妊娠期胎儿染色体异常的筛查.ppt

中国妇产科资料网,妊娠期胎儿染色体异常的筛查,北京协和医院妇产科 刘俊涛,中国妇产科资料网,前 言,产前诊断产科医师的职责 唐氏综合征（Downs Syndrome， DS）又名21三体综合征或先天愚型，是人类足月新生儿最常见的染色体疾病，发病率约为1/750 临床特征为先天性智力障碍、特殊面容、精神体格发育迟滞，并伴有其他严重的多发畸形，迄今没有根治方法,中国妇产科资料网,前 言,DS患儿生活不能自理，不仅给家庭造成了极大的精神和经济负担，同时给社会也带来很大的负担。影响全民族的整体素质的提高。,中国妇产科资料网,前 言,我国每年约2000万新生儿 根据中国优生科学协会的推算，每年约有26600个DS儿出生。目前我国有大约60万以上的DS患者 提高产前筛查质量，及时诊断DS并适时终止妊娠，降低和防止DS儿的出生成为迫切需要,中国妇产科资料网,前 言,1866.Langdon Down首次提出一组白痴 1959.Lejeune等发现21三体引起白痴 1961.Clarke首次发现21三体嵌合型 2000.5完成21号染色体DNA全序列测定，标志着DS进入功能基因组学研究时代,中国妇产科资料网,前 言,1950年代羊膜腔穿刺术首先应用于临床进行胎儿性别鉴定及胎儿Rh溶血性疾病的诊断 1966年Steele和Breg成功地进行了羊水细胞培养及核型分析使羊穿广泛应用于染色体病和先天性代谢病的产前诊断,中国妇产科资料网,1975年鞍钢医院首先报道经宫颈盲吸法绒毛活检成功地进行了胎儿性别鉴定 1983年Simoni应用绒毛组织成功进行了胎儿核型分析使绒毛活检(CVS)得以较广泛地应用于临床,中国妇产科资料网,前 言,要针对DS胎儿直接做产前诊断，需要大量的人力、物力、财力的投入 技术含量高难以普及应用 有创检查，有一定的风险 而先进行简便、有效、无创及安全、经济的产前筛查，则往往事半功倍。,中国妇产科资料网,前 言,以母亲年龄作为唯一的指标是远远不够的。 美国380万孕妇统计资料显示35岁以上孕妇的DS 患儿只占31% 国家出生缺陷监测中心 2003统计资料显示85%的DS发生于35岁以下人群,中国妇产科资料网,历史回顾,1972年，Brock首次报道羊水中aFP水平升高与开放性神经管畸形有关 1973年发现NTD母血清aFP升高产前筛查成为可能，这是首次针对出生缺陷进行产前母血清生化指标的筛查,中国妇产科资料网,历史回顾,1984年Merkatz等首次报道怀有染色体异常特别是DS胎儿的孕妇的血清aFP水平偏低。建议将aFP作为35岁以下孕妇胎儿染色体异常的筛查指标,中国妇产科资料网,aFP是一种糖蛋白，妊娠早期由卵黄囊合成，之后由消化道和肝脏合成。 经胎儿尿和羊水代谢 其功能不详 孕13周前在胎儿血清及羊水中稳定升高，其后迅速下降。 通过渗透作用或经胎盘直接进入母体循环。妊12周后母体血清aFP稳步增高,中国妇产科资料网,历史回顾,1987年，发现怀有DS胎儿的母血中人绒毛膜促性腺激素（HCG）的水平是正常孕妇的2倍；游离雌三醇（uE3）的水平比正常低25%；aFP、HCG和uE3三项指标联合起来称为三联筛查。对15-22周的孕妇进行筛查，检出率为60%，假阳性率5%,中国妇产科资料网,历史回顾,1990年，B超成为筛查DS的新方法，用“颈后半透明带厚度（Nuchal translucency，NT）”筛查10-11周的孕妇 1991年PAPP-A（妊娠相关血浆蛋白A）与DS有关 1994，将HCG分为a-HCG和-HCG分别进行检测 1996年，抑制素A成为第四种血清检测指标,中国妇产科资料网,出生 Births (每 Per 10,000),脊柱裂 Spina bifida,无脑畸形 Anencephaly,中国妇产科资料网,对于DS的筛查，远比神经管畸形的筛查复杂。 1 DS风险有年龄特殊相关性 35岁一下1/1000 35岁1/249 40 岁 1/100 45岁 1/25 2 正常胎儿和染色体异常胎儿的母体血清aFP水平有很大的重叠,中国妇产科资料网,MOM值,MOM:(Multiples of Median)中位数的倍数 MOM:(Multiples of the normal gestation-specific Median)正常妊娠特定期中位数的倍数,中国妇产科资料网,概 率 比（LR),LR（Likelihood Ratio）拟然比，概率比 患者人群试验呈阳性的概率与非患者人群试验呈阳性的概率之必,中国妇产科资料网,可以看出孕中期DS 胎儿的母亲血清aFP水平（MSAFP）是0.8MOM。