扩展性无创产前检测在胎儿染色体异常筛查中的 应用价值论文

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　　【摘要】 目的：分析扩展性无创产前检测(NIPT-plus)在胎儿染色体异常筛查中的应用价值。方法： 选取 2021 年 1 月至 2023 年 3 月于该院行胎儿染色体疾病筛查的 4473 名孕妇为研究对象，均进行 NIPT-plus 检测，对 NIPT-plus 结果提示胎儿染色体异常且自愿进 行羊水染色体核型分析的孕妇于超声引导下行羊膜腔穿刺，采用 Kappa 检验分析 NIPT-plus 结果与羊水染色体核型分析结果的一致性。 结果：4473 名孕妇中胎儿染色体异常 88 名， 其中 21- 三体综合征(T21)17 名、18- 三体综合征(T18)6 名、13- 三体综合征(T13)1 名、 性染色体数目异常 23 名、染色体微缺失 / 微重复 25 名、其他常染色体数目异常 16 名。NIPT-plus 检出 88 名胎儿染色体异常孕妇中 67 名 自愿进行羊水染色体核型分析，共检出染色体异常 37 名，其中检出 T21 9 名、T18 3 名、T13 0 名，性染色体数目异常 8 名，染色体微缺 失 / 微重复 8 名， 其他常染色体数目异常 9 名。经 Kappa 一致性检验，NIPT-Plus 检测 T21 的一致性很好(Kappa 值 =0.939)， 检测 T18 的一致性较好(Kappa值=0.849)，检测性染色体数目异常、染色体微缺失/微重复、其他常染色体数目异常的一致性一般(Kappa值=0.458、 0.539、0.584)， 检测 T13 的一致性较差(Kappa 值 =0.000)。结论： NIPT-Plus 在 T21、T18 胎儿染色体异常筛查中均具有较高的应用价值。

　　【Abstract】 Objective:To analyze application value of extended non-invasive prenatal testing in screening of fetal chromosomal abnormalities. Methods:4473 pregnant women who underwent fetal chromosomal disease screening in the hospital from January 2021 to March 2023 were selected as the study subjects. All patients underwent NIPT-plus examination. Ultrasound-guided amniocentesis was performed on the pregnant women with NIPT-plus results suggesting fetal chromosomal abnormalities and voluntary amniotic fluid karyotype analysis. Kappa test was used to analyze the consistency between NIPT-plus results and amniotic fluid karyotype analysis results. Results:There were 88 cases with fetal chromosomal abnormalities in the 4473 pregnant women, including 17 cases of 21-trisomy syndrome (T21), 6 cases of 18-trisomy syndrome (T18), 1 case of 13-trisomy syndrome (T13), 23 cases of sex chromosome number abnormality, 25 cases of chromosome microdeletion/microduplication, and 16 cases of other autosomal number abnormalities. NIPT-plus detected 88 pregnant women with fetal chromosomal abnormalities. Among them, 67 pregnant women volunteered for amniotic fluid karyotype analysis, and 37 cases with chromosomal abnormalities were detected, including 9 case of T21. 3 case of T18. and 0 case of T13. 8 cases of sex chromosome numerical abnormalities, 8 cases of chromosome microdeletion/microduplication, and 9 cases of other autosomal numerical abnormalities. Kappa consistency test showed that the consistency of T21 detected by NIPT-Plus was very good (Kappa value=0.939). The consistency of T18 detected by NIPT-Plus was good (Kappa value=0.849). The consistency of sex chromosome number abnormality, chromosome microdeletion/microduplication and other autosomal number abnormalities detected by NIPT-Plus was fair (Kappa value=0.458. 0.539. 0.584). The consistency of T13 detected by NIPT-Plus was poor (Kappa value=0.000). Conclusions:NIPT-Plus has a good application value in the screening of fetal chromosomal abnormalities at T21 and T18.

