探讨北京市孕妇中孕期血清学筛查(STSS)联合孕妇外周血胎儿游离DNA无创产前检测(NIPT)(以下简称为联合筛查)在胎儿唐氏综合征(DS)产前筛查的应用价值。
选择2017年1月至2018年12月，于北京市各产前筛查或诊断机构中(北京妇产医院等)，接受胎儿DS筛查的331 684例单胎妊娠适龄孕妇(预产期年龄<35岁)为研究对象。其中，302 065例孕妇接受STSS，包括20 534例接受联合筛查孕妇；29 619例孕妇自愿直接进行NIPT。对上述孕妇的临床资料进行回顾性分析。采用χ2检验及Mann-Whitney U检验，对3种方法的胎儿DS假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度进行总体及两两比较。本研究遵循的程序符合2013年修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》要求。孕妇对所接受的检查项目均知情同意，并签署知情同意书。
①STSS、联合筛查和直接NIPT的胎儿DS假阳性率分别为5.12%、0.07%和0.07%，检出率分别为76.1%、100.0%和93.3%，阳性预测值分别为0.76%、68.75%和56.00%，特异度分别为94.9%、99.9%和99.9%。②联合筛查的胎儿DS检出率、阳性预测值及特异度，均显著高于STSS，而假阳性率，则显著低于STSS，并且上述差异均有统计学意义(Z＝-13.229、P<0.001，Z＝-8.307、P＝0.029，Z＝-13.928、P<0.001，Z＝-7.141、P＝0.038)；联合筛查的胎儿DS检出率及阳性预测值，均显著高于直接NIPT，并且差异均有统计学意义(Z＝-13.856、-11.136，均为P<0.001)；联合筛查与直接NIPT的胎儿DS假阳性率及特异度比较，差异均无统计学意义(均为P>0.05)。
联合筛查对胎儿DS的筛查效率优于STSS和直接NIPT，可降低介入性产前诊断的孕妇比例。
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唐氏综合征(Down syndrome, DS)又被称为21-三体综合征，是常见的染色体数目异常遗传性疾病，是我国主要出生缺陷疾病之一[1]。该病患者的主要临床表现为不同程度智力低下、生长发育迟缓、包括头及面部特征在内的一系列异常体征，该病给患儿家庭和社会造成沉重负担[2]。1984年，Cuckle等[3]提出DS中孕期血清学筛查(second trimester serum screening, STSS)方法。此后该方法不断改进，使DS胎儿在早、中孕期均可被诊断，极大降低DS患儿出生率[4]。但是，STSS不足之处是对DS检出率和阳性预测值均偏低[5]。近年来，随着高通量测序技术发展，可对孕妇外周血胎儿游离DNA进行无创产前检测(non-invasive prenatal testing，NIPT)，因其对DS胎儿的较高检出率和准确性，在临床的应用逐渐增多，但是由于其检测价格为STSS的8～10倍，而限制其临床推广[6]。因此，寻求具有较高卫生经济学效益的DS产前筛查方法尤为重要。为此，本研究回顾性分析2017年1月至2018年12月，于北京市进行STSS、STSS联合NIPT(以下简称为联合筛查)及直接进行NIPT孕妇的相关临床资料，旨在寻求胎儿DS的最佳产前筛查方法。现将研究结果报道如下。
选择2017年1月至2018年12月，在北京市各产前筛查机构，如北京安贞医院、北京医院、航空总医院等，或产前诊断机构，如北京妇产医院、北京大学第一医院、北京协和医院等，接受STSS和(或)NIPT的331 684例适龄单胎妊娠孕妇为研究对象。其中，302 065例孕妇接受STSS，包括20 534例接受联合筛查；其余29 619例孕妇为无超声检查异常等需要进行NIPT指征，而自愿要求直接于产前诊断机构进行NIPT。本研究遵循的程序符合2013年修订的《世界医学协会赫尔辛基宣言》要求。
