無創產前檢測(NIPT)越來越受到大家的重視,檢驗科在無創產前檢測方面的工作也越來越多。
什么是無創產前檢測?
1997
年香港中文大學的盧煜明(Dennis L)教授發現在母體外周血漿中存在胎兒游離 DNA。這種胎兒游離 DNA 來自于胎盤滋養層細胞,在懷孕后 5
周就可檢測到,懷孕 10 周后,胎兒游離 DNA 占外周血游離 DNA 3%~13%,并隨著孕周的增長而增加,直到分娩后 2 小時消失。
因此,通過采集孕婦靜脈血,利用高通量 DNA 測序技術對母體外周血漿中的游離 DNA 片段(包含胎兒游離 DNA)進行測序,并將測序結果進行生物信息分析,可以從中得到胎兒的遺傳信息,從而檢測胎兒是否患非整倍體染色體疾病。
無創產前檢測的原理
無創產前檢測首先需要提取母體外周血漿中的游離
DNA,然后對這些游離 DNA 進行高通量的測序,通過生物信息比對的方法將測得的 DNA 序列定位到相應的染色體上。每個 DNA
序列都有一個唯一的對應位置,然后計算出測定的 DNA 序列被分配到每條染色體的具體比例數值。
當測序量足夠高(每個樣本測定 1000 萬條以上的序列),每條染色體的比例數值在一個非常固定的范圍內,其變異系數(CV)不會超過 1%。因此可以根據每個染色體的比例數值是否偏離標準量,來推斷胎兒染色體是否為非整倍體。
為了獲得足夠的統計效力,一般設定 3 倍的標準差作為陽性 cutoff 值,通過 Z 檢驗計算測定出的染色體比例數值的偏移量,Z 的 cutoff 值為 3,當 Z 大于 3 時就意味著有 99.9% 的效力可確定為陽性標本。
上述檢測原理比較難懂,我們以
21-三體為例通俗地講一下無創產前檢測的原理:正常母親及胎兒的 21 號染色體均為 2 倍體,而 21-三體胎兒其 21 號染色體為 3
倍體,我們假定胎兒游離 DNA 占 20%,母體游離 DNA 占 80%,有 10 份拷貝的游離 DNA 通過生物信息比對定位到了 21
號染色體,對于正常胎兒來說 10 份游離 DNA 中 2 份來自胎兒,8 份來自母體。
而對懷有
21-三體胎兒的孕婦來說,由于 21 號染色體是 3 倍體,外周血中來源于 21 號染色體的游離 DNA 有 11 份,3 份來自胎兒,8
份來自母體。此時,懷有 21-三體胎兒和正常胎兒的母體血漿 21 號染色體游離 DNA 的比例就是 11:10,遠遠超出了正常的比例范圍。
無創產前檢測可以檢測哪些染色體異常
理論上講無創產前檢測可以檢測出所有的染色體非整倍體,最常見的是
21-三體綜合征、18-三體綜合征、13-三體綜合征和性染色體多倍體。與傳統篩查技術相比,無創產前篩查具有更高的敏感性和特異性,對
21-三體綜合征、18-三體綜合征、13-三體綜合征和性染色體多倍體的篩查敏感性分別為 99.3%、97.4%、91.6% 和
91%,而假陽性率僅有 0.2%、0.2%、0.1% 和 0.4%。
但無創產前檢測不能篩查出神經管缺陷,因此無創產前檢測并不能完全取代現有的產前篩查方法,進行了無創產前檢測的孕婦,仍然需要篩查神經管缺陷。
哪些人群需要進行無創產前檢測?
根據美國婦產科學會及美國母胎醫學會共同發表的 545 號委員會意見,建議以下五種人群可以考慮接受 NIPT:
1. 分娩時母親年齡大于等于 35 歲
2. 超聲結果顯示胎兒非整倍體風險增高
3. 曾經生育過三體患兒
4. 篩查結果為非整倍體高危(包括早孕期篩查,中孕期篩查,序貫篩查或者整合篩查或者四聯篩查)
5. 父母為平衡羅伯遜易位(Robertsonian translocation)具有 13-三體和 21-三體高風險
哪些人不適合做無創產前檢測
1. 孕 24 周以上的孕婦
2. 多胎孕婦
3. 孕婦有染色體疾病或攜帶異常染色體
4. 接受過外源輸血、器官移植、干細胞治療的孕婦
懷孕的什么時間進行無創產前檢測
無創產前檢測最佳檢測時間是
12-22+6 孕周,如果檢測過早(12 周前)會因母體外周血中的胎兒游離 DNA 含量過低而達不到要求。雖然胎兒游離 DNA
會一直存在于母體外周血中直到分娩,但如在晚于 22+6 孕周檢測,如果檢測陽性會錯過介入性產前診斷的最佳時間,而且考慮到倫理因素,不建議在
22+6 孕周進行無創產前檢測。
無創產前檢測的優勢
1. 簡單: 僅需母體外周靜脈血 5-10 ml,無需空腹
2. 無創傷性:無需介入性檢測,不會造成感染及流產,可以緩解孕婦及家屬的心理負擔
3. 靈敏度及特異性高
4. 孕早期既可以檢測
盡管無創產前檢測具有極高的敏感性及特異性,但它仍然是一項篩查技術,不能取代介入性產前診斷,陽性孕婦需要進一步的產前診斷。