段妔 李林艷 萬雪 余江 徐敏 鄭藝 范振海 余麗梅
生育缺陷給社會與家庭帶來極大的困擾及非常沉重的經(jīng)濟負擔,尤其是國家施行二孩及三孩政策放開以來,高齡孕婦明顯增多,生育風(fēng)險增大。因此,人們對優(yōu)生優(yōu)育質(zhì)量及產(chǎn)前篩查意識不斷增強,產(chǎn)前診斷受益人群隨之擴大[1-2]。如何進行有效的產(chǎn)前篩查,降低出生缺陷,已成為國家、社會及家庭關(guān)注的重點?,F(xiàn)階段,擴展性無創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測技術(shù)(noninvasive prenatal testing-plus,NIPT-plus)在高危孕婦人群產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用研究,是當前基于高通量測序檢測的一項產(chǎn)前篩查新技術(shù),也是對孕婦母體外周血漿中的胎兒游離DNA 進行測序來檢測胎兒21- 三體、18- 三體、13- 三體染色體非整倍體異常以及亞顯微結(jié)構(gòu)異常(微缺失/ 微重復(fù))所致胎兒生長發(fā)育畸形、器官功能障礙及智力低下或殘疾等缺陷的有效手段[3-4]。它可有效篩查高危孕婦產(chǎn)前胎兒染色體異常疾病的風(fēng)險,提高優(yōu)生優(yōu)育質(zhì)量。
回顧性分析2021 年1 月—2022 年12 月就診于遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心的5 085 例孕婦,觀察指標包括高齡孕婦≥35 歲、 B 超提示異常信息、產(chǎn)前篩查血清學(xué)存在高風(fēng)險。經(jīng)孕婦自愿同意后接受 NIPT-plus 檢測技術(shù),對陽性結(jié)果的孕婦采取羊水細胞穿刺術(shù)檢測,分析染色體異常因素。(1)納入標準:自然受孕、單胎、妊娠期滿13 ~24 周,明確產(chǎn)前篩查指征:①高危孕婦年齡;②孕婦血清學(xué)高風(fēng)險篩查;③超聲影像學(xué)異常指標篩查;④孕婦不良孕產(chǎn)史等。(2)排除標準:非自然受孕、多胎、有傳染病史(如肝炎、結(jié)核、HIV 陽性等)、惡性腫瘤、近期有先兆流產(chǎn)征象或在1個月內(nèi)接受過外源DNA 的免疫治療,以及孕婦在1 年內(nèi)有輸血史等其他侵入性產(chǎn)前診斷禁忌證。(3)臨床資料的收集:①建立遺傳咨詢病例登記;②查閱遺傳咨詢孕婦的相關(guān)檢查資料;③詳細記錄高危孕婦的年齡、胎齡、孕產(chǎn)史、家族史、不良接觸史、產(chǎn)前篩查項目及超聲篩查結(jié)果等。(4)檢測流程:抽取孕婦外周血10 mL 左右,對血漿中胎兒游離DNA 進行測序,檢測13,18,21 三體及性染色體異常等指標。經(jīng)遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準檢測陽性樣本,父母溯源外周血染色體核型分析。
1.2.1 孕婦血漿提取
EDTA 采血管采集孕婦靜脈血10 mL 左右。1 600 rpm離心10 min;小心吸取表層血漿于EP 管中,16 000 rpm 離心10 min,沉淀備用。
1.2.2 胎兒游離DNA 提取
參照QIAampDNA Blood mini kit 試劑盒說明書進行血漿DNA 提取操作。
1.2.3 NIPT-plus 檢測
在 BGISEQ-500 測序平臺采用胎兒染色體非整倍體檢測試劑盒(聯(lián)合探針錨定連接測序法)進行全基因組大規(guī)模平行測序。
1.2.4 培養(yǎng)羊水細胞