本研究受试者纳入标准：①在北京市各产前筛查机构或诊断机构中，接受STSS和(或)NIPT的所有单胎妊娠适龄(预产期年龄<35岁)孕妇；②对孕妇进行STSS时，其孕龄为15～20＋6孕周，进行NIPT时，孕龄为≥12孕周；③孕妇对所接受的检查项目均知情同意，并签署知情同意书。
对本组孕妇采用的产前筛查方法如下。①STSS：北京市STSS为三联筛查法，即检测孕妇外周血血清甲胎蛋白＋游离绒毛膜促性腺激素＋游离雌三醇，由各检测机构检验科完成。然后，结合孕妇年龄、体重、孕龄等，利用DS风险评估软件(软件名称、版本等，因医疗机构不同而各异)综合评定每例孕妇的DS风险值[7]。其中，DS临界风险是指DS筛查的风险评估值为1/1 000至高风险切割值(多为1/270，部分为1/380或其他，视DS风险评估软件版本而定)。②NIPT：北京市NIPT均于产前诊断机构进行，使用高通量测序仪对孕妇外周血胎儿游离DNA进行检测。对于NIPT结果，若Z值在(-3，3)内，则判定为DS低风险，若在区间外，则为DS高风险[8]。③联合筛查：中孕期孕妇接受STSS三联筛查的结果，若为DS临界风险，则推荐孕妇进行NIPT检测；若为DS高风险，则需经孕妇自愿要求，进行NIPT检测。联合筛查结果判断：以NIPT结果判断其DS低风险或高风险[9]。对纳入本研究所有孕妇妊娠结局进行追访，由相应检测机构专人负责，并对该机构筛查的孕妇资料进行记录、汇总。
本研究纳入产前筛查孕妇中，接受介入性产前诊断者，根据胎儿染色体核型分析结果，作为确诊DS金标准；未接受产前诊断者，对其引产胎儿的组织或娩出新生儿血液，进行染色体核型分析，进行DS诊断。本研究将产前、产后确诊为DS胎儿的孕妇，定义为DS阳性孕妇。
本研究所有孕妇的临床资料，来源于《北京市产前筛查情况季报表》《北京市高通量基因测序产前筛查与诊断情况季报表》《北京市产前诊断情况季报表》《北京市围产儿出生缺陷卡》《北京市儿科出生缺陷卡》。上述表、卡均由相应助产机构、产前筛查及诊断机构上报至北京妇产医院。
本研究数据采用SPSS 17.0统计学软件包进行统计学处理。对于STSS、联合筛查、直接NIPT这3种筛查方法诊断的胎儿DS阳性率、假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度等计数资料，采用百分比(%)表示。对这3种方法诊断的胎儿DS假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度，采用χ2检验及Mann-WhitneyU检验进行总体及两两比较。所有统计学检验采用双侧检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。其中，胎儿DS检出率(%)＝[DS真阳性胎儿例数/(DS真阳性胎儿例数＋DS假阴性胎儿例数)]×100%；胎儿DS阳性率(%)＝(DS阳性胎儿例数/接受筛查胎儿总例数)×100%；DS假阳性率(%)＝(DS假阳性胎儿例数/接受筛查胎儿总例数)×100%；DS阳性预测值(%)＝[DS真阳性胎儿例数/(DS真阳性胎儿例数＋DS假阳性胎儿例数)]×100%;特异度(%)＝[DS真阴性胎儿例数/(DS真阴性胎儿例数＋DS假阳性胎儿例数)]×100%。所有统计学检验采用双侧检验，以P<0.05表示差异有统计学意义。
