gNIPT用于识别胎儿基因异常的准确性

系统综述的问题是什么?

新的检测方法(基于基因组学的无创产前检测(genomics-based non-invasive prenatal testing, gNIPT))在检测母亲血液中胎儿遗传物质(DNA)染色体数目异常的准确性如何?我们评价了唐氏综合征(21三体)、爱德华综合征(18三体),帕托综合征(13三体)和特纳综合征(45,X),克利菲尔特综合征(47,XXY),三X综合征(47,XXX)和47,XYY综合征筛查的准确性。gNIPT有不同的使用方法。我们评价了检测整个DNA的MPSS(大规模并行鸟枪测序)和检测目标DNA的TMPS(靶向大规模并行测序)。

系统综述背景

人类有46条(23对)染色体。染色体数量异常会导致无法治愈的遗传疾病。多一条染色体称为三体,性染色体多(或少)称为性染色体异常(sex chromosome abnormality, SCA)。最常见的三体症是唐氏综合症,大约每1000名婴儿中就有一名患有该病。患有唐氏症的儿童生长缓慢,面部特征明显,有轻度至中度的智力障碍,其中一些儿童需要在以后的生活中接受特殊教育。然而,症状有轻有重,因此一些婴儿的生活相对正常。其他三体或SCA病症具有不同程度的残疾,但婴儿患病的机会要更小。

目前针对这些疾病的筛查检测需要确认婴儿是否患有这种疾病,为此需要使用羊膜穿刺术等有创检测。羊膜穿刺术是通过将细针穿过母亲的腹部并收集液体来收集漂浮在胎儿周围的液体中的胎儿细胞。或者,可以从胎盘收集组织(绒毛膜绒毛取样(chorionic villus sampling, CVS))。进行这些有创测试后,即使婴儿未患唐氏综合症,孕妇失去婴儿的可能性也更大。因此,这种有创检测只提供给那些被认为有较高几率生出患病胎儿的妇女。

我们做了什么

我们寻找纳入包括任何年龄、种族和孕龄的女性(她们要么怀一胎,要么多胎)研究对象的研究。我们检索了评价新测试准确性的研究(截至2016年7月)。

我们发现了什么

我们确定了65项研究,共有86139名孕妇,其中包括3141名非整倍体孕妇。有42项研究(65%)纳入了极有可能生下染色体数目异常婴儿的孕妇。有48项(74%)研究仅纳入了单胎妊娠妇女。有44项研究(68%)使用MPSS,21项研究(32%)使用TMPS。

gNIPT似乎可以准确筛查胎儿(无论是单胎还是双胎),尤其是检测唐氏综合征、18三体和13三体。然而,研究的实施方式存在一些问题,这使得我们对研究结果持谨慎态度。这可能会导致gNIPT看起来比实际表现更好。

其他需要考虑的重要信息

gNIPT方法似乎在识别染色体数量异常的胎儿方面表现良好。但是,当gNIPT检测到异常的染色体数目时,在做出与妊娠相关的决定之前,仍需要使用有创测试(如羊膜穿刺术或 CVS)进行确认。

重要的是,孕妇应充分了解受额外染色体影响的婴儿可能出现的健康问题。例如,患有唐氏综合症的孩子虽然有些残疾,但有些孩子可以过着相对正常的生活。此外本系统综述中,大多数研究纳入了有较高几率生出染色体数目异常婴儿的孕妇,因此我们的研究结果并不直接适用于一般孕妇群体。

作者结论: 

这些结果表明MPSS和TMPS在检测胎儿T31、T18、T13和性染色体非整倍体(sex chromosome aneuploidy, SCA)的临床敏感性和特异性方面表现相似。然而,没有研究在同一组患者中直接比较这两种方法。作为一种产前筛查试验,gNIPT的准确性主要被评为二级筛查试验,以确定胎儿非整倍体(T21、T18和T13)风险极低的妊娠,从而避免有创手术。基于基因组学的无创产前检测方法对于检测高危人群中的胎儿21三体、18三体和13三体似乎是敏感和高度特异的。关于gNIPT作为一级非整倍体筛查试验在非选孕妇人群中准确性的资料缺乏。关于替代有创检测,本系统综述中观察到的gNIPT的性能不足以替代目前的有创诊断检测。

我们的结论是,鉴于目前有关gNIPT性能的资料,在做出与妊娠结局相关的不可逆决定之前,有创胎儿核型分析仍然是确认染色体异常存在的必要诊断方法。然而,大多数gNIPT研究容易产生偏倚,尤其是在研究对象的选择方面。

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研究背景: 

