无创产前筛查阳性性染色体非整倍体妊娠结局分析：诊断率、终止决策与胎儿性别差异的临床意义

本综述深入探讨了基于无创产前筛查（NIPS/cfDNA）技术检测性染色体非整倍体（SCA）阳性的妊娠结局。研究系统回顾了确诊率（PPV）、患者对产前诊断（如羊膜穿刺术）的接受度、妊娠终止决策及其影响因素，并首次大规模分析了cfDNA与超声预测胎儿性别不一致病例的临床价值，为遗传咨询和产前管理提供了关键循证依据。

　　

摘要

细胞游离DNA筛查（cfDNA），亦称非侵入性产前筛查（NIPS），已成为孕期胎儿染色体非整倍体筛查的常规手段，其应用范围涵盖性染色体非整倍体（SCAs）。本研究通过回顾性图表分析，旨在深入了解cfDNA筛查提示SCA阳性或结果无法解释时，患者选择进行确诊性诊断检测的比例，以及相关的妊娠结局，包括终止妊娠率和活产率。研究同时探讨了cfDNA结果正常但预测的胎儿性别与超声检查结果不一致的病例结局。研究发现，在56例cfDNA提示SCA阳性或结果无法解释的患者中，36例（64.3%）接受了产前（19例）或产后（17例）确诊检测。在可获得确诊信息的病例中，16例（44.4%）最终确诊为SCA。另有2例阳性结果溯源至孕妇自身的SCA。cfDNA对于所有SCA的阳性预测值（PPV）为41.7%，其中特纳综合征（Turner syndrome）为27.8%，三重X综合征（Triple X syndrome）为50.0%，克氏综合征（Klinefelter syndrome）为100%，雅各布综合征（Jacobs syndrome）为100%，结果无法解释者的PPV为0%。此外，9例患者cfDNA结果虽为阴性，但其预测的胎儿染色体性别与超声预测的表型性别不符，其中3例（33.3%）最终确诊胎儿存在性发育差异（DSD），这一发现若无cfDNA结果则无法实现。

已知背景

目前，针对最常见常染色体非整倍体（如21三体、18三体和13三体）的临床效用、有效性及结局的研究已十分充分，然而，关于SCA筛查影响的研究相对较少。既往研究表明，cfDNA筛查SCA的特异性低于常染色体三体，导致其假阳性率更高。

本研究增补

据我们所知，这是目前关于cfDNA与超声检查胎儿性别不一致的最大样本量研究（9例）。同时，本研究还讨论了对此类筛查结果阳性、结果不确定或发现胎儿性别差异的患者进行检测后遗传咨询的诸多考量。

1 引言

cfDNA通过分析孕妇外周血中的胎儿游离DNA来检测胎儿非整倍体。该技术自2011年首次商业化应用以来，主要用于检测最常见的常染色体三体，其准确性已得到研究证实。自2012年起，cfDNA的应用已扩展至包括性染色体非整倍体（SCAs）的筛查。SCAs是一类因性染色体数目增加或减少而引起的疾病，包括克氏综合征（47, XXY）、三重X综合征（47, XXX）、特纳综合征（45, X）和雅各布综合征（47, XYY）。SCAs在新生儿中的总体患病率约为1/440。

尽管对常见常染色体三体筛查的研究很多，但关于SCA筛查影响的了解仍显不足。研究SCA筛查的效果至关重要，因为其检测特异性不如常染色体三体，且SCA的表型变异很大，这使得向患者解释阳性结果的意义变得困难。SCA的表现可能包括生育力下降、发育迟缓、学习困难及特征性体格表现，但许多个体并无临床症状。既往研究表明，产前诊断为SCA的患者可通过早期实施言语、物理、作业及激素治疗（如需要）改善健康结局。大多数SCA患儿的父母认为早期诊断对孩子的生活产生了积极影响。这一已证实的益处凸显了研究患者在cfDNA筛查SCA阳性后所作决策的重要性。

随着cfDNA进入临床实践，侵入性产前诊断操作的发生率有所下降，而这些操作的诊断率却有所上升。随着cfDNA用于胎儿基因性别确定的普及，cfDNA预测性别与超声预测性别不一致的病例时有报道。导致这种差异的原因包括胎儿或孕妇的性染色体非整倍体、孕妇接受过男性捐赠者的器官移植、消失双胎综合征、性发育差异（DSD）或实验室及超声技师的人为错误。产前诊断DSD已被证明可改善患者健康结局，甚至可能改变妊娠管理方案。鉴于产前诊断DSD的明确益处，本研究旨在探究胎儿性别差异的识别如何影响妊娠管理和结局。需要指出的是，医学文献中已有关于DSD个体所面临污名化和歧视的记载，但产前遗传检测对这些情况的影响仍需进一步研究。

