血清学标志物联合NIPT对唐氏综合征的诊断价值

张丽珍，张丽红，钱荣华，刘海燕，白力伟

(秦皇岛市妇幼保健院 妇产科，河北 秦皇岛066000)

唐氏综合征，也被称为21三体综合征(T21)，是最常见的严重智力障碍的疾病[1]。根据2003年的一项研究，在中国，从家庭角度和社会角度来看，一个顺利分娩后的唐氏综合征患者的平均终生经济负担分别为47000美元和55000美元[2]。原国家卫生与计划生育委员会通常建议在妊娠中期测量血清甲胎蛋白(AFP)、绒毛膜促性腺激素(hCG)和未结合雌三醇(uE3)，在一般妊娠人群中的检测率约为69%，假阳性率约为5%[3]。常规孕妇血清筛查(CMSS)还可以帮助检测非唐氏综合征异倍体，如神经管缺陷等[4]，缺点是相对较高的假阳性率导致侵入性操作会使流产风险增加。最近引入的非侵入性产前检测分析母体血浆中的无细胞DNA(cfDNA)，提高了唐氏综合征的检出率，假阳性率非常低[5-6]。本研究基于2万余例进行唐氏综合征筛查的孕妇，将血清标志物筛查、无创性产前检测(NIPT)筛查和血清学+NIPT联合筛查的孕妇诊断结果与后期侵入性穿刺检测结果进行对比分析，为NIPT筛查的临床价值提供有意义的参考。

1 资料与方法

1.1 研究资料

选取2017年6月至2019年12月，年龄在18周岁以上、无多胎妊娠或慢性代谢性疾病的共计24220例在孕中期接受唐氏综合征筛查的孕妇。在筛查过程中，抽取母体血液，并进行唐氏综合征的风险评估与NIPT测试。本研究对所涉及的所有筛查孕妇进行妊娠随访及新生儿结局回访。本研究方案符合2013修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》[7]。

唐氏综合征筛查的孕妇分为三种情况。第一种为基于CMSS结果高风险直接进行介入性穿刺检测的孕妇，第二种为直接进行NIPT非侵入性检测的孕妇，第三种为基于CMSS结果接受建议再次进行NIPT筛查的孕妇。三种情况下确定为高风险的孕妇均进行侵入性的唐筛诊断。唐氏综合征检出金标准为在超声检测下的介入性羊膜穿刺术进行的羊水细胞或绒毛膜细胞行核型分析(参照人类遗传学国际命名体制ISCN2016[8])结果。

1.2 唐氏综合征血清标志物筛查

所有患者均通过当地实验室进行标准筛查(包括测定hCG、AFP、uE3)。所有提供血清的孕妇均知情同意并签署知情同意书。检测试剂盒由Perkin Elmer公司提供。对于临床风险评估，应用Lifecycle 3.2 软件计算各检测指标的血清中位数倍数(MOM)值。标准筛查的阳性结果被定义为唐氏综合征的中期妊娠风险至少为1/270。

1.3 NIPT筛查

在进行cfDNA分析时，使用EDTA抗凝管采集孕妇空腹血清样品，4 000 rpm离心5 min，-80℃保存。检测时首先提取血浆中的游离DNA，以PCR扩增，基于bioelectron seq4000仪器进行高通量基因测序分析，计算唐氏综合征发生风险。

1.4 数据分析

采用t检验分析两组间差异，one-way ANOVA分析三组以上的组间差异，筛查结果比较使用卡方检验。使用Graphpad 8.0软件检验差异性并计算相关数据。

2 结果

2.1 血清标志物及唐氏高风险结果分析

研究对象年龄在18-22岁的3475例、23-28岁的12778例、29-34岁的6621例、年龄超过35岁的高龄孕妇1346例。表1中统计了各年龄段孕妇的一般情况和筛查情况，通过数据分析发现高于35岁的孕妇hCG值显著高于其他年龄组。大于35岁孕妇组高风险检出率远高于其他年龄组。

表1 孕妇一般情况和唐氏综合征筛查情况表

2.2 三组检测结果分析

表2显示，血清学检测组高风险数和唐氏综合征检出数分别为648例和36例；NIPT组高风险数和唐氏综合征检出数分别为66例和25例；血清学检测+NIPT组高风险数和唐氏综合征检出数分别为19例和13例。假阳性数血清学检测为612例，NIPT组为41例，血清学+NIPT组为6例。假阳性率血清学+NIPT组(0.14%)略低于NIPT组(0.50%)，但远低于单独血清学检测组(5.23%)。单独血清学检测对唐氏综合征的阳性预测率(5.56%)远低于NIPT检测(37.88%)和血清学+NIPT检测(68.42%)。

