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无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?

时间:2022-03-10 09:31 阅读:339 来源:互联网

无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?-中山盛泽基因DNA检测中心

无创产前基因检测(NIPT) ,是近年来产前检测领域出现的新型胎儿染色体疾病检测技术,相对传统的绒毛取样或羊膜腔穿刺等具有“侵入性”的产前检测方法而言,其通过高通量测序技术对母亲外周血中的胎儿游离DNA进行“非侵入性”产前检测,开辟了产前检测的新篇章,有效补充了现有的产前筛查、产前诊断体系。


无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?


适用人群


适用目标疾病21三体综合征、18三体综合征、13三体综合征


详解:国内进行了大规模的一期、二期临床试验,结果显示,针对三大染色体非整倍体疾病的检测准确率高达99%以上,远高于血清学筛查,且假阳性率、假阴性率均更低。所以将三大染色体非整倍体疾病作为NIPT的目标疾病,有充分的、科学的临床数据支持。


无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?


适用时间检测时间12+0—26+6,最佳检测时间12+0—22+6


详解:NIPT是基于母体血浆中的胎儿游离DNA的检测,cffDNA来源于胎盘滋养层细胞,其含量与孕周密切相关,最早4周便可检出,7周建立胎盘循环后,含量以一定的比例稳定增加。cffDNA含量的高低与NIPT的检测精度有关,当cffDNA含量低于4%时,NIPT检测可能失败或出现假阴性结果。所以将NIPT检测的最早时间规范在12孕周是非常严谨的。


另外,单从技术层面讲,NIPT检测孕周并无上限,26+6孕周限制是考虑到,如果NIPT检测出现阳性结果,后续会有合适的时间进行产前诊断以确诊。


无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?


无创产前基因检测(NIPT)到底作用如何?以东莞为例,可以看出无创产前基因检测(NIPT)在有效降低出生缺陷上发挥出的巨大作用:


检测43000个胎儿,确诊112例染色体病


4月13日-15日,由广东省医学会主办、省医学会医学遗传学分会承办的2018 年广东省医学会医学遗传学学术年会在东莞召开。大会以“医学遗传学面临的机遇与挑战”为主题,邀请了国内外及港澳医学遗传学领域的知名专家进行专题研讨交流。


“几乎所有的疾病与健康都与基因有关。”会上,东莞市生殖与遗传研究所所长、东莞市妇幼保健院产前诊断中心主任刘彦慧介绍,以前业内的观点会排除外伤,但是,现在认为包括外伤都与基因有关,“不同的人,基因不同,同一外力条件下身体受到的伤害程度也会不同。”


目前,基因检测技术已发展非常纯熟,只需要通过血液、其他体液、或细胞对DNA进行检测,便能够达到疾病筛查、预知疾病风险,指导疾病治疗的目的。刘彦慧介绍,目前世界上发现的单基因遗传病已有8000多种,常见的有100多种,比如白化病、地中海贫血、蚕豆病、进行性肌营养不良等等。就东莞而言,地中海贫血则是最常见的单基因遗传病,检测数据显示,东莞地贫基因携带率占比达12~15%。


基因检测应用最为广泛的领域是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。东莞市妇幼保健院是全市最早开展基因检测和诊断的医疗机构,基因检测覆盖最广。去年,该院对43000个胎儿进行了基因检测筛查,最终确诊染色体疾病112例。“这些染色体疾病主要分为三大类,包括智力低下、生长发育迟缓、多发畸形等。”刘彦慧说,在孕前、孕中以及新生儿出生后,通过基因检测筛查进行三级防控,能够有效预防出生缺陷儿出生,降低出生缺陷率。


无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?


无创产前基因检测(NIPT)不仅能发现胎儿的一些先天性缺陷,还能发现产妇的恶性肿瘤:


随着对NIPT的使用越来越广泛,越来越多的研究报道了NIPT不仅可告知胎儿的遗传信息,偶尔还会披露母亲的健康状况,同时很多出版物也报道了NIPT可 揭示孕妇恶性肿瘤的存在。


例如,2013年Osborne在《Prenat. Diagn》杂志上报道了NIPT检测出孕妇转移性恶性肿瘤的案例。在这个案例中,NIPT筛查结果显示胎儿染色体出现13三体与18单体,然而羊膜穿刺 结果发现胎儿染色体核型均为正常,随后临床调查发现,该孕妇体内存在转移性小细胞癌,且可能起源于阴道。


现在回想起来,这也许不足为奇,NIPT揭示母体恶性肿瘤在Osborne报道之前,就已经被一组血浆DNA全基因组大规模平行测序所披露。据估计,孕妇母体恶性肿瘤发生的概率为1/1000,因此人们会认为NIPT技术能揭示母体恶性肿瘤只是时间问题。

2015年,Amant在《JAMA Oncol》杂志上报道了4000多例孕妇使用NIPT的现状,其中有三名孕妇血浆基因组分析结果出现异常,且无法在胎儿中追溯到相应的结果,通过全身磁共振成像检测,三名孕妇分别患有卵巢癌、滤泡淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤。


2015 年Bianchi在《Nature》上报道了一组更庞大的数据,报道中共有125426名孕妇接受了NIPT,其中3757名受试者的血浆DNA检测结果 异常,随后进一步诊断并自愿报道的母体瘤有10例,包括3例B细胞淋巴瘤(分别为I期,II期和IVB期),1例T细胞白血病(阶段未知),1例霍金淋巴 瘤(IIA),1例腺癌(未指定),1例平滑肌肉瘤,1例神经内分泌癌(IV阶段,转移性)1例结肠癌(IIIC阶段)和1例肛门癌(IIIB阶段);此 外研究人员对8名孕妇进行额外的测序和生物学分析,结果发现其中7名孕妇血浆DNA出现异常。