即平均比正常平均水平低20% 虽然有一定的意义，但仅仅以此建立一个阳性切割值（Cutoff）以决定是否需要进行有创检查是不够的,中国妇产科资料网,阳性切割值（Cut Off Value),必须在特定的MOM基础上将母亲年龄特异性风险加以校正，再用拟然比。 不同标志物的拟然比相乘得出总风险率。 如果孕妇的风险度等于或大于年龄35岁孕16周的DS年龄特异性风险度（1/270）则称为“筛查阳性”，需行羊水穿刺。 1/270即为阳性切割值（Cut off Value),中国妇产科资料网,例如,A、B两位27岁的孕妇，DS发病的年龄风险率为1:1200 A: a-FP=0.65(LR=1.5) B:a-FP=0.83(LR=1.0) uE3=0.6(LR=2.5) uE3=0.87(LR=1.0) hCG=2.1(LR=2) hCG=1.5(LR=1.0) 总风险率： 7.5:1200=1:160 1.0:1200=1:1200,中国妇产科资料网,妊娠期胎儿染色体异常的筛查,在年龄低于35岁的孕妇群，单独使用MSAFP作为筛查标志物，可筛查出25-35%的DS 儿（New England Regional Genetic Group，1989；Wald et al.，1997）,中国妇产科资料网,妊娠期胎儿染色体异常的筛查,筛查阳性而超声检查不能提供合理解释（如孕周不符）则孕妇需看产前咨询门诊进一步行羊水穿刺以除外DS 或其他染色体异常。 如果羊水穿刺结果正常，筛查阳性与不良妊娠结局（自然流产、死产）仍然相关（Waller et al.，1994） Simpson等认为其预测意义并不大,中国妇产科资料网,Markers,HCG：(Human Chorionic Gonadotropin)一种糖蛋白，由a亚单位和亚单位组成，亚单位决定激素的特定功能。 HCG从胚胎种植开始至妊娠8周逐渐升高，8-12周是平台期，12-18周开始下降，此后又是平台期直至足月。,中国妇产科资料网,Markers,80年代，人们发现怀有DS 儿的母亲血清HCG水平常常2.5MOM 对于游离HCG在DS儿筛查中是否优于HCG尚有争论。 Wenstrom，1997和Extermann等1998认为游离HCG可以提高DS的检出率降低假阳性率。 有作者认为二者无明显差异,中国妇产科资料网,Markers,非结合雌三醇（unconjugated estriol uE3） uE3是在胎儿肝脏由硫酸脱氢表雄酮转化为16-a-羟基硫酸脱氢表雄酮然后在胎盘转化为uE3。 与MSAFP相同，怀有DS 儿的孕妇血清uE3水平较正常孕妇偏低（约25%）,中国妇产科资料网,Markers,有学者认为uE3测定可有可无，因为其对DS的筛查效果不如MSAFP和HCG，也有学者认为其测定的误差范围大于MSAFP 和HCG（Spencer，1994） 但在美国的三联筛查方案中仍使用uE3以降低假阳性率。,中国妇产科资料网,Markers,抑制素A（Inhibin A）是一种二聚体的糖蛋白，一个a亚单位和A亚单位以二硫键相连。妊娠期inhibinA由黄体继而胎盘合成。 与HCG相同，在怀有DS 儿的孕妇血清中inhibin A升高。 有资料显示inhibin A在DS儿母体血清水平为1.79MOM，假阳性率5%,中国妇产科资料网,Markers,Inhibin A可与三联筛查组成四联筛查。检出率可达70% 也有学者认为inhibin A与hCG有很强的相关性，因此在有hCG和aFP的方案中加入inhibin A意义不大。,不同血清标记物在DS中的平均水平 Marker Effective screening DS Average(MOM) 95%CI Range(weeks) NT 11-13 326 2.02 1.93-2.12 PAPP-A 6-8 31 0.35 0.25-0.49 9-11 197 0.40 0.35-0.46 12-14 113 0.62 0.52-0.74 Free -hCG 14 579 1.98 1.83-2.10 14+ 477 2.30 2.13-2.49 hCG 14+ 850 2.02 1.91-2.13 Inhibin A 13+ 585 1.84 1.73-1.95 AFP 14 542 0.79 0.75-0.84 14+ 1140 0.73 0.71-0.75 uE3 14 226 0.74 0.67-0.82 14+ 613 0.73 0.70-0.76,中国妇产科资料网,妊中期筛查方案,在90年代初，Haddow等曾对MSAFP，hCG和uE3三联筛查DS做了前瞻性研究。 