　　【Keywords】 Expanded non-invasive prenatal testing; Fetal chromosomal abnormality; Screening; Consistency

　　染色体异常是造成胎儿出生缺陷的主要因素[1]。 既往主要采用超声、血清学手段筛查胎儿染色体异 常，但特异度较低。羊水染色体核型分析及绒毛活 检是早期诊断胎儿染色体异常及各种遗传性单基因 疾病的成熟手段，但均具有创伤性，会增加孕妇早产、流产、胎膜早破等情况发生 [2]。随着分子遗 传学及测序技术的快速发展，无创 DNA 产前检测 (NIPT)开始在临床中广泛应用，通过对孕妇血浆 游离 DNA 进行检查测序，可了解胎儿染色体异常 情况，较传统血清学筛查具有更高的灵敏度和特异 性 [3]。扩展性无创产前检测(NIPT-plus) 是 NIPT 的升级，通过增加测序深度和加强算法等策略来增 加检测范围，能检测出性染色体数目异常及染色体微缺失 / 微重复等情况 [4]。本文分析 NIPT-plus 在 产前胎儿染色体异常筛查中的应用价值。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料 选取 2021 年 1 月至 2023 年 3 月于 本院行胎儿染色体疾病筛查的 4473 名孕妇为研究对 象。纳入标准：孕周 12~26 周; 单胎妊娠; 自然受 孕。排除标准：近 1 年内行异体输血、移植手术及免 疫治疗等;孕早期接触可致胎儿染色体异常的药物、 辐射等;既往有染色体异常胎儿分娩史;合并精神疾 病或意识障碍。年龄 20~46 岁， 平均(31.27±5.11) 岁;体质量指数 18.02~23.15 kg/m2 ，平均(20.84± 2.25)kg/m2 ;孕周 12~26 周，平均(18.74±2.68)周。

　　1.2 方法

　　1.2.1 NIPT-plus 检查 采用 STRECK 管采集孕妇 外周血 10 mL，置于 18~25 ℃环境下保存，分离 血浆，采用磁珠法提取血浆中游离的 DNA，选择 10 ng cfDNA 构 建 文 库， 制 备 测 序 模 版， 采 用 NextSep CN500 高通量测序仪进行高通量低深度 (0.175×) 测序， 要求胎儿游离 DNA 浓度≥ 8%， 将样本序列与模版序列进行比对，分析测序结果， 结果采用 Z 值风 险评分， -3

　　1.2.2 羊水染色体核型分析 对 NIPT-plus 结果提 示胎儿染色体异常且自愿进行羊水染色体核型分析 的孕妇于超声引导下行羊膜腔穿刺，抽取孕妇羊水 20~30 mL， 以 1500 r/min， 离心半径 15 cm， 离心 8~10 min，弃上层清液，每管约留 0.5 mL 的细胞沉 淀物，于 37 ℃环境下加入 5 mL 羊水培养液，用一 次性吸管吸打均匀，接种至细胞培养瓶，置于 CO2 恒温培养箱中培养，第 8 天时更换培养液，在换液 2 d 后加入秋水仙素稀释液 2 滴，后置于培养箱中 2 h，之后进行固定、分散、烤片、显带、染色和 染色体核型分析。

　　1.3 观察指标 (1)NIPT-plus 检查结果。(2)羊 水染色体核型分析结果。(3)分析 NIPT-plus 结 果与羊水染色体核型分析结果的一致性。Kappa 值≥ 0.85 为一致性很好;0.6 ≤ Kappa 值 <0.85 为 一致性较好;0.45 ≤ Kappa 值 <0.6 为一致性一般; Kappa 值 <0.45 为一致性较差。

　　1.4 统计学方法 采用 SPSS 18.0 统计学软件处理 数据，计数资料以率(%)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 NIPT-plus 检查结果 4473 名孕妇中胎儿染色体异常 88 名， 其中 21- 三体综合征(T21)17 名、 18-三体综合征(T18)6名、13-三体综合征(T13) 1 名、性染色体数目异常 23 名、染色体微缺失 / 微 重复 25 名、其他常染色体数目异常 16 名。

　　2.2 羊水染色体核型分析结果 NIPT-plus 检出 88 名胎儿染色体异常孕妇中 67 名自愿进行羊水染 色体核型分析，共检出染色体异常 37 名， 其中检 出 T21 9 名、T18 3 名、T13 0 名，性染色体数目异 常 8 名，染色体微缺失 / 微重复 8 名，其他常染色 体数目异常 9 名。

　　2.3 NIPT-plus 结果与羊水染色体核型分析结果的 一致性分析 经 Kappa 一致性检验，NIPT-Plus 检 测 T21 的一致性很好(Kappa 值 =0.939)， 检测 T18 的一致性较好(Kappa 值 =0.849)，检测性染 色体数目异常、染色体微缺失 / 微重复、其他常 染色体数目异常的一致性一般(Kappa 值 =0.458、 0.539、0.584)， 检测 T13 的一致性较差(Kappa 值 =0.000)。见表 1.