从2015年至今,在华大基因NIPT检测的过程中意外发现并最终确诊为恶性肿瘤的孕妇已达数十人。


为何NIPT可意外发现母体可能存在恶性肿瘤,而孕期肿瘤对于NIPT结果又有何影响?无创基因检测技术是依赖于母体血浆中胎儿游离DNA对胎儿染色体异常进行评估。胎儿游离DNA主要来源于胎盘或胎儿的凋亡细胞,进入母亲外周血液循环。若母体伴有恶性肿瘤,肿瘤细胞也会通过类似途径,通过肿瘤细胞DNA脱落或凋亡后释放进入母体循环系统,这些DNA称为循环肿瘤DNA (ctDNA)。ctDNA被认为是一种极具临床应用前景的新型肿瘤标记物。有报道显示在肺癌的肿瘤组织及ctDNA中均能检测到有意义的DNA拷贝数变异;在乳腺癌和前列腺癌的患者ctDNA中也检测到拷贝数变异。但当NIPT受检孕妇伴有恶性肿瘤,受到基因组异常的ctDNA影响,就会在检测时出现全基因组拷贝数严重变异,多条染色体离群,从而干扰无创胎儿染色体异常结果的精确评估。


因此,2016年卫计委发布《国家卫生计生委办公厅关于规范有序开展孕妇外周血胎儿游离DNA产前筛查与诊断工作的通知》中有明确规定:已经确诊为肿瘤患者的孕妇不适宜进行无创产前基因检测,正是因为母亲身患肿瘤可能会严重影响胎儿染色体检测结果的准确性。


无创产前基因检测(NIPT)慎用人群


(一) 产前筛查高风险,预产期年龄≥35岁的高龄孕妇,以及有其他直接产前诊断指征的孕妇


详解:高危及高龄孕妇怀有染色体非整倍体胎儿的风险显著升高。我们的NIPT临床数据显示,47713例高龄孕妇中三大染色体非整倍体阳性率为1.36%,31804例高风险孕妇中三大染色体非整倍体阳性率为0.94%,在NIPT技术出现前,高危及高龄孕妇只能选择介入性产前诊断。


(二) 孕周<12周的孕妇


详解:NIPT早孕期临床研究显示,12孕周前,约5%的孕妇,其胎儿游离DNA含量(cffDNA)低于NIPT检测的最低极限水平4%,因此小于12孕周,NIPT检测存在假阴性风险。


(三) 高体重(体重>100千克)孕妇


详解:体重过重的孕妇,其母血浆cffDNA含量偏低。因怀孕而增大的血液循环体系稀释了血浆中的cffDNA,同时血液中相对增多凋亡的脂肪细胞,增加了血浆中母亲游离DNA的含量,导致cffDNA含量的降低,一旦cffDNA含量低于NIPT检测的最低极限水平4%,就存在假阴性的风险。


(四) 通过体外受精-胚胎移植(以下简称IVF-ET)方式受孕的孕妇


详解:通过IVF-ET方式受孕的孕妇,妊娠情况比较复杂,易出现双胎/多胎妊娠“双胎消失综合征”等情况(详见下面慎用人群“双胎妊娠孕妇“的解读),NIPT结果将不准确。


(五) 双胎妊娠的孕妇


详解:若为同卵双胞胎,NIPT对于双胎的检测等同于单胎。 若为异卵双胞胎,如果一胎为正常胎儿,一胎为染色体非整倍体高风险胎儿时,虽然总体血浆cffDNA含量上升,但单个胎儿的cffDNA含量却是相对降低的,大约10-15%的双胎cffDNA含量低于4%,存在假阴性风险。当发生双胎一胎早期流产时(Vanishing Twin),残留的cffDNA会干扰检测,结果将不准确。


(六) 合并恶性肿瘤的孕妇


详解:恶性肿瘤细胞的染色体和基因组多发生变异,可能肿瘤本身即含有T21、T18或T13的异常细胞,细胞凋亡后释放异常的基因组DNA进入母体血浆中,将导致NIPT出现假阳性。


无创产前基因检测(NIPT)到底有什么作用?


不适用人群


(一) 染色体异常胎儿分娩史,夫妇一方有明确染色体异常的孕妇


详解:染色体异常胎儿分娩史,夫妇一方有染色体异常的孕妇,均有明确介入性产前诊断指征,应直接进行介入性产前诊断。


(二) 孕妇1年内接受过异体输血、移植手术、细胞治疗或接受过免疫治疗等对高通量测序产前筛查与诊断结果将造成干扰的


详解:道理同“双胎消失综合征”。即,如果接受的异体输血、移植手术及细胞治疗的外来组织和细胞存在21-三体、18-三体、13-三体异常,细胞凋亡后的基因组DNA进入母亲外周血浆中,检测就存在假阳性风险。


(三) 胎儿影像学检查怀疑胎儿有微缺失微重复综合征或其他染色体异常可能的


详解:上述疾病不在NIPT检测疾病范围内,如果影像学怀疑胎儿为微缺失微重复综合征或其他染色体异常,应直接进行介入性产前诊断。


(四) 各种基因病的高风险人群


详解:基因病不在NIPT检测疾病范围内,如果有家族遗传史的基因病高风险人群要求排除基因病风险,应直接进行介入性产前诊断。


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