羊膜腔穿刺術(shù)必須確保安全無菌,在B 超引導(dǎo)下進行操作。抽取羊水約20 mL,分別裝入2 個10 mL的無菌塑料離心管中,1 500 rpm 離心10 min。在超凈工作臺中進行去上清液操作,保留約0.5 mL 羊水;與沉淀混勻后接種于2 個細胞培養(yǎng)瓶內(nèi),置于5%CO2培養(yǎng)箱中37 ℃靜置培養(yǎng)7 ~10 d,觀察得到分裂中期的細胞。收獲前1 h 用秋水仙素處理,再經(jīng)過低滲、固定、滴片、胰酶消化、G 顯帶等一系列實驗操作制備染色體。
1.2.5 羊水細胞染色體核型分析
正常核型:每張玻片計數(shù)核型30 個,并對其中顯帶清楚、形態(tài)良好的5 個分裂相進行分析。
異常核型:根據(jù)異常核型種類的不同,核型計數(shù)增加至50 ~100 個。核型分析數(shù)量也相應(yīng)增加,有必要的情況下還需加做 N 顯帶或C 顯帶進行分析,以確定染色體結(jié)構(gòu)異常及其多態(tài)性。
(1)NIPT-plus 結(jié)果提示染色體數(shù)目異常的高風(fēng)險病例,如經(jīng)羊水細胞染色體核型分析未見相應(yīng)染色體數(shù)目異常,則提示NIPT-plus 結(jié)果為假陽性。
(2)NIPT-plus 結(jié)果提示染色體結(jié)構(gòu)異常的高風(fēng)險病例,如經(jīng)羊水細胞染色體核型分析,且有必要的情況下加做特殊染色體顯帶,均未見相應(yīng)染色體結(jié)構(gòu)異常,則提示NIPT-plus 結(jié)果為假陽性。
(3)本研究分析異常核型均參照《人類細胞遺傳學(xué)國際命名體制(ISCN)2020》標準進行描述[5-7]。
采用 SPSS 24.0 統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進行分析。計數(shù)資料用n(%)表示,計量資料用(±s)表示。P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義
本研究總共病例數(shù)為5 0 8 5 例,年齡3 5 ~5 0歲,平均(3 7±2)歲,其中3 5 ~4 5 歲年齡段為5 0 0 0 例,>4 5 歲年齡段為8 5 例。納入時平均孕周(1 6.0±2.0)周。
共檢測5 085 例患者中,共篩出51 例高風(fēng)險病例,其中8 例21- 三體、9 例18- 三體、1 例13- 三體、14 例性染色體、19 例其他染色體異常。51 例異常病例均行羊膜腔穿刺檢測結(jié)果證實有21 例確診異常,其中有7 例21- 三體(陽性87.50%)、2 例18-三體(陽性率22.22%)、8 例性染色體異常(陽性率57.14%)、其他染色體異常4 例(陽性率21.05%),見表1。
表1 NIPT-plus 對高齡孕婦產(chǎn)前篩查胎兒染色體異常的結(jié)果
5 085 例孕婦中,共篩出51 例異常病例,行羊膜腔穿刺術(shù)之后檢測結(jié)果證實存在21 例確診異常,見表2。其中21 例中涉及臨床常見染色體非整倍體異常13 例,分別為染色體核型是47,XN,+21 者7 例、染色體核型是47,XN,+18 者2 例,染色體核型是47,XXY者4 例,異常占比分別為0.14%、0.04%,0.08%。47,XN,+21、47,XN,+18、47,XXY 異常染色體核型見圖1 ~圖6。
圖1 箭頭標注區(qū)為原圖異常染色體
圖2 47,XN,+21
圖3 箭頭標注區(qū)為原圖異常染色體
圖4 47,XN,+18
圖5 箭頭標注區(qū)為原圖異常染色體
圖6 47,XXY
表2 13 例染色體數(shù)目異常核型結(jié)果
