无创产前基因测序在胎儿染色体非整倍体基因检测中的临床应用_翁慧男

胎儿染色体非整倍体疾病是指染色体数目的增加或减少 不是单倍体的整数倍，临床 上 常 见 的 非 整 倍 体 包 括 ２１－三 体 综 合征（唐氏综 合 征 ）、１８－三 体 综 合 征 （爱 德 华 氏 综 合 征 ）、１３－三 体综合征（帕 陶 氏 综 合 征），以 及 一 些 性 染 色 体 三 体 型 及 Ｘ 单 体型。目前，此类疾病 并 无 有 效 的 治 疗 方 法，只 能 通 过 产 前 筛
风险共２１例，其中２１－三体综合征高风险为１４例，１８－三体综合征 高 风 险 为 ５ 例，ｌ３－三 体 综 合 征 为 ２ 例。以 羊 水 或 脐 血 染 色 体 核 型分析的结果为金标准进行结果对照，检测出的１４例２１－三体综 合 征 高 风 险 中，１３ 例 确 诊 为 ２１－三 体 综 合 征，另 １ 例 拒 绝 产 前 诊 断，自行引产，无法确诊核型。检测出的５例１８－三体综合征高风 险 经 核 型 分 析 确 诊 为 １８－三 体 综 合 征，１３－三 体 综 合 征 无 假 阳 性。 所有低风险胎儿出生后的随访中没有发现假阴性。经统计分析胎儿无创产前基因检测２１－三体综合 征 的 敏 感 性 为 １００％，准 确 性 为９２．９％。１８－三体综合征和１３－三体综合征的敏感性及准确性均为１００％。结论 无创产前胎儿非整倍体基 因 检 测 可 提 高 产 前
要求无创产前基因检测的孕１２周以上的孕妇１ ８６５例，通过母体外周血中胎儿游离 ＤＮＡ，应用 无 创 产 前 基 因 检 测 得 出 胎 儿 患 染 色体非整倍性疾病（２１－三体综合征、１８－三体综合征、１３－三体综合征）的 风 险 率。并 对 高 风 险 胎 儿 采 取 羊 水 或 脐 血 ，再 行 细 胞 培 养 染色体核型分析以确定胎儿染色体核型，对低风险胎儿均随访至出生后。结果 实施无创产前基因检 测 １ ８６５ 例，结 果 显 示 为 高
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国际检验医学杂志２０１５年８月第３６卷第１６期 Ｉｎｔ Ｊ Ｌａｂ Ｍｅｄ，Ａｕｇｕｓｔ ２０１５，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１６
·论 著·
无创产前基因测序在胎儿染色体非整倍体基因检测中的临床应用
翁 慧 男１ ，梁 嘉 颖１ ，曾 伟 宏１ ，汤 惠 霞１ ，孙 怡２ ，马 将 军３ （１．广东省妇幼保健院，广东广州 ５１００１０；２．广州中医药大学附属骨伤科医院，广东广州 ５１０２４０；
查、产前诊断预防患儿的出生，因此，此类疾病的患儿给家庭 和 社会带来了极大的精神和经济负担。目前明确诊断依靠有创 的产前诊断方法：绒毛活检、羊水穿刺、脐血穿刺以及取胎儿 部 分组织活检，从中提取染色体进行核型分析。这些检查均为 侵 入性操作，可 致 宫 腔 内 的 感 染 、胎 儿 流 产、胎 死 宫 内 等 严 重 后
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文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７３－４１３０（２０１５）１６－２３８６－０３
Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｆｏｒ ｆｅｔａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ａｎｅｕｐｌｏｉｄｙ Ｗｅｎｇ Ｈｕｉｎａｎ１，Ｌｉａｎｇ Ｊｉａｙｉｎｇ１，Ｚｅｎｇ Ｗｅｉｈｏｎｇ１，Ｔａｎｇ Ｈｕｉｘｉａ１，Ｓｕｎ Ｙｉ２，Ｍａ Ｊｉａｎｇｊｕｎ３ （１．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｗｏｍｅｎ ａｎｄ Ｃｈｉｌｄｒｅｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１００１０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｔｈｅ Ａｆｆｉｌｉａｔｅｄ Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１０２４０，Ｃｈｉｎａ；
３．中山大学肿瘤防治中心，广东广州 ５１００６０）
摘 要：目的 探讨无创产前基因检测技术在胎儿染色体非整倍体 疾 病 诊 断 中 的 检 出 效 率 及 临 床 应 用 价 值 。 方 法 回 顾 性 分析２０１１年１月到２０１３年１月在广东省妇幼保健院就诊的孕妇，纳 入 标 准 为 高 龄 妊 娠，产 前 筛 查 高 风 险、Ｂ 超 显 示 胎 儿 异 常 等
３．Ｓｕｎ Ｙａｔ－ｓｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃａｎｃｅｒ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５１００６０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｌｉｎｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ ｆｏｒ ｆｅｔａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ａｎｅｕｐｌｏｉｄｙ．Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ １ ８６５ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｔｒｅａｔｅｄ ｉｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｗｏｍｅｎ ａｎｄ Ｃｈｉｌｄｒｅｎ Ｈｏｓｐｉｔａｌ ｆｒｏｍ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１１ｔｏ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１３ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｃｒｉｔｅｒｉａ：ａｄｖａｎｃｅｄ ａｇｅ，ｐｒｅｎａｔａｌ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｒｉｓｋ，ａｎｄ ｆｅｔａｌ ａｂｎｏｒｍａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｃｏｌｏｒ ｕｌｔｒａｓｏｎｏｇｒａｐｈｙ，ａｇｒｅｅｉｎｇ ｗｉｔｈ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ．Ａｆｔｅｒ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ， ｔｈｅ ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔ ｕｎｄｅｒｗｅｎｔ ｃｅｌｌ ｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ｋａｒｙｏｔｙｐｉｎｇ．Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ａｆｔｅｒ ｄｅｌｉｖ－ ｅｒｙ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｄｅｆｉｎｉｔｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｆｅｔａｌ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ａｎｅｕｐｌｏｉｄｙ．Ｒｅｓｕｌｔｓ Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ １ ８６５ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｕｎｄｅｒｗｅｎｔ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ２１ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ｗｉｔｈ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ １４ ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｔｒｉｓｏｍｙ ２１，５ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｔｒｉｓｏｍｙ １８，２ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｔｒｉｓｏｍｙ １３．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃｈｒｏｍｏ－ ｓｏｍａｌ ｋａｒｙｏｔｙｐｉｎｇ ａｆｔｅｒ ａｍｎｉｏｃｅｎｔｅｓｉｓ ｏｒ ｕｍｂｉｌｉｃａｌ ｃｏｒｄ ｂｌｏｏｄ ｐｕｎｃｔｕｒｅ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｓ ｇｏｌｄｅｎ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｔｒｉｓｏｍｙ ２１，ｏｎｅ ｗｏｍａｎ ｒｅｆｕｓｅｄ ｔｈｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｓｅｌｆ ｉｎｄｕｃｅｄ ｌａｂｏｒ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｋａｒｙｏｔｙｐｅ．Ｎｏ ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃａｓｅ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｔｒｉｓｏｍｙ １８ａｎｄ １３．Ｎｏ ｍｉｓｓｅｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｇｎａｎｔ ｗｏｍｅｎ ｗｉｔｈ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔ ｄｕｒｉｎｇ ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐ ａｆｔｅｒ ｄｅｌｉｖｅｒｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｆｅｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｉｓｏｍｙ ２１ｗａｓ １００％ ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｗａｓ ９２．９％ ．Ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒｉｓｏｍｙ １８ａｎｄ １３ｗｅｒｅ １００％ ．Ｃｏｎｃｌｕ－ ｓｉｏｎ Ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｇｅｎｅｔｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｂｅｆｏｒｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ，ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｂｉｒｔｈ ｏｆ ｉｌｌ ｉｎｆａｎｔｓ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａ ｑｕｉｃｋ，ｓａｆｅ，ｅａｓｙ－ａｃｃｅｐｔｅｄ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｗｏｒｔｈｙ ｔｏ ｂｅ ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄ ａｎｄ ａｎ ｉｎｅｘｏｒａｂｌｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｏｎ－ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｒｅｎａｔａｌ ｔｅｓｔｉｎｇ； ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌ ａｎｅｕｐｌｏｉｄｙ ｓｙｎｄｒｏｍｅ； ｍａｓｓｉｖｅｌｙ ｐａｒａｌｌｅｌ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ
