戴禹德,肖建平
隨著女性知識程度的提升及生育觀念的轉(zhuǎn)變,孕產(chǎn)婦呈現(xiàn)高齡化趨勢。有研究表明,高齡孕婦相較適齡孕婦而言,發(fā)生妊娠合并癥的風險增加,如妊娠期糖尿病、子癇前期等,低體重兒、胎兒生長受限、出生缺陷等不良妊娠結(jié)局發(fā)生率也增加[1]。因此,應重視高齡孕婦這類人群的孕期產(chǎn)檢。孕婦年齡增加,卵巢功能發(fā)生減退,卵子質(zhì)量下降,生殖細胞乃至受精卵發(fā)生畸變、減數(shù)分裂時不分離的機會增加,從而造成胚胎/胎兒發(fā)生染色體異常概率變大。孕婦高齡已經(jīng)發(fā)展成為一個染色體異常的獨立高危因素。染色體異常是出生缺陷發(fā)生的一大常見原因,出生缺陷的發(fā)生給患兒及其家庭帶來傷害。迄今為止,大多數(shù)染色體異常的臨床診療尚缺乏有效手段。因此,染色體異常的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期干預顯得尤為重要。
通過檢測孕婦血中的相關蛋白和激素的含量水平,使用配套分析軟件結(jié)合孕婦病史、年齡、體重、孕周等計算出胎兒患有染色體遺傳病等疾病的風險。此技術主要篩查21-三體綜合征、18-三體綜合征風險以及神經(jīng)管結(jié)構(gòu)畸形。其篩查結(jié)果受孕齡、體重、種族、受孕方式、妊娠胎兒數(shù)、妊娠期吸煙、實驗操作以及實驗試劑等多種因素影響。血清學篩查是臨床應用最廣泛的篩查方法,在一定程度上能增加染色體異常的檢出率,有研究顯示血清學篩查高風險人群的染色體異常檢出率高于低風險人群[2]。但其同時存在較高的假陽性率,增加有創(chuàng)診斷操作,有統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)血清學篩查染色體高風險最終確診概率只有3.98%[3]。
在《產(chǎn)前超聲檢查指南》的指導下可快速篩查出胎兒的綜合情況、明確胎兒畸形數(shù)目以及胎兒畸形的嚴重程度,為臨床準確評估胎兒的健康狀況提供強有力的參考依據(jù),及時同孕婦及其家屬進行有效溝通,最大化保障母嬰健康。除直觀檢測出畸形外,超聲異常與染色體異常之間存在相關性。在一項研究中,超聲提示前腦無裂畸形、臍帶外露、巨大兒或頸項透明層≥3.5 mm的胎兒中,其中約40%合并染色體異常,8%屬于21、18、13-三體以及特納綜合征以外的染色體異常[4]。即便是在分子檢測技術快速發(fā)展的現(xiàn)在,孕期超聲檢查也不可或缺,血清學低風險、無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(non-invasive prenatal testing,NIPT)低風險仍有發(fā)生染色體異常以及單純結(jié)構(gòu)異常的可能。
NIPT是基于孕婦外周血中游離胎兒DNA片段進行測序,通過對比參考序列從而獲得每條染色體序列位置信息,對其進行判讀。目前臨床上NIPT廣泛應用于T21、T18、T13的檢測,且檢測價值極高。在Gil等[5]的一項Meta分析中,NIPT對單胎妊娠21-三體的診斷率高達99%,18-三體的診斷率為98%,13-三體的診斷率為99%,以及極低的假陽性率(0.13%)。但對于常見染色體非整倍體之外的染色體異常的檢測效果不佳,性染色體的陽性預測值僅為42.9%,染色體微缺失/微重復綜合征的陽性預測值更低[6]。另外,NIPT存在假陰性、假陽性。假陽性的原因可能與局限性胎盤嵌合、雙胎之一胎消亡、母親攜帶基因拷貝數(shù)變異(copy number variations,CNVs)、母親患惡性腫瘤等有關。假陰性可能與胎兒嵌合或外周血胎兒游離DNA不足等因素相關。在NIPT檢測前后,醫(yī)師均應強調(diào)NIPT的局限性,檢測結(jié)果不等同核型分析,異常結(jié)果仍需通過介入性產(chǎn)前診斷驗證。
