1997年，Dennis Lo教授在孕妇血浆中发现了无细胞胎儿脱氧核糖核酸(cffDNA)(1)，开启了无创产前检测(NIPT)的新时代。该检测目前在世界范围内用于检测常见的胎儿21三体(T21)、18三体(T18)和13三体(T13)。由于其非侵入性、准确性和安全性，NIPT被很好地整合到当前的产科检查临床系统中，并受到孕妇和医生的强烈推荐。当涉及到测试的性能指标时，更多的关注是其敏感性和特异性，而较少关注失败率。然而，测试有时没有得到初始结果，大约0.8%至12.2%的NIPT失败。这不仅会降低测试的实际敏感性，还会延迟报告，从而影响患者的满意度，并限制产前诊断的选择，特别是在孕晚期。
一般来说，导致报告无法解释的原因主要有三种，后勤故障，技术问题和内在因素。前者包括标本采集、运输和储存不当，这是导致溶血、凝固和游离DNA降解的主要原因。技术问题包括DNA提取、扩增或测序失败，如文库浓度不足、“鸟嘌呤-细胞素(GC)偏置”和“灰色区域z评分”，“GCbias”是目前使用大规模并行测序平台的应用程序的一个常见问题，可以通过样品制备或测序程序引入。“灰色区域z评分”用于在真阴性和真阳性无法完全区分的情况下标记潜在的阴性/阳性。后者是指母体或胎儿因素，包括但不限于双胞胎消失、母体恶性肿瘤、胎儿分数(FF)和胎盘或胎儿镶嵌。FF是NIPT分析成功的最关键决定因素。无细胞DNA由母体片段和胎儿片段组成。cffDNA相对于无细胞DNA总量的数量，即FF，是影响NIPT性能的基本参数。随着FF的增加，染色体异常的辨别能力增强；因此，较低的FF可能导致NIPT结果为假阴性。因此，有效结果所需的最小FF使用4%的固定截断值。
目前对NIPT故障率的研究较少，对初始试验故障率的研究更少。这是第一个分析和跟踪初始NIPT故障样本的研究。从研究开始就跟踪811例(811/30039)初始NIPT失败病例，结合实验过程、各期指标、诊断和妊娠结局，探索失败样本的危险因素和回归。本研究旨在为未获得有效NIPT初始结果的孕妇的管理提供参考。
方法：从2019年5月至2022年4月，30039名单胎孕妇被纳入NIPT，对其初始失败样本进行分析和随访。确定初始和最终测试失败率。初步测试失败的风险因素分类如下：分析“灰色区域z分数”样本的重复测试成功率和阳性预测值（PPV）；评估初始“低胎儿分数（FF）”结果与初始“低风险”结果的差异、第二次测试成功的关键因素以及实验条件对低 FF 样本检出率的影响；对“质量控制（QC）失败”样本的最终NIPT结果和妊娠结局进行跟踪和评估。
结果：总初始故障率和最终故障率分别为2.7%和0.12%。99.04%的“z-score in gray area”样本经过反复测试得到结果。结果异常或无结果的22例中，仅15例进行了产前诊断，均未发现具有明确临床意义的异常。体重指数 (BMI)、胎龄、文库浓度和胎儿性别被认为是初始低 FF 结果的风险因素，但对于第二次测试的成功甚至初始胎儿浓度都不是关键因素。低 FF 样本的发生率在 G 型采血管中比在 K 型采血管中更常见。99.22%的QC失败样本在重采样或文库重建后获得了可解释的结果，均为低风险。
结论: NIPT 的最终失败率较低，但初始失败率值得关注。初始灰色区域样本的 PPV 较低。母亲 BMI、胎龄、库浓度、胎儿性别和采血管类型可能是“低 FF”的危险因素。
研究地址：Tracking and Analysis of Initial Noninvasive Prenatal Testing Failure: A Retrospective Study
