从血清学筛查到无创产前检测.docx

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从血清学筛查到无创产前检测

2020从血清学筛查到无创产前检测

产前筛查一般指的是对胎儿常见染色体非整倍体的筛查，即21-三体综合征、18-三体综合征、13-三体综合征，不包括其他染色体非整倍体。

根据产前筛查原理的不同，可将对常见胎儿染色体非整倍体的产前筛查分为3类：

（1）基于母血清生化指标的产前筛查，简称母血清学筛查（maternalserumscreening，MSS）。

（2）以胎盘游离DNA（cell-freeDNA，cfDNA）作为检测指标的产前筛查方法，即无创产前检测（non-invasiveprenataltesting，NIPT）。

（3）基于超声检查的产前筛查。

本文将对前两种产前筛查方法进行阐述。

1   母血清学筛查

MSS的适用人群是35岁以下的低龄孕妇，且不具有其他产前诊断指征。

其目标疾病是21-三体综合征、18-三体综合征以及开放性神经管缺陷（openneuraltubedefect，ONTD）。

MSS是指通过定量测定孕妇血液中与妊娠有关的生化标志物浓度，对胎儿患有常见染色体非整倍体和ONTD的风险进行筛查评估，从而筛查出需要行产前诊断的高风险妊娠。

1.1  常用的筛查指标   早孕期筛查指标包括胎儿颈项透明层（nuchaltranslucency，NT）厚度、血清绒毛膜促性腺激素的游离β亚单位（freeβ-humanchorionicgonadotropin，freeβ-hCG）、妊娠相关血浆蛋白A（pregnancyassociatedplasmaproteinA，PAPP-A）。

中孕期筛查指标包括血清甲胎蛋白（alphafetoprotein，AFP）、hCG或freeβ-hCG、游离雌三醇（unconjugatedestriol，uE3）、抑制素A（inhibinA，InhA）。

1.2  常用母血清学筛查方案   

（1）二联筛查（doubletest）：

以AFP、hCG或freeβ-hCG做为筛查指标，结合孕妇年龄等参数，计算中孕期（15~20周）胎儿罹患唐氏综合征风险的联合筛查方案。

（2）三联筛查（tripletest）：

以AFP、hCG或freeβ-hCG、uE3做为筛查指标，结合孕妇年龄等参数，计算中孕期（15~20周）胎儿罹患唐氏综合征风险的联合筛查方案。

（3）四联筛查（quadrupletest）：

以AFP、hCG或freeβ-hCG、uE3、InhA做为筛查指标，结合孕妇年龄等参数，计算中孕期（15~20周）胎儿罹患唐氏综合征风险的联合筛查方案。

（4）早孕期联合筛查（combinedtest）：

以血清freeβ-hCG、PAPP-A、超声测量的胎儿NT厚度做为筛查指标，结合孕妇年龄等参数，计算早孕期（11~13周）胎儿罹患唐氏综合征风险的联合筛查方案。

1.3  常用MSS模式   

（1）独立的序贯筛查（independentsequentialscreening）：

先行早孕期筛查并计算风险值，对高危者直接行绒毛活检（chorionicvillussampling，CVS），低危者进一步行中孕期筛查，依据风险计算结果决定是否进行产前诊断。

（2）逐步的序贯筛查（stepwisesequentialscreening）：

先行早孕期筛查并计算风险值，是否依据早孕期风险即进行产前诊断，还是等待完成中孕期筛查、结合早孕期筛查结果共同计算风险值之后再决定是否行产前诊断，则由患者自行选择。

（3）分层的序贯筛查（contingentsequentialscreening）：

先进行早孕期联合筛查，对风险值＞1/60者直接行CVS；对风险值＜1/1000者继续随访至妊娠终止；对风险值介于前两者之间者，至中孕期完成全面的整合筛查后，根据风险值再决定是否进行产前诊断。

