河北省免费NIPT联合PAPP-A、F-β-HCG及超声检查诊断孕中期胎儿染色体异常的意义

李丽霞,朱晓明,韩文莹

(1.河北省衡水市第二人民医院 产一科,河北 衡水053000;2.解放军总医院海南医院 妇产科,海南 三亚572000)

染色体异常是胎儿发育畸形、流产、死产等不良事件的常见原因,主要由遗传因素造成。调查显示,在妊娠女性中染色体异常的发生率约为0.4%,其中21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征、性染色体病等均较为常见[1]。另有资料指出,每700名活产儿中即有1例21-三体综合征,每500名活产儿中即有1例Klinefelters综合征,每9 000名活产儿中即有1例Turner's综合征[2]。因此,及早、准确诊断胎儿染色体异常十分必要[3]。超声是胎儿发育畸形的常见诊断方法,血清妊娠相关血浆蛋白-A(PAPP-A)和游离β-人绒毛膜促性腺激素(F-β-HCG)水平异常也被认为与胎儿染色体异常有关,无创产前DNA检测(NIPT)利用高通量DNA测序技术了解胎儿的DNA片段来评价胎儿染色体异常的发生风险[4-7]。免费NIPT可以促进优生优育,提高对孕中期染色体异常的诊断率。本研究选取3 591例拟行染色体检查的孕中期妇女作为受试者,旨在了解NIPT联合PAPP-A、F-β-HCG及超声诊断染色体异常的价值意义,报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2019年1月至2022年12月河北省衡水市第二人民医院妇产科拟行染色体检测的3 591例孕中期妇女为研究对象。纳入标准[7]:①染色体异常因素或自愿接受染色体异常检测,包括高龄、血清学高风险临界值、B超软指标或结构异常等;②单胎妊娠;③接受跟踪随访者;④签署知情同意书。排除标准[7]:①非自然妊娠者;②有沟通或精神障碍者;③已同意参与其他研究者。研究对象年龄20～46岁,平均(31.52±6.78)岁,孕周16～22周,平均(18.10±2.89)周,其中高龄1 498例、血清学高风险临界值1 243例、B超软指标或结构异常72例、自愿进行染色体检测者778例,初产妇1 962例、经产妇1 629例。

1.2 方法

1.2.1NIPT检查 于孕15～20周[8]空腹抽取受试者的外周静脉血5 ml,置于含乙二胺四乙酸抗凝剂的真空抽血管中[8],3 500 r/min离心10 min(离心半径10 cm),取血浆与深圳华大基因研究院合作采用高通量测序技术进行检测,了解不同染色体异常类型疾病的风险。

1.2.2PAPP-A、F-β-HCG检测 空腹抽取外周静脉血5 ml,3 500 r/min离心10 min(离心半径10 cm),取血清采用时间分辨荧光免疫分析法检测PAPP-A、F-β-HCG水平,检测试剂盒均购自美国Sigma公司。PAPP-A、F-β-HCG于孕8～27周进行检测,每2周1次,结果取其平均值[9]。

1.2.3超声检查 于孕22～24周[9]进行超声检查,采用美国GE E8型超声诊断仪进行检查,经腹部检查探头频率为3.5 MHz,若腹壁皮下脂肪较厚、透声效果差、胎儿结构异常、腹部超声检查不清时联用经阴道超声检查[10],经阴道超声探头频率为5～9 MHz。系统观察胎儿发育情况,按照顺序依次观察胎儿颅内结构、颜面部、脊柱、双肾、腹围切面、膀胱、脐动脉出口平面、膈肌切面、四肢切面、胸腔切面、胎儿相关附属物等是否有发育畸形[11]。

1.2.4随访及诊断金标准判定 所有受试者均进行随访,将羊水染色体核型分析检测结果记为“金标准”[12]。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 随访结果统计

3 591例受试者中共有39例染色体异常,发生率为1.09%,其中21-三体综合征19例、18-三体综合征12例、13-三体综合征5例、染色体数目异常(47,XXY)3例。