表2 三组检测结果情况

在所有孕妇的妊娠跟踪和分娩后回访中，血清学检测组存在13例漏诊的唐氏综合征胎儿，NIPT组为2例，血清学+NIPT联合检测组为0。血清学标志物筛查的检出率为73.47%，NIPT组为92.6%，血清学+NIPT组为100%。由以上结果分析可知，血清学+NIPT法对唐氏综合征进行产前诊断，相较于传统血清学标志物和单独NIPT法有更高的阳性预测率和检出率，以及更低的假阳性率和漏诊率。

3 讨论

NIPT是一项新兴的基于cfDNA分析的具有高唐氏综合征筛查成功率的产前非侵入性检测方法，而cfDNA被认为主要来自母体造血细胞[9]。利用下一代测序技术，可以对母体循环中的 cfDNA 进行测序，并对常见的非整倍体(21三体[唐氏综合征]、18三体、13三体和性染色体非整倍体)进行风险评估[10]。母亲和胎儿之间特定DNA序列的甲基化差异可用于识别母亲血液循环中的胎儿特异性DNA。现行的唐氏综合征筛查主要通过常规母体血清筛查进行，使用的几种血液标志物包括AFP、hCG和 uE3等，可用于评估或预测妊娠早期或中期胎儿窘迫的风险。在之前的研究中使用不同标记物组合进行筛选的结果表明，对于使用游离hCG 的标记物方案，假阳性率为5%，检出率可达64%左右。使用包括 uE3、β-hCG 在内的两种标记方案，检出率将增加到67%左右，如果使用包括AFP、hCG和 uE3在内的三种标记方案，那么检出率将增加到72%左右[11-13]。在已发表的前瞻性干预研究中，这种模拟筛查在实践中得到证实[14-15]。因此在本研究中使用高检出率的hCG、AFP、uE3的三标记评估方案用于与NIPT筛查法的对比研究。三标记血清学筛查法得到了73.47%的检出率，但阳性预测率依旧较低，为5.56%。因此仅使用血清学标志物进行CMSS一方面会增加非必要的侵入性检查，另一方面对漏诊的孕妇和胎儿并没有起到良好的预测风险的目的，需要NIPT这一高筛查率的检测方法优化检测效率。但基于已有的数据，单独使用NIPT导致误诊率增加了近一倍，所以cfDNA测试不是唐氏综合征的良好的诊断测试，而应作为一个很好的二次筛查测试[16]，本文的研究数据也证明了这一点。相比血清学和NIPT共同筛查，单独使用NIPT的假阳性率较高，且存在少数漏诊现象。因此，本研究选取孕中期的孕妇进行血清学筛查和NIPT筛查，并建议血清学筛查为唐氏高风险的孕妇进行NIPT。在血清学标志物和NIPT共同筛查的结果中，阳性预测率为68.42%、唐氏综合征检出率为100%、假阳性率为0.14%，均优于单独使用血清学标志物筛查和单独进行NIPT的结果。同时，多项国内外临床研究都表明了血清学标志物和NIPT共同筛查对唐氏综合征筛查的准确性[17-18]。另外，在一项研究总结中认为，血清学标志物和NIPT共同筛查的测试性能超过当前唐氏综合征筛查标准中任何可以实现的性能，整体检出率超过98.2%-99.8%，假阳性率低于0.16%[19]。

综上所述，NIPT对胎儿唐氏综合征的筛查准确度高于常规血清标志物筛查。对比血清学筛查，NIPT具有低假阳性率、低漏诊率、高预测率和高检出率的特点。对比NIPT单独筛查，假阳性率和阳性预测值虽然得到了较大的改善，但依旧存在漏诊的情况，且NIPT筛查成本较高不适宜大面积推广。因此可以得出结论，对血清学筛查为高风险的孕妇，有必要提前进行NIPT检测，优势是在一定程度上避免血清学筛查较高的假阳性率，以及避免由此带来的可能介入性检测的流产风险，另一方面可减少漏诊唐氏综合征胎儿，避免后期给家庭和社会带来更大的经济负担。血清学配合NIPT共同筛查可以提高诊断的准确率并减少唐氏综合征胎儿的出生，对优生优育有重要意义。