诊断效率，其敏感性、准确性与染色体核型分析技术具有高度的一致性，能减少患儿的出生，快捷、安全、较介入性产前诊断易 于 接
受 ，具 有 较 高 的 临 床 实 际 应 用 价 值 。
关 键 词 ：无 创 产 前 基 因 检 测 ； 染 色 体 非 整 倍 体 综 合 征 ； 高 通 量 测 序
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４１３０．２０１５．１６．０４１
作 者 简 介 ：翁 慧 男 ，女 ，副 主 任 医 师 ，主 要 从 事 生 殖 医 学 及 遗 传 学 研 究 。
国际检验医学杂志２０１５年８月第３６卷第１６期 Ｉｎｔ Ｊ Ｌａｂ Ｍｅｄ，Ａｕｇｕｓｔ ２０１５，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１６
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果［１］，且染色体核型分 析 检 验 周 期 较 长 ，孕 妇 及 家 庭 往 往 难 以 接受。胎儿染色体非整倍体无创基因检测是通过对母体外周 血中游离胎儿 ＤＮＡ 应 用 高 通 量 测 序 技 术 检 测 胎 儿 染 色 体 数 目 异 常 的 一 种 无 创 产 前 检 测 方 法 ，是 产 前 诊 断 领 域 的 一 项 新 兴 技术。较之侵入性产前诊断，具有流程简便、安全性高（无 创）、 检测时间早、快速、可靠，且易于接受等特点。目前这一检测 方 法被用于诊断和排除胎 儿 遗 传 性 疾 病、监 控 妊 娠 合 并 征 等，是 无创产前检测未来发展的趋势。本文通过回顾分析本院２年 来进行无创产前基因检 测 的 资 料，就 其 检 测 的 准 确 性、敏 感 性 及临床应用价值进行探讨。 １ 资 料 与 方 法 １．１ 一般资料 选择２０１１年１月到２０１３年１月在 本 院 就 诊 的因高龄妊娠、产前筛 查 高 风 险、Ｂ 超 显 示 胎 儿 异 常 等 要 求 无 创 产 前 基 因 检 测 的 孕 妇 １ ８６５ 例 ，孕 周 为 １３～３４ 周 ，年 龄 为 ２０ ～４２ 岁 ，排 除 双 胎 或 多 胎 妊 娠 。 １．２ 方法 在 获 得 孕 妇 知 情 同 意 后 抽 取 孕 妇 外 周 静 脉 血 ５ ｍＬ，ＥＤＴＡ 抗凝，按照全血样本编号在离心管盖上写 上 对 应 的 血 浆编号及分离日期。在４ ℃预冷离心机内 １ ６００×ｇ离心１０ ｍｉｎ，取上清液装到无菌离心 管 中。 初 步 分 离 的 血 浆 在 ４ ℃ 下 再次以１ ６００×ｇ离 心 １０ ｍｉｎ，以 去 除 残 存 的 细 胞。 两 次 离 心 处理后的血浆立即低温保存，一周之内 －２０ ℃ 条 件 下 暂 存：长 期保存需置于－８０ ℃ 冰 箱 中，血 浆 不 可 常 温 保 存。 挑 选 出 合 格样本提 取 血 浆 中 游 离 ＤＮＡ，制 备 测 序 文 库，采 用 ＩＩＩｕｍｉｎａ ＨｉＳｅｑ２０００ 高通量测序仪进行检测，应用生物信 息 工 具 放 大 并 分 析 外 周 血 中 不 同 染 色 体 水 平 的 差 异 ，从 而 精 确 识 别 胎 儿 染 色 体非整倍体异常，最终得出胎儿患染色 体 非 整 倍 性 疾 病（２１－三 体综合征、１８－三体综合征、１３－三 体 综 合 征 等）的 风 险 概 率。 合 格标准：外观上要求样本保存管完好，无裂管、无开盖等泄漏 或 外溢；样本体积要求孕妇外周血５ｍＬ，血浆样本量要求 ２ ｍＬ； 样本质量要求无污染、无溶血现象。对检测结果中高风险的 孕 妇进行遗传咨 询，在 其 知 情 同 意 的 情 况 下 进 行 羊 水 或 脐 血 穿 刺，经 细 胞 培 养 后 行 Ｇ 显 带 染 色 体 核 型 分 析 确 定 胎 儿 染 色 体 核型。 １．３ 随访 对所有阳 性 检 测 结 果 的 孕 妇 做 好 随 访 工 作，随 访 至胎儿出生，并对所有新生儿进行常规的体格检查。同时对 检 测 的 阴 性 结 果 经 过 出 生 后 的 观 察 随 访 ，来 判 断 有 无 漏 诊 率 。 ２ 结 果 ２．１ 无创产前基因检测结 果 １ ８６５ 例 无 创 产 前 基 因 检 测 结 果显示为高风险共 ２１ 例，阳 性 率 为 １．１３％，其 中 ２１－三 体 综 合 征高风险为１４例，１８－三体综 合 征 高 风 险 为 ５ 例，１３－三 体 综 合 征高风险为２例。 ２．２ 确诊结果 以羊水或脐血染色体核型分析的结果为金 标 准进 行 结 果 对 照，检 测 出 的 １４ 例 ２１－三 体 综 合 征 高 风 险 中 １３ 例确诊为２１－三体综合征，另 １ 例 拒 绝 产 前 诊 断，自 行 引 产，无 法 确诊核型。检测出的５例１８－三体综合征高风险经核型分析 确 诊 为１８－三 体 综 合 征 ，检 测 出 的２ 例１３－三 体 综 合 征 高 风 险 为 阳性。对低风险孕妇的分娩结果进行追踪随访，未发现染色 体 非整倍体异 常 者。 经 统 计 分 析 胎 儿 无 创 产 前 基 因 检 测 ２１－三 体综合征的 敏 感 性 为 １００％，因 １ 例 高 风 险 孕 妇 无 法 确 定 核 型，故其准确性 为 ９２．９％。检 测 出 的 ５ 例 １８－三 体 综 合 征 高 风 险 经 核 型 分 析 确 诊 为 １８－三 体 ，检 测 出 的２ 例１３－三 体 综 合 征 高 风险经核型分 析 确 诊 为 １３－三 体 综 合 征，经 统 计 分 析 １８－三 体 综合征和 １３－三 体 综 合 征 的 敏 感 性 及 准 确 性 均 为 １００％，见