2.2 超声检查结果统计

39例染色体异常的胎儿中经超声检查有32例有染色体异常表现,其中,21例颈项透明层(NT)增厚、18例鼻骨发育不良、12例肠管回声增强、10例心内强回声光点、4例侧脑室扩张、3例肾盂分离、5例单脐动脉、12例脉络膜囊肿。3 552例染色体正常的胎儿中,经超声检查有34例染色体异常表现,其中,30例NT增厚、7例鼻骨发育不良、5例肠管回声增强、3例心内强回声光点、2例侧脑室扩张、5例肾盂分离。

2.3 胎儿染色体异常与染色体正常的母体PAPP-A、F-β-HCG对比

胎儿染色体异常的母体PAPP-A、F-β-HCG均高于胎儿染色体正常的母体,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 胎儿染色体异常与染色体正常的母体PAPP-A、F-β-HCG对比

PAPP-A、F-β-HCG联合诊断的胎儿染色体异常的敏感度及AUC均高于母体PAPP-A、F-β-HCG单独诊断敏感度:χ2=3.992,P=0.035;χ2=3.186,P=0.044;AUC:Z=4.011,P<0.001;Z=3.745,P<0.001),特异度对比差异无统计学意义(χ2=0.458,P=0.499;χ2=0.070,P=0.792),见图1和表2。

图1 PAPP-A、F-β-HCG共同诊断孕中期胎儿染色体异常的ROC曲线

表2 不同方法诊断孕中期胎儿染色体异常的价值分析

2.4 NIPT结果统计

39例染色体异常的胎儿中经NIPT有34例染色体异常(其中21-三体综合征高风险19例、18-三体综合征高风险12例、13-三体综合征高风险3例);3 552例染色体正常的胎儿中经NIPT有36例染色体异常(其中21-三体综合征低风险22例、18-三体综合征低风险10例、13-三体综合征低风险4例)。

2.5 不同方法诊断孕中期胎儿染色体异常的价值分析

NIPT,PAPP-A、F-β-HCG,超声联合诊断的敏感度与AUC高于NIPT、超声。而且,该联合诊断高于PAPP-A、F-β-HCG(敏感度:χ2=7.690,P=0.006;χ2=10.174,P=0.001;χ2=5.342,P=0.021;AUC:Z=2.844,P=0.005;Z=2.604,P=0.009;Z=2.015,P=0.047)。此外,该联合诊断的特异度,分别与NIPT,PAPP-A、F-β-HCG,超声对比,差异均无统计学意义(χ2=0.346,P=0.556;χ2=1.185,P=0.276;χ2=0.121,P=0.728),见图2和表3。

图2 不同方法诊断孕中期胎儿染色体异常的ROC曲线

表3 不同方法诊断孕中期胎儿染色体异常的价值分析

3 讨论

目前已发现人类染色体数目和结构异常3 000余种,可导致胎儿死亡,活产儿也可出现智力低下、生长发育迟缓甚至死亡等不良事件[14]。目前临床上常采用羊水染色体核型分析诊断胎儿染色体异常情况,但有创伤,甚至可导致流产、宫内感染、羊水渗漏等不良事件,且羊水穿刺有禁忌症,检测结果也受取材时间、样本质量等多种因素的影响[15]。早确诊染色体异常可以早干预以减轻对孕妇的伤害,因此在孕中期如果能够准确诊断胎儿染色体异常具有重要意义。