1.4 MSS模式的选择   对于早、中孕期各种不同筛查模式效率的评价方面的研究，以SURUSS［1-2］、FASTER［3］以及BUN［4］这几个多中心大样本前瞻性的临床研究最为重要。

SURUSS研究纳入了25个筛查中心的47053例筛查病例，最终有101个胎儿被诊断为唐氏综合征。

FASTER研究纳入了美国15个筛查中心的38033例单胎妊娠病例，最终有117个胎儿被诊断为唐氏综合征。

除此之外，还有一些其他的荟萃分析研究［5］。

中孕期三联筛查的检出率仅为60%。

SURUSS研究显示，与三联筛查相比，中孕期四联筛查的检出率虽然仅增加7%，但假阳性率却下降了33%，说明四联筛查可以使1/3的孕妇避免不必要的羊膜腔穿刺；FASTER研究也显示了相同的结果。

SURUSS研究结果显示，NT用于早孕期产前筛查的DR5（即5%假阳性率下的检出率）为69%，而FPR85（即85%检出率下的假阳性率）为20%；在BUN研究中，NT的DR5为69%而FPR85为15%；在FASTER研究中，NT的DR5为68%而FPR85为23%。

这些研究结果说明，如果将NT作为独立的筛查指标，其检出率与中孕期血清筛查类似，但假阳性率则较高。

也有一些其他的研究显示出不同的结果。

造成这些研究结果存在较大差异的原因是由于超声测量NT的准确性受检测技术、设备、检测人员经验等多种因素影响，不仅测量结果难以实现精确化，测量的重复性也较差［6］。

同时，NT检测的中位数在不同的检测机构之间也存在差异，因此NT的测量需要完善的质量控制和监测。

早中孕期联合筛查的主要优势是阳性预测值（positivepredictivevalue，PPV）较高，例如在SURUSS研究中PPV为1∶6，这能够大大提高羊膜腔穿刺术的效率。

但这一筛查模式的缺陷在于中孕期回访率不高，例如在SURUSS研究中仅为60%，一旦早孕期高危的孕妇在中孕期失访，这不但使得整个筛查无法完成，而且连早孕期干预的时机也丧失了。

FASTER研究所提出的早中孕期序贯筛查模式的DR5为95%。

上述研究的结果认为，筛查效能最理想的筛查模式是早中孕期序贯筛查模式。

如果筛查单位不能很好地完成NT检测，也可以选择单纯的血清学筛查模式。

Knight等［7］的研究得出，早中孕期血清学联合筛查的DR5达88%。

2   无创产前检测

1997年香港中文大学Lo等［8］首次报道在母血中含有胎儿源性的cfDNA片段，随着二代测序（next-generationsequencing，NGS）技术的迅速进展，针对胎儿21、18和13-三体综合征的、基于母血浆中胎儿源性cfDNA的NIPT在2013年之后快速整合进入产前筛查体系，成为目前最有效、应用最广泛的产前筛查方法。

2.1 NIPT的临床适用性   综合近年来国外的相关文献，NIPT对于21-三体综合征的检出率为99.7%，假阳性率为0.94%；对于18-三体综合征的检出率为87.5%~100%，假阳性率为0.22%；对于13-三体综合征的检出率为40.0%~100%，假阳性率为0.25%［9-10］。

2016年7月，美国医学遗传学与基因组学学会（AmericanCollegeofMedicalGenomics，ACMG）在有关胎儿染色体非整倍体无创产前筛查的共识中明确指出，NIPT是目前最敏感的对于胎儿21、18、13-三体综合征的产前筛查技术手段，但不推荐将NIPT应用于其他染色体非整倍体的产前筛查［11］。

2016年我国国家卫生计生委组织制定的《孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断技术规范》（以下简称《技术规范》）也明确地将NIPT筛查目标疾病确定为胎儿21、18及13-三体综合征。

