BACs-on-Beads技术对NIPT阳性结果的诊断价值

李春艳，燕 凤，张建芳，陈必良

(第四军医大学西京医院妇产科，陕西 西安 710032)



BACs-on-Beads技术对NIPT阳性结果的诊断价值

李春艳，燕 凤，张建芳，陈必良

(第四军医大学西京医院妇产科，陕西 西安 710032)

目的 探讨应用BACs-on-Beads(BoBs)技术在无创DNA产前检测(NIPT)阳性结果中的诊断价值。方法 对2015年1月至2016年6月因NIPT阳性结果在西京医院产前诊断中心进行羊水穿刺的129例孕妇进行BoBs检测和染色体核型分析。结果 BoBs共检出异常数80例，检出率62.02%。其中21三体55例、18三体10例、13三体1例、性染色体异常14例(X0 3例，XXX 3例，XXY 5例，XYY 2例，X0/XY嵌合1例)，准确率依次为84.62%、71.43%、14.29%、41.18%。染色体核型分析结果与BoBs结果完全一致，确证了49例NIPT假阳性结果。结论 NIPT存在一定比例的假阳性结果，阳性病例必须进行进一步产前诊断，BoBs技术具有快速，简便，准确、高通量等优点，是快速确诊的有效手段。

BACs-on-Beads技术；无创DNA产前检测；产前诊断；有效手段

新生儿中，21三体综合征(唐氏综合征)、18三体综合征(爱德华综合征)、13三体综合征(帕特氏综合征)及性染色体非整倍体疾病是最常见的染色体病，其中前三种的发生率分别约为1:650、1:2 000和1:5 000[1-2]。目前临床上对于染色体病无有效的治疗方法，产前诊断仍然是预防此类患儿出生的主要途径。无创DNA产前检测(noninvasive prenatal testing，NIPT)是近年来发展的新技术，其安全、快速、简单，可对胎儿的游离DNA进行高通量深度测序，测序结果进行生物信息学分析，得到胎儿的遗传信息，从而检测染色体非整倍体疾病的发生风险。但是该技术目前仅作为一种筛查手段，对于NIPT阳性病例需要进一步的产前诊断分析。本研究对129例NIPT结果异常的孕妇，利用BoBs和染色体核型分析技术对结果进行验证，进而评价BoBs技术在NIPT阳性结果中的诊断价值。

1对象与方法

1.1对象

2015年1月至2016年6月因NIPT阳性结果来第四军医大学西京医院产前诊断中心接受遗传咨询并进行羊水穿刺的孕妇129例，年龄22～45岁，孕18～33周。其中21三体高风险65例，18三体高风险14例，13三体高风险7例，性染色体异常34例，其他染色体异常9例。所有孕妇均签署产前诊断知情同意书。

1.2方法

1.2.1羊膜腔穿刺

在超声定位及引导下行羊膜腔穿刺，抽取羊水30mL，20mL用于染色体核型分析，10mL用于BoBs检测。

1.2.2染色体核型分析

20mL羊水离心后进行细胞培养、胰酶消化、常规染色体制片、G显带，每例样本分析30个分裂相，采集3～5个核型图。发现染色体异常或多态性变异时，计数50个分裂相并适当增加分析的核型数。

1.2.3 BoBs检测

取10mL羊水，利用DNA提取试剂盒(QIAamp®DNA Blood Mini Kit)，按说明书方法提取样本基因组DNA。按照Prenatal BACs-on-BeadsTM试剂盒进行样本检测，Luminex®200TM读取信号强度，BoBsoft®2.0软件进行结果分析。BoBs试剂盒购自PerkinElmer公司。

1.2.4随访

对因NIPT阳性结果做羊水穿刺确诊的孕妇进行电话随访，随访其妊娠结局及孩子出生后的健康状况。

2结果

2.1无创DNA产前检测阳性结果与BoBs、染色体核型结果比较

在129例NIPT阳性结果中，21三体高风险65例，18三体高风险14例，13三体高风险7例，性染色体异常34例，其他染色体异常9例，均建议行羊水穿刺，BoBs和染色体核型分析进行确诊。

129例NIPT异常病例，BoBs均检测成功，总共检出异常数80例，检出率62.02%。其中21三体55例、18三体10例、13三体1例、性染色体异常14例(X0 3例，XXX 3例，XXY 5例，XYY 2例，X0/XY嵌合1例)，准确率依次为84.62%、71.43%、14.29%、41.18%。可见NIPT对21三体的检测准确率最高，其次是18三体、性染色体异常和13三体。此外，染色体核型分析结果与BoBs结果完全一致，确证了49例NIPT假阳性结果，见表1。

表1 NIPT阳性结果与BoBs、染色体核型结果比较(n)

Table 1 Comparison of results of BoBs and karyotype with positive ones of NIPT(n)

2.2随访结果

对129例NIPT结果异常的孕妇进行电话随访发现，80例孕妇在得到BoBs和染色体核型分析阳性结果后，均选择终止妊娠。其中79例病例证实为胎儿染色体非整倍体异常，1例为XY/X0嵌合。49例假阳性病例经BoBs和染色体核型分析确认结果正常后，孕妇的焦虑情绪得到缓解，选择继续妊娠。