在超聲波的引導下經(jīng)孕婦腹部提取胎兒相關樣本,進而通過細胞培養(yǎng)、分子遺傳學或生化遺傳學檢查,進行染色體診斷或基因診斷。羊水是目前最常用的檢測樣本。對樣本進行分析方法包括染色體核型分析、熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization,F(xiàn)ISH)、產(chǎn)前液相芯片技術(bacs-on-beadstm,Bobs)、染色體微陣列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)等。核型分析被認為是遺傳性疾病診斷的“金標準”,但其培養(yǎng)周期長,出具報告長達4周,且分辨率低,僅能發(fā)現(xiàn)10 Mb以上的染色體異常。FISH理論上可以檢測所有染色體的異常,但由于探針尚未完善,目前僅用于21、18、13-三體及性染色非整倍體的快速檢測[7]。FISH是通過計數(shù)單個細胞來決定羊水細胞是否攜帶染色體數(shù)目異常,因此能夠準確地檢出嵌合體。Bobs檢測目標疾病有限,包括21、18、13、X、Y染色體異常及9種染色體微缺失、微重復。CMA是一種新興的染色體芯片分析技術,其檢測周期短,分辨率高,可檢出>1 Kb的亞顯微變異,可提高染色體異常的檢出率,但同時也增加了1%~2%的臨床不明意義的CNVs,給臨床遺傳咨詢帶來挑戰(zhàn),且由于自身限制,無法檢測平衡性染色體結(jié)構(gòu)異常[8]。
隨著國內(nèi)外各項篩查技術的發(fā)展、完善,高齡孕婦的產(chǎn)前篩查和診斷同步發(fā)生變化。2001年,美國婦產(chǎn)科醫(yī)師協(xié)會及我國母嬰保健法均提出高齡孕婦應行介入性產(chǎn)前診斷。但因其有創(chuàng)性可能帶來感染、胎兒損傷、醫(yī)源性胎兒流失等風險,且檢測周期長,技術要求高,加重孕婦心理負擔,使得高齡孕婦臨床依從性下降。2011年,NIPT投入臨床應用,其無創(chuàng)、早期、高效等優(yōu)點成為高齡孕婦的備選。Okmen等[9]對NIPT應用前后產(chǎn)前診斷發(fā)生的改變研究中,發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)產(chǎn)前診斷操作數(shù)目明顯減少。多項研究均表明NIPT可作為高齡孕婦首選篩查手段[10-12]。2015年美國婦產(chǎn)科醫(yī)師協(xié)會及母胎醫(yī)學會均提出NIPT可作為一線篩查方式,高風險者再行介入性產(chǎn)前診斷。2016年《孕婦外周血胎兒游離DNA產(chǎn)前篩查與診斷技術規(guī)范》中指出孕婦年齡≥35歲是NIPT的慎用人群。其一,高齡孕婦行NIPT較高概率是高風險,從而推遲產(chǎn)前診斷時間及后續(xù)處理;其二,NIPT不能檢測到全部染色體異常[13]。高齡孕婦作為染色體異常高發(fā)的高危人群,一旦漏診,將給患兒及家庭增加負擔。因此,高齡孕婦首選NIPT還是產(chǎn)前診斷是一個非常艱難的平衡。
血清學篩查是臨床應用最廣泛的篩查方法,然而隨著NIPT不斷發(fā)展進步,有學者對血清學篩查存在的必要性提出質(zhì)疑。2016年,美國醫(yī)學遺傳和基因組學會提出NIPT可取代血清學篩查,但結(jié)合我國產(chǎn)篩中心覆蓋面不全及成本的考慮,血清學篩查仍有存在的必要性。在王宏等[14]的研究中發(fā)現(xiàn)如果孕婦血清學篩查提示高風險,胎兒發(fā)生染色體異常風險增加,并且胎兒超聲篩查異常、自然流產(chǎn)、死胎、早產(chǎn)等不良妊娠結(jié)局也均顯著高于血清學篩查低風險人群。