2020年，美国妇产科医师学会（ACOG）发布了关于胎儿染色体差异筛查的实践公报，建议“向所有孕妇讨论并提供产前遗传筛查和诊断检测，无论其年龄或染色体异常风险如何”。随着cfDNA日益融入常规产科护理，研究筛查SCA阳性或发现胎儿性别差异个体的妊娠结局，以理解此类筛查的影响变得尤为重要。

本研究提供了关于产前诊断检测采纳率、妊娠终止率以及产后检测采纳率的数据，对象为cfDNA筛查提示SCA高风险的患者，包括cfDNA预测SCA和cfDNA预测胎儿性别与超声预测不一致的患者。同时，本研究还考察了可能影响这些决策的人口学和临床因素。

2 方法

2.1 参与者

本研究进行了回顾性图表审查，对象为2013年1月1日至2020年12月31日期间在新泽西州新不伦瑞克省罗格斯罗伯特伍德约翰逊医学院母胎医学部接受cfDNA筛查的患者。选择此时间范围是因为2013年是本机构开始提供SCA的cfDNA筛查的第一个完整年度。本机构使用的cfDNA筛查包括大规模平行测序（MPS）和基于单核苷酸多态性（SNP）的检测，两者均报告最常见的SCA类型。所有患者均由遗传咨询师进行cfDNA知情同意，所有结果异常的患者均安排与遗传咨询师（面对面或远程）讨论结果。符合条件的患者包括所有cfDNA显示胎儿SCA风险增加、性染色体“无结果（no-call）”或cfDNA预测胎儿性别与超声预测性别不一致的患者。所有数据均经过匿名化处理。本研究经罗格斯大学新不伦瑞克健康科学机构审查委员会（IRB）批准，并被豁免为人体研究对象研究。

2.2 检测方法与程序

符合条件的研究对象通过一个临床数据库进行识别，该数据库追踪了通过本实践订购的所有cfDNA结果。识别出合格患者后，在电子病历（EMR）中审查其咨询记录和遗传检测结果。从EMR中提取了以下数据：检测指征、患者及其伴侣的人口统计学特征、孕次和产次、不孕史、受孕方式、是否需要翻译服务、保险覆盖情况、咨询类型、cfDNA报告、超声检查结果、患者是否选择进一步诊断检测及其结果、以及妊娠结局。对于活产妊娠，收集了婴儿健康信息，包括胎龄、出生体重以及是否安排了产后遗传检测。所有信息均收集并记录在Microsoft Excel中。

患者被分为两组。第一组（Group I）包括cfDNA结果提示SCA高风险的患者。第二组（Group II）包括cfDNA性染色体结果正常但与超声预测胎儿性别不一致的患者。性染色体cfDNA结果无法解释或无结果的患者被纳入第一组，因为无结果提示染色体异常的风险增加，尤其是性染色体。

2.3 数据分析

使用描述性、未加权分析（包括频率、均值和标准差）来描述第一组受试者的特征和结局。通过经产前或产后核型分析证实的真阳性检测结果数量除以阳性筛查结果总数，间接估算cfDNA的阳性预测值（PPV）。对于无结果（inconclusive results），则通过经产前或产后核型分析证实存在任何SCA的病例数除以无结果的cfDNA性染色体结果总数来计算PPV。使用Fisher精确检验和Stata统计软件进行单变量分析。

由于样本量小，对第二组内的受试者仅进行描述性分析，未完成统计分析。

2.4 双变量分析

数据收集后，将第一组中的受试者分为两组：接受产前诊断检测的患者（病例）和拒绝产前诊断检测的患者（对照）。分组后，对每个自变量与结果变量进行了关联检验。对于分类变量，使用Fisher精确检验。对于连续变量，使用逻辑回归分析。

3 结果

3.1 受试者特征

2013年1月1日至2020年12月31日期间，共有7835名患者接受了cfDNA筛查。其中65名（0.8%）符合研究资格标准。第一组共有56名受试者。第一组中36/56（64.0%）名受试者可获得确诊性诊断检测结果：19/56（34.0%）接受了侵入性产前检测，17/56（30.0%）接受了产后确诊检测。16/36（44.4%）确诊为SCA。在两例病例中，发现病因是孕妇自身的SCA，而非胎儿SCA。

第二组包括9名受试者。第二组患者中，3/9（33.3%）选择了重复cfDNA检测，6/9（66.7%）选择了羊膜穿刺术。在6/9（66.7%）的患者中，重复cfDNA或羊膜穿刺术胎儿核型分析与超声观察到的胎儿外生殖器一致。然而，3/9（33.0%）的胎儿被发现患有导致性别反转的综合征。