2.2 NIPT的慎用人群   作为一项产前筛查技术，NIPT不能替代产前诊断，NIPT结果异常的患者仍然需要进行产前遗传学诊断。

我国的《技术规范》中将高龄（预产期年龄≥35岁）、血清学筛查结果为高风险、肥胖人群列为NIPT应用的慎用人群，在具体的临床应用中，对上述人群的处理也具有一定的特殊性［12］。

2.2.1  高龄孕妇   根据以往法律法规的有关规定，临床上应建议对预产期年龄≥35岁的孕妇进行产前诊断。

随着NIPT技术的快速发展，这些法律法规的规定就存在一定程度上的争议。

国内外的相关指南和技术规范都明确提出，对高龄孕妇可以进行NIPT［11］。

临床医生在提供检测前咨询时，应简单介绍我国有关法律法规的内容，阐明NIPT与羊膜腔穿刺术的性质以及各自的优势和局限性，在知情同意的基础上，由孕妇本人自愿选择，对于拒绝产前诊断者应有书面的知情同意签字。

2.2.2 MSS结果为高风险的孕妇   孕周计算的准确性直接影响MSS结果的准确性。

对于MSS结果为高风险者，首先应核对孕周计算的准确性。

对于孕周计算错误者，可行NIPT；对于孕周计算无误者，孕妇既可以选择NIPT，也可以选择直接进行羊膜腔穿刺术；对于拒绝进行产前诊断者，应有书面的知情同意签字。

国外文献报道，当MSS结果为高风险而NIPT结果为低风险时，胎儿染色体异常的残余风险为2%［13］。

2016年美国妇产科医师学会/母胎医学会（ACOG/SMFM）的相关指南将“对MSS结果阳性的妇女不直接进行产前诊断而是进行NIPT，可能会漏诊某些非整倍体胎儿，并延误诊断和处理的时间”列为基于Ⅲ级证据的建议［14］。

2.2.3  肥胖孕妇   由于肥胖孕妇外周血的循环游离DNA中的胎儿DNA含量（fetalfraction，FF）不足，可能会导致NIPT检测失败或出现假阴性的结果。

FF是一个比值，指的是从孕妇外周血中的总游离DNA中能够分离出来的胎儿游离DNA的量，一般认为当FF高于4%时，才能达到足够的测序读长深度［15］。

FF与孕妇的体重和体重指数（bodymassindex，BMI）之间呈负相关。

同时，孕妇体重的增加导致其血容量增加，进一步稀释胎儿源性cfDNA，从而导致FF下降［15-17］，使NIPT出现假阴性的结果。

因此，国外相关指南明确建议肥胖孕妇直接使用传统筛查方法，而不是NIPT［11］。

我国的《技术规范》将孕妇肥胖定义为BMI≥40。

临床上对于肥胖孕妇，应先计算其BMI，对于BMI≥40者，建议直接选择MSS。

如果孕妇在被告知相关风险之后仍然坚决要求进行NIPT，则应有书面的知情同意签字。

2.3 NIPT的检测后咨询   作为一项筛查技术，NIPT同样存在假阳性和假阴性的风险。

NIPT结果为低风险，并不排除胎儿除21、18、13-三体综合征以外的其他染色体异常的风险。

对NIPT检测结果异常者，应由产前遗传咨询医师对其进行进一步的咨询，建议行产前诊断；对于拒绝行产前诊断者，应留下相关医疗文件。

      NIPT异常结果，除了胎儿21、18、13-三体综合征高风险以外，还有NIPT检测失败、假阳性和假阴性以及非预期结果。

2.3.1 NIPT检测失败   所谓NIPT检测失败，是指由于某些实验室因素导致NIPT的结果无法报告或无法解释。

Gil等［18］在其荟萃分析中总结NIPT检测失败的原因有3大类：

（1）采血或标本运输过程中的问题，包括血量不足、溶血、贴错标签或延误将标本运送至实验室的时间。

（2）FF低，一般指低于4%。

（3）检测失败，包括无法提取cfDNA、扩增和测序。

文献报道的NIPT失败率各不相同，一般在1%~8%之间，与检测平台有相关性，大规模平行测序相关的检测平台NIPT失败率为1.58%［19］。

NIPT失败最主要的原因是FF低［20-21］。

NIPT失败的后续处理较为棘手，究竟是换用MSS进行产前筛查，还是再次采血进行第2次NIPT检测，亦或是直接进行产前诊断，目前有关这方面的研究较少，国际和国内并无有关指南或专家共识进行阐述。

