母血游离胎儿DNA在21-三体、18-三体产前筛查的应用研究

【摘要】：目的 采用大规模前瞻性研究设计评价第二代测序技术对母血浆中游离胎儿DNA(cell-free fetal DNA, cffDNA)进行无创染色体非整倍体检测的灵敏度和特异性。比较传统血三联筛查与第二代测序技术应用于孕中期产前筛查的检测效率,评价第二代测序技术对母血浆中游离胎儿DNA进行无创染色体非整倍体筛查效率及临床可行性。 材料与方法 采用严格的前瞻性双盲试验设计,收集2011年4月-2011年10月于北京协和医院、海淀区妇幼保健院就诊,且满足≥孕11周,单胎妊娠,孕妇本人不是染色体异常患者,且孕妇在抽血当天无侵入性手术经历,孕妇无异体输血、移植手术、干细胞治疗等经历的孕妇外周血,应用12-plex高通量Hiseq2000平台进行试验,将测得的序列与人的参考基因组比对并作统计分析,计算各个染色体Z值,检测胎儿染色体非整倍体异常；同时对低龄孕妇进行中孕期血清学筛查。对血清学筛查阳性或者cffDNA检测阳性者在知情同意基础上进行细胞遗传学诊断；高龄孕妇全部进行细胞遗传学诊断,胎儿核型分析作为阳性样本检测金标准。对血清学筛查阴性与cffDNA检测阴性者,随访至胎儿出生后。 结果 1、本次共收入2236例孕妇,全部为单胎妊娠,其中妊娠结局随访数据失访138例(6.2%)；cffDNA检测试验失败84例(3.8%),其中74例有随访数据。有效样本数2024例。 2、中孕期血清学筛查1741例,筛查高危共249例,占14.3%(249/1741)。其中21三体(Down's Syndrome, DS)高危246例,18三体高危3例。 3、cffDNA检测收集样本2236例,结果报告2152例,实验失败84例(3.8%)。cffDNA检测检出22例阳性：12例DS,1例T13,6例T18,2例X0,1例XXY,综合阳性率1.02%(22／2152)。 4、随访到妊娠结局2098例,随访率为93.8%。行侵入性产前诊断432例,发现有临床意义的染色体异常共29例,均行引产,其中13例DS,1例T13,5例T18,5例45,X(其中一例为嵌合型),1例47,XXY。主动引产3例；发现胎儿多发畸形共19例,以泌尿系统、心血管系统异常多见；不良妊娠结局10例,为胎死宫内、晚期难免流产,胎儿外观均未见异常。 5、cffDNA检测检出1例T18假阳性,1例XXY假阳性；漏诊1例T21,2例45,X(其中1例试验失败),1例XXY。 6、cffDNA检测与传统血清学筛查针对21、18、13号染色体检测,总的假阳性率分别为0.05%(1/2005)、14.05%(243/1730),阳性预测值94.74%(18/19)、2.41%(6/249),检出率94.74%(18/19)、54.55%(6/11)。 7、cffDNA检测与传统血清学筛查针对21、18、13、X、Y染色体检测,总的假阳性率0.10%(2/2000)、14.08%(243/1726),阳性预测值90.91%(20/22)、2.41%(6/249),检出率83.33%(20/24)、40%(6/15)。 8、cffDNA检测技术检测DS的灵敏度为92.3%(12/13),特异度为100%(2011/2011)；检测18、13三体综合症的灵敏度分别100%(5/5)、100%(1/1),特异度为99.95%(2018/2019)、100%(2023/2023),检测X0、XXY灵敏度较低,特异度分别为100%(2020/2020)、99.95%(2022/2023)。 9、18例IVF妊娠(全部为单胎),占0.9%(18/2236)。其中1例核型为46,XY,-21,+21rob(21；21),inv(9),cffDNA检测结果T21,余17例二者均未发现异常。 结论 1、cffDNA产前检测技术检测常见染色体非整倍体异常T21、T18假阳性率低、检出率高,阳性预测值较高,初步证明了cffDNA检测应用于中孕期产前筛查是可行的。 2、cffDNA产前检测技术筛查效率优于血清学筛查。 3、可以覆盖13号染色体与性染色体等目前血清学筛查无法覆盖的染色体疾病。 4、cffDNA检测产前检测技术可以覆盖IVF人群。