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随着孕妇外周血中胎儿游离DNA(cell-free fetal DNA,cff DNA)的发现,无创产前检测(noninvasive prenatal testing,NIPT)因其操作简便、无创、准确性高及可使用孕周的范围广等优势逐渐成为产前筛查及检测项目的主流。NIPT是通过对孕妇外周血中cff DNA进行测序并进行生物信息分析,实现对胎儿染色体异常进行风险评估。NIPT主要针对筛查胎儿13-三体(Trisomy-13,T13)、18-三体(Trisomy-18,T18)和21-三体(Trisomy-21,T21),也可辅助报告其他染色体异常[1],例如性染色体非整倍体(sex chromosome abnormalities,SCAs)和部分拷贝数变异(copy number variations,CNVs)[2]。近年来,随着测序技术的不断发展,扩展性无创产前检测(noninvasive prenatal testing plus,NIPT-plus)逐步应用于临床,NIPT-plus增加了测序深度、扩大了检测范围,不仅针对性筛查T21/T18/T13,也包括报告SCAs及部分大片段的CNVs。目前,未曾有研究提供NIPT-plus于临床应用优于NIPT的相关数据。本研究将通过回顾性分析比较NIPT-plus与NIPT检测不同类型胎儿染色体异常的灵敏度、特异度、阳性预测值(positive predictive value,PPV)、阴性预测值(negative predictive value,NPV)、假阳性率、检出率,并将NIPT/NIPT-plus结果与验证、随访结果进行一致性检验,探讨NIPT-plus的临床应用效应,为孕妇进行产前筛查的方案选择提供数据支持。目的本研究将通过回顾性分析比较NIPT-plus与NIPT检测不同类型胎儿染色体异常的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、检出率,并将NIPT/NIPT-plus结果与验证、随访结果进行一致性检验,探讨NIPT-plus的临床应用效应,为孕妇进行产前筛查的方案选择提供数据支持。材料与方法1.研究对象:选取2019年5月至12月在郑州大学第三附属医院产前诊断中心就诊且进行NIPT或NIPT-plus检测的9136例孕妇为研究对象,其中NIPT共6110例,NIPT-plus共3026例。2.纳入标准和排除标准:纳入标准:(1)单胎妊娠;(2)年龄≥18岁;(3)经咨询并签署知情同意书。排除标准:(1)孕妇为染色体异常者;(2)多胎妊娠;(3)妊娠合并恶性肿瘤;(4)4周内接受过免疫治疗;(5)1年内接受过异体输血、移植手术、异体细胞治疗。3.实验方法:NIPT及NIPT-plus检测结果为低风险的孕妇,电话、邮件随访妊娠结局;NIPT/NIPT-plus检测结果为高风险的孕妇,建议进行羊膜腔穿刺,行胎儿低深度全基因组拷贝数变异检测(low depth genome-wide copy number variation test,CNV-seq)或者染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)。根据羊膜腔穿刺产前诊断结果及随访结果,分析比较NIPT与NIPT-plus检测不同类型染色体异常的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、检出率的差异,并将NIPT/NIPT-plus结果与验证、随访结果进行一致性检验。4.统计学方法:采用SPSS 26.0统计软件对数据进行统计分析。计量资料用均数±标准差(x±s)来表示。定性资料采用频数及率n(%)表示。组间比较采用χ~2检验、校正χ~2检验或Fisher精确概率检验,α=0.05为检验水准,P<0.05为差异有统计学意义。应用Kappa评估方法,0.75≤Kappa≤1一致性较好,0.4≤Kappa<0.75一致性一般,Kappa<0.4一致性较差,以P<0.05为差异具有统计学意义,即两种方法一致。结果本次研究共纳入9136例孕妇:NIPT检测例数共6110例,失访总数为12例,剩余总随访数6098例,其中高风险人数为175例,低风险人数5923例。结合羊膜腔穿刺验证结果及随访结果,总假阳例数86例,总假阴例数0例。NIPT-plus检测共3026例,失访总数为17例,剩余总随访数3011例,其中高风险人数为73例,低风险人数2938例。结合羊膜腔穿刺验证结果及随访结果,总假阳例数34例,总假阴例数0例。1.NIPT与NIPT-plus检测所有染色体异常的差异分析(1)NIPT结果:NIPT检测所有染色体异常的灵敏度100.00%(89/89),特异度98.57%(5923/6009),阳性预测值50.86%(89/175),阴性预测值100.00%(5923/5923),假阳性率1.43%(86/6009),检出率为2.96%(181/6110)。NIPT与验证、随访结果检测全部染色体异常一致性一般。(2)NIPT-plus结果:NIPT-plus检测总体的灵敏度100.00%(39/39),特异度98.86%(2938/2972),阳性预测值53.42%(39/73),阴性预测值100%(2938/2938),假阳性率1.14%(34/2972),检出率为2.78%(84/3026)。