更多研究探索NIPT假阳性、假阴性的奥秘

母体染色体嵌合是导致NIPT性染色体非整倍体检测误诊的重要原因

目前NIPT对性染色体非整倍体（SCAs）的检测灵敏度和特异性显著低于常染色体非整倍体的检测。为探讨母体染色体嵌合对NIPT性染色体非整倍体（SCAs）检测不符的影响因素，该研究对187例NIPT SCAs检测结果阳性的案例进行了分析。结果显示，其中16例（8.56%）是由母体染色体异常或嵌合导致，这种异常会改变母血浆中X染色体的含量，进而会影响母血浆中真实胎儿X染色体DNA片段的计算，最终引起假阳性，是导致NIPT SCAs 检测灵敏度和特异性较低的一项重要原因。

表1：187例NIPT SCAs不符的前瞻性研究中母体X染色体的核型组成

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参考文献：Wang Y, Chen Y, Tian F, et al. Maternal mosaicism is a significant contributor to discordant sex chromosomal aneuploidies associated with noninvasive prenatal testing. Clin Chem. 2014 Jan;60(1):251-9.

胎盘不同区域嵌合的不一致性是导致NIPT检测误诊的一个主要的生物学风险因素

由于NIPT所检测的胎儿游离DNA来源于胎盘滋养层细胞，而非胎儿，正是由于这种胎盘和胎儿的差异导致了误诊的发生。而且迄今为止，所有的胎盘嵌合的研究中，胎盘组织不同区域嵌合的不一致性是导致NIPT检测误诊的一个主要的生物学风险因素。

研究1：胎盘为T21、T18和正常细胞的嵌合体，NIPT检测为T21，核型分析确诊为T18

孕妇22岁，孕16周进行血清学筛查结果为T18高风险（风险值1/333）。孕17周采集母体外周血进行NIPT检测，检测结果为T21阳性。后续的产前超声显示胎儿右心室双出口、心室中隔缺损和肺动脉瓣狭窄。孕19周行羊水穿刺，胎儿核型显示为T18阳性。夫妇双方染色体核型正常。该孕妇于孕22周选择引产。

对流产后的胎盘组织采集靠近胎儿面和靠近母亲面的不同样本，运用测序方法对胎盘的这些部位进行染色体拷贝数变异检测，结果显示，胎盘组织中T21、T18和正常细胞的平均比例分别为49.8%、34.8%和15.4%（见图1）。

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图1. 胎盘不同位置T21、T18嵌合比例检测结果图。提取T21 DNA样本作为阳性对照。A图显示胎盘不同位置的T21嵌合比例；B图显示胎盘不同位置的T18嵌合比例。检测样本分别来源于脐带中部（MUC）、胎儿面中心（CFS）、胎儿面中间（MFS）、胎儿面边缘（EFS）、母面中心（CMS）、母面中间（MMS）和母面边缘（EMS）及胎盘血管（BVP）。

参考文献：Mao J, Wang T, Wang BJ, et al. Confined placental origin of the circulating cell free fetal DNA revealed by a discordant non-invasive prenatal test result in a trisomy 18 pregnancy. Clin Chim Acta. 2014 Jun 10;433:190-3.

研究2：胎盘母面T21极低比例嵌合，NIPT不能检出

一位35岁的孕妇，生育一子后经历两次自然流产，孕18周妊娠时选择NIPT检测，结果正常。孕24周超声检查显示羊水增多，心脏回波灶在左心室。孕25周通过羊膜穿刺术进行胎儿核型分析，结果显示胎儿染色体核型为47,XY,+21。孕29周终止妊娠，获得胎盘组织进行检测并证实胎盘嵌合。在胎儿的肝脏、心脏及脐带中部及脐带根部取样，T21嵌合高于92%。相反，胎盘中心、胎盘母面中心和胎盘母面边缘，T21嵌合分别为76%、51%和2.3%（见图2）。

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图2：胎儿及胎盘组织T21嵌合比例检测结果图。提取自11个白细胞样本的基因组DNA作为正常对照（6个显示为正常对照），T21 DNA样本作为阳性对照。胎儿DNA来自胎儿心脏组织（HT）和肝脏组织（LT），胎盘DNA来源于胎盘脐带根部（RUC）、脐带中部（MUC）、胎盘中部（CP）、胎盘母面中心（CMS）、胎盘母面边缘（EMS）。

参考文献：Wang Y, Zhu J, Chen Y, et al. Two cases of placental T21 mosaicism: challenging the detection limits of non-invasive prenatal testing. Prenat Diagn. 2013 Dec;33(12):1207-10. 

母体X染色体拷贝数变异（CNVs）也被认为是导致NIPT性染色体非整倍体检测误诊的重要因素

本研究对两例NIPT性染色体非整倍体（SCAs）假阳性(胎儿核型分析结果正常）的孕妇，对母亲白细胞进行CNV-Seq检测，结果显示，案例SCA001的母亲X染色体Xp22.31区段存在1.69Mb的微重复；案例SCA002的母亲X染色体Xp22.31区段存在1.69Mb的微缺失（见图3）。

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图3：母亲白细胞及母血浆X染色体CNV-Seq 检测结果图。上虚线表示100%X染色体增加，下虚线表示100%X染色体减少。红色方框表示序列重复区域，黑色方框表示着丝粒。

 

参考文献：Shaowei Wang,et al., Maternal X chromosome copy number variations are associated with discordant fetal sex chromosome aneuploidies detected by noninvasive prenatal testing.Clin Chim Acta. 2015 Apr 15;444:113-6.