所有受试者（即第一组和第二组）的父母人口统计学和临床信息汇总显示，患者的平均年龄为34.6±5.6岁，伴侣的平均年龄为35.3±6.1岁。患者自我报告的最常见种族/民族是白人（44.6%），其次是西班牙裔（26.2%）、亚裔（16.9%）和黑人（12.3%）。伴侣最常见的种族/民族也是白人（38.5%），其次是西班牙裔（27.7%）、亚裔（16.9%）和黑人（16.9%）。大多数患者进行cfDNA筛查的主要指征是高龄产妇（AMA）（64.6%）。

3.2 第一组结果

在56名cfDNA提示SCA风险增加的患者中，25名（44.6%）为特纳综合征，15名（26.8%）为三重X综合征，7名（12.5%）为克氏综合征，4名（7.1%）为雅各布综合征，5名（8.9%）性染色体结果无法解释。

3.2.1 第一组中接受产前诊断检测的患者

19名（33.9%）cfDNA筛查SCA阳性的患者决定接受产前诊断检测（6例绒毛膜取样CVS，13例羊膜穿刺术），其中8名（42.1%）确认为真阳性。根据产前诊断结果，4/8（50.0%）名患者决定终止妊娠。终止妊娠的胎儿中，1例为伴有超声下囊性淋巴管瘤的特纳综合征，2例为无超声异常发现的三重X综合征，1例为cfDNA提示克氏综合征高风险且羊膜穿刺术核型为48, XXYY（无超声异常发现）。

第一组56名受试者中，13名（23.0%）存在超声异常发现。其中9项发现与所指示的SCA相关。在有超声发现的患者中，4/13（30.8%）接受了产前诊断检测，其中3/4（75.0%）的发现与SCA相关。接受产前诊断检测且有超声发现的患者中，一半确认为真阳性。第一组中有43/56（76.8%）名患者无超声发现，其中15/43（34.9%）接受了产前诊断检测。尽管样本量较小（仅13例有超声发现），但超声发现的存在并未增加患者接受产前诊断检测的几率（30.8% vs. 34.9%）。

3.2.2 第一组中拒绝产前诊断检测的患者

37/56（66.1%）名SCA风险增加的患者未接受产前诊断检测。其中7名患者因自然流产而未进行检测。另有2名cfDNA提示三重X综合征高风险的患者未接受产前诊断检测，因为孕妇染色体分析显示其核型为47, XXX，表明其异常的cfDNA结果源于孕妇自身。

其余28名cfDNA筛查SCA阳性且未接受产前诊断检测的患者分娩了活产婴儿。8名患者失访。3名患者（1例三重X综合征，2例克氏综合征）选择不进行产后诊断检测，而17名患者接受了产后诊断检测。这些病例的核型分析显示，10名新生儿具有典型性染色体核型（46, XY (1例), 46, XX (9例)）。在这10名核型典型的新生儿中，4例曾接受cfDNA筛查提示特纳综合征阳性，4例提示三重X综合征阳性，2例性染色体结果无法解释。7名新生儿在产后确诊为SCA。

总共有36名患者在收到SCA阳性cfDNA结果后接受了随访检测（产前或产后）。cfDNA的PPV如下：所有SCA为41.7%（15/36），特纳综合征为27.8%（5/18），三重X综合征为50.0%（5/10），克氏综合征为100%（3/3），雅各布综合征为100%（2/2），结果无法解释者为0%（0/3）。第一组患者中，任何人口统计学和临床特征变量在接受和拒绝产前诊断检测的患者之间均无统计学差异。

3.3 第二组结果

9名患者的cfDNA预测胎儿性别与超声预测胎儿性别不一致。在发现胎儿性别差异后，所有患者均被告知可选择在不同实验室重复cfDNA检测或进行羊膜穿刺术。重复cfDNA或羊膜穿刺术结果与超声预测胎儿性别一致的有6/9例（66.7%）。

第二组中3/9（33.0%）名受试者确诊或疑似存在DSD。1例为双卵双胎妊娠之一，cfDNA预测为基因型男性，超声预测为表型女性。患者因医学指征在孕22周时早产。一名胎儿为男性外生殖器，另一名胎儿伴有泄殖腔畸形和模糊外生殖器。孕妇雄激素不敏感综合征（AIS）携带者筛查为阴性，未对胎儿进行分子检测。患者拒绝了进一步检测。另外两例胎儿cfDNA预测为基因型男性，超声预测为表型女性。两例妊娠均通过羊膜穿刺术进行了分子检测，一例确诊为致病性半合子SRY外显子1缺失（符合Swer综合征），另一例为AR基因中存在一种新的致病性半合子变异（c.2461G>T, p.G821W）（符合AIS）。

