NIPT高风险胎儿的染色体核型分析及染色体微阵列的结果分析

潘璐，刘艳秋，王欣荣，饶慧华，陆清

（江西省妇幼保健院产前诊断中心，南昌 330006）

我国是出生缺陷高发国家，总发生率约5.6%，然而染色体非整倍体异常是导致出生缺陷最常见的原因之一，主要涉及的染色体有21、18、13 及性染色体等，目前无有效的治疗方法，只能通过产前筛查和产前诊断来预防此类患儿出生。因此寻求一种安全、简单、经济、实用的产前筛查方法，来降低出生缺陷具有重要意义。随着分子生物学技术的不断发展，NIPT 是基于母体外周血中含有胎儿游离DNA 的基础上发展起来的一种检测技术[1]，目前NIPT 以其无创性、高敏感性和特异性等优势逐渐受到孕妇及妇产科医生的青睐。本研究通过染色体核型分析和染色体微阵列检测 （CMA）对NIPT 结果为高风险的胎儿进行验证，总结NIPT高风险进行介入性产前诊断的符合率情况，并为遗传咨询提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2016 年 1 月-2019 年 12 月因无创产前检测（NIPT）结果高风险来我院产前诊断中心进一步行介入性产前诊断的孕妇共981 例，其中双胎妊娠有5 例。

1.2 方法

1.2.1 标本采集 对NIPT 高风险孕妇进行优生遗传咨询，告知、签署知情同意书，在无菌条件、B 超引导下经腹羊膜腔穿刺术或者脐静脉穿刺术采集羊水或脐血标本进行产前诊断，羊水抽取30ml，脐血抽取2-3ml。

1.2.2 染色体制备 将抽取的羊水于离心管中离心,去除上清液后将剩下的沉淀接种于细胞培养瓶中，放置于37%CO2培养箱中静止培养7-8d 观察换液，次日加入秋水仙素后继续培养4h，常规收获、制片、G 显带（320-400 条带）。脐带血常规接种培养 3d 后收获、制片、G 显带（320-400 条带）。每份标本至少计数20 个分裂相，分析5 个核型。嵌合体至少计数50 个核型。

1.2.3 染色体微阵列检测 （CMA） 采用QIA-GEN公司生产的Qiamp DNA Blood Mini Kit 进行DNA提 取,使 用 Affymetrix Cytoscan 750K （ 美 国Affymetrix 公司）芯片（约75 万个探针位点）进行拷贝数变异检测，操作步骤严格按照说明进行，由Affymetrix@ Chromosome Analysis Suite 2.0(ChAS 2.0)软件对芯片进行数据扫描和分析。

2 结果

2.1 NIPT 与染色体核型分析结果对比 981 例NIPT 高风险中染色体核型分析检出异常587 例，阳性率59.84%； 其中21-三体的阳性率最高，为81.69%；13-三体的阳性率最低，为 27.08%。见表1。5 例双胎妊娠中，其中2 例双胎均为21-三体综合征，2 例双胎均为18 三体综合征，另一双胎其中一胎为21-三体综合征，另一胎染色体核型正常。NIPT 异常分类情况与染色体核型结果相比较，除外假阳性，有13 例存在不一致情况。见表2。

表1 NIPT 高风险的胎儿染色体核型异常结果及阳性率

表2 NIPT 异常分类与染色体核型分析不一致情况

2.2 染色体微阵列（CMA）结果 394 例染色体核型分析结果正常的胎儿中，通过染色体微阵列（CMA）检测，发现 41 例结果异常，且与 NIPT 提示异常不相符的有10 例，另有2 例染色体核型分析发现为标记染色体，通过CMA 检测明确了标记染色体来源。见表3。