現(xiàn)有產(chǎn)前篩查及診斷手段對高齡孕婦各具優(yōu)缺點,也發(fā)現(xiàn)它們間聯(lián)合互補將呈現(xiàn)更大的優(yōu)勢。董媛等[15]通過對具有不同產(chǎn)前診斷指征行羊水穿刺的孕婦進行回顧性分析,有351例高齡孕婦胎兒存在染色體異常,其研究假設所有高齡孕婦若只進行血清學篩查,染色體異常胎兒檢出率為51%,只行NIPT異常檢出率為69.2%,若先行血清學篩查進行風險分層再行NIPT其檢出率可達84.6%。羅麗雙等[16]對各類NIPT指征檢出染色體異常情況分析中,超聲軟指標異常組NIPT陽性率(10.50%)高于其他組(P<0.01)。Kagan等[17]的研究中應用早期血清學篩查聯(lián)合超聲可使21-三體檢出率達到90%,假陽性率為3%~5%,對早孕聯(lián)合篩查結(jié)果為臨界風險進行NIPT檢測,可使21-三體檢出率提高至95%以上,假陽性率在3%以下。
采用非侵入性方法盡可能篩查出更多的胎兒染色體異常已成為行業(yè)風向。近年來,國內(nèi)外一些產(chǎn)前診斷機構(gòu)對NIPT進行了升級,檢測范圍拓展至性染色體異常(sex chromosome abnormalities,SCA)、CNV以及其他常染色體非整倍體的篩查。① SCA。Grati等[18]于2017年發(fā)表了一篇關于SCA的研究,NIPT檢測的陽性預測值為53%。針對合并超聲異常病例中,NIPT對SCA的陽性預測值可達到98.9%。NIPT對SCA檢測價值逐漸被認可,但SCA不影響智力發(fā)育,共同臨床特征除多發(fā)性畸形外,表現(xiàn)為性特征發(fā)育異常或性腺發(fā)育不全,可通過激素替代治療或手術矯正。因此,對SCA檢測時應進行詳細的遺傳咨詢,避免醫(yī)療性胎兒丟失;② CNV(包括染色體微缺失/微重復)。越來越多的臨床數(shù)據(jù)表明,CNV是人類遺傳疾病的主要原因之一,與胎兒結(jié)構(gòu)功能、智力發(fā)育等相關。近年來,有研究表明NIPT對21q11缺失、15q11.2-13缺失、1p36缺失、5p缺失等CNV檢出率可達90%以上[19]。CNV的檢測取決于胎兒游離DNA比例、測序深度、CNV大小等,測序深度越深,付出的經(jīng)濟成本顯著增加,胎兒游離DNA擴增技術可提高胎兒游離DNA比例至4%以上,從而提高CNV的檢出率[20];③ 其他常染色體非整倍體。從目前技術上可以檢測,但因缺乏足夠的臨床數(shù)據(jù),故也不推薦常規(guī)應用于除T21、T18、T13以外的常染色體非整倍體。隨著測序深度及分析技術的不斷進步,臨床數(shù)據(jù)的不斷積累,從長遠來看,NIPT有望成為一種常規(guī)產(chǎn)前診斷手段。
雖然介入性診斷存在一系列風險,但有學者對進行和未進行產(chǎn)前診斷的孕婦之間的流產(chǎn)率以及死胎率進行比較,發(fā)現(xiàn)并無顯著性差異[21-22]。因此,在對有需要的孕婦進行臨床遺傳咨詢時,應詳細告知各項可供選擇的檢測方法的風險與收益,由孕婦自行選擇。此外,少數(shù)研究對孕婦年齡進一步分組發(fā)現(xiàn),40歲及以上年齡組異常率顯著高于35~39歲年齡組[23-24]。其中一項研究中,35~39歲27例NIPT高風險經(jīng)羊水穿刺染色體核型分析檢出15例染色體異常,年齡≥40歲16例NIPT高風險最終檢出11例染色體異常。研究發(fā)現(xiàn),孕婦年齡越大,NIPT檢測結(jié)果與介入性產(chǎn)前診斷結(jié)果符合率越高。由此,有學者提出可對年齡≥40歲的孕婦直接進行介入性產(chǎn)前診斷。然而,結(jié)合目前分子檢測范圍及水平的限制,是否可以建議針對年齡>40歲的孕婦直接行介入性產(chǎn)前診斷,還需要足夠的臨床數(shù)據(jù)支撐。
當高齡孕婦同時具有一項或多項的異常篩查結(jié)果,胎兒染色體異常的發(fā)生風險會更高。隨著測序深度的加深、生物信息算法的優(yōu)化以及實驗室檢測技術的進步,早孕篩查聯(lián)合NIPT這一無創(chuàng)、高效的篩查策略將受到更多孕婦青睞、更多產(chǎn)前診斷機構(gòu)認可。但現(xiàn)階段,該篩查策略不能檢測出全部染色體異常和單基因變異,因此,應對有需要的孕婦進行詳細的遺傳咨詢。