4 讨论

4.1 诊断检测采纳率

本研究的目标之一是了解cfDNA筛查SCA阳性时患者接受确诊性诊断检测的频率，以及哪些因素可能影响患者的决策。大多数患者（64.3%）接受了确诊性诊断检测。然而，本研究中只有19/56（33.9%）的患者选择了产前确诊检测。这一较低的产前诊断检测采纳率可能是因为患者知道SCA诊断不会改变其妊娠管理方案。这反映在本研究中产前确诊SCA患者的高终止妊娠率（50.0%），该比率与So等人先前报告的55.6%以及Yao等人报告的53.8%一致。先前研究还表明，考虑在诊断检测阳性后终止妊娠的个体更可能接受侵入性检测。

在第一组中，研究的任何变量均未发现与接受产前诊断检测显著相关。这可能是因为样本量小。另一个原因可能是存在其他影响患者决定接受产前诊断检测的变量，但未纳入本研究。虽然我们收集了既往异常产前筛查（如颈项透明层厚度和血清学筛查）的信息，但未记录正常产前筛查或携带者筛查的结果。先前研究表明，影响患者决定接受产前诊断检测的因素还有很多，这些因素无法在本回顾性研究中获取。

4.2 cfDNA筛查SCA的性能

既往研究表明，cfDNA筛查SCA的特异性低于常染色体三体，导致其假阳性率更高。在本研究中，cfDNA提示SCA高风险且可获得产前或产后确诊检测结果的病例，其所有SCA的PPV为41.7%。这与先前研究一致，既往研究发现cfDNA筛查SCA的综合PPV范围在32.4%至57.6%之间，平均为43.8%。本研究中，特纳综合征的PPV为27.8%，这与先前研究发现特纳综合征的PPV显著低于其他所有SCA（分别为20.0%和21.4%）的结果相当。三重X综合征的PPV为50.0%。所有cfDNA提示克氏综合征和雅各布综合征阳性且有结局数据的病例均为真阳性（PPV=100%）。样本量较小（克氏综合征3例，雅各布综合征2例），但这一高PPV与其他研究一致。所有性染色体结果无法解释且有可用结局数据的病例均非真阳性；然而，样本量很小，仅3例。

4.3 应用cfDNA筛查SCA的影响

自2012年性染色体cfDNA筛查问世以来，关于此类检测的伦理、效用和社会心理影响的担忧一直存在。研究指出了对未来孩子遗传隐私权、对其自尊心的影响以及SCA或DSD个体所面临污名化的担忧。也有人对cfDNA筛查SCA检测的临床效用表示担忧，因为SCA的表型变异性使得预测胎儿的未来健康结局十分困难。

尽管存在这些挑战，研究表明产前诊断为SCA的患者因能更早开始所需治疗而改善了神经发育结局。产前诊断对父母也有益，因为这使他们能在孩子出生前研究该病症、联系支持团体并与将为孩子提供护理的医生会面。尽管产前筛查SCA存在利弊，但在cfDNA筛查阳性后，为确保父母自主权贯穿整个过程，向其提供接受产前和产后诊断检测的选择至关重要。

4.4 实践意义

多个专业学会，包括美国医学遗传学与基因组学学会（ACMG）、ACOG和国际产前诊断学会（ISPD），已发布了关于cfDNA用于产前非整倍体评估的实践指南。这些实践指南为SCA cfDNA阳性患者的检测前后咨询提供了一些指导；然而，它们未涉及胎儿性别差异病例。例如，ACOG建议对cfDNA筛查阳性的患者完成侵入性诊断检测；然而，它未涉及对胎儿性别差异病例的建议。我们鼓励专业学会就识别出胎儿性别差异患者的护理提供明确指导。

如果在胎儿cfDNA报告中包含基因型性别预测，进行胎儿II级超声检查的超声医师和/或产科医生应确认超声预测的胎儿性别与cfDNA预测的胎儿性别一致。这一点在父母选择不知晓胎儿性别的情况下尤为重要，因为这可能是发现胎儿DSD的唯一机会。临床医生可考虑向胎儿性别差异的患者提供侵入性诊断检测，包括直接胎儿核型分析、微阵列分析和/或DSD排查。对于拒绝产前排查且cfDNA预测胎儿性别与超声预测性别不一致的患者，临床医生可考虑安排对流产组织（如果妊娠丢失）或新生儿出生后立即进行检测。诊断对于医疗管理和未来妊娠的再发风险咨询至关重要。

4.5 研究局限性

本研究的一个局限性是未能对20/56（35.7%）名受试者进行产后检测。在某些病例中，我们知道提供了检测但未完成。然而，在大多数病例中，由于患者失访，我们没有任何额外信息。因此，我们无法就这些患者得出任何结论。未来的研究应采用前瞻性方法，并对患者的随访进行标准化，以真实测量本研究中讨论的参数。本研究的另一个局限性是样本量小，且所有患者均来自单一机构，这使得将我们的结果推广到更广泛人群变得困难。