共筛查病例25207例，其中1661例（6.6%）被认为是DS高风险（1：190）均经超声确诊孕周后再次评估，最终760例作了羊水穿刺。 DS20例，其他染色体异常7例 DS检出率为58%，假阳性率3.8%,中国妇产科资料网,妊中期筛查方案,Phillips 等1992，用同一筛查方案对9530例年龄在35岁以下孕15-20周的孕妇进行DS筛查。对高风险度的病例行羊水穿刺， 风险度（以各指标的拟然比相乘后）等于或大于35岁的风险度为高风险度。 DS检出率为57%（4/7）； 三联筛查方案假阳性率比单用MSAFP略高，但DS检出率却高出2.3倍（Haddow，1993),中国妇产科资料网,妊中期筛查方案,Chao et al，1999；Spencer,1999;Jou et al.,2000，采用母亲年龄加三联筛查方案进行了研究。 需要强调的是，B超核对孕周应以双顶径来核对而不能用股骨长度来核对。因为在DS患儿股骨长度平均要短,DETECTION RATES IN SINGLETON PREGNANCY USING SECOND TRIMESTER MARKERS Marker(s) Detection Rate(%)for a 5% False-Positive Rate Maternal age alone: 30 36 years Maternal age with one marker: AFP 36 uE3 41 hCG 49 Free a-hCG 38 Free -hCG 49 Inhibin A 44 Maternal age with two markers: AFP,hCG AFP,free -hCG 54 AFP, inhibin A 53 Maternal age with three markers: AFP,uE3, hCG 59 AFP,uE3,free -hCG 60 AFP,uE3,inhibin A 60 AFP,hCG,inhibin A 64 Maternal age with four markers: AFP,uE3,hCG ,inhibin A 67 AFP,uE3,free -hCG,inhibin A 67,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,美国妇产科医师学会（American College of Obstetricians and Gynecologists ACOG）对DS的筛查方法作如下推荐： 1.应向35岁以下，据月经推算妊娠15-18周的孕妇提供母血清筛查以评估DS 风险 2.在知情同意的基础上筛查应是自愿的。应有多种可供选择的筛查方案并与病人讨论预期的检出率,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,比筛查更重要的是让病人了解检测的性质和目的、预测价值以及与诊断性检查相比所具有的局限性。 3.不特别推荐某一筛查方案，但是，每个实验室应能够确定其使用的方案或检测方法DS儿 的检出率与已发表的预测值有可比性（单用MSAFP20-25%；MSAFP、hCG和uE3至少55-60%），经B超核对孕周后假阳性率应在5%或以下,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,4.实验室应提供有关经B超校正后实际阳性检出率的信息。新的筛查方案其阳性检出率最初是建立在对所获样本的回顾性的检测基础之上，大样本的前瞻性研究方能得出实际的检出率。,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,5.筛查方案应提供能解释测试结果所需的信息：末次月经，年龄，体重，种族以及相关的家族史和产科病史。,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,6.产科医师应熟悉实验室报告。报告需包括以下内容：（1）患者的年龄相关风险 （2）校正后的风险（3）表明患者的校正后风险是否超过预定的切割值（cutoff） 即是否超过35岁妇女的风险值。 