NIPT-plus与验证、随访结果检测全部染色体异常一致性一般。(3)差异分析:NIPT与NIPT-plus检测所有染色体异常的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、检出率差异均不存在统计学意义(P>0.05)。2.NIPT与NIPT-plus检测T21、T18及T13的差异分析(1)NIPT结果:NIPT检测T21、T18及T13的灵敏度为100%(37/37)、100%(23/23)、100%(1/1),特异度分别为99.93%(6057/6061)、99.92%(6070/6075)、99.90%(6090/6096),阳性预测值为90.24%(37/41)、82.14%(23/28)、14.29%(1/7),阴性预测值为100%(6057/6057)、100%(6070/6070)、100%(6090/6090),假阳性率为0.07%(4/6061)、0.08%(5/6075)、0.10%(6/6096),检出率为0.67%(41/6110)、0.46%(28/6110)、0.13%(8/6110)。NIPT与验证、随访结果检测T21、T18一致性较好,检测T13一致性较差。(2)NIPT-plus结果:NIPT-plus检测T21、T18及T13的灵敏度为100%(14/14)、100%(10/10)、-(-),特异度为99.97%(2996/2997)、99.93%(2997/2999)、99.97%(3004/3005),阳性预测值为93.30%(14/15)、83.33%(10/12)、0.00%(0/1),阴性预测值为100%(2996/2996)、100%(2997/2997)、100%(3004/3004),假阳性率为0.03%(1/2997)、0.07%(2/2999)、0.03%(1/3005),检出率为0.50%(15/3026)、0.46%(14/3026)、0.03%(1/3026)。NIPT-plus与验证、随访结果检测T21、T18一致性较好。(3)差异分析:NIPT与NIPT-plus检测T21、T18的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、检出率差异均不存在统计学意义(P>0.05)。NIPT与NIPT-plus检测T13的特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、检出率差异不存在统计学意义(P>0.05)。3.NIPT与NIPT-plus检测SCAs的差异分析(1)NIPT结果:NIPT检测SCAs的灵敏度为100%(16/16),特异度为99.26%(6034/6079),阳性预测值为26.23%(16/61),阴性预测值为100%(6034/6034),假阳性率为0.74%(45/6079),检出率为1.04%(64/6110)。NIPT与验证、随访结果检测SCAs一致性一般。(2)NIPT-plus结果:NIPT-plus检测SCAs的灵敏度为100%(5/5),特异度为99.73%(2992/3000),阳性预测值为38.46%(5/13),阴性预测值为100%(2992/2992),假阳性率为0.27%(8/3000),检出率为0.63%(19/3026)。NIPT-plus与验证、随访结果检测SCAs一致性一般。(3)差异分析:NIPT与NIPT-plus检测SCAs的灵敏度、阳性预测值、阴性预测值差异均不存在统计学意义(P>0.05);特异度、假阳性率、检出率差异均存在统计学意义(P<0.05)。4.NIPT与NIPT-plus检测CNVs的差异分析(1)NIPT结果:NIPT检测CNVs的灵敏度为100%(12/12),特异度为99.61%(6061/6085),阳性预测值为33.33%(12/36),阴性预测值为100%(6061/6061),假阳性率为0.39%(24/6085),检出率为0.61%(37/6110)。NIPT与验证、随访结果检测CNVs一致性一般。(2)NIPT-plus结果:NIPT-plus检测CNVs的灵敏度为100%(10/10),特异度为99.30%(2977/2998),阳性预测值为32.26%(10/31),阴性预测值为100%(2977/2977),假阳性率为0.70%(21/2998),检出率为1.12%(34/3026)。NIPT-plus与验证、随访结果检测CNVs一致性一般。(3)差异分析:NIPT与NIPT-plus检测CNVs的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率差异均不存在统计学意义(P>0.05);检出率差异存在统计学意义(P<0.05)。5.NIPT与NIPT-plus检测SCAs中的45,X、47,XXX、47,XXY、47,XYY类型的阳性预测值差异均不存在统计学意义(P>0.05)。结论1.NIPT-plus与NIPT一致,检测21-三体、18-三体具有高灵敏度、高特异度、低假阳性率,且阳性预测值较高,具有较高的临床应用价值。2.NIPT-plus检测性染色体非整倍体特异度高于NIPT。3.NIPT-plus检测相较于NIPT可筛查出更多的拷贝数变异。