3 讨论

每年中国出生的新生儿大约有1600 万，其中因染色体疾病而导致的出生缺陷人数为约为0.6%（9.6 万）[2]，因此人类在不断研究和探索新的技术来防控出生缺陷。近年来，NIPT 技术在临床上已广泛开展来筛查胎儿染色体非整倍体异常，它具有较高的敏感度和特异性，但仍存在一定的假阳性和假阴性的情况，因此目前它仅可作为产前筛查方法，尚不能作为产前诊断方法。本研究发现，NIPT 高风险的孕妇进一步行介入性产前诊断的阳性率分别为 21-三体 81.69%（290/355）、18-三体73.84%（96/130）、13-三体 27.08%（13/48）、性染色体 56.92%（148/260）、其他染色体 21.28%（40/188），与既往报道研究的结果有差异，但基本上21-三体的阳性率最高约81.12%～97.60%，性染色体阳性率为35.29%～71.40%。本研究中的21-三体、性染色体这两类异常的数目较多，因此与既往文献报道的差异不大[3,4]，18-三体、13-三体这两类异常研究数目较少，与既往报道的有差异。

表3 染色体微阵列检测（CMA）阳性结果

NIPT 存在一定的假阳性情况，主要原因有限制性胎盘嵌合[5,6]，孕妇自身体细胞染色体嵌合[7,8]或存在拷贝数变异[9]，孕妇接受过输血、器官移植、免疫治疗、罹患肿瘤[10]以及双胎之一胚胎停育[11]等。本文研究中有13 例NIPT 异常分类与染色体核型结果不一致，可能与胎盘嵌合及不同胚层的染色体嵌合有关，因此对于NIPT 假阳性的情况需进一步通过染色体核型分析来确诊。

在NIPT 检测中双胎妊娠属于慎用人群，因此选择NIPT 进行产前筛查需谨慎[12]，但目前有一些研究发现NIPT 对双胎妊娠仍有较好的检出率[13,14]。本文中的 5 例双胎妊娠，其中 3 例 NIPT 提示21-三体高风险，另2 例提示18-三体高风险，通过染色体核型分析发现21-三体高风险中两个双胎均为21-三体综合征，另一个双胎其中一胎为21-三体，另一胎核型正常；18-三体高风险中2 个双胎均为18-三体综合征，说明双胎妊娠选择NIPT产前筛查具有一定的临床应用价值，鉴于研究例数较少，尚不能明确NIPT 在单胎和双胎妊娠中产前诊断符合率的差异情况。

NIPT 除可筛查常见的 21、18、13 号染色体非整倍体及性染色体外，在提示其他染色体微缺失、微重复也发挥重要作用。本研究中，NIPT 提示其他染色体异常188 例，通过核型分析发现40 例异常，阳性率21.28%。另有研究表明染色微缺失、微重复在母体染色体正常的胎儿中发生率可达1～1.7%[15]，与孕妇的年龄没有相关性。传统的染色体核型分析 G 显带（320-400 条带）可发现 5～10M 以上的缺失、重复，CMA 是一种全新的分子核型分析技术，能够检出100kb 以下的CNVs（拷贝数变异），从而进一步检测出染色体微缺失或者微重复所涉及的基因、发生位置及片段大小[16]，通过CMA 检测，先天性多发畸形、认知障碍性疾病、孤独症患儿等出生缺陷病因检出率提高15-20%[17,18]。本文394 例染色体核型分析结果正常的胎儿中，通过CMA 检测，发现41 例结果异常，检出率提高10.4%，其中有2 例NIPT 提示22 号染色体部分重复，核型分析分别为47,XN+mar[7]/46,XN[38]；47,XN+mar[15]/46,XN[25]嵌合型，标记染色体来源不明，通过CMA 发现该标记染色体分别为22q11.1q12.1嵌合重复，比例20%；22q12.1q13.2 嵌合重复，比例38%。目前多中心研究认为，NIPT 高风险或者染色体核型正常，如存在超声异常根据相关指南应建议进一步进行CMA 检测[19]。因此对于NIPT 异常的孕妇，推荐选择核型分析和CMA 联合检测，防止漏诊那些微小片段的缺失和重复。此外，CMA 还可检测出标记染色体来源。

综上所述，随着分子生物学的发展，NIPT 作为产前筛查的一种新的技术，具有较高的敏感性和特异性，但检测同时具有局限性，存在假阳性和假阴性的问题,需要大样本的数据来进一步优化和改进。因此对于NIPT 高风险的孕妇，仍需进一步行介入性产前诊断通过染色体核型分析和染色体微阵列检测来确诊[20],提高染色体异常疾病的检出率,达到降低出生缺陷发病率，提高人口素质的目的。