阳性切割值应与临床医生常规以年龄为唯一DS风险指标行产前细胞遗传学诊断人群的切割值相一致。,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,7. 所有DS风险度高于阳性切割值的患者，在行羊水穿刺之前，首先应经B超确定孕周，校正由于孕周错误所致的风险度，。 校正孕周应基于BPD的测量而不是测量FL。在一些DS患儿FL较短,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,8.对于35岁以上的高龄产妇并没有常规推荐多指标筛查以替代为行细胞遗传学诊断而行的侵入行检查。（不是所有的国家都同意美国的政策）。对于不愿承担羊水穿刺的风险或想在决定是否接受羊水穿刺前得到更多信息的患者，可以提供血清筛查。,中国妇产科资料网,筛查的基本原则,如果35岁以上的病人要求行DS血清筛查应告知其所在年龄组有较高的阳性检出率。 同时应告知病人与CVS和羊水穿刺相比血清筛查DS或其他染色体异常如47，XXX和47，XXY的检出率降低,中国妇产科资料网,18三体 筛查,18三体也可以用三联筛查，怀有18三体胎儿的母亲血清hCG、AFP和uE3水平降低。（三低） 当该三项指标中的一项低于特定的切割之后可以作为行羊水穿刺的指征。 AFP0.75MOM；hCG0.55MOM；uE30.60MOM。使用这些切割值可检出60%-80%的18三体，假阳性率为0.4%（Haddow et al.,1993）,中国妇产科资料网,18三体筛查,Benn等1999年分析了41565例孕中期18三体筛查的资料，比较了利用固定切割值和病人特定风险（考虑病人本身风险因素）方案的筛查结果。固定切割值组检出率为23%，假阳性率0.19%；特定风险组检出率69%，假阳性率0.45% Brumfild等（2000）报道B超结合血清筛查可使18三体检出率提高至80%,中国妇产科资料网,双胎的筛查,DS在双胎妊娠中较单胎妊娠更易发生。反映出双胎（双卵双胎）和DS都与孕妇高龄有关。而单卵双胎并没有这种趋势，因此，多年以来双胎的DS筛查较之单胎受到限制。,中国妇产科资料网,双胎的筛查,Neveux等（1996）曾按单胎的切割值计算了双胎妊娠的DS检出率。单卵双胎为73%，而双卵双胎仅为43% Spencer等曾用free hCG和AFP二联对420例双胎妊娠筛查并于6661例单胎妊娠相对照，经过双胎校正MOM后，检出率仅为51%。,双胎的筛查,MEDIAN SECOND TRIMESTER SERUM MARKER LEVELS IN UNAFFECTED TWIN PREGNANCIES RELATIVE TO SINGLETON PREGNANCIES Number of Women Serum Marker Singleton pregnancy Twin pregnancy median marker level in twins relative to singleton AFP 58,572 1892 2.23 uE3 38,360 739 1.65 hCG 42,730 1211 2.01 Free a-hCG 600 199 1.66 Free -hCG 7261 619 2.08 Inhibin A 600 199 1.99 Data from Wald NJ,Kennad A, Hackshaw S,et al.,1997,中国妇产科资料网,双胎的筛查,双胎的DS检出率低于单胎 1991年Rodis等报道，双胎妊娠对于每个胎儿来讲， 32岁双胎妊娠其DS的风险相当于35岁单胎妊娠的风险，可直接做羊水穿刺 鉴于此，ACOG（2001）建议对33岁双胎妊娠的妇女行羊水穿刺。 如果能确认双羊膜囊，31岁双胎妊娠的风险近于35岁妊娠的风险，为1:315,中国妇产科资料网,妊娠早期的筛查,早孕期筛查（First trimester 8-14weeks）： 1.保密性 2.终止妊娠较安全 3.不能筛查NTD，因为AFP在15周之前没有意义,中国妇产科资料网,妊娠早期的筛查,人们研究了大量的胎儿胎盘产物，以期找到能作为筛查的指标。最终发现，妊娠相关血浆蛋白A（PAPP-A）和freehCG在早孕期DS的筛查中有意义。 