胎兒染色體異常（包括非整倍體、拷貝數變異（CNVs）和嵌合體）是出生缺陷的主要原因之一。這些異常干擾胚胎發育的關鍵通路，導致復雜的臨床表型，如多器官系統畸形、認知功能缺陷、性腺發育異常和軀體生長障礙，甚至危及生命。這些疾病通常具有不可逆性且缺乏有效治療手段，給家庭生活質量和公共衛生資源帶來沉重負擔。因此，提升產前篩查技術和診斷策略對于阻斷染色體異常胎兒出生、提高人口素質至關重要。

無創產前檢測（NIPT）作為一種創新篩查技術，通過分析母體外周血中的胎兒游離DNA，利用高通量測序技術檢測染色體非整倍體，具有無創、安全、準確性高等優點，已成為臨床篩查常見胎兒染色體非整倍體（如T13、T18、T21）的重要方法。然而，該技術可能受到母體血漿中胎兒分數低、胎盤嵌合體、母體染色體變異等因素影響，存在一定假陽性風險。因此，NIPT篩查出的高風險孕婦需通過侵入性產前診斷程序（如羊膜穿刺術核型分析）進行確診，羊膜穿刺術核型分析是診斷染色體異常的金標準。細胞遺傳學與分子遺傳學技術的聯合應用可精確識別胎兒染色體數目和結構異常，為預防出生缺陷提供科學依據。本研究分析了19,835例NIPT案例及其對應診斷結果，旨在評估BGI平臺的檢測性能，并探討父母年齡與子代染色體異常風險的相關性，可能為評估和預防染色體異常風險因素提供新視角。

本研究于2019年10月1日至2024年4月30日期間，招募了19,835名來自邵陽地區、自愿接受NIPT并符合入選標準的孕婦。所有參與者均充分了解產前篩查/診斷的必要性和風險，并簽署書面知情同意書。研究方案經邵陽市婦幼保健院倫理委員會批準（SYMCHH-EC-2024-001）。

采集孕婦外周血樣本（5 mL）于EDTA抗凝管中，4°C保存，8小時內進行雙次離心。使用深圳華大基因科技有限公司生產的DNA提取試劑盒從血漿中提取胎兒游離DNA。提取的DNA使用華大生物科技（武漢）有限公司提供的檢測試劑盒進行文庫構建，以檢測胎兒染色體異常。構建的文庫在深圳華大智造科技股份有限公司開發的BGISEQ-500平臺上進行高通量測序。原始數據與人類基因組參考序列（GRCh37/hg19）進行比對，并采用Z檢驗評估測試樣本與正常對照之間是否存在顯著差異，從而判斷染色體異常風險。

NIPT結果為高風險的孕婦接受遺傳咨詢并被轉診進行侵入性產前診斷。在超聲引導下進行羊膜穿刺術，收集20 mL羊水用于核型分析和染色體微陣列分析（CMA）。

使用德國QIAGEN生產的提取試劑盒提取基因組DNA。羊水樣本使用專注于產前應用的CytoScan 750K芯片（550,000個CNV探針 + 200,000個SNP探針）進行分析；所有原始數據均使用Affymetrix Chromosome Analysis Suite Software進行分析。為評估CNVs的致病性，參考了多個權威數據庫，如Decipher、UCSC Genome Browser、OMIM（Online Mendelian Inheritance in Man）、ISCA（International Standards for Cytogenomic Arrays）和DGV（Database of Genomic Variants）以及相關文獻。

本研究旨在分析2019年10月1日至2024年4月30日期間進行的NIPT檢測數量以及高風險病例數，并評估數據集中的真陽性、假陽性、真陰性和假陰性實例。

計算了以下關鍵指標：

檢出率 = 真陽性數 / 總檢測數 × 100%

陽性率 = 高風險病例數 / 總檢測數 × 100%

陽性預測值（PPV）= 真陽性數 / （真陽性數 + 假陽性數） × 100%

靈敏度 = 真陽性數 / （真陽性數 + 假陰性數） × 100%

特異性 = 真陰性數 / （真陰性數 + 假陽性數） × 100%

所有統計分析和可視化均使用R軟件（版本4.5.1）進行。計算了95%置信區間（CI）。采用卡方檢驗和t檢驗評估統計學顯著性，P值<0.05認為有統計學意義。

共進行了19,835例NIPT檢測，其中236例為陽性。最常見的三體是T13、T18和T21，共103例（43.10%）：其中T21有66例，T18有21例，T13有16例。此外，鑒定出13種罕見常染色體三體（RATs），共30例陽性（12.55%）。性染色體非整倍體占63例（26.36%），包括45,X 37例、47,XXY 14例、47,XYY 9例和47,XXX 3例。對于CNVs，NIPT檢測到43例陽性（17.99%），包括12例常染色體微缺失、9例常染色體微重復、16例X染色體微缺失和6例X染色體微重復。