3讨论

3.1无创DNA产前检测在产前筛查中的定位

传统的产前诊断主要通过绒毛穿刺、羊水穿刺、脐血穿刺等介入性手段获取绒毛、羊水、脐血等胎儿细胞进行遗传学检测，结果可靠，准确性高，仍然是产前诊断的金标准。但是侵入性的技术易造成孕妇宫内感染、出血、流产等不良后果，同时染色体核型分析对操作人员技术要求高、周期长、给孕妇带来极大的心理负担。因此，寻找一种安全、快速、高通量的无创产前检测技术成为优生优育的基本需求。随着新一代测序技术的发展，NIPT逐渐成为产前筛查的新模式，比血清学筛查具有更高的特异性和敏感性，但该技术也存在一定的局限性：①孕妇本身染色体异常或者近期接受异体输血、移植手术、细胞治疗等均会影响结果的准确性；②不适合双胎或多胎检测；③孕周计算不准，孕妇体重超标可能导致胎儿游离DNA浓度降低，影响检测[3-4]。因此，NIPT目前只作为产前染色体非整倍体评估的补充检测，其结果不能视为诊断，异常结果必须通过细胞遗传学诊断确诊。

3.2BoBs对无创DNA产前检测阳性结果的诊断

本研究应用BoBs检测和染色体核型分析对129例NIPT阳性病例进行验证，总共检出异常数80例，检出率62.02%。其中21三体55例、18三体10例、13三体1例、性染色体异常14例(X0 3例，XXX 3例，XXY 5例，XYY 2例，X0/XY嵌合1例)、其他染色体异常0例，准确率依次为84.62%、71.43%、14.29%、41.18%、0.00%。由此可见，NIPT对21三体的检测准确率最高，其次是18三体、性染色体异常和13三体，对其他染色体异常检出最低，还存在一定的难度。此外，染色体核型分析结果与BoBs结果完全一致，确证了49例NIPT假阳性结果。本研究中NIPT对于常见染色体非整倍体检测的准确率低于有的文献报道，可能是由于样本量过少，但是整体趋势不变，NIPT对于21三体的特异性、灵敏度最高[5]。与传统核型分析相比，BoBs技术显示出独特的优势：①样本用量少，仅需5～10mL羊水即可完成检测；②检测周期短，48h之内可发报告；③高通量，92个样本可同时进行检测；④准确性高，与核型结果完全一致；⑤操作简便。

综上所述，NIPT对胎儿21、18、13号染色体非整倍体检出率较高，但在其它染色体异常方面还需积累数据提高准确率。目前可定位于近似于诊断的产前筛查，但不能完全替代介入性手段。NIPT的加入大大减少了孕妇不必要的羊水穿刺，缓解了一定的心理负担。总之，只有多种产前诊断技术相互配合，取长补短，才能提高染色体病的检出率，更好地降低出生缺陷，为孕妇带来福音。

[1]Loane M,Morris J K,Addor M C,etal.Twenty-year trends in the prevalence of Down syndrome and other trisomies in Europe: impact of maternal age and prenatal screening[J].Eur J Hum Genet,2013,21(1):27-33.

[2]Savva G M,Walker K,Morris J K.The maternal age-specific live birth prevalence of trisomies 13 and 18 compared to trisomy 21 (Down syndrome)[J].Prenat Diagn,2010,30(1):57-64.

[3]燕凤,陈必良,徐慧,等.无创DNA阳性结果的验证和分析[J].中国产前诊断杂志(电子版),2016,8(2):19-22.

[4]滕月,刘丹,黄谱,等.NIPT应用于胎儿非整倍体畸形诊断的研究进展[J].中国妇幼健康研究,2016,27(2):259-261.

[5]Norton M E,Wapner R J.Cell-free DNA analysis for noninvasive examination of trisomy[J].N Engl J Med,2015,373(26):2582.

[专业责任编辑：于学文]

Prenatal diagnostic value of BACs-on-Beads technology for positive cases of noninvasive prenatal testing

LI Chun-yan, YAN Feng, ZHANG Jian-fang, CHEN Bi-liang

(Department of Obstetrics and Gynecology, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Shaanxi Xi’an 710032, China)

Objective To assess the prenatal diagnostic value of BACs-on-Beads (BoBs) technology in positive cases of noninvasive prenatal testing (NIPT). Methods BoBs and chromosomal karyotyping were used for rapidly detecting amniotic fluid cells from 129 NIPT positive cases, who visited Fourth Military Medical University from January 2015 to June 2016. Results Eighty cases were found with chromosomal aneuploid abnormalities by BoBs, and the detection rate was 62.02%. Among all of the disorders, 55 cases were found with trisomy 21, 10 cases with trisomy 18, 1 case with trisomy 13, and 14 cases with sex chromosome abnormalities (3 cases of X0, 3 cases of XXX, 5 cases of XXY, 2 cases of XYY, 1 case of X0/XY) with the accuracy rate of 84.62%, 71.43%, 14.29% and 41.18%, respectively. The consistency between the results of BoBs and karyotype was extremely strong, and 49 cases of false positive NIPT were confirmed. Conclusion False positive results are found in NIPT, and positive cases need further prenatal diagnosis. BoBs is simple, convenient, accurate and high-throughput, and it is an effective method for rapid confirmed diagnosis.

BACs-on-Beads technology; noninvasive prenatal testing (NIPT); prenatal diagnosis; effective method

2016-11-07

李春艳(1990-)，女，实习研究员，硕士，主要从事产前诊断工作。

张建芳，副主任医师；陈必良，主任医师。

10.3969/j.issn.1673-5293.2016.12.017

R714.1

A

1673-5293(2016)12-1481-02