早孕期DS儿母体PAPP-A水平降低，患DS者42%的母体PAPP-A值低于正常者的第五百分位，FreehCG则升高，18%高于正常者的第95百分位（Wald et al.,1996）,中国妇产科资料网,妊娠早期的筛查,用PAPP-A和freehCG二联筛查，平均检出率为60%（55%63%），假阳性率为5%（Wald et al.,1995；Krantz et al.,1996；Berry et al.,1997；Biagiotti et al。，1998；Haddow et al.,1998）,First Trimester Serum Screening:Predicted Efficiency Cutoff Risk (at Term) DR for 5% FPR 1 in 200 1 in 250 1 in 300 Combination DR FPR DR FPR DR FPR PAPP-A and free -hCG 71.5 68.9 4.2 72.1 5.2 74.6 6.2 PAPP-A,free -hCG ,AFP 73.7 70.9 4.1 73.9 5.1 76.3 5.1 PAPP-A,free -hCG,uE3 75.6 71.7 3.6 74.1 4.5 76.4 5.4 Modified from Cuckle H:Integrating antenatal Down syndrome.Curr Opin Obstet Gynecol 13:175,2001,中国妇产科资料网,妊娠早期B超筛查,NT(Nuchal Translucency)在早期DS筛查的作用： Malone等于2000年分析八项研究结果显示：在普通人群中NT的筛出率为29-91% 原因：NT测量的技术 NT切割值的制定不同 1. 绝对值 2.5mm 2. 根据胎儿头臀长度相对应的NT的第95百分位,中国妇产科资料网,中国妇产科资料网,中国妇产科资料网,妊娠早期B超筛查,英国，1998年在22个授权中心对96127名孕妇进行研究。NT的切割值：大于NT的第95百分位（根据胎儿头臀长）。 DS检出率：75%，加以母亲的年龄风险因素效正，以1/30作为切割值，则可检出达82%的DS，假阳性率为8%；如果将加阳性率控制在5%，则检出率为77% Sebire et al.,1996；Maymon et al.,1999认为在双胎妊娠中NT仍可像单胎妊娠一样测量,中国妇产科资料网,妊娠早期染色体异常的筛查,NT结合二联在孕早期筛查DS： Spencer等1999用free -hCG和PAPP-A结合NT测量对210例单胎妊娠DS儿病例和946例染色体正常儿的病例进行研究。两组在母亲年龄、孕周及标本储藏时间等无显著差异。所有病例均在孕10-14周行超声测量，在测量的同时采取母血标本,中国妇产科资料网,妊娠早期染色体异常的筛查,结果： 1.结合hCG、 PAPP-A和NT的MOM，DS的检出率为89%，假阳性率为5% 2.如果将检出率固定在70%，假阳性率为 1% 3.在低年龄组，检出率偏低 4.双胎组（2000）模拟出80%的检出率（单胎90%）,中国妇产科资料网,妊娠早期染色体异常的筛查,2000年Krantz等首先发表了一项大样本的前瞻性研究结果。各年龄组总病例10,251例。其中5809例测NT。 共有21三体50例；18三体20例。 血清筛查NT： 35岁 35岁 DR DR 21三体 87.5% 92% 18三体 100% 100%,中国妇产科资料网,妊娠早期染色体异常的筛查,Schuchter等（2002）报道早期筛查在4939例中，DS检出率12/14 Wapner 等（2002）报道了一项多中心研究。8514名孕妇在妊娠74-97天之内全部进行了筛查，平均年龄34.5岁，运用孕中期的阳性切割值1/270，DS检出率85.2%，假阳性率9.4%； 假阳性率如为5%，敏感性：78.7%； 假阳性率：1% ， 敏感性：63.9%,中国妇产科资料网,妊娠早期染色体异常的筛查,DS检出率： 小于35岁 大于35岁 DR FPR DR FPR 66.7% 3.7% 89.8% 15.2% 经年龄效正后，在FPS5%时，DR78.8%,中国妇产科资料网,早孕期胎儿染色体异常的筛查,根据以上研究似乎提示我们如果有条件的话，应该开展早孕期筛查。 但人们注意到，早孕期染色体异常的病例有的因自然流产而失访，如果考虑这一因素，则早孕期筛查的DS检出率将会降低。 估计约降低3%。