本研究随访结果中共发现39例胎儿染色体异常、3 552例胎儿染色体正常,胎儿染色体异常发生率为1.09%,远高于大数据报道的0.4%,可能因为本研究所选对象多存在有染色体异常因素或表现。超声诊断胎儿发育畸形的准确率高,可了解胎儿全身器官结构的发育情况,且超声快捷、无创、安全,可快速得出诊断结果[16]。谢思培等[17]指出NT增厚是胎儿染色体异常的常见表现。国外有报道指出,鼻骨异常或缺失、肠管回声增强、心室强回声光斑、单脐动脉、脉络丛囊肿、侧脑室扩张等畸形均与胎儿染色体异常有相关性[18],若出现上述超声表现,提示胎儿有染色体异常高风险。血清学指标也是胎儿染色体异常诊断的重要方法,PAPP-A主要由胎盘和蜕膜产生,其水平可随着妊娠时间的延长不断升高,对胎儿21-三体综合征、18-三体综合征、生长发育畸形均有评估作用[19]。F-β-HCG由胎盘滋养细胞分泌,其水平过高与胎儿染色体异常、死胎、发育畸形、早产等均有关[20]。徐晶晶等[21]研究结果显示,检测母体外周血中胎儿游离的DNA,对其片段进行测序,了解其遗传生物学信息,评价染色体异常的风险系数,该方法准确度高且安全,其应用价值也已经得到认可[8]。

本研究结果显示NIPT,PAPP-A、F-β-HCG及超声检查对孕中期胎儿染色体异常的诊断AUC分别为0.902、0.893、0.832,表明三者均可用于诊断孕中期胎儿染色体异常。然而,NIPT,PAPP-A、F-β-HCG及超声,单独用于诊断孕中期胎儿染色体异常均有缺陷[22]。超声软指标阳性虽然提示胎儿存在染色体异常风险,但准确度不高,部分胎儿可能是由于环境等因素导致的超声软指标阳性。罗艳等[22]认为PAPP-A升高与非染色体异常原因导致的胎儿发育畸形也有关。F-β-HCG与母体滋养细胞肿瘤等也有关[23]。故而PAPP-A、F-β-HCG诊断孕中期胎儿染色体异常的准确度也难以令人满意。NIPT虽然对胎儿21-三体综合征、18-三体综合征等诊断准确性高,但对性染色体异常筛查的准确度也不理想[23]。本研究将三者联合,分析其诊断孕中期胎儿染色体异常的价值,结果发现敏感度及AUC均远高于单独诊断,特异度与单独诊断相近,表明NIPT联合PAPP-A、F-β-HCG及超声于孕中期胎儿染色体异常诊断中的价值更高。

NIPT费用较高,使得很多孕妇放弃此项检查。出生缺陷严重影响患儿的健康和其家庭的幸福,甚至导致因病致贫、因病返贫,因此,出生缺陷问题是亟待解决的重大社会问题。祝建疆等[24]认为NIPT高风险孕妇应行产前诊断,加强检测前后的遗传咨询至关重要。因此,河北省卫生健康委在国内率先开展了孕妇产前基因免费筛查项目,为全省孕妇(含户籍人口和流动人口)在孕中期免费提供产前基因检测服务,以便于能及时对唐氏综合征进行筛查、诊断和干预。有数据报道,河北省唐氏综合征的活产率从项目开展前(2018年)的0.73/万下降至2021年的0.13/万[25]。具体到免费NIPT的执行效果,衡水市第二人民医院依托河北省以上惠民政策,自NIPT免费以来,样本量增加明显,使得三种检测方法联合筛查成为多数孕妇的选择方式,从而使得染色体异常的筛查更有价值。由此可见,实行免费NIPT,大大提高民生福祉,具有较高的社会效益。王东波等[26]针对长沙市NIPT检测民生项目结果进行了成本效果评价,发现NIPT对21三体的筛查效果最好,对18三体、性染色体非整倍体异常筛查准确性较好,将NIPT应用于孕妇全筛查具有较高的卫生经济学价值。

综上所述,孕中期胎儿染色体异常者有典型的超声表现,且母体PAPP-A、F-β-HCG水平较高,NIPT也显示胎儿染色体异常高风险[17,27],联合诊断孕中期胎儿染色体异常的价值高于单独应用,不仅有利于经济发展,更大程度的提高了河北人民的生育质量,大大提高了河北省的人口素质。