验机构作为临床试验中心。病例数均衡分配,经筛选合格,采集其基本信息进行临床试验,评价和验证试验用医疗器械在临床应用上的有效性和安全性。

1.4.2 试验用医疗器械 基因测序仪(武汉华大智造科技有限公司,型号：MGISEQ-2000)；胎儿染色体非整倍体(T21、T18、T13)检测试剂盒［华大生物科技(武汉)有限公司］,联合探针锚定聚合测序法进行检测；软件：胎儿染色体非整倍体基因检测软件(深圳华大基因生物医学工程有限公司)。

1.4.3 对比方法试剂和仪器设备 对比方法：染色体核型分析方法或出生随访结果。①染色体核型分析方法：本方法采用绒毛取材术、羊膜腔穿刺术或经皮血管穿刺术获取胎儿样本并进行染色体核型分析,是目前临床上诊断胎儿染色体异常的金标准。②出生随访结果：进行出生随访所获得的随访结论也是胎儿染色体非整倍体诊断临床上常用的金标准。

1.5 观察指标 统计分析试验用基因测序仪诊断胎儿染色体非整倍体(T21)的灵敏度、特异度、总符合率以及与对比方法检测的一致性。

2 结果

PPS 集中,基因测序仪检测胎儿染色体非整倍体的灵敏度为100%［95%CI=(85.13%,100.00%)］、特异度为100%［95%CI=(98.57%,100.00%)］、总符合率为100%［95%CI=(98.68%,100.00%)］,Kappa=1,McNemar近似(t=16.941,P＜0.05),表明试验用医疗器械的检测结果与对比方法的结果具有较好的一致性。SS 集中,试验期间无不良反应事件发生,无器械缺陷发生。见表1,表2。

表1 基因测序仪与对比方法检测胎儿染色体异常结果分析

表2 有效性指标统计结果(%)

3 讨论

本次临床检测在珠海市妇幼保健院开展,无不良反应事件发生,无器械缺陷发生。共入组受试者样本138 例,其中纳入FAS 集138 例、PPS 集138 例、SS 集138 例,符合统计学要求。指标有效性结果显示,PPS 集中,基因测序仪检测胎儿染色体非整倍体的灵敏度为100%［95%CI=(85.13%,100.00%)］、特异度 为100%［95%CI=(98.57%,100.00%)］、总符合率为100%［95%CI=(98.68%,100.00%)］,Kappa(K)=1,McNemar 近似(t=16.941,P＜0.05)。表明基因测序仪(MGISEQ-2000)检测结果与对比方法的结果具有较好的一致性。符合临床试验方案的目标要求,且基因测序仪(MGISEQ-2000)是行业领先的高通量测序平台之一,具有全面、快速、高效的特点,能够为检测T21 提供更快的测序,大大提高孕妇T21 的检测速度,为优生优育产前诊断提供更多的时间选择［9-12］。基因测序仪(MGISEQ-2000)用于对来源于人体样本的DNA 进行T21 检测可以满足临床要求。

综上所述,基因测序仪(MGISEQ-2000)在临床上对来源于人体样本的DNA 进行基因检测具有较好的有效性和安全性,可以更好更快地为临床提供服务。