常见的胎儿非整倍体包括唐氏综合征(21三体或T21)、爱德华综合征(18三体或T18)、帕托综合征(13三体或T13)、特纳综合征(45,X)、克兰费尔特综合征(47,XXY)、三X综合征(47,XXX) 和 47,XYY综合征 (47,XYY)。胎儿非整倍体的产前筛查是许多国家的标准治疗,但目前的生化和超声检测具有很高的假阴性和假阳性率。孕妇血液中胎儿游离DNA(circulating cell-free DNA, ccfDNA)的发现为基于基因组学的无创产前检测(genomics-based non-invasive prenatal testing, gNIPT)提供了一种更准确的筛查方法。gNIPT的两种方法是大规模并行鸟枪法测序(massively parallel shotgun sequencing, MPSS)和靶向大规模并行测序(targeted massively parallel sequencing, TMPS)。

研究目的: 

评价和比较MPSS和TMPS对gNIPT的诊断准确性,两者作为接受非整倍体筛查的非选孕妇群体的一级检测,或作为普通胎儿非整倍体的一级筛查后被认为是高风险孕妇的二级检测。gNIPT结果由胎儿核型或新生儿临床检查等参考标准证实。

检索策略: 

我们在2007年1月1日至2016年7月12日期间检索了13个数据库(包括MEDLINE、Embase和Web of Science),没有设置任何语言、检索过滤或发表类型的限制。我们还筛选了相关全文文章的参考文献列表、私人产前诊断公司的网站和会议摘要。

纳入排除标准: 

研究可能纳入任何年龄、种族和孕龄的单胎或多胎妊娠的孕妇。这些妇女必须进行过MPSS或TMPS以及参考标准(如胎儿核型或出生时的医疗记录)形式的胎儿非整倍体筛查。

资料收集与分析: 

两名综述作者采用QUADAS-2工具独立地进行研究选择、资料提取和质量评价。在可能的情况下,采用分层模型或更简单的替代方案进行meta分析。

主要结果: 

纳入了86139名孕妇(3141名非整倍体和82998名整倍体)的65项研究。在QUADAS-2工具的四个领域中,没有任何研究被评为存在低风险偏倚,但适用性普遍低。在65项研究中,42项研究纳入了高危孕妇,5项研究纳入了非选人群,18项研究纳入了先前有胎儿非整倍体风险的人群。在65项研究中,44项评价了MPSS,21项评价了TMPS;其中,五项研究还将gNIPT与传统筛查检测(生化、超声或两者)进行了比较。在65项研究中,46项(71%)报告了gNIPT分析失败率,MPSS在0%到25%之间,TMPS在0.8%到7.5%之间。

在非选孕妇人群中,仅一项研究评价了MPSS;该研究评价了T21、T18和T13。非选队列的4项研究评价了TMPS测的T21;其中3项研究还评价了T18和T13。在合并分析中(88例T21、22例T18、8例T13和20649例未受影响妊娠(非T21、T18和T13)),TMPS对T21、T18和T13的临床敏感性(95%置信区间(confidence interval, CI)分别为99.2%([78.2%, 100%])、90.9%([70.0%, 97.7%])和65.1%([9.16%, 97.2%])。T21、T18和T13的相应临床特异性高于99.9%。

在高危人群中,分别在30、28、20和12项研究中评价了T21、T18、T13和45,X的MPSS。在合并分析中(1048例T21、332例T18、128例T13和15797例未受影响妊娠),MPSS对T21、T18、T13和45,X的临床敏感性(95% CI分别为99.7%([98.0%, 100%])、97.8%([92.5%, 99.4%])、95.8%([86.1%, 98.9%])和91.7%([78.3%, 97.1%])。相应的临床特异性(95% CI)为99.9%([99.8%, 100%])、99.9%([[98%, 100%])、99.8%([99.8%, 99.9%])和99.6%([98.9%, 99.8%])。在该风险组中,在6项、5项、2项和4项研究中评价了TMPS测的T21、T18、T13和45,X。在合并分析中(246例T21、112例T18、20例T13和4282例未受孕妊娠),TMPS对T21、T18、T13和45,X的临床敏感性(95% CI)分别为99.2%([96.8%, 99.8%])、98.2%([93.1%, 99.6%])、100%([83.9%, 100%])和92.4%([84.1%, 96.5%])。T21、T18和T13的临床特异性高于100%,45,X的临床特异度为99.8%([98.3%, 100%])。T21、T18和45,X的MPSS和TMPS间接比较显示,在临床敏感性和/或临床特异性方面没有统计学差异。由于数据有限,无法对T13进行MPSS和TMPS的比较meta分析。

我们无法对47,XXX、47,XXY和47,XYY进行gNIPT的Meta分析,因为很少或没有针对一个或多个风险组的研究。

翻译笔记: 

译者:崔卓君(北京中医药大学2020级英语医学方向),审校:刘郁恒(北京中医药大学人文学院2021级翻译专业)。2022年11月2日。简体中文翻译由Cochrane中国协作网成员单位,北京中医药大学循证医学中心翻译传播工作组负责,联系方式:tina000341@163.com

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