无创产前筛查技术在胎儿性染色体非整倍体中的临床应用

周元圆，翟秀璋*，卢庆，赖春慧，陈丹云，刘孙荣

性染色体非整倍体(sex chromosome aneuploidy，SCA)是导致胎儿出生缺陷的遗传因素之一，在活产婴儿中发生率为1/200～1/400，而产前诊断发生率可高达1/435，几乎是21-三体综合征的两倍[1]。SCA患儿主要表现为生殖系统发育异常，常规胎儿B超很难发现，多数患儿因青春期发育异常(如身材矮小、第二性征发育不良、原发性闭经等)就诊行染色体核型分析被发现，此时可能会错过使用相应激素治疗的最佳时机，导致治疗效果不显著，给患儿带来不必要的心理压力[2]。在孕期通过有效的检测技术发现胎儿SCA，并经产前遗传咨询正确选择妊娠尤为重要。无创产前筛查(non-invasive prenatal testing，NIPT)技术是一种早期、高效、无创的检测方法，在我国常用作筛查13/18/21三体非整倍体异常的一线检测手段，但将NIPT作为SCA的常规检测手段仍存在争议[3]。魏凤香等[4]对53 634例单胎孕早、中期孕妇的NIPT结果进行回顾性分析，认为NIPT可作为全面有效地筛检SCA的一线产前筛查技术。本文回顾性分析2018年1月至2020年8月在我院行NIPT发现SCA孕妇的产前诊断和妊娠结局，评估NIPT对SCA的检测效能及其临床应用价值。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选择2018年1月至2020年8月在南宁市第二人民医院行NIPT的22 998例单胎妊娠孕妇为研究对象。纳入研究的孕妇年龄为18～48岁，平均(32.0±5.5)岁，孕周>12周；排除双胎妊娠，夫妻双方有染色体异常疾病的孕妇。

1.2 方法

1.2.1 产前诊断 所有接受介入性产前诊断的孕妇均被告知羊膜穿刺手术风险，均签署穿刺知情同意书，然后进行羊膜穿刺胎儿羊水细胞培养，行G显带胎儿染色体核型分析(350条带)或CNV-Seq检测。

1.2.2 NIPT检测方法 使用EDTA抗凝管采集孕妇外周血10 mL，冷冻低速离心机(4℃，1 600 g)离心15 min，血浆收集后立即放入-20℃保存。严格按照核酸提取试剂盒(广州生物)说明书提取DNA，通过晶芯胎儿染色体非整倍体(T21T18T13)检测试剂盒(博奥晶典生物)，经末端修复、接头连接和缺口修复、PCR扩增、文库定量等，采用BS4000基因测序，测序结果依据《无创产前数据分析管理软件》进行测序数据的分析，判断胎儿患SCA的风险值。

1.3 妊娠随访

通过电话、电子病历记录系统对NIPT提示SCA的孕妇进行随访。

2 结果

2.1 NIPT结果

22 998例行NIPT的孕妇，NIPT提示SCA有86例(0.37%，86/22 998)，其中有49例(56.98%，49/86)性染色体数目减少，有37例(43.02%，37/86)性染色体数目增多；有62例(72.09%，62/86)进行介入性产前诊断，最终诊断为SCA有30例，总体阳性预测值(positive predictive value，PPV)为34.88%；有24例拒绝做产前诊断。

NIPT提示有49例性染色体数目减少，经介入性产前诊断为7例，PPV为14.29%(7/49)，包括3例45,X(6.12%，3/49)，其中有1例同时合并13-三体综合征，3例45,X/46,XX嵌合(6.12%，3/49)，1例46,X,del(X)(p11.2)(2.04%，1/49)；经CNV-Seq检测发现有2例常染色体微缺失微重复，分别为5p14.1p13.3微缺失、9p24.3微重复。NIPT提示有37例性染色体数目增多，经介入性产前诊断为23例，PPV为62.16%(23/37)，包括22例47,XXY(59.46%，22/37)和1例47,XXY/48,XXXY(2.70%，1/37)嵌合。NIPT提示性染色体数目异常增多的PPV高于性染色体数目减少的PPV，染色体核型47,XXY的PPV明显高于45,X的PPV。详见表1。

表1 NIPT提示86例SCA介入性产前诊断结果

2.2 妊娠随访结局

86例SCA孕妇有40例(46.51%，40/86)选择继续妊娠，包括27例性染色体数目减少，13性染色体数目增多孕妇；有21例选择终止妊娠(24.42%，21/86)，包括1例NIPT提示性染色体数目减少胎儿羊水染色体核型未见异常而随访B超异常者，有54.55%胎儿染色体核型为47,XXY选择引产，而45,X及其嵌合体则全部选择引产，有部分失访。