本研究共發現236例NIPT陽性結果。其中35例失訪，201例接受了產前診斷，確認88例為真陽性。檢測到的異常包括：T21 53例、T18 8例、T13 2例、45,X 2例、47,XXX 1例、47,XXY 7例、47,XYY 4例和CNVs 4例。值得注意的是，有1例涉及性染色體CNV（SC-CNV）。此外，檢測到7例嵌合體：T15嵌合體（T15-M）、T21嵌合體（T21-M）和T22嵌合體（T22-M）各1例，以及3例性染色體嵌合體（SC-M）。另有1例CNV嵌合體（CNV-M）。

對所有確診病例的診斷結果進行統計分析，計算了常染色體和性染色體異常的PPV、靈敏度和特異性。結果表明，常見三體（T13/T18/T21）的總體PPV為75.29%，其中T21的PPV最高（91.53%），而T13的PPV最低（14.29%）。其他常染色體異常（OAAs）的總體PPV為14.63%。RATs的PPV為9.09%，而常染色體CNVs的PPV為20.00%。所有常染色體異常的合并PPV為55.55%。共診斷出18例性染色體異常（SCAs），總體PPV為21.95%。其中，性染色體非整倍體的PPV為24.56%。47,XXX和47,XXY的PPV最高，均為50%，47,XYY的PPV為40.00%。相反，45,X（6.67%）和SC-CNVs（4.55%）的PPV最低。

對父母年齡進行分層，分析年齡與染色體異常PPV的關系。當母親年齡<35歲時，常染色體異常（AAs）的PPV為54.67%，而SCAs的PPV為27.78%。相比之下，當母親年齡≥35歲時，常染色體異常的PPV為56.00%，而SCAs的PPV降至12.50%。當父親年齡<35歲時，常染色體異常和SCAs的PPV分別為46.55%和25.49%。相反，當父親年齡≥35歲時，這些值分別升至63.24%和降至18.52%。綜合分析父母年齡，當父母雙方均<35歲時，其各自的PPV分別為47.27%和26.53%。相比之下，如果父母年齡≥35歲，這些PPV轉變為57.45%和13.64%。可以得出結論，當父親年齡≥35歲時，常染色體異常的PPV超過父親<35歲的群體；然而，對于SCAs，這一趨勢相反，年輕父親的PPV更高。同樣，夫妻雙方均低于35歲時，表現出較低的常染色體異常PPV和較高的SCA PPV。

對201份診斷樣本中父母年齡的分布進行分析發現，當父母雙方年齡均≥35歲時，共有69份樣本，其中30份檢測為陽性，占該年齡組的43.48%。在陽性病例中，鑒定出19例T21、5例T18、1例T15-M、2例CNV、1例47,XYY和2例SC-M。當父親年齡≥35歲且母親年齡<35歲時，觀察到25份樣本；其中18份為陽性結果，比例為72%，包括13例T21，以及T18、T13、CNV、47,XYY和SC-M各1例。相反，當父親年齡<35歲且母親年齡≥35歲時，僅鑒定出5份樣本，只有1例確診（T21），比例為20.00%。此外，當父母雙方均<35歲時，有102份樣本。確診39例，比例為38.24%，包括21例T21，2例T18、45,X和47,XYY，以及T13、T21-M、T22-M、47,XXX和SC-CNV各1例。最后，所有7例47,XXY均集中在父母雙方均<35歲的群體中。

對不同年齡層真陽性率進行統計分析。在夫妻雙方均≥35歲的群體中，常染色體異常和SCAs的檢出率分別為5.49‰和0.61‰。相反，在夫妻雙方均<35歲的群體中，檢出率分別為2.62‰和1.31‰。

NIPT技術在檢測孕婦T13、T18和T21等非整倍體方面的臨床應用已廣泛建立。此外，檢測范圍正逐漸擴展到其他染色體異常，如SCAs和CNVs。本研究對19,835例NIPT樣本進行回顧性分析，以評估BGI平臺的性能。T21、T18和T13的PPV分別為91.53%、61.54%和14.29%。值得注意的是，T21和T18的PPV高于Lu等人報道的結果，而T13的PPV低于其發現。此外，Xu L等人報道了基于Illumina平臺的Berry Genomics檢測試劑盒的性能，其T21和T18的PPV（82.52%和60.71%）低于我們的結果，而T13的結果（25.00%）高于我們。

Basecare公司基于Proton平臺的試劑盒性能顯示，只有T21的PPV（84.07%）比我們的結果低7.46%，而T18和T13的PPV均高于我們，尤其是T13的PPV高達46.67%。這種差異可能歸因于他們使用基于磁珠的胎兒DNA富集方法。