2017年1月至2018年12月，北京市共计471 503例孕妇中，接受STSS孕妇为302 065例(64.1%)，接受联合筛查孕妇为20 534例(4.4%)，其中因胎儿DS临界风险而接受联合筛查的孕妇为15 057例，因胎儿DS高风险而接受的孕妇为5 477例；直接采取NIPT的孕妇为29 619例(6.3%)。采取STSS、联合筛查及直接NIPT的孕妇中，筛查结果为胎儿DS高风险的孕妇分别为15 595、48、50例，最终确诊为胎儿DS的孕妇分别为118、33、28例。本研究所有接受产前筛查孕妇进行妊娠结局追访的结果显示，STSS、联合筛查及直接NIPT结果为胎儿DS低风险的孕妇中，分别有37、0及2例孕妇在后续产前检查中发现胎儿异常而进一步接受介入性产前诊断或分娩后，确诊为DS。3种筛查方法的DS胎儿产前筛查与诊断情况，见表1。
3种筛查方法的DS胎儿产前筛查与诊断情况(例)
3种筛查方法的DS胎儿产前筛查与诊断情况(例)
| 筛查方法 | 接受筛查的孕妇例数 | 胎儿DS高风险例数 | DS胎儿确诊例数 | DS胎儿漏诊例数 |
|---|---|---|---|---|
| STSS | 302 065 | 15 595 | 118 | 37 |
| 联合筛查 | 20 534 | 48 | 33 | 0 |
| 直接NIPT | 29 619 | 50 | 28 | 2 |
注：DS胎儿确诊例数是指产前筛查结果为DS高风险孕妇中，确诊为DS胎儿的例数；DS胎儿漏诊例数是指产前筛查结果为DS低风险孕妇中，经后续产前诊断发现异常或分娩后确诊为DS胎儿的例数。联合筛查是指STSS联合NIPT。DS为唐氏综合征，STSS为中孕期血清学筛查，NIPT为无创产前检测
STSS、联合筛查和直接NIPT的胎儿DS阳性率分别为5.16%、0.23%和0.17%，假阳性率分别为5.12%、0.07%和0.07%。3种方法的胎儿DS假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度比较，差异均有统计学意义(均为P<0.001)；其中，联合筛查的胎儿DS检出率、阳性预测值及特异度，均显著高于STSS，而假阳性率，则显著低于STSS，并且上述差异均有统计学意义(均为P<0.05)；联合筛查的胎儿DS检出率及阳性预测值，均显著高于直接NIPT，并且差异均有统计学意义(均为P<0.001)，而二者的胎儿DS假阳性率及特异度比较，差异则均无统计学意义(均为P>0.05)。3种筛查方法的胎儿DS筛查效率比较，见表2。
3种筛查方法的胎儿DS筛查效率比较
3种筛查方法的胎儿DS筛查效率比较
| 筛查方法 | 真阳性数(例) | 假阳性数(例) | 真阴性数(例) | 假阴性数(例) | 假阳性率(%) | 检出率(%) | 阳性预测值(%) | 特异度(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| STSS | 118 | 15 477 | 286 433 | 37 | 5.12 | 76.1 | 0.76 | 94.9 |
| 联合筛查 | 33 | 15 | 20 486 | 0 | 0.07 | 100.0 | 68.75 | 99.9 |
| 直接NIPT | 28 | 22 | 29 567 | 2 | 0.07 | 93.3 | 56.00 | 99.9 |
| χ2值 | 52.000 | 268.000 | 125.000 | 294.000 | ||||
| P值 | <0.001 | <0.001 | <0.001 | <0.001 |
注：胎儿DS假阳性率、检出率、阳性预测值及特异度比较，①STSSvs联合筛查：Z＝-7.141、P＝0.038，Z＝-13.229、P<0.001,Z＝-8.307、P＝0.029，Z＝-13.928、P<0.001；②STSSvs直接NIPT：Z＝-7.141、P＝0.038，Z＝-12.961、P<0.001，Z＝-11.136、P<0.001，Z＝-13.928、P<0.001；③联合筛查vs直接NIPT：Z＝0.000、P＝1.000，Z＝-13.856、P<0.001，Z＝-11.136、P<0.001，Z＝0.000、P＝1.000。联合筛查是指STSS联合NIPT。胎儿DS假阳性率(%)＝(DS假阳性胎儿例数/接受筛查胎儿总例数)×100%；胎儿DS检出率(%)＝[DS真阳性胎儿例数/(DS真阳性胎儿例数＋DS假阴性胎儿例数)]×100%；DS阳性预测值(%)＝[DS真阳性胎儿例数/(DS真阳性胎儿例数＋DS假阳性胎儿例数)]×100%；特异度(%)＝[DS真阴性胎儿例数/(DS真阴性胎儿例数＋DS假阳性胎儿例数)]×100%。DS为唐氏综合征，STSS为中孕期血清学筛查，NIPT为无创产前检测