（Krantz et al.,2000） Wapner 等，估计在早孕期DS 78.7%的检出率（FPR5%）相当于中孕期的75%,中国妇产科资料网,妊娠期胎儿染色体异常的筛查,结合B超早孕期筛查似乎更有优势！ 尚有争论,中国妇产科资料网,早、中孕期联合（续贯）筛查,Wald等于1997年首先提出 英国SURUSS（Serum Urine and Ultrasound Sreening Study） 美国FASTER（First And Second Trimester Evaluation of Risk for Aneuploidy）,Screening to achieve an 85% detection rate for different methods showing the FPR,odds of having an affected pregnancy given a positive result Method of screening odds of being affected (all include maternal age) Risk cutoff level FPR(%) given a positive result First Trimester Combined test 1 in 540 4.9 1:45 Second Trimester Quadruple test 1 in 630 9.8 1:88 Triple test 1 in 830 14.5 1:131 Double test 1 in 1040 22.1 1:200 First and Second Trimester Integrated test: PAPP-A,NT+ Quadruple 1 in 120 0.9 1:9 Integrated test variants: PAPP-A,NT+Triple 1 in 190 1.5 1:13 PAPP-A+Quadruple 1 in 410 5.2 1:47 PAPP-A+Triple 1 in 560 7.7 1:70,Down syndrome detection rates and FPR according to maternal age and method of screening Double test Triple test Quadruple test Full integrated test Age(years) DR FPR DR FPR DR FPR DR FPR 15-19 35 2.2 50 2.4 63 3.0 78 0.5 20-24 38 2.7 52 2.7 63 3.1 78 0.5 25-29 43 3.7 56 3.4 67 3.9 80 0.7 30-34 57 7.4 66 6.2 75 6.5 84 1.1 15-34 46 4.0 58 3.7 69 4.1 81 0.7 35-39 79 20 82 15 87 15 89 2.6 40+ 96 48 96 38 97 33 96 7.5 35+ 86 24 88 19 91 17 92 3.3 All 61 5.6 69 4.9 77 5.2 85 0.9 All test include maternal age with gestational age estimated using ultrasound. Cutoff: 1/250 for Double and Triple test.1/300 for quadruple test and 1/120 for integrated test From Wald NJ, et al.:Integrated screening in Downs syndrome based on tests performed during the first and second trimaster.N Eng J Med 341:461, 1999,中国妇产科资料网,妊娠期胎儿染色体异常的筛查,在SURUSS中，当检出率固定按85%计，则随着不断增加检测项目FPR 逐渐降低。 FPR PAPP-A,hCG,NT 5.6% aFP,hCG,uE3 9.9% aFP,hCG,uE3,inhibin A 5.6% PAPP-A+Quadruple test 2.4% NT+PAPP-A+Quadruple test 0.9%,中国妇产科