本研究中報告的T13、T18和T21復合PPV結果高于Lu等人報道的結果。因此，我們分析了四項研究的陽性率以及高齡產婦（≥35歲）樣本的比例。發現本研究的NIPT陽性率高于Lu等人的研究；在Xu L和Xue Y的報告中也觀察到類似情況。此外，本研究中高齡產婦參與者的比例為28.51%，顯著高于Lu等人報道的僅8.35%。這種差異表明，較高比例的高齡產婦可能導致NIPT陽性率增加。這一發現與Liu等人的結論一致，即高齡產婦會增加胎兒染色體異常的風險。Lu等人研究中高齡產婦比例較低可歸因于其數據來源于長沙市全民NIPT篩查項目。

目前，NIPT在中國尚未被廣泛采用作為妊娠期染色體異常的一線篩查方法。通常，它主要提供給超聲軟指標異常、高齡產婦或通過血清篩查發現臨界風險的患者。這些群體更可能選擇NIPT。因此，本研究中高齡產婦的比例顯著較高，這與Xu L（36.40%）和Xue Y（25.30%）的研究一致。

在性染色體非整倍體方面，本研究的總體PPV也低于表中三個平臺報道的結果。其中，Basecare使用基于磁珠的DNA富集方法，顯示出優于其他平臺的技術性能。此外，盡管我們也使用BGI平臺，但我們的性染色體非整倍體PPV低于Yangmei等人報道的結果。這種差異可能是由于他們的數據來源于長沙市的政府公益項目，孕婦依從性高。相比之下，我們觀察到35例NIPT陽性樣本失訪，這可能導致了本研究中較低的PPV。

近年來，關于母親年齡與染色體異常關系的討論相當多。然而，父親年齡在以往的研究中很大程度上被忽視。為了彌補這一空白，我們收集了父親年齡數據。如表所示，當父母雙方均≥35歲時，常染色體異常的檢出率（5.49‰）顯著高于父母雙方均<35歲時（2.62‰）。其中，T18（1.02‰）和T21（3.86‰）的檢出率在父母雙方均≥35歲時相對較高。然而，兩組中SCAs的檢出率顯示出相反的結果。我們發現父母雙方均<35歲時SCAs的檢出率（1.31‰）高于父母雙方均≥35歲時（0.61‰）。圖中結果顯示，除SC-M外，SCAs主要集中在父母雙方均<35歲的區域。這一發現表明，與高齡父母群體相比，年輕父母年齡與SCAs風險增加相關。Yiwei等人報道父親年齡<20歲會增加子代染色體疾病的風險。然而，我們的隊列缺乏父親<20歲的樣本，無法與Yiwei等人的發現直接比較。

如表所示，所有47,XXY病例（n = 7）均僅在夫妻<35歲時觀察到，檢出率為0.7‰。這一新發現表明，年輕父母年齡（雙方均<35歲）可能是47,XXY的潛在風險因素。與此一致的是，我們對性染色體異常的分析顯示，年輕父母年齡與較高的PPV相關。Kaltsas等人最近的一項研究提到了相同的結論，即47,XXY的存在與高齡父親有關，這與我們的結論不一致。

高齡父親（≥35歲）群體中常染色體異常的檢出率顯著高于父親年齡<35歲的群體。這表明高齡父親與T13、T18和T21風險增加顯著相關。Jimbo等人報道高齡父親與染色體非整倍體發生率增加有關，這與我們的發現一致。一些研究表明父親年齡與染色體疾病風險無關。然而，Sánchez-Pavón等人進行的研究揭示，父親年齡是T21的重要風險因素。父親年齡是否是常染色體異常的風險因素尚無定論，需要進一步的研究和數據來澄清這種關聯。我們的結果表明父親年齡可能對T21的發生率（2.80‰ VS 2.01‰）有影響，但需要收集更多數據來驗證這一結論。

值得注意的是，所有三例SC-M均與高齡父親有關。Reich等人發現SC-M的發生率與母親年齡顯著相關，但未涉及父親年齡的潛在影響。鑒于SC-M發生率低且缺乏先前將嵌合體與父母年齡聯系起來的研究，我們假設存在潛在關聯，需要通過更大的隊列進行驗證。

在中國，夫妻之間的年齡差異通常很小。如圖所示，對夫妻年齡的線性回歸分析顯示出強烈的正相關性（R2 = 0.77）。這表明高齡母親與高齡父親密切相關。因此，在分析父母年齡與染色體異常發生率的關系時，必須同時考慮母親和父親的年齡。先前報道的母親年齡對染色體異常的影響可能是父母雙方年齡共同作用的結果。

總之，我們對實驗室5年NIPT數據進行了全面分析，評估了BGI平臺的性能，并探討了父母年齡與子代染色體異常的相關性。我們的研究結果證明父母年齡與染色體異常的發生率存在顯著關聯。具體而言，高齡父母可能增加常染色體異常風險，而年輕父母可能升高性染色體異常風險。這些結果為預防染色體異常的臨床策略提供了新的見解。我們研究結果的普適性可能受到樣本量的限制，并且我們沒有系統收集參與父母的近親狀況數據。因此，未來的研究應旨在收集更多數據，以加強我們結論的證據基礎。