3 讨论

1997年首次发现孕妇血浆中含有胎儿cffDNA为无创产前筛查提供了理论依据，到2011年无创高通量测序在全球规范化应用，至此NIPT技术快速、广泛地应用于临床[5]。大量研究数据表明，NIPT技术对常染色体非整倍体有较高的灵敏度、特异性及PPV，尤其是对13/18/21三体的筛查远远优于传统筛查方法，且能够同时检测出某些SCA[6]。虽然NIPT对SCA只有33.04%～54.54%的PPV，但应用NIPT后SCA的产前检出率比传统筛查方法提高了3倍[7]。本研究有86例NIPT提示SCA异常，经介入性产前诊断有30例诊断为SCA，总体PPV为34.88%。其中性染色体数目减少PPV为14.29%，性染色体数目增多PPV为62.16%，与相关文献报道大致相似[8]。齐政等[9]研究总结NIPT对SCA总体PPV相对较低，其原因是NIPT技术是基于血浆的游离DNA中某一染色体数量是否有异常，但并不区分母体和胎儿DNA，故母体染色体异常(如CNVs、SCA、嵌合体等)、局限性胎盘嵌合等是造成NIPT假阳性，影响其准确性的主要因素。

本研究NIPT提示胎儿染色体核型为45,X(6.12%)的PPV远远低于核型为47,XXY(59.46%)，其原因可能是：① 孕妇外周血染色体中不含Y染色体，从母体血浆中分离、提取获得的Y染色体更容易与母体染色体区分；② X染色体含碱基GC的量不高；③ 随着孕妇年龄增大，孕妇外周血染色体出现嵌合的概率会提高，影响检测结果的准确性[9-10]。NIPT对45,X的准确性有待进一步提高。

本研究经介入性产前诊断，胎儿染色体核型诊断为45,X及其嵌合体的孕妇均选择引产，而诊断为47,XXY(45.45%)者有近一半孕妇选择继续妊娠生育胎儿。研究表明，45,X(又称特纳综合征)的临床表型、致畸程度、激素治疗与预后相对于47,XXY(又称克氏综合征)较严重，大部分45,X的胎儿在妊娠早期自然流产，有超过90%的胎儿在妊娠早中期超声检查发现胎儿冠状动脉畸形、颈部淋巴水囊瘤、水肿胎等异常[11]。成年特纳综合征患者依据染色体核型、嵌合比例大小出现严重程度不同的临床表现，如身材矮小、耳廓畸形、蹼状颈、原发性闭经等，几乎所有45,X女性患者均不能正常生育[12]。47,XXY者没有出现特别严重的胎儿超声异常，主要表现为尿道下裂、小睾丸、隐睾等异常[13]。成年克氏综合征患者一般表现为身材瘦高、声音尖细、无喉结、无胡须、男性乳房女性化、第二性征发育不良等，绝大多数患者出现严重的睾丸生精障碍，临床表现为少精子症、弱精子症甚至无精子症，严重影响生育，绝大部分患者只能通过辅助生殖技术(如TESE、micro-TESE、ICSI以及IVF-ET)获得后代[14]。依托现代高水平的生殖技术，随着三代试管技术的快速发展与成熟，虽然47,XXY成年男性会出现严重生精障碍，但47,XXY患者想要获得健康宝宝也不是难题，所以产前诊断为47,XXY的家庭更倾向于选择继续保留胎儿妊娠[2,15]。多数SCA患者表型正常，不会导致严重的畸形、残疾、智力异常等，依据染色体畸变复杂程度，临床表现不同，在儿童期进行早期干预与治疗，可以改善患儿心理、体型、行为、第二性征发育等，提高患儿的认知能力，改善其生活质量[16]。据报道，被诊断为SCA患儿的孕妇是否选择继续妊娠受孕妇年龄、家庭经济条件、文化水平等影响[2]。

综上所述，NIPT对SCA有较好的筛查价值，其对SCA不同异常核型PPV各异，对核型为47,XXY有较好的PPV，而45,X核型相对较低。多数胎儿染色体核型为47,XXY的孕妇选择继续妊娠，而多数45,X者选择胎儿引产。在日常的产前诊断工作中，需对孕妇进行全面、详细的遗传咨询，在行NIPT前，需充分告知其优势以及局限性，对NIPT提示SCA高风险的孕妇，建议做介入性产前诊断，避免缺陷患儿出生；经产前诊断确定胎儿为SCA者，为其提供科学的遗传咨询，便于孕妇做出正确的妊娠选择，并密切B超随访。