　　3 讨论

　　出生缺陷是指婴儿出生前发生身体结构、功能 或代谢异常，可由染色体畸变、基因突变等遗传因 素或环境因素引起，其中染色体异常是导致出生缺 陷的主要原因 [5-6]。出生缺陷会影响新生儿的正常 生长发育，也会给家庭和社会带来严重精神负担和 经济负担，但是目前针对出生缺陷，临床尚无有效 治疗办法，只能通过产前染色体疾病的筛查和诊断 来避免染色体异常胎儿的出生。羊膜腔穿刺是诊断 染色体疾病的金标准，但其为侵入性操作，有引起 孕妇早产、流产、胎膜早破的风险 [7-8]。

　　NIPT-Plus 通过采集孕妇外周血， 提取其中游离的 DNA，并利用第二代高通量测序技术进行测序，分析 生物信息，对诊断胎儿染色体异常具有重要意义 [9-10]。 本研究结果显示，4473 名孕妇 中 NIPT-Plus检出胎儿染色体异常 88 名，其中 21- 三体综合征 (T21)17 名、18- 三体综合征(T18)6 名、13- 三体综合征(T13) 1 名、性染色体数目异常 23 名、 染色体微缺失 / 微重复 25 名、其他常染色体数目 异常 16 名。 对其中自愿进行羊水染色体核型分析 的 67 名孕妇进行羊膜腔穿刺，共检出染色体异常 37 名，其中 T21 9 名、T18 3 名、T13 0 名，性染色 体数目异常 8 名，染色体微缺失 / 微重复 8 名， 其 他常染色体数目异常 9 名。

　　本研究结果还显示， 经Kappa一致性检验， NIPT- Plus 检 测 T21 的 一 致 性 很 好(Kappa 值 =0.939)， 检测 T18 的一致性较好(Kappa 值 =0.849)， 检测 染色体微缺失 / 微重复的一致性一般(Kappa 值 = 0.539)。分析原因可能为 NIPT 是采集孕妇外周 血，提取胎儿游离 DNA，采用高通量低深度测序， 通过生物信息学分析，可同时检测胎儿是否患三大 染色体疾病(T21、T18 和 T13)， 但仍对一些发病 率高的染色体微缺失 / 微重复的检测存在局限性 [11]。 而 NIPT-Plus 扩大了检测范围，提高了胎儿游离 DNA 的浓度， 在保证原有 T21、T18、T13 检测准确 率的基础上， 增加了对各种染色体微缺失、微重复 综合征等的检测，能满足对胎儿进行全面产前筛查， 且其为无创操作，可避免孕妇流产、感染风险 [12-13]， 但对于染色体微缺失、微重复检测的准确度和特异 性还需要测序技术和测序深度的进一步发展。

　　本研究结果同时显示，NIPT-Plus 检测性染色 体数目异常、其他常染色体数目异常的一致性一般， 检测 T13 的一致性较差。分析原因可能与本研究纳 入的样本量不足有关。虽然 NIPT-Plus 检测 T13 的一 致性较低，但 T13 一般在进行超声检查时会提示胎儿 存在明显结构畸形，所以孕妇一定要定期产检，重视 超声在产前诊断中的重要性，将 NIPT-Plus 的检测 结果与超声等产前检查结果结合进行综合分析。同 时也提示 NIPT-Plus 检测仍无法完全替代羊膜腔穿 刺，介入性产前诊断仍是胎儿染色体异常筛查的金 标准 [14-15]。

　　综上所述，NIPT-Plus 在胎儿染色体异常筛查 中具有较高的临床应用价值，尤其是在 T21、T18 的筛查中。所以对于可能发生胎儿染色体异常的孕 妇可推荐其进行产前 NIPT-Plus 检查，以减少染色 体异常的漏诊。但是其检测结果尚存在假阳性或假 阴性情况，筛查准确率仍无法达到羊膜腔穿刺的应 用价值，后续仍需进行探索研究，提高其筛查准确率。且本研究仍有一定不足， 如纳入的样本量不足， 导致 NIPT-Plus 检测出的 T13、微缺失 / 微重复病 例较少，进而会导致结果偏倚，对后续仍需扩大研 究的样本量进行统计比较，以为临床提供更为准确 的数据支撑。

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