Hui等［21］在其最近的一篇综述中提出，临床医生不一定需要懂得NIPT失败的生物学和技术方面的原因，但需要明白如何进行后续处理。

要综合考虑孕妇的孕周大小、其胎儿罹患染色体非整倍体的背景风险、孕妇有无其他风险因素以及孕妇本身的意愿来决定后续处理方案。

2.3.2 NIPT的假阳性和假阴性   导致NIPT假阳性结果的发生机制包括：

双胎之一胚胎停育、母源性拷贝数变异（copynumbervariant，CNV）、母体恶性肿瘤、限制性胎盘嵌合体（confinedplacentalmosaicism，CPM），其中最常见的为CPM。

NIPT假阴性相对少见，其发生机制主要为FF不足以及胎儿嵌合体。

临床上要尽量明确NIPT假阳性或假阴性的发生机制，并给予相应的遗传咨询意见。

2.3.3  非预期结果   所谓非预期结果，指的是除胎儿21、18、13-三体综合征以外的其他异常情况，其发生机制包括孕妇本身存在染色体异常或CNV、母体恶性肿瘤、胎儿或胎盘其他染色体异常等。

例如，NIPT提示为性染色体非整倍体阳性高风险时，有8.6%的孕妇本身存在X染色体非整倍体［22］。

尽管目前对于不同的非预期结果的具体处理尚缺乏有关指导意见，但应建议孕妇行进一步的遗传咨询和产前诊断。

3   产前筛查方案的选择

应为所有孕妇提供筛查或诊断的选择。

孕妇的选择受多种因素影响，其他影响因素包括就诊时的孕周、是否能进行可靠的NT测量、筛查敏感性与局限性、筛查费用、患病胎儿的远期照护、诊断胎儿异常时终止妊娠的选择等等。

没有一项检测方法在所有检测特征上都能优于其他方法，检测中心也不是都能提供所有方法的检测。

每一种方法都有其优势和局限性，医务人员应当熟悉现有的筛查和诊断方法，并进行规范的咨询，告知患者敏感性、阳性率和假阳性率、方法优劣及局限性；还应在非整倍体筛查咨询时告知患者羊膜腔穿刺、CVS的收益和风险。

咨询后，患者可以拒绝筛查或诊断。

MSS的优点是价格比较低廉，相对于NIPT而言，最大的优势在于没有检测失败的风险，也不会出现非预期结果。

NIPT是目前最有效的胎儿非整倍体筛查的方法，国内外都对此制定了很多指南、共识或立场申明，但由于具体国情不同，国外的指南不一定适用于国内的实际情况。

在具体临床工作中，要遵守国家各项法律法规，规范应用NIPT，强调孕妇的知情选择权，严格把控NIPT的适应证，做好NIPT的检测前和检测后咨询。

对于有明确产前诊断指征的情况，不应采用NIPT；对于NIPT结果异常者，应建议进行产前诊断。

国内不同地区的医疗技术水平和经济发展水平均不一致，MSS和NIPT具有各自的优势和局限性，如何将这两种筛查方案有机地结合起来，目前还缺乏有关临床应用的可行性、可操作性、卫生经济学方面的客观评价。

各地区或医疗机构应选择成本合理、实验室操作简便易行、质控全面、仪器设备和检测标本的可及性强、具备临床服务的可行性和可操作性、卫生经济学评判合理的筛查技术作为适宜技术，制定相应的实验室规范、实验室和临床沟通机制规范、临床质控规范，从而达到最好的筛查效果。