DS患儿对家庭和社会造成巨大的经济压力，因此及早发现并进行早期干预，是最好的DS预防方法[10]。目前，对胎儿DS孕妇的血清学筛查主要为早孕期筛查，早中孕期序贯筛查及中孕期筛查，而最普遍采用的筛查方式为STSS，其检测成本较低，孕妇接受度高，但检出胎儿DS的准确率较低[5]。
随着二代测序技术发展，利用高通量测序技术检测孕妇外周血胎儿游离DNA的NIPT，逐渐在临床开展，因其无创性、准确性等优势而在临床的应用日益增多。NIPT提高了胎儿DS检出率，减少了介入性产前诊断的比例，有效避免了羊水穿刺的风险[11]。但是，由于其检测成本较高，使得在经济欠发达及人均收入低的区域，难于普及[12,13]。
本研究结果显示，联合筛查的筛查质量及效率高于STSS和直接NIPT。北京市STSS的检测实验室均由其对应的产前诊断中心进行质量把关，开展室内质控，统一接受国家级质控中心的室间质评，同时随机接受市级管理部门的质量控制。这些措施保障了北京市STSS的筛查质量。本研究中北京市三联STSS的胎儿DS假阳性率及检出率分别为5.12%、76.1%，较文献报道的筛查质量更高[9,14]。但是，与联合筛查、直接NIPT比较，STSS的筛查效率明显落后。本研究联合筛查的胎儿DS假阳性率低于STSS(P<0.05)，检出率高于STSS及直接NIPT(P<0.05)。本研究STSS的胎儿DS阳性预测值为0.76%，这表示每1 000例DS胎儿中，经STSS及产前诊断，仅能发现7～8例。田宁和李莉[15]研究结果显示，羊膜腔穿刺的并发症(如胎儿宫内感染及流产)发生率约为1.94%。笔者对北京市所有产前诊断中心每年报送的数据进行统计的结果显示，羊膜腔穿刺胎儿宫内感染及流产率共约为0.1%。因此，提高对孕妇无创产前筛查的胎儿DS阳性预测值，减少羊膜腔穿刺比例，是判断好的胎儿DS产前筛查方法的重要评价指标。本研究结果显示，联合筛查的胎儿DS阳性预测值高于直接NIPT的56.00%，并远高于STSS的0.76%。
文献报道，NIPT的胎儿DS检出率可高达98%～100%[14,16,17]，高于本研究的93.3%。本研究直接NIPT与联合筛查的胎儿DS特异度比较，差异无统计学意义(P>0.05)。这可能由以下2方面因素所致：一是，纳入本研究的样本量大，直接进行NIPT的孕妇数较既往研究多5～8倍；二是，研究对象不同，本研究仅纳入无NIPT指征但自愿直接接受NIPT的适龄孕妇，由于扩大NIPT筛查范围，而导致胎儿DS检出率降低的缘故。
联合筛查的筛查成本低于STSS及直接NIPT。根据本研究数据，结合目前STSS和NIPT的价格成本，进行初步的经济学评价的结果显示，联合筛查方法的经济学效益更高。因为NIPT价格是STSS的8～10倍，若全部适龄孕妇都选择直接NIPT，其产生的经济负担和避免生产DS胎儿所产生的经济效益低于联合筛查；而与STSS相比，联合筛查无漏诊，STSS则漏诊37例DS胎儿，造成的DS胎儿抚养费用远远高于联合筛查中NIPT的筛查成本，而且漏诊患儿还给家庭成员造成严重心理负担。
为降低不必要的介入性产前诊断比例及其导致的胎儿流产率，降低胎儿DS产前筛查费用，减少孕妇的家庭经济及心理负担，对适龄孕妇的DS胎儿筛查方法应选择联合筛查。对于联合筛查的卫生经济学效益的深入研究，探索更适合我国国情的孕妇胎儿DS筛查方法尚需进一步研究、证实。
所有作者均声明不存在利益冲突