隨著我國人口老齡化進程的不斷發(fā)展,為優(yōu)化我國人口比例,國家先后出臺了開放二胎、三胎的生育政策。近年來,有些城市更是提出了鼓勵一對夫婦生育三胎的政策優(yōu)惠措施,鼓勵適齡女性提升生育率[8-9]。因此,高齡孕產(chǎn)婦明顯增多,由染色體異常所導(dǎo)致的生育缺陷風(fēng)險也隨之增多,孕前健康體檢、產(chǎn)前染色體疾病健康篩查顯得尤為重要。針對這些高危孕婦進行無創(chuàng)基因產(chǎn)前篩查和染色體產(chǎn)前診斷可有效降低生育缺陷的風(fēng)險?,F(xiàn)階段,我國通常采用新一代高通量測序技術(shù)用于孕婦外周血胎兒游離DNA 的無創(chuàng)產(chǎn)前篩查,該技術(shù)具有早期發(fā)現(xiàn)、無創(chuàng)、安全、準確、規(guī)范、便捷、快速、成本低等優(yōu)勢,在臨床應(yīng)用中越來越廣泛[10-11]。近年來,采用NIPTplus 對常見的21- 三體綜合征、18- 三體綜合征和13-三體綜合征的篩查準確性得到一致認同[12-13]。然而,在臨床實踐中仍舊不斷出現(xiàn)NIPT-plus 檢測假陰性及假陽性的結(jié)果。本研究共篩查5 085 例患者中,篩出51 例NIPT-plus 檢測高風(fēng)險病例,完全涵蓋了染色體異常分類中的染色體數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常。當然,主要包括臨床常見的染色體非整倍體異常以及亞顯微結(jié)構(gòu)的缺失或重復(fù)異常,這其中有8 例21-三體、9 例18-三體、1 例13-三體、14 例性染色體、19 例其他染色體異常;對51例NIPT-plus 檢測高風(fēng)險病例均行羊水細胞染色體核型分析,結(jié)果證實存在21 例病例異常,其中有7 例21-三體異常(陽性率為87.50%)、2 例18- 三體異常(陽性率為22.22%)、8 例性染色體異常(陽性率為57.14%)、其他染色體異常4 例(陽性率為21.05%)。
從本研究結(jié)果來看,NIPT-plus 在檢測技術(shù)層面與羊膜腔穿刺染色體核型分析檢測結(jié)果存在差異,原因分析可能與下列因素相關(guān):(1)NIPT-plus 檢測過程中存在極大的可能性被孕婦自身異常的 DNA 干擾,從而導(dǎo)致無創(chuàng)結(jié)果與核型分析結(jié)果不相符[14-16]。(2)可能導(dǎo)致 NIPT-plus 檢測結(jié)果出現(xiàn)性染色體非整倍體高風(fēng)險異常的因素有以下幾種[17],如性染色體互換、母體染色體嵌合、限制性胎盤嵌合、胎盤滋養(yǎng)層細胞等因素。因此,針對NIPT-plus 檢測結(jié)果提示性染色體異常的高風(fēng)險病例,進一步進行羊膜腔穿刺術(shù),并對羊水標本采用染色體核型分析、熒光原位雜交、分子核型分析等其他染色體及分子檢測技術(shù),對于確診異常病例具有非常重要的意義[19-20]。雖然臨床醫(yī)師對于NIPTplus 的準確性和無創(chuàng)性普遍認可,但也存在假陽性病例的概率。因此,臨床上建議NIPT-plus 可作為高風(fēng)險孕婦產(chǎn)前篩查的技術(shù)手段,必要時需聯(lián)合羊膜腔穿刺進行羊水細胞染色體核型分析進一步確診。
綜上所述,NIPT-plus 作為 NIPT 的升級版,是檢測胎兒13、18、21 染色體非整倍體異常以及亞顯微結(jié)構(gòu)異常(微缺失/微重復(fù))所致胎兒生長發(fā)育畸形、器官功能障礙及智力低下或殘疾等缺陷的有效手段[20-21]。該技術(shù)在高危孕婦產(chǎn)前篩查中對胎兒染色體異常風(fēng)險的診斷與鑒別診斷具有重要意義,其研究結(jié)果可為產(chǎn)前診斷后期